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"VOLANTS MAGNETIQUES PERFECTIONNES."
On connaît de nombreux systèmes de "volants magnétiques" qui sont destinés à fournir des courants d'allumage et d'éclairage aux petits véhicules à moteur à explosion, tels que les moto- cyclettes.
Ces appareils sont généralement constitués par un volant proprement dit, pourvu d'éléments magnétiques mobiles qui coopérer- avec des bobines induites fixes et avec des contacts de rupture pour induire les courants désirés.
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La présente invention, due à M. BERNOU et M. LECLEUYOU, a essentiellement pour objet de faciliter la fabrication et de réduire le prix de ces dispositifs par un agencement perfectionné de leurs organes. Elle vise également à une amélioration sensible de l'isolement de leurs circuits électriques, ainsi qu'à une simplification de l'entretien et à d'autres avantages qui ressor- tiront de la description d'un exemple de réalisation, donné dans la suite.
Conformément à l'invention, la fixation des organes ma- gnétiques et électriques du stator fait en matière isolante moulé/ tels que les pièces polaires, les supports des contacts de rupture et du condensateur, ainsi que les canaux isolants pour le passage de connexions, sont réalisés au cours du moulage dudit stator, alors que les éléments magnétiques du rotor sont assemblés par sertissage ou frettage et fixés par moulage de la matière non magnétique qui constitue la masse inerte du volant.
En outre,l'invention a pour objet des moyens perfection- nés de fabrication des bobines, isolées pour la basse ou pour la haute tension, ces moyens étant destinés à améliorer l'isolement et l'étanchéité desdites bobines, ainsi qu'à abaisser leur prix de revient.
Sur le dessin annexé qui représente une forme de réalisa- tion de l'invention, la figure 1 est une coupe partielle du rotor, la figure 2 est une coupe de l'appareil complet, la figure 3 une vue en élévation du stator, la figure 4 est une vue en coupe lon- gitudinale d'une bobine non achevée, la figure 5 représente une bobine achevée, et la figure 6 sa coupe transversale.
Suivant les figures 1 et 2, le rotor est constitué par un volant proprement dit 1 en matiere moulée non-magnétique, qui porte plusieurs aimants permanents 2 et des paquets interposés 3 de tôles en matière magnétique, fixés par moulage dans la dite matière 1. Les pièces 2 et 3 sont serrées les unes contre les autres au moyen d'une ou de plusieurs frettes non-magnétiques, de préférence'dimensionnées pour supporter tous les efforts centri-
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fuges. Ces frettes peuvent avoir, soit la forme de plusieurs spire: de fil tendu, soit la forme d'une ou de plusieurs bandes rectangu- laires, comme l'indique la référence 4 en haut de la figure 2, soit encore la forme d'une cage de sertissage 5 en tôle non-magné- tique emboutie, représentée en section dans la partie inférieure de la même figure 2.
Une fois les pièces 2 et 3 assemblées pour former une couronne frettée ou sertie, la matière non-magnétique 1 est moulée autour de cette couronne comme représenté, pour former le volant proprement dit.
Ce dernier est fixé de toute façon appropriée, par exemple par l'intermédiaire d'un moyeu 6, sur un arbre 7, pour constituer le rotor complet de l'appareil, de préférence facilement démontable
Le stator est formé par une pièce circulaire 8 en isolant moulé, représentée sur la figure 3 en élévation et sur la figure 2 en coupe.
Dans sa matière isolante sont partiellement noyées par moulage, des pièces polaires 9 et 10. Chacune de ces pièces est constituée par un paquet de tôles magnétiques superposées et agglc mérées par collage par exemple. Il est entendu qu'elles peuvent également être réunies par rivetage ou de toute autre façon.
Les positions exactes des pièces polaires 9 et 10 peuvent être définies, comme représenté, par des nervures ou saillies 11, 11A, 12 et 12A du stator 8, venues de moulage. On peut également fixer les pièces polaires au moyen de vis, rivets etc...
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 3, les pièces 9 comportent des rainures 13 et 14 dans lesquelles est inséré sans jeu le noyau magnétique d'une bobine fixe 15 qui peut être prévue pour l'allumage et comporter deux enroulements , comme représenté. La disposition qu'on vient de décrire présente notam- ment l'avantage de faciliter le remplacement rapide de la bobine 15 en cas d'avarie.
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Une autre bobine fixe, désignée par 16 et destinée par exemple à fournir le courant d'éclairage à basse tension, peut être fixée à demeure entre les pièces polaires 10. Etant donné qu'elle n'est pas démontable, on peut renforcer sensiblement son isolement en la recouvrant complètement d'une couche 17 de la matière isolante dure et solide du stator 8, cette opération d'isc lement renforcé étant réalisée au cours du moulage même de la pièce 8.
Il est entendu que la bobine 15 peut être prévue pour l'éclairage et la bobine 16 pour l'allumage.
Au cours de la même opération de son moulage, on peut fixer sur la pièce 8 un support 18 du contact fixe et un axe 19 du contact mobile 19A du rupteur qui est prévu, comme d'habitude , pour interrompre périodiquement l'un des enroulements de la bobine d'allumage 15. Le contact mobile 19A peut être actionné à cet effet par une came 20, constituée par exemple par une douille moulée en matière isolante, fixée de toute façon appropriée sur le moyeu 6. Les éléments métalliques du rupteur sont de préférence faits en matière non-magnétique afin de réduire les flux de fuite entre les pièces polaires.
Les connexions peuvent être agencées comme représenté pour bénéficier au maximum de l'isolement fourni par la matière moulée de la pièce 8 ; il est à noter que le schéma de connexions lui-même, qui est connu, ne fait pas l'objet de la présente inven- tion ; celle-ci couvre, par contre, un agencement perfectionné des connexions.
Suivant cet agencement, le départ 21 à haute tension peut avoir la forme d'un câble isolé 22 inséré dans un canal approprié de la pièce 8 et fixé par serrage pour réaliser un contact élas- tique avec une borne souple 21A de l'enroulement à haute tension ; cette disposition assure un bon isolement et facilite le remplace- ment de la bobine 15 : suffit pour cela de débrancher ses deux
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fils allant aux pièces 18 et 19. Les deux fils de départ à basse tension 23 et 24 traversent des canaux isolants diamétralement opposés au précédent, de façon à allonger au maximum les lignes de fuite entre la haute et la basse tension. La connexion 23 va à un interrupteur 27 de mise à la masse, la fermeture de cet interrupteur mettant l'allumage hors service. Le fil 24 va au circuit d'éclairage.
Un condensateur 25, relié comme d'habitude entre les contacts 18 et 19A du rupteur, peut être inséré entre deux mâchoires élastiques de contact 26, celles-ci étant fixées, elles aussi, par moulage dans le corps isolant 8, ou bien le conden- sateur est introduit dans un logement venu de moulage (non représenté).
De la description qui précède, il résulte que pratique- ment toutes les opérations d'assemblage des divers éléments de l'appareil sont réalisées par moulage, de sorte que l'usinage et le montage se réduisent au strict minimum. En même temps, l'isole ment des circuits est assuré d'une façon particulièrement efficac et le remplacement de divers éléments, tels que la bobine 15 à haute tension, éventuellement la came 20 du rupteur, les contacts de ce dernier, ou le condensateur 25, est extrêmement facile.
Il va de soi que la forme de réalisation qu'on vient de décrire n'est nullement limitative et qu'elle peut être modifiée de diverses façons sans sortir du cadre de la présente invention..
On peut par exemple réaliser la came 20 en métal, ce qui permet de supprimer la connexion à la masse de l'axe 19. D'autre part, si cette came est métallique, on peut la claveter sur le moyeu 6, de façon à pouvoir la déplacer dans le sens axial au moyen d'un câble souple de commande genre "Bowden" ; une telle disposition permet de régler l'avance de l'allumage sans faire tourner-,le stator.
On peut également noyer dans le corps isolant du stator 8 certaines connexions intérieures, et en particulier celles qui
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sont désignées sur la figure 3 par les références 23, 29, 30 et 31 : cela simplifie les opérations de câblage de l'appareil, qui se réduisent dans ce cas à relier l'enroulement primaire de la bobine 15 aux pièces 18 et 19, comme représenté.
Sur la figure 4, on voit un noyau magnétique 32 qui peut être formé par un paquet de tôles superposées et qui est conformé pour recevoir une ou plusieurs bobines d'éclairage, telles que 15 ou 16, figures 2 et 3 d'allumage, ou bien prévues pour d'autres applications ; sur le noyau 32,on dépose par moulage ou de toute autre façon une couche 33 de matière isolante de préférence thermoplastique, telle que le polyéthylène, qui présente la forme d'une carcasse destinée à contenir le ou les bobinages mentionnés plus haut. Cette carcasse 33 adhère au noyau 32.
Suivant les figures 5 et 6, on emplit la carcasse 33 par l'enroulement des bobinages désirés, désignés par la référene 34, après quoi on dépose sur la surface cylindrique extérieure ainsi obtenue une couche 35 de matière isolante appropriée qui se soude, par fusion par exempl-e, à la carcasse 33 de façon à former un enrobage complet de toutes les spires.
Cet enrobage comporte des ouvertures prévues pour la sortie des connexions extérieures. Si ces sorties, quel qu'en soit le nombre, comportent des gaines thermoplastiques, un échauf fement approprié de l'ensemble décrit produit la soudure étanche de ces gaines aux éléments d'enrobage 33 et 35, de sorte que l'in térieur des bobinages se trouve completement scellé d'une façon étanche. Les canaux des gaines isolantes sont ensuite utilisées pour imprégner les bobinages en vue d'améliorer l'isolation in- terne. A cet effet, on peut utiliser de l'huile par exemple:.
Dans le cas particulier de bobines d'allumage, on peut prévoir trois nonnexions de sortie : d'une part une connexion de "masse" 36 dont l'extrémité peut être soudée ou autrement attacha au noyau magnétique 32, comme il est représenté en 36A ; d'autre part, une connexion 37 qui peut être reliée par exemple à un inter rupteur d'un volant magnétique ; enfin, une sortie de haute tens;...
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38 qui peut être reliée à un circuit d'allumage par exemple.
Il est entendu que les moyens de fabrication décrits peuvent s'appliquer, non seulement à toutes sortes de bobines, mais aussi à des condensateurs et à d'autres dispositifs ou appa- reils qui doivent présenter un bon isolement et une étanchéité complète.
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"PERFECTIONED MAGNETIC SHIFTERS."
Many "flywheel" systems are known which are intended to provide ignition and lighting currents to small vehicles with internal combustion engines, such as motorcycles.
These devices generally consist of a flywheel proper, provided with movable magnetic elements which cooperate with fixed induced coils and with breaking contacts to induce the desired currents.
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The present invention, due to Mr. BERNOU and Mr. LECLEUYOU, essentially aims to facilitate the manufacture and reduce the price of these devices by an improved arrangement of their members. It is also aimed at a significant improvement in the insulation of their electrical circuits, as well as at a simplification of maintenance and at other advantages which will emerge from the description of an exemplary embodiment, given below. .
In accordance with the invention, the fixing of the magnetic and electrical components of the stator made of molded insulating material / such as the pole pieces, the supports for the breaking contacts and of the capacitor, as well as the insulating channels for the passage of connections, are produced during the molding of said stator, while the magnetic elements of the rotor are assembled by crimping or shrinking and fixed by molding the non-magnetic material which constitutes the inert mass of the flywheel.
In addition, the subject of the invention is improved means for manufacturing coils, insulated for low or for high voltage, these means being intended to improve the insulation and the tightness of said coils, as well as to reduce their cost price.
In the accompanying drawing which shows one embodiment of the invention, Figure 1 is a partial section of the rotor, Figure 2 is a section through the complete apparatus, Figure 3 an elevational view of the stator, Figure 4 is a longitudinal sectional view of an unfinished reel, Figure 5 shows a completed reel, and Figure 6 its cross section.
According to Figures 1 and 2, the rotor is formed by a flywheel 1 proper in molded non-magnetic material, which carries several permanent magnets 2 and interposed packages 3 of sheets of magnetic material, fixed by molding in said material 1. The parts 2 and 3 are clamped against each other by means of one or more non-magnetic frets, preferably sized to withstand all the central forces.
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fuges. These hoops may have either the shape of several turns: of stretched wire, or the shape of one or more rectangular bands, as indicated by reference 4 at the top of FIG. 2, or even the shape of a crimping cage 5 in pressed non-magnetic sheet metal, shown in section in the lower part of the same figure 2.
Once the parts 2 and 3 have been assembled to form a hooped or crimped crown, the non-magnetic material 1 is molded around this crown as shown, to form the flywheel itself.
The latter is fixed in any suitable way, for example by means of a hub 6, on a shaft 7, to constitute the complete rotor of the apparatus, preferably easily removable.
The stator is formed by a circular part 8 of molded insulation, shown in Figure 3 in elevation and in Figure 2 in section.
In its insulating material are partially embedded by molding, pole pieces 9 and 10. Each of these pieces is constituted by a packet of magnetic sheets superimposed and agglc merged by gluing for example. It is understood that they can also be joined by riveting or in any other way.
The exact positions of the pole pieces 9 and 10 can be defined, as shown, by ribs or projections 11, 11A, 12 and 12A of the stator 8, which have been molded. The pole pieces can also be fixed by means of screws, rivets etc ...
In the embodiment shown in Figure 3, the parts 9 include grooves 13 and 14 in which is inserted without play the magnetic core of a fixed coil 15 which can be provided for ignition and have two windings, as represented. The arrangement just described has the particular advantage of facilitating the rapid replacement of the coil 15 in the event of damage.
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Another fixed coil, designated by 16 and intended for example to supply the lighting current at low voltage, can be permanently fixed between the pole pieces 10. Since it is not removable, its sound can be significantly strengthened. insulation by completely covering it with a layer 17 of the hard and solid insulating material of the stator 8, this reinforced insulation operation being carried out during the actual molding of the part 8.
It is understood that the coil 15 may be provided for the lighting and the coil 16 for the ignition.
During the same operation of its molding, it is possible to fix on part 8 a support 18 of the fixed contact and a pin 19 of the movable contact 19A of the breaker which is provided, as usual, to periodically interrupt one of the windings. of the ignition coil 15. The movable contact 19A can be actuated for this purpose by a cam 20, constituted for example by a sleeve molded in insulating material, fixed in any suitable way on the hub 6. The metal elements of the switch are preferably made of non-magnetic material in order to reduce the leakage flux between the pole pieces.
The connections can be arranged as shown to take maximum advantage of the insulation provided by the molded material of part 8; it should be noted that the circuit diagram itself, which is known, is not the subject of the present invention; this covers, on the other hand, an improved arrangement of the connections.
According to this arrangement, the high-voltage starter 21 may have the form of an insulated cable 22 inserted in a suitable channel of the part 8 and fixed by clamping to make an elastic contact with a flexible terminal 21A of the winding to. high tension ; this arrangement ensures good insulation and facilitates the replacement of the coil 15: all that is needed is to disconnect its two
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wires going to parts 18 and 19. The two low voltage starting wires 23 and 24 pass through insulating channels diametrically opposed to the previous one, so as to lengthen the creepage lines between the high and the low voltage as much as possible. Connection 23 goes to a grounding switch 27, the closing of this switch putting the ignition off. Wire 24 goes to the lighting circuit.
A capacitor 25, connected as usual between the contacts 18 and 19A of the breaker, can be inserted between two elastic contact jaws 26, the latter also being fixed by molding in the insulating body 8, or else the conden. - Sateur is introduced into a molding housing (not shown).
From the foregoing description, it follows that practically all the assembly operations of the various elements of the apparatus are carried out by molding, so that machining and assembly are reduced to the strict minimum. At the same time, the isolation of the circuits is ensured in a particularly efficient manner and the replacement of various elements, such as the high voltage coil 15, possibly the cam 20 of the breaker, the contacts of the latter, or the capacitor. 25, is extremely easy.
It goes without saying that the embodiment which has just been described is in no way limiting and that it can be modified in various ways without departing from the scope of the present invention.
For example, the cam 20 can be made out of metal, which makes it possible to eliminate the connection to the ground of the axis 19. On the other hand, if this cam is metallic, it can be keyed onto the hub 6, so as to be able to move it in the axial direction by means of a flexible "Bowden" type control cable; such an arrangement makes it possible to adjust the advance of the ignition without rotating the stator.
It is also possible to embed in the insulating body of the stator 8 certain internal connections, and in particular those which
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are designated in Figure 3 by the references 23, 29, 30 and 31: this simplifies the wiring operations of the device, which in this case is reduced to connecting the primary winding of the coil 15 to parts 18 and 19, as shown.
In Figure 4, we see a magnetic core 32 which can be formed by a stack of superimposed sheets and which is shaped to receive one or more lighting coils, such as 15 or 16, Figures 2 and 3 ignition, or well planned for other applications; on the core 32 is deposited by molding or in any other way a layer 33 of insulating material, preferably thermoplastic, such as polyethylene, which has the shape of a carcass intended to contain the winding (s) mentioned above. This carcass 33 adheres to the core 32.
According to Figures 5 and 6, the carcass 33 is filled by winding the desired coils, designated by the reference 34, after which is deposited on the outer cylindrical surface thus obtained a layer 35 of suitable insulating material which is welded by melting for example, to the carcass 33 so as to form a complete coating of all the turns.
This coating has openings provided for the exit of the external connections. If these outlets, whatever the number, comprise thermoplastic sheaths, an appropriate heating of the assembly described produces the tight weld of these sheaths to the coating elements 33 and 35, so that the interior of the windings is completely sealed in a watertight manner. The channels of the insulating sheaths are then used to impregnate the windings in order to improve the internal insulation. For this purpose, one can use oil for example :.
In the particular case of ignition coils, three output connections can be provided: on the one hand, a "ground" connection 36, the end of which can be soldered or otherwise attached to the magnetic core 32, as shown at 36A ; on the other hand, a connection 37 which can be connected for example to a switch of a magnetic flywheel; finally, a high voltage output; ...
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38 which can be connected to an ignition circuit for example.
It is understood that the manufacturing means described can be applied not only to all kinds of coils, but also to capacitors and to other devices or apparatus which must have good insulation and complete sealing.