Brevet FR2572842A1 — publié le 19860509

La présente invention concerne le procédé de fabrication du circuit magnétique fixe, également appelé armature , d'un électro-aimant faisant par exemple partie d'un électro-contacteur utilisable dans les démarreurs électriques pour moteurs thermiques, mais pouvant aussi faire partie de tout actionneur électro-magnétique ou autre dispositif comportant application d'un électro-aimant. L'invention se réfère aussi au circuit magnétique ainsi obtenu. Un électro-contacteur comporte essentiellement une bobine avec des enroulements électriques, un circuit magnétique fixe avec un noyau central situé au centre de la bobine et une armature extérieure entourant la bobine > ainsi qu'un noyau ou équipage mobile suivant l'axe de la bobine et servant à ouvrir ou fermer des contacts électriques. Dans le cas d'un électro-contacteur pour démarreur, le noyau mobile sert en outre à l'actionnement d'un levier par l'intermédiaire duquel est commandée l'entrez en prise du pignon lanceur avec la couronne dentée liée au moteur thermique. Actuellement, dans ce genre d'électro-contacteurs, le circuit magnétique fixe comprend une cuve en forme de pot généralement obtenue par emboutissage, sur laquelle le noyau fixe est rapporté après mise en place de la bobine. L'armature est donc formée par une pièce relativement complexe, dont l'obtention se fait par emboutissage profond nécessitant la mise en oeuvre d'une machine coûteuse. De plus, il risque de subsister un entrefer parasite entre la cuve et le flasque du noyau fixe, d'où une diminution du rendement du circuit magnétique, obligeant à compenser les pertes magnétiques par une ugmentation de la puissance de la bobine. Les perfectionnements qui font l'objet de la présente invention visent à remédier à ces inconvénients et à permettre la réalisation d'un circuit magnétique ne nécessitant pas d'emboutissage profond mais des découpages et qui ne comporte pas d'entrefer autre que celui nécessaire au déplacement de l'équipage mobile de manière à améliorer sensiblement le rendement magnétique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer Fig. 1 est une vue en perspective schématique montrant une multiplicité d'éléments indépendants destinés à permettre la réalisation d'un circuit magnétique suivant l'invention. Fig. 2 est une vue semblable à celle de fig. 1, mais illustrant le circuit magnétique dans sa position d'utilisation. Fig. 3 est une coupe longitudinale d'un électro-contacteur comportant un circuit magnétique suivant l'invention. Fig. 4 en est une vue partielle par dessus montrant en particulier la section des différents éléments formant ledit circuit nagnetique. Fig. 5 et 6 montrent deux variantes de section des éléments formant ledit circuit magnetique. Pour réaliser un circuit magnétique suivant l'invention, on commence par découper une multiplicité d'éléments identiques 1 (fig. 1) presentant la forme générale d'un C comportant une jambe la et deux branches lb, lc orientées perpendiculairement à cette jambe. La jambe lb est plus longue que celle lc et son extrémité est associée à un talon ld rentrant en direction de l'autre branche et présentant la forme d'un trapèze rectangle dont le côté incliné le est dirigé vers la jambe la. Ce côté incline le intersecte la branche ld en un point situé sur une parallele à la jambe la passant par l'extremite de la branche lc. Comme on l'a bien illustré en fig. 1, chaque élément 1 est découpé dans une feuille de fer doux laminé sous forme de coin, de manière qu'en projection sur un plan perpendiculaire à sa jambe la chaque élément constitue un secteur de couronne. Autrement dit, les branches des éléments vont en s'épaississant en partant de leur extrémité libre en direction de la périphérie; de la jambe la. On conçoit aisément qu'on puisse réaliser une structure 2 illustrée partiellement en traitsdiscontinusen fig. 1 en juxtaposant un nombre déterminé d'éléments 1. A cet effet, la structure annulaire divergente 2 est réalisée en plaçant les éléments avec leurs deux branches inclinées vers le haut en direction du centre de ladite structure. Les arêtes terminales 1f de la branche lb qui sont parallèles à la jambe la se trouvent assez près du centre, de telle sorte que leur intersection avec la face extérieure de la branche lb soit disposée suivant un cercle à très petit diamètre. Au contraire, l'arrête terminale lg de la branche lc plus courte se trouve très éloignée du centre ou plus exactement de l'axe geométrique de la structure 2. La geométrie de ladite structure, comme illustrée en fig. 1, détermine donc un passage libre parallele à 17axe géométrique précité de la structure, de telle sorte qu'on puisse engager dans cette structure une bobine annulaire 3 à l'état monté, c'est-à-dire comportant son bobinage. On comprend aisément que cette bobine vienne prendre appui contre la face annulaire constituée par les faces intérieures des branches lb. La hauteur de la bobine est telle que l'on peut, une fois qu'elle est en place, faire basculer l'ensemble des éléments 1, suivant les flèches F pour ramener les branches -lc au-dessus de la bobine dont les trois faces externes sont alors entourees par les éléments 1 qui deviennent jointifs.Au moyen d'une frette 4 (fig. 3) engagée autour de la structure 2, on peut immobiliser les uns par rapport aux autres l'ensemble des éléments 1 formant le circuit magnétique suivant l'invention. Cette frette peut par exemple être retreinte contre les faces extérieures des jambes la et contre une partie des arêtes extérieures des branches lb, lc. Ainsi la frette 4 maintient-elle les éléments 1 serrés les uns contre les autres dans la direction centripète en agissant sur les jambes la et axialement en coopérant avec les branches lob, lc - par des brides annulaires 4a, 4b. On observe en fig. 2 et 3 que--l'-ensemble des talons ld forme une espèce de bossage ou noyau central 5 du circuit magnétique comportant un alésage central servant de guidage à la tige 6a de l'équipage mobile 6 d'un electro-aimant comportant un circuit magnétique suivant l'invention. Connote que les extrémités des branches lc sont légèrement épanouies de manière à former aussi un guidage pour ledit équipage mobile 6 qui présente une forme cylindrique. En fig. 4, on a illustré partiellement en vue de dessus ltélectro- aimant illustré en fig. 3. On aperçoit la forme de chaque élément 1 dont l'angle au sommet oU est égal à 2h/jN radian, N étant le nombre d'éléments 1 formant le circuit magnétique. Etant donné que les lignes de flux s'établissent transversalement autour de la bobine > le flux produit dans le circuit magnétique ne traverse aucun entrefer parasite. Chaque élément 1 pourrait affecter en section la forme illustrée en fig. 5, c'est-à-dSre comprendre un secteur trapézoldal l'a prolongé par un rectangle l'b. Ainsi une fois les éléments juxtaposés comme en fig. 4, il existerait entre deux éléments voisins un espace 7 destiné d'une part à la ventilation des bobinages donc au bon refroidissement du circuit électrique et d'autre part à permettre le passage des conducteurs d'entrée et de sortie des bobinages, sans usinage complementaire. Comme illustré en fig. 6, chaque élément 1 pourrait comprendre seulement deux gorges opposées 8, 9 qui avec les gorges des éléments voisins formeraient des passages pour les conducteurs d'entrée et due sortie des bobinages. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a ete donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un circuit magnétique pour électroaimant, caractérisé en ce qu'il consiste - à découper des éléments (1) en forme de C présentant profil en plan une forme triangulaíre, l'une des branches (lb) de chaque élément étant plus longue que l'autre (lc) - à juxtaposer l'ensemble des éléments (1) pour constituer une structure annulaire (2), lesdits éléments étant placés avec leurs deux branches inclinees vers le haut en direction de l'axe géométrique de ladite structure et la branche la plus longue étant la plus près du centre ; - à introduire une bobine (3) dans cette structure - à faire basculer l'ensemble des éléments (1) vers le centre afin qu'ils entourent les trois faces externes de la bobine (3) ; - et à fretter lesdits éléments (1) afin de les assembler rigidement autour de la bobine (3). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la branche la plus longue (lb) comporte un talon (ld) rentrant en direction de l'autre branche. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en position inclinée chaque élément forme un passage libre parallèle à l'axe géométrique de la structure et de largeur supérieure à l'épaisseur radiale de la bobine (3). 4. Procédé suivant la revendication 1, caractrisé en ce que les extrémités libres (lof, lg) des deux branches (lb, lc) des éléments (1) forment des parties de deux paliers pour l'équipage mobile (6) d'un électro-aimant. 5. Procedé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la frette (4) consiste en un cylindre recouvrant la périphérie de l'ensem- ble des jambes (la) des éléments (1) et rabattu contre leurs branches (lb, lc) ledit cylindre étant soumis à une opération de rétreinte. 6. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément 1 comporte deux gorges (8, 9) sur ses faces venant en appui contre deux éléments (1) voisins. 7. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'en section, chaque élément (1') comprend un secteur (l'a) prolongé par un rectangle (lob) de manière qu'après juxtaposition des secteurs (l'a) il existe un espace libre (7) entre les rectangles. 8. Circuit magnétique caractérisé en ce qu'il est réalisé par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 a 7. 9. Electro-aimant caractérisé en ce qu'il comporte un circuit magnétique suivant la revendication 8.