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Génératrice magnétoélectrique d'éclairage, notamment pour bicyclettes.
Les génératrices d'éclairage usuelles pour bicyclettes comportent en général une carcasse magnétique dont les aimants sont disposés parallèlement à l'axe de l'induit et sont reliés entre eux, à une extrémité, par une culasse en fer doux. Pour les aimants, on a déjà employé, outre l'acier au chrome usuel, l'acier au tungstène et l'acier au cobalt. L'invention a pour but de rendre utilisables dans les génératrices magnétoélectriques d'éclairage pour bicyclettes, les alliages d'acier magnétiques à grande force coërcitive, connus depuis assez peu de temps, par exemple l'acier à l'aluminiumnickel décrit notamment dans le brevet français n .731.361.
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On sait qu'un aimant donne une puissance maximum quand son volume est réparti de manière que le rapport de sa section transversale à sa longueur ait une valeur déterminée.
Toutefois on constate que dans les génératrices d'éclairage de faible puissance, par exemple de trois watts et moins, le volume d'un acier à l'aluminium-nickel ne se laisse répartir que d'une manière peu avantageuse. En effet, bien qu'il posè sède une grande force coercitive, cet acier a une faible rémanence. De ce fait l'aimant est trop court et trop gros et se démagnétise fortement.
Suivant l'invention, on obvie à ces inconvénients et on obtient une génératrice d'éclairage de petites dimensions et de puissance appropriée, en employant une carcasse magnétique comportant un aimant en acier à l'aluminium.-nickel, disposé perpendiculairement à l'axe de la dynamo, qui est relié à des pièces magnétiques en fer doux, faisant office d'épanouissements polaires, qui s'étendent depuis l'aimant parallèlement à l'axe de la génératrice.
Cette construction de la carcasse magnétique s'avère particulièrement avantageuse vis-à-vis des autres formes de réalisation possibles. Pour le montrer plus clairement, on a représenté schématiquement sur les Figs. 1 et 2 du dessin annexé deux formes de réalisation dont la reluctance magnétique est la même.
Sur chacune des deux Figs. 1 et 2, a est l'aimant en acier à l'aluminium-nickel, b sont les pièces magnétiques et c est l'armature. Sur la Fig. 1, l'entrefer est compris entre l'aimant et les pièces magnétiques, tandis que sur la Fig. 2, qui correspond à la construction conforme à l'invention, l'entrefer est compris entre l'induit et les deux pièces magnétiques. Pour un même aimant on produit avec la forme
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une puissance plus de deux fois plus grande qu'avec la forme de réalisation représentée sur la Fig. 1.
Ce résultat surprenant peut être expliqué en sup- posant que dans le système de la Fig. 1 les lignes magnéti- ques sortant des extrémités de l'aimant provoquent une magné- tisation transversale qui produit un effet défavorable sur l'aimant court. En outre,le système de la Fig. 2 présente l'avantage que le flux de dispersion produit dans l'espace délimité par le système magnétique sert à régler avantageuse- ment la tension aux grandes vitesses.
Il faut encore noter que dans les pièces magnétiques de la Fig. 1 le sens du flux magnétique change à chaque changement de polarité, tandis que son sens reste invariable dans les pièces magnétiques montées comme c'est représenté sur la Fig. 2. Par suite, les pièces magnétiques suivant l'invention peuvent être massives, tandis que dans la forme de réalisation représentée schématiquement sur la Fig. 1 elles doivent être feuilletées.
En outre, sur le dessin annexé:
Fig. 3 montre à titre d'exemple une coupe longitudinale d'une forme d'exécution de l'invention,
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Fig. 3, et
Fig. 5 montre schématiquement une autre forme d'exé- cution.
La génératrice d'éclairage pour bicyclettes est té- trapolaire et comporte une enveloppe 1 en matière moulée par injection dans laquelle sont noyées quatre pièces magnétiques massives 2 en fer doux, faisant office d'épanouissements polaires. 3 est un aimant tétrapolaire en acier à l'aluminiumnickel,introduit à emboîtement serré entre les quatre pièces @
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magnétiques 2, à l'une de leurs extrémités. Dans l'espace délimité par la carcasse magnétique 2, 3 est logé un induit 4 de toute construction voulue, qui est monté en bout d'arbre.
L'une des extrémités de l'arbre 5 de l'induit porte de la manière connue en soi un galet d'entraînement 6. L'autre extrémité de l'arbre 5 sert à collecter le courant; elle traverse une ouverture 7 percée au centre de l'aimant 3 (Fig.3) et porte contre un ressort de contact 8 qui est connecté à une borne 9 pour un câble. Cette borne est noyée dans un couvercle 10 de l'enveloppe, fait en matière isolante. Sur l'une des quatre pièces magnétiques 2 est rivé un axe 11 faisant office de pivot dans le porte-génératrice conformé de manière connue. 12 est un ressort de contact pour la mise à la masse.
Comme le montre le dessin, l'aimant 3 est perpendiculaire à l'axe de l'induit et les pièces magnétiques 2 sont disposées parallèlement à cet axe. Vu que la carcasse magnétique 2, 3 entoure l'induit, il n'est pas néccessaire que le diamètre de l'enveloppe soit notablement plus grand que le diamètre de la carcasse magnétique. Le flux magnétique traverse l'aimant 3 et l'induit 4 dans deux plans parallèles. La reluctance magnétique est maximum dans l'entrefer compris entre l'induit et les pièces magnétiques 2.
En employant l'aimant en acier à l'aluminium-nickel suivant l'invention, on peut donner à la dynamo des dimensions notablement plus petites que ce n'était possible jusqu'ici à puissance égale. Bien que l'aimant permanent soit disposé perpendiculairement à l'axe de l'induit, l'enveloppe a un plus petit diamètre que jusqu'à présent. La génératrice représentée a, par exemple, en coupe transversale un diamètre d'environ 40 mm et l'espace délimité par la carcasse magnétique et l'in-
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3 watts quand la bicyclette roule à la vitesse de 15 km. à l'heure. Les génératrices de même puissance employées jusqu'ici ont par contre en coupe transversale un diamètre d'environ 50 mm. et l'espace délimité par leur carcasse magnétique et leur induit a un volume de 130 cm3.
L'aimant en acier à l'aluminium-nickel étant meilleur marché que, par exemple, un aimant au cobalt, il n'augmente nullement le coût de la génératrice d'éclairage. En outre, étant donnée sa grande force coercitive, il suffit d'avoir un petit aimant, de sorte qu'on n'a pas besoin d'employer pour l'aimant une grande quantité de métal. Plus petites sont les dimensions du système magnétique, et plus petites seront évidemment les dimensions de la génératrice entière, ce qui diminue le coût de la fabrication. D'autre part, la réduction du poids est avantageuse pour le porte-génératrice qui, à l'avenant, peut être de construction moins robuste.
L'enveloppe 1 en matière moulée par injection, à pièces magnétiques noyées 2, rend la fabrication économique.
Toutefois on peut aussi employer à sa place, de la manière connue en soi, une enveloppe en tôle. Dans ce cas les pièces magnétiques peuvent être fixées, par exemple, dans des encoches en queue d'aronde de l'aimant ou être rivées sur l'aimant, ou encore lui être reliées de toute autre manière appropriée.
Les avantages de la carcasse magnétique, spécifiés dans le préambule, subsistent quand, de la manière connue en soi, on emploie un induit fixe et une carcasse magnétique rotative.
Dans la forme d'exécution représentée sur la Fig. 5 il n'y a pas d'ouverture percée au centre de l'aimant 3 et l'extrémité de l'arbre 5 de l'induit, servant à collecter le courant, est raccourcie de manière correspondante. Le ressort de contact 13, connecté à la borne de câble 9, passe dans l'intervalle entre deux pôles de l'aimant 3.