Brevet FR2767080A1 — publié le 19990212

PROCEDE POUR FABRIQUER UN ROTOR DU TYPE A POULIE INTEGREE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un procédé pour fabriquer un rotor du type à poulie intégrée, pour un embrayage électro- magnétique, dans lequel un élément de poulie et un élément de rotor sont intégrés ensemble. 2. Description de l'art connexe Traditionnellement et comme représenté sur la figure 24, lors de la fabrication d'un embrayage électromagnétique, un élément de poulie 11 et un élément de rotor 12 sont formés séparément et ils sont ensuite soudés ensemble. Toutefois, dans le procédé de fabrication conventionnel, il est difficile de garantir un haut niveau de concentricité entre l'élément de poulie 11 et l'élément de rotor 12 reliés ensemble, à cause de l'addition des tolérances de fabrication de l'élément de poulie 11 et de l'élément de rotor 12, et des tolérances de couplage de ces deux éléments 11, 12. Par conséquent, les tolérances de fabrication et les tolérances de couplage doivent être strictement contrôlées, ce qui augmente les coûts de fabrication de l'embrayage électromagnétique. Généralement une gorge lia de poulie est formée par un procédé de déformation plastique, par exemple par des rouleaux de formage, pour diminuer les coûts de fabrication. Dans le procédé de formage par rouleaux, comme une force importante agit sur la périphérie externe de l'élément de poulie pour déformer plastiquement celui-ci, l'élément de poulie doit être maintenu fermement en place durant le procédé de déformation plastique. Toutefois, il est difficile de maintenir fermement le rotor du type à poulie intégrée à sa périphérie externe, parce que la gorge de poulie est formée sur la périphérie externe de l'élément de poulie. RESUME DE L'INVENTION L'objectif de la présente invention est de fournir un procédé de fabrication d'un rotor du type à poulie intégrée pour un embrayage électromagnétique. Selon la présente invention, un élément de rotor et une portion concave, qui joue le rôle d'un espace d'interruption magnétique, pénétrant dans l'élément de rotor dans une direction axiale de l'embrayage électromagnétique, sont formés par déformation plastique d'un matériau en forme de disque, dans une étape de formation de l'élément de rotor. Ensuite, un gabarit est inséré dans la portion concave, pour immobiliser le rotor. Une gorge de poulie est alors formée par déformation plastique de la pièce. Comme décrit ci-dessus, la pièce est maintenue fermement en place par le gabarit au niveau de la portion concave, mais pas à la périphérie externe de l'élément de rotor. Par conséquent, la gorge de poulie peut être formée par une opération de déformation plastique de la périphérie externe de l'élément de rotor, tout en maintenant une productivité élevée. Dans ces conditions, le rotor à poulie intégrée peut être fabriqué sans aucune augmentation associée des coûts. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres objets et avantages de la présente invention deviendront plus clairs à la lecture de la description détaillée qui suit de formes d'exécution préférées de l'invention, et en se reportant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe montrant un embrayage électromagnétique (première forme d'exécution); les figures 2 - 4 sont des vues schématiques en coupe illustrant les opérations successives du procédé de fabrication d'un élément de rotor pour un rotor du type à poulie intégrée (première forme d'exécution); la figure 5 est une vue en coupe schématique illustrant une opération de préhension dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée (première forme d'exécution); la figure 6 est une vue schématique en coupe illustrant une opération d'assemblage du procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée (première forme d'exécution); la figure 7 est une vue schématique en coupe illustrant une opération de sectionnement du procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée (première forme d'exécution); la figures 8 est une vue schématique en coupe illustrant une étape de l'opération d'insertion à force dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée (première forme d'exécution); la figure 9 est une vue en coupe illustrant l'étape de formage par rouleau dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée (seconde forme d'exécution); la figure 10 est une vue en coupe montrant un rotor de type à poulie intégrée (seconde forme d'exécution); la figure 11 est une vue en coupe montrant une variante du rotor de type à poulie intégrée (seconde forme d'exécution); les figures 12 - 18 sont des vues en coupe illustrant les opérations de fabrication d'un rotor à poulie intégrée représenté sur la figure 10 (seconde forme d'exécution); les figure 19 - 23 sont des vues en coupe illustrant les opérations de fabrication d'une variante du rotor de type à poulie intégrée, représentée sur la figure 11 (seconde forme d'exécution); et la figure 24 est une vue en coupe montrant un embrayage électromagnétique conventionnel. DESCRIPTION DETAILLEE DE FORMES D'EXECUTION PREFEREES (Première forme d'exécution) La figure 1 montre un embrayage électromagnétique 10 ayant un rotor avec une poulie intégrée. L'embrayage électro- magnétique 10 transmet une force d'entraînement depuis le moteur du véhicule (non représenté) à un compresseur (non représenté) pour un fonctionnement intermittent du circuit de fluide refroidisseur du véhicule. Ci-après, on va décrire en détail la structure de l'embrayage électromagnétique 10. Un élément de poulie 11 a des gorges lla dans lesquelles vient se loger une courroie en V (non représentée). Un élément de rotor 12 comprend une portion tubulaire bicylindrique 12b et il tourne en bloc avec l'élément de poulie 11. L'élément de poulie est formé d'une pièce avec l'élément de rotor 12. L'élément de rotor 12 fonctionne comme élément d'un circuit magnétique pour un flux magnétique généré par une bobine excitatrice 13. La bobine excitatrice 13 est installée dans l'espace annulaire 12a formé entre une portion cylindrique interne 12d et une portion cylindrique externe 12c de la tubulure bicylindrique 12b. Un induit 14 est fixé à l'arbre 15 du compresseur par un moyeu 16 et il est attiré par le rotor 12 quand un courant électrique est fourni à la bobine excitatrice 13. Le rotor 12 comprend un espace d'interruption magnétique 17 (fente pénétrante) dans la surface faisant face à l'induit 14, qui pénètre dans la surface de l'embrayage suivant la direction axiale (direction droite - gauche sur la figure 1). Comme l'espace d'interruption magnétique 17 a une forme circulaire et entoure l'arbre 16, la portion cylindrique interne 12d est séparée de la portion cylindrique externe 12c par l'espacement d'interruption magnétique 17. Toutefois, comme dans la présente forme d'exécution l'élément d'interruption magnétique 17c, fait en un matériau non-magnétique (par exemple en cuivre), est installé dans l'espace d'interruption magnétique 17, la portion cylindrique interne 12d et la portion cylindrique externe 12c sont assemblées par l'intermédiaire de l'élément d'interruption magnétique 17c. Un palier 18 est inséré dans le carter avant(non représenté) du compresseur et fixé à celui-ci, pour supporter en rotation l'élément de rotor 12. Ensuite, on va décrire un procédé de fabrication d'un rotor du type à poulie intégrée, où l'élément de poulie 11 est intégré à l'élément de rotor 12. Sur les figures, deux lignes constituées de tirets indiquent la forme finale du rotor. Tout d'abord et comme représenté sur les figures 2 4, la portion de rotor 12 et les portions concaves 17a correspondant à l'espace d'interruption magnétique 17 sont formées à partir d'un matériau en forme de disque W1 obtenu à partir d'une plaque d'acier, par un procédé de formage par presse en plusieurs étapes. Ici, comme représenté sur la figure 4, la portion concave 1a est obtenue en pliant en forme d'onde une partie du matériau du disque W1 qui va constituer la portion inférieure de l'espace annulaire 12a. Ensuite, comme représenté sur la figure 5, la pièce W2 pour l'élément de rotor, formée sur presse dans l'opération de formation de l'élément de rotor, est d'abord saisie par un premier gabarit 101 et un second gabarit 102. Dans cette opération, le premier gabarit 101 vient se placer dans les portions concaves 17a et le second gabarit 102 est appliqué contre les portions convexes 17b qui sont formées sur la surface arrière des portions concaves 17a, lorsque les portions concaves 1a sont formées par pressage. Ici, la forme externe du second gabarit 102 est en alignement avec la surface arrière des portions concaves 1a pour épouser les portions convexes 17b. Ensuite, un rouleau pour former des gorges (non représenté) agit sur la portion correspondant à la poulie (portion cylindrique externe 12c) et qui va constituer l'élément de poulie, pour former les gorges ila de poulie par un procédé de formage par rouleau. Ensuite, comme représenté sur la figure 6, l'élément d'interruption magnétique 17c est déposé dans la portion concave 17a, dans un four sous vide. Puis, un rouleau de finissage (non représenté) agit dans les gorges lia de poulie formées précédemment pour assurer le finissage de ces gorges lia de poulie. Les portions convexes 17b, qui correspondent à la portion inférieure des portions concaves 17a, sont coupées (figure 7) dans une opération de finissage de la surface de l'élément de rotor 12 venant en contact avec l'induit 14. Après cela et comme représenté sur la figure 8, le palier 18 est emmanché à force dans l'élément de rotor 12. Ici, comme la pression exercée par le rouleau de finissage est inférieure à celle du rouleau formant les gorges, l'opération de préhension avec les gabarits 101, 102 n'est pas nécessaire et ceux-ci peuvent être retirés durant l'opération d'emmanchement à force. Dans la présente forme d'exécution, comme le premier gabarit 101 est inséré dans les portions concaves 17 et que le second gabarit 102 est appliqué contre les portions convexes 17b pour saisir la pièce W2 pour constituer l'élément de rotor, cette pièce W2 est tenue fermement immobilisée. Dans ces conditions, les gorges lia de la poulie sont formées avec une grande précision et, en outre, le rotor à poulie intégrée peut être fabriqué sans provoquer une augmentation des coûts. En outre, comme la pièce W2 est tenue fermement immobilisée, le rouleau pour former les gorges peut être pressé fortement contre la pièce W2, ce qui diminue le temps nécessaire pour former les gorges ila de la poulie. A noter que, comme les portions concaves 17a et les portions convexes 17b sont formées par pliage et que la déformation par glissement est importante dans cette opération de pliage, il faut appliquer un lubrifiant solide entre la pièce et les gabarits. En outre, après l'opération de pliage, il faut éliminer le lubrifiant solide pour éviter des détériorations du couplage dans la portion d'interruption magnétique 17c. Cela signifie qu'il faut appliquer un traitement d'élimination du lubrifiant solide, par exemple par projection de grenaille (ou de sable). Toutefois, dans la présente forme d'exécution, comme le matériau du disque W1 est déformé par pressage en plusieurs étapes pour obtenir les portions concaves 17a et les portions convexes 17b, la déformation par glissement dans une étape de formage sur presse est faible. Par conséquent, on peut employer un lubrifiant liquide, du type utilisé pour les moules et l'opération d'élimination du lubrifiant solide peut ainsi être éliminée, ce qui diminue encore le temps nécessaire pour la fabrication du rotor à poulie intégrée. Comme décrit ci-dessus, puisque l'élément de poulie 11 et l'élément de rotor 12 selon la présente invention sont formés d'une pièce, les coûts de fabrications sont diminués. Egalement, on peut assurer un haut degré de concentricité entre la portion de poulie 11 et la portion de rotor 12, tout en maintenant les coûts de fabrication à un niveau bas. (Seconde forme d'exécution) Dans la première forme d'exécution décrite ci-dessus, le rotor est formé par un procédé de formage sur presse. Toutefois, dans une seconde forme d'exécution et comme représenté sur la figure 9, le rotor peut être formé par un procédé de formage par rouleaux. Dans ces conditions, comme le matériau du disque W1 est transformé graduellement, un lubrifiant liquide peut être utilisé comme dans la première forme d'exécution. Ainsi, l'étape d'élimination d'un lubrifiant solide n'est pas nécessaire, ce qui diminue les coûts de fabrication. (Variante) Dans les formes d'exécution décrites ci-dessus, l'élément de poulie 1 est formé dans la portion cylindrique externe 12c. Egalement et comme représenté sur les figures 10 et 11, l'élément de poulie 11 peut faire saillie depuis la portion cylindrique externe 12c. Les figures 12 - 18 illustrent schématiquement les opérations de fabrication du rotor à poulie intégrée de la figure 10. L'élément de poulie 11 est formé par rouleaux au cours de ce procédé de fabrication. Sur la figure 15, le chiffre de référence 103 indique un rouleau de formage pour former l'élément de poulie 11 en T. De manière similaire, les figures 19 - 23 illustrent schématiquement le procédé de fabrication du rotor à poulie intégrée de la figure 11, où l'élément de poulie 11 est formé par rouleau. En outre, dans les formes d'exécution décrites cidessus, l'espace d'interruption magnétique 17 a une forme annulaire. Toutefois, l'espace d'interruption magnétique 17 peut également être formé comme une pluralité de pénétrations en forme d'arc ou de trous circulaires. Dans ce cas, la formation du rotor est effectuée par un procédé de formage sur presse. En outre, dans ce cas, comme la portion cylindrique externe 12c n'est pas séparée de la portion cylindrique interne 12d, l'élément d'interruption magnétique 17c peut être éliminé. Dans les formes d'exécution décrites ci-dessus, bien que l'étape de déposition puisse être effectuée avant l'étape de finissage, l'étape de déposition peut également être exécutée après l'étape de finissage. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique (10) ayant un élément de poulie (11) comprenant une gorge (lia) de poulie sur laquelle vient se placer une courroie en V, un élément de rotor (12) tournant en bloc avec ledit élément de poulie (11) et constituant une partie d'un circuit magnétique, et un induit (14) faisant face et fixé audit élément de rotor (12), ledit élément de rotor (12) délimitant un espace d'interruption magnétique (17) pénétrant dans ledit élément de rotor (12), suivant une direction axiale dudit embrayage électromagnétique (10), ledit procédé comprenant les opérations consistant à déformer plastiquement un matériau en forme de disque pour former ledit élément de rotor (12) et une portion concave (17a) qui va constituer ladite portion d'interruption magnétique (17); insérer un gabarit (101) dans ladite portion concave (17a) pour saisir une pièce (W2) formée dans ladite étape de formage de l'élément de rotor; et à former ladite rainure de poulie (lla) sur ladite pièce (W2) dans ladite opération de déformation plastique. 2. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une étape de formage de ladite pièce (W2) par des étapes répétées de formage sur presse au cours de ladite opération de formage de l'élément de poulie. 3. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit formage de l'élément de poulie comprend, en outre, de former ladite pièce (W2) par une opération de formage par rouleaux. 4. Rotor (12) du type à poulie intégrée pour un embrayage électromagnétique (10) transmettant une force de rotation de manière intermittente, comprenant un élément de poulie (11) avec lequel est engagée une courroie en V; et un élément de rotor (12) formé par un procédé de déformation plastique, et faisant bloc avec ledit élément de poulie (11), ledit élément de rotor (12) constituant une partie d'un circuit magnétique, dans lequel ledit élément de rotor (12) délimite un espace d'interruption magnétique (17) qui pénètre dans ledit élément de rotor (12), suivant une direction axiale dudit embrayage électromagnétique (10) et ledit espace d'interruption magnétique (17) est formé en pliant une partie dudit élément de rotor (12), qui fait face à un induit (14), pour former ladite portion concave (17a) et en sectionnant une portion inférieure de ladite portion concave (17a). 5. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 1, dans laquelle ladite opération de préhension comprend en outre d'insérer un premier gabarit (101) dans ladite portion concave (17a), et le second gabarit (102) est appliqué sur une portion convexe (17b) qui est formée sur une surface arrière de ladite portion concave (17a) quand ladite portion concave (17a) est formée. 6. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique selon la revendication 1, comprenant en outre une opération de déposition d'un élément d'interruption magnétique (17c) dans ladite portion concave (17a). 7. Procédé de fabrication d'un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 5, dans lequel ledit élément d'interruption magnétique (17c) est fait en un matériau non-magnétique tel que le cuivre. 8. Embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 4, comprenant en outre une portion de saillie (124) reliant ledit élément de poulie (11) audit élément de rotor (12), où ledit élément de poulie (11) est intégré audit élément de rotor (12) par ladite portion de saillie (124).