FR2706096A1 - Procédé de fabrication d'un rotor dans un magnéto-générateur . - Google Patents

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Abstract

Procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur, dans lequel une portion entourant une ouverture (26) dans la paroi de fond (25) d'une culasse (20) est soumise à une opération de cintrage vers l'intérieur dans la direction axiale de façon qu'une portion d'accouplement (27) soit refoulée en dépassant vers le côté de la périphérie intérieure de la culasse; ensuite, la portion d'accouplement (27) est plastiquement déformée de façon à être repoussée vers l'extérieur dans la direction axiale, d'où il résulte que la portion incurvée (28) formée lors du cintrage est réduite et que la hauteur (L1) de la portion d'accouplement (27) est ramenée à (L2) dans la direction axiale; des cannelures intérieures (29) sont formées sur la périphérie intérieure de la portion d'accouplement (27); des cannelures extérieures d'un bossage coopèrent avec ces cannelures extérieures (29) et une portion de sertissage par déformation est formée sur l'extrémité avant du bossage.

Description

Procédé de fabrication d'un rotor dans un magnéto-générateur
Cette invention concerne un procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur; elle concerne plus particulièrement une construction améliorée pour raccorder une culasse à un bossage, ce procédé étant effectivement utilisé, par exemple, dans la fabrication d'un rotor dans un magnétogénérateur utilisé pour un véhicule de petites dimensions, tel qu'une motocyclette, un moteur de hors-bord, un générateur portatif, etc.
De façon générale, un magnéto-générateur comprend un rotor, dans lequel une multiplicité d'aimants sont disposés à égale distance les uns des autres sur la surface périphérique intérieure d'une culasse ayant pratiquement la forme d'un bol, et un stator, dans lequel une multiplicité de bobines (chacune étant réalisée en enroulant une bobine autour d'un noyau) sont disposées à égale distance les unes des autres dans l'intérieur de la culasse du rotor, ce stator étant fixé sur le bloc extérieur ou l'analogue d'un moteur, et le rotor étant accouplé à un arbre tournant du moteur. Dans le magnéto-générateur de ce type, le rotor est entraîné en rotation autour du stator par la rotation de l'arbre tournant entraîné par le moteur, et il en résulte que les bobines du stator se déplacent relativement dans les champs magnétiques des aimants, de telle sorte qu'une force électromotrice est créée dans les bobines des pôles magnétiques respectifs du stator. Comme exemples d'un rotor utilisé dans le magnétogénérateur de ce type, on envisage un rotor comprenant un bossage formé pour avoir une forme pratiquement cylindrique et un rebord sur sa périphérie extérieure, un jeu de cannelures extérieures étant prévu sur une portion de la périphérie extérieure de la partie cylindrique du bossage, et une culasse ayant pratiquement la forme d'un bol avec une portion d'accouplement pratiquement cylindrique autour d'une ouverture dans la paroi de fond de la culasse, un jeu de cannelures intérieures étant prévu sur la périphérie intérieure de la portion d'accouplement, le bossage étant couplé à la portion d'accouplement de la culasse par le fait que les cannelures extérieures et intérieures précitées sont couplées les unes aux autres, et la portion terminale avant du bossage étant sertie par déformation de façon à être fixée sur la culasse.
En outre, comme il est décrit dans le Brevet japonais No 62163540, on a largement adopté un procédé de fabrication d'un rotor pour un magnéto-générateur, procédé dans lequel la culasse est soumise à une opération de cintrage et, au lieu de raccorder la culasse à un bossage par des cannelures, des trous de rivets sont formés dans la paroi de fond de la culasse et dans le rebord du bossage, d'où il résulte que le bossage est fixé sur la paroi de fond de la culasse par des rivets.
Toutefois, dans le procédé de fabrication d'un rotor d'un magnéto-générateur, dans lequel le bossage est raccordé à la culasse par des cannelures, lorsque, pour augmenter la résistance du raccordement, on allonge la longueur efficace des cannelures de la culasse, la portion d'accouplement de la culasse est allongée. Ensuite, pour éviter des interférences avec une bobine du stator, on doit augmenter l'espace de la culasse dans la direction axiale en fonction de la portion d'accouplement allongée, de sorte qu'il est formé dans la culasse un espace inutile.
En outre, dans le procédé de fabrication d'un rotor dans un magnéto-générateur, dans lequel le bossage est fixé sur la culasse par des rivets, des opérations supplémentaires, telles que formation des trous de rivets et sertissage des rivets, sont nécessaires, ce qui augmente les coûts de fabrication.
C'est un but de la présente invention de procurer un procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur, procédé dans lequel, même si la culasse est raccordée aux bossages par des cannelures, les hauteurs des portions de raccordement peuvent être réduites tout en maintenant la résistance du raccordement.
En conséquence, la présente invention propose un procédé de fabrication d'un rotor dans un magnéto-générateur, le rotor comprenant un bossage ayant une forme pratiquement cylindrique, autour duquel est prévu un rebord, et un jeu de cannelures extérieures étant prévu sur une portion de la périphérie extérieure de la partie cylindrique du bossage, et une culasse ayant pratiquement la forme d'un bol, prévue autour d'une ouverture dans la paroi de fond de la culasse avec une portion d'accouplement pratiquement cylindrique sur la périphérie intérieure de laquelle est prévu un jeu de cannelures intérieures, le bossage étant accouplé à la portion d'accouplement de la culasse par le fait que les cannelures extérieures et intérieures sont couplées les unes aux autres, et la portion terminale avant du bossage étant sertie par déformation pour être fixée sur la culasse, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes ouvrir l'ouverture pour introduire le bossage dans le centre de la paroi de fond de la culasse, soumettre une portion autour de l'ouverture dans la paroi de fond de la culasse à une opération de cintrage de façon que la portion périphérique de l'ouverture dépasse vers l'intérieur dans la direction axiale de la culasse pour former la portion d'accouplement pratiquement cylindrique, déformer plastiquement la portion d'accouplement de façon à la repousser vers l'extérieur dans la direction axiale de la culasse de façon que la longueur axiale de la portion d'accouplement depuis sa face terminale sur le côté extérieur de la paroi de fond de la culasse jusqu'à la face terminale de l'ouverture soit raccourcie, et former les cannelures sur la surface périphérique intérieure ce la portion d'accouplement.
Dans le procédé de fabrication d'un rotor d'un magnétogénérateur selon la présente invention tel que décrit cidessus, la portion périphérique de l'ouverture dans la paroi de fond de la culasse est repoussée pour dépasser vers l'intérieur dans la culasse par l'opération de cintrage de façon à former la portion d'accouplement pratiquement cylindrique; ensuite, la portion d'accouplement ainsi soumise à l'opération de cintrage est plastiquement déformée en étant repoussée de façon à raccourcir sa longueur axiale. Ensuite, on forme les cannelures intérieures sur la surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement raccourcie, et, dans ce cas, toutefois, la longueur axiale des cannelures n'est pas réduite et au contraire peut être augmentée. Ainsi, même si la culasse et le bossage sont raccordés l'un à l'autre par les cannelures, la résistance du raccordement par cannelures peut être suffisamment élevée.
D'autre part, la longueur axiale elle-même de la portion d'accouplement dépassant vers l'intérieur depuis la paroi de fond de la culasse est raccourcie, d'où il résulte que les hauteurs des portions de raccordement de la culasse et du bossage sont réduites du raccourcissement de la longueur axiale de cette portion de raccordement.
On va maintenant décrire brièvement le dessin, sur lequel - les figures l(a), l(b), l(c) et l(d) sont des vues expliquant les étapes montrant les opérations principales dans une réalisation du procédé de fabrication d'un rotor d'un magnéto-générateur selon la présente invention; et - la figure 2 est une vue en coupe frontale montrant le rotor d'un magnéto-générateur fabriqué par le procédé de fabrication de l'invention.
Dans la réalisation représentée sur les figures l(a) à l(d) et 2, un rotor 10 fabriqué par le procédé de la présente invention comprend un bossage 11 auquel est accouplé un arbre rotatif, non représenté, et ce bossage 11 a une forme pratiquement cylindrique avec un rebord 12 formé sous forme de couronne sur la périphérie extérieure d'une portion terminale. Dans une portion tubulaire creuse de ce bossage 11, une surface périphérique intérieure conique 13 destinée à être couplée à une surface périphérique extérieure conique de l'arbre rotatif est formée de façon que le diamètre intérieur de la portion creuse diminue en partant du rebord 12. Une portion évidée 14 est formée sur une face terminale extérieure du rebord 12 et est concentrique avec celui-ci.
La surface périphérique extérieure du bossage 12 est formée de telle sorte que sa moitié du côté du rebord 12 forme une portion de grand diamètre 15 et que son autre moitié forme respectivement une portion de petit diamètre 16. Sur la périphérie extérieure de la portion de grand diamètre 15 est formé par taillage un jeu de cannelures extérieures destinées à coopérer avec un jeu de cannelures intérieures sur le côté de la culasse, ce qui sera décrit ci-après, sur toute la circonférence et toute la longueur. Une portion de sertissage par déformation 17 est formée par sertissage par déformation, comme il sera décrit ci-après, au niveau de la frontière entre la portion de grand diamètre 15 et la portion de petit diamètre 16.
D'autre part, le rotor 10 a une culasse 20 ayant pratiquement la forme d'un bol réellement circulaire. Une multiplicité d'aimants 22 sont fixés en des positions prédéterminées dans la direction circonférentielle sur la surface périphérique intérieure d'une paroi latérale 21 de la culasse 20, de telle manière qu'un boîtier 23, en résine synthétique et contenant les aimants 22, est pressé dans la culasse 20 et est ensuite fixé par une portion de sertis sage par roulage 24 formée par sertissage par roulage.
La paroi de fond 25 de la culasse 20 présente une ouverture 26 ayant pratiquement une forme circulaire avec un diamètre légèrement inférieur à la forme extérieure de la portion de grand diamètre 15 du bossage 11; il est formé dans cette ouverture 26 une portion d'accouplement 27 dépassant vers l'intérieur dans la direction axiale de la culasse 20.
On va maintenant décrire un procédé pour fabriquer la portion d'accouplement 27, qui est la caractéristique principale de la présente invention, en se reportant aux figures l(a) à l(d).
Tout d'abord, comme on le voit sur la figure l(a), l'ouver- ture 26 destinée à l'introduction du bossage est ouverte dans la portion centrale de la paroi de fond 25 de la culasse 20.
Ensuite, on effectue des opérations de refoulement et de cintrage sur la portion périphérique de l'ouverture 26 dans la paroi de fond 25 de la culasse 20 et, comme on le voit sur la figure l(b), la portion périphérique de l'ouverture 26 est refoulée en dépassant vers l'intérieur dans la direction axiale de la culasse 20, d'où il résulte que la portion d'accouplement 27 est formée à la forme pratiquement d'un court cylindre.
Dans cet état, il est formé par l'opération de refoulement une portion incurvée 28 au niveau de la partie de raccordement de la portion d'accouplement 27 et de la paroi de fond 25. Dans cet état, l'épaisseur de paroi tl de la portion incurvée 28 est égale ou inférieure à l'épaisseur de paroi tO du fond 25 de la culasse, car elle est formée par une opération de refoulement.
En outre, la longueur axiale L1 de la portion d'accouplement 7 est telle qu'une longueur S1 d'une surface cylindrique de la surface périphérique intérieure, longueur qui est obtenue en soustrayant la longueur axiale R1 de la surface convexe de la portion incurvée 28 de la longueur totale L1, est égale ou supérieure à la longueur effective S0 des cannelures nécessaire pour garantir la résistance recherchée du raccordement par cannelures.
Ensuite, dans un état où une face terminale extérieure de la paroi de fond 25 est fixée sur une plaque plane d'un montage, non représenté, la face terminale intérieure de la portion d'accouplement 27 est pressée vers l'extérieur dans la direction axiale et, comme on le voit sur la figure l(c), est repoussée de façon à diminuer la portion incurvée 28 de la portion d'accouplement 27, terminant ainsi la déformation plastique.
Ensuite, lorsque la portion d'accouplement 27 est repoussée, il se crée un état tel que la distance L2 de la face terminale intérieure de la portion d'accouplement 27 dans la direction axiale jusqu'à la face terminale extérieure de la paroi de fond 25 devient plus courte que la longueur initiale L1 de la portion d'accouplement 27.
Toutefois, la longueur S2 de la surface cylindrique dans la direction axiale de la surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement 27, c'est-à-dire la longueur efficace S0 des cannelures intérieures, devient égale ou supérieure à la longueur d'origine S1.
La raison en est que, lorsque la distance L2 de la portion d'accouplement 27 est rendue plus courte que la longueur initiale L1, la longueur R1 dans la direction axiale de la portion incurvée 28 est réduite à une longueur plus courte
R2. Lors de la réduction de R1 à R2, le matériau de la paroi dans cette portion flue plastiquement, de telle sorte que l'épaisseur de paroi t2 de la portion incurvée 28 devient supérieure à l'épaisseur de paroi initiale tl. Dans cet état, l'épaisseur de paroi t2 est supérieure à l'épaisseur de paroi t0.
Ensuite, comme on le voit sur la figure l(d), un jeu de cannelures intérieures 29 est formé sur la surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement 27. La longueur effective S0 de ces cannelures intérieures 29 est déterminée pour procurer une résistance de raccordement par cannelures prédéterminée. Dans l'état de la figure l(d), la longueur effective S0 de ces cannelures intérieures a une valeur prédéterminée, car la longueur effective S2 de la surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement 27 (qui correspond à la longueur de la surface cylindrique) est égale ou supérieure à la longueur initiale S1 de cette surface cylindrique.
Soit dit en passant, l'épaisseur de paroi de la portion incurvée 28, c'est-à-dire la portion de raccordement entre la portion d'accouplement 27 et la paroi de fond 25, est augmentée de tl à t2, de telle sorte que la résistance mécanique au niveau de la portion incurvée 28 n'est pas réduite, mais est en fait augmentée.
Dans la culasse 20 ainsi fabriquée, le bossage 11 est introduit dans la portion d'accouplement 27 ménagée dans la paroi de fond 25 de la culasse depuis le côté extérieur de la culasse, avec la portion 16 de petit diamètre disposée à l'extrémité avant. Dans ce cas, les cannelures extérieures 18 sur la portion de grand diamètre 15 du bossage 11 sont amenées en coopération avec les cannelures intérieures 29 sur la périphérie intérieure de la portion d'accouplement 27 de la culasse 20, ce qui assure le raccordement par cannelures.
Dans l'état dans lequel le bossage 11 est introduit dans la périphérie intérieure de la portion d'accouplement 27 de la culasse 20 jusqu'à ce que le rebord 12 du bossage 11 vienne buter contre la surface extérieure de la paroi de fond 25 de la culasse 20, les cannelures extérieures 18 sur le côté du bossage 11 et les cannelures intérieures 29 sur le côté de la culasse 20 sont reliées les unes aux autres par emmanchement forcé.
Ensuite, dans le bossage 11, un sertissage par déformation vers l'extérieur est appliqué dans la direction axiale sur la portion décrochée entre la portion de grand diamètre 15 et la portion de petit diamètre 16 sur la périphérie extérieure du bossage 11, d'où il résulte la formation d'une portion de sertissage par déformation 17 sur la périphérie extérieure du bossage 11. La paroi de fond 25 est bridée entre cette portion de sertissage 17 et le rebord 12, de sorte que le bossage 11 et la culasse 20 sont maintenus verrouillés et ne peuvent se séparer par glissement, ce qui permet de les solidariser l'un de l'autre.
Avec la disposition ci-dessus, on a construit un rotor 10 dans lequel le bossage 11 est disposé concentriquement dans la paroi de fond 25 de la culasse 20 et y est fixé de façon fiable à la fois dans la direction circonférentielle et dans la direction axiale, et le bossage 11 et la culasse 20 sont reliés l'un à l'autre de façon à tourner d'un seul tenant.
Ensuite, un jeu de bobines 31 constituant un stator 30 est monté dans la culasse 20.
Dans la réalisation décrite ci-dessus, la portion d'accouplement 27 est repoussée et déformée plastiquement de façon à réduire la portion incurvée 28, d'où il résulte que la face terminale intérieure de la portion d'accouplement 27 est amenée plus proche de la paroi de fond 25 de la culasse, de telle sorte que la distance entre le jeu de bobines 31 et la paroi de fond 25 (voir G sur la figure 2) peut être réduite.
En outre1 lorsqu'on adopte la même dimension de culasse, du fait que la longueur de la portion d'accouplement 27 de la culasse 20 peut être raccourcie de L1 à L2, l'épaisseur totalisée des noyaux peut être augmentée de cette quantité, ce qui augmente la puissance de sortie du rotor.
D'autre part, bien que la longueur axiale de la portion d'accouplement 27 soit plus courte, la longueur 52 de la surface périphérique intérieure cylindrique peut être la longueur effective S0 des cannelures intérieures à former sur la surface périphérique intérieure. En conséquence, le bossage 11 peut être fixé de façon fiable sur la culasse 20 par le raccordement par cannelures. Il en résulte que les coûts de fabrication peuvent être abaissés à un niveau inférieur à celui dans le cas où le bossage est fixé sur la culasse par des rivets.
Comme il a été décrit ci-dessus, dans la présente invention, les hauteurs de la culasse et du stator peuvent être plus faibles, tandis que la longueur effective des cannelures est suffisante, ce qui contribue à réduire les coûts de fabrication.

Claims (5)

Revendications
1.- Procédé pour fabriquer un rotor (10) dans un magnétogénérateur, dans lequel le rotor comprend un bossage (11) ayant une forme pratiquement cylindrique autour duquel est formé un rebord (12) et qui a un jeu de cannelures extérieures (18) sur une portion de la périphérie extérieure de la partie cylindrique, et une culasse (20) ayant pratiquement la forme d'un bol, avec une ouverture (26) prévue dans sa paroi de fond (25) et avec une portion d'accouplement (27) pratiquement cylindrique sur la périphérie intérieure de laquelle est formé un jeu de cannelures intérieures (29), le bossage étant couplé à la portion d'accouplement de la culasse par le fait que les cannelures extérieures et intérieures sont couplées les unes aux autres, et la portion terminale avant (17) du bossage étant sertie par déformation pour être fixée sur la culasse, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes ouvrir l'ouverture (26) pour introduire le bossage (11) dans le centre de la paroi de fond (25) de la culasse (20), soumettre une portion entourant l'ouverture dans la paroi de fond de la culasse à une opération de cintrage, de telle sorte que la portion périphérique de l'ouverture soit refoulée en dépassant vers l'intérieur dans la direction axiale de la culasse pour former la portion d'accouplement pratiquement cylindrique (27), déformer plastiquement la portion d'accouplement de façon à la repousser vers l'extérieur dans la direction axiale de la culasse, de sorte que la longueur axiale (L1) de la portion d'accouplement (27) depuis sa face terminale sur le côté extérieur de la paroi de fond de la culasse jusqu'à sa face terminale de l'ouverture soit raccourcie, et former les cannelures (29) sur la surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement.
2.- Procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur selon la revendication 1, dans lequel la surface extérieure de la paroi de fond de la culasse est formée pour être une surface plane.
3.- Procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur selon la revendication 1, dans lequel l'opération consistant à incurver une portion (28) autour de l'ouverture (26) de la paroi de fond de la culasse s effectue par refoulement.
4.- Procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur selon la revendication 1, dans lequel la longueur d'une surface cylindrique d'une surface périphérique intérieure de la portion d'accouplement est au moins égale à la longueur de la surface cylindrique juste après l'opération de cintrage.
5.- Procédé pour fabriquer un rotor dans un magnéto-générateur selon la revendication 1, dans lequel l'épaisseur de paroi (t2) d'une portion incurvée (28) entre la portion d'accouplement (27) et la paroi de fond (25) de la culasse est plus grande que l'épaisseur de paroi (tl) de cette portion incurvée juste après l'opération de cintrage.
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