FR2766886A1 - Procede pour fabriquer un rotor du type a poulie integree - Google Patents

Procede pour fabriquer un rotor du type a poulie integree Download PDF

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Abstract

Un matériau en forme de disque est déformé plastiquement pour obtenir une portion cylindrique interne (121a) d'un rotor (12) et un élément de couvercle (122) qui couvre un côté terminal du rotor (12). Ensuite, le matériau du disque est sectionné en étant repoussé vers l'intérieur depuis l'extérieur dans une direction radiale du matériau du disque, pour former une portion cylindrique externe (121b) du rotor (12) et une portion (110) correspondant à la poulie, qui va constituer la poulie (11) - Finalement, la portion (110) correspondant à la poulie est déformée plastiquement pour obtenir des gorges (11a) de poulie. Ainsi, même quand la position de la poulie (11) par rapport à la portion cylindrique externe (121a) diffère, les mêmes opérations peuvent être appliquées à ces différents rotors du type à poulie intégrée, jusqu'au sectionnement du matériau du disque. On peut ainsi réaliser à bas coût différents rotors du type à poulie intégrée, tout en maintenant un niveau élevé de concentricité entre la poulie (11) et le rotor (12).

Description

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 14, 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 pour les intégrer l'un avec l'autre.
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 couts de fabrication de l'embrayage électromagnétique.
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, une portion cylindrique interne d'une portion bicylindrique et un élément de couvercle qui couvre un côté terminal de la portion bicylindrique sont réalisés par déformation plastique d'un matériau en forme de disque. Après cela, le matériau du disque est sectionné vers l'intérieur depuis l'extérieur de celui-ci dans une direction radiale du matériau du disque pour former une portion cylindrique externe de la portion bicylindrique et une portion correspondant à la poulie, qui va constituer l'élément de poulie. Finalement, une gorge de poulie est formée par déformation plastique de la portion de poulie correspondante.
Ainsi, même quand la position de l'élément de poulie par rapport à la portion cylindrique externe diffère, les mêmes procédés peuvent être appliqués à ces différents rotors du type à poulie intégrée jusqu'à l'opération de sectionnement. En d'autres termes, différents rotors du type à poulie intégrée peuvent être fabriqués à bas prix tout en maintenant un haut niveau de concentricité entre l'élément de poulie et l'élément de rotor.
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:
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;
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;
la figure 6 est une vue schématique en coupe illustrant l'opération de sectionnement du procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée;
les figures 7 et 8 sont des vues schématiques en coupe illustrant les étapes de l'opération de formation par pressage dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée;
la figure 9 est une vue schématique en coupe illustrant l'opération de fixation dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée;
la figure 10 est une vue schématique en coupe montrant une opération de sectionnement dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée;
la figure 11 est une vue schématique en coupe montrant une opération d'emmanchement à la presse dans le procédé de fabrication d'un rotor de type à poulie intégrée;
la figure 12 est une vue schématique en coupe montrant une variante de l'embrayage électromagnétique;
la figure 13 est une vue en coupe montrant une autre variante de l'embrayage électromagnétique; et
la figure 14 est une vue en coupe montrant un embrayage électromagnétique conventionnel.
DESCRIPTION DETAILLEE DE FORMES D'EXECUTION PREFEREES
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) 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 121 et un élément de couvercle 122 qui couvre un côté terminal (côté d'un induit 14) de la tubulure bicylindrique 121 et tourne en bloc avec l'élément de poulie 11. L'élément de poulie 11 est fixé à une portion de saillie 124 faisant saillie vers l'extérieur depuis la portion cylindrique externe 121b et formée d'une pièce avec l'élément de rotor 12.
L'élément de rotor 12 fonctionne comme élément d'un circuit magnétique pour un flux généré par une bobine excitatrice 13. La bobine excitatrice 13 est installée dans l'espace annulaire 123 formé entre la portion cylindrique interne 121a et la portion cylindrique externe 121b de la tubulure bicylindrique 121.
Un induit 14 est fixé à l'arbre 16 d'un compresseur par un moyeu 15 et il est attiré par le rotor 12 quand de l'énergie électrique est fournie à la bobine excitatrice 13. Le rotor 12 comprend un espace d'interruption magnétique 17 sur l'élément de couvercle 122, qui s'étend dans la direction de l'épaisseur (direction vers la gauche et vers la droite sur la figure 1) de l'élément de couvercle 122. Ici, comme l'espace d'interruption magnétique 17 a une forme circulaire entourant l'arbre 16, la portion cylindrique interne 121a est séparée de la portion cylindrique externe 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 121a et la portion cylindrique externe 121 sont réunies ensemble 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. Ici, sur les figures 2 - 9, deux lignes constituées de tirets indiquent la forme finale du rotor.
Tout d'abord et comme représenté sur les figures 2 4, la portion cylindrique interne 121a, l'élément de couvercle 122 et les portions concaves 17a correspondant à l'espace d'interruption magnétique 17 sont formés 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 (procédé de formage de l'élément de rotor). Comme représenté sur la figure 4, la portion concave 17a 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 123.
Ensuite, comme représenté sur la figure 5, la pièce W2 formée sur presse dans le procédé de formation du 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 17a sont formées par pressages (procédé de préhension).
Après cela et comme représenté sur la figure 6, le rouleau de sectionnement 103 sectionne la périphérie externe de la pièce 2 et la repousse vers l'intérieur, pour former la portion cylindrique externe 121b et une portion 110 correspondant à la poulie, qui va constituer l'élément de poulie 11 (opération de sectionnement).
Comme représenté sur les figures 7 et 8, un rouleau de formage 104 agit sur la portion 110 correspondant à la poulie pendant que la pièce W2 tourne, pour former l'élément de poulie 11 et une portion de saillie 124 (opération de formage). Après cela un rouleau pour former des gorges (non représenté) agit sur la portion 110 correspondant à la poulie pour former les gorges lîa de poulie par un procédé de formage par rouleau (opération de formage des gorges).
Ensuite, comme représenté sur la figure 9, l'élément d'interruption magnétique 17c est déposé dans la portion concave 17a, dans un four sous vide (opération de déposition). Un rouleau de finissage (non représenté) agit dans les gorges de poulie îla formées précédemment pour assurer le finissage de ces gorges lîa de poulie (opération de finissage).
Les portions convexes 17b, qui correspondent à la portion inférieure des portions concaves 17a, sont coupées (figure 10) 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 11, le palier 18 est emmanché à force dans l'élément de rotor 12 (opération d'emmanchement à force).
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 peut être éliminée dans l'opération de finissage.
Dans la présente forme d'exécution, après que la portion 110 correspondant à la poulie et la portion cylindrique externe 121b sont formées par une opération de sectionnement, la portion 110 correspondant à la poulie sont déformés par des rouleaux pour obtenir l'élément de poulie 11 ayant la forme souhaitée. Par conséquent, même quand l'emplacement de l'élément de poulie 11 par rapport à la portion cylindrique externe 121b diffère [par exemple quand la portion de saillie 124 et l'élément de poulie 11 sont formés en T (figure 11) ou L (figure 12 ou 13)], les mêmes opérations peuvent être appliquées à ces différents rotors du type à poulies intégrées jusqu'à l'opération de sectionnement.
Dans ces conditions, différents rotors du type à poulie intégrée peuvent être fabriqués à bas prix, pendant qu'un excellent niveau de concentricité est maintenu entre l'élément de poulie 11 et l'élément de rotor 12.
En outre, comme le premier gabarit 101 est inséré dans les portions concaves 17 et le second gabarit 102 est appliqué contre les portions convexes pour saisir la pièce
W2, cette pièce W2 est tenue fermement immobilisée. Dans ces conditions, les gorges îla de la poulie sont formées avec une grande efficacité et le rotor à poulie intégrée peut être fabriqué sans provoquer une augmentation des prix de fabrication.
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 lîa 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 de la connexion 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 le temps nécessaire pour la fabrication du rotor à poulie intégrée.
Dans la forme d'exécution susmentionnée, le procédé de fabrication du rotor est exécuté sur une presse. Toutefois, la fabrication du rotor peut être effectuée à l'aide de rouleaux. Dans ce cas le matériau du disque W1 subit une déformation plastique graduelle, et un lubrifiant liquide peut être utilisé comme dans la forme d'exécution cidessus. Dans ces conditions, l'opération d'élimination du lubrifiant solide n'est pas nécessaire, ce qui diminue les coûts de fabrication.

Claims (7)

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 et un élément de rotor (12) tournant en bloc avec ledit élément de poulie (11) et comprenant une portion bicylindrique (121) et un élément de couvercle (122) couvrant un côté terminal de ladite portion bicylindrique (121), ledit procédé comprenant
une opération de formage de l'élément du rotor dans laquelle un matériau de disque est soumis à une déformation plastique pour former une portion cylindrique interne (121a) de ladite portion bicylindrique (121) et ledit élément de couvercle (122);
une opération de sectionnement dans laquelle ledit matériau du disque est sectionné et repoussé vers l'intérieur depuis l'extérieur dans la direction radiale dudit matériau de disque, pour former une portion cylindrique externe (121b) de ladite portion bicylindrique (121) et la portion (110) correspondant à la poulie, qui va constituer ledit élément de poulie (11); et
une opération de formage de la poulie dans laquelle ladite portion (110) correspondant à la poulie est soumise à une déformation plastique pour former ladite gorge (la) de poulie.
2. Procédé pour fabriquer un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 1, où ladite portion (110) correspondant à la poulie est soumise à une opération de formage par rouleau pour réaliser ladite gorge (lia) de rainure dans ladite opération de formage de l'élément de poulie.
3. Procédé pour fabriquer un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 1, où
dans l'opération de formage de l'élément de rotor, une portion concave (17a) qui va constituer un espace d'interruption magnétique (17) est formée à partir dudit matériau de disque en même temps qu'est formée ladite portion cylindrique interne (121a) dudit élément de couvercle (122).
4. Procédé pour fabriquer un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 3, comprenant en outre une opération de préhension dans laquelle une pièce formée dans l'opération de formation du rotor est saisie par un premier gabarit (101) et un second gabarit (102), où
ledit premier gabarit (101) est inséré dans ladite portion concave (17a) et ledit second gabarit (102) est appliqué sur une portion convexe (17b) qui est formée sur la surface arrière de ladite portion concave (17a) quand ladite portion concave (17a) est formée.
5. Procédé pour fabriquer un embrayage électromagnétique (10) selon la revendication 3, comprenant en outre une opération de déposition dans laquelle un élément d'interruption magnétique (17c) est déposé dans ladite portion concave (17a).
6. Procédé pour fabriquer 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.
7. Embrayage électromagnétique (10) fabriqué par le procédé de la revendication 1, 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).
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