[0001] La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'un aimant moulé.
[0002] On connaît de nombreux produits utilisant des aimants moulés. Par exemple, le document
EP 2 114 086 concerne un moteur pour haut-parleur, comprenant un tel aimant. Cependant ces aimants
sont réalisés d'une seule pièce pour éviter toute perte d'induction magnétique, et
sont difficilement réalisables dans le cas où les lignes de champs dans l'aimant doivent
avoir un parcours curviligne ayant un changement de direction de grande valeur angulaire,
par exemple lorsque les lignes de champ doivent faire un demi-tour complet d'angle
sensiblement égal à 180° dans le corps de l'aimant.
[0003] La présente invention a pour but de permettre la fabrication d'un aimant moulé comprenant
des lignes de champs avec un changement de direction de grande valeur angulaire.
[0004] L'invention concerne un procédé de fabrication d'un aimant moulé comprenant les opérations
suivantes :
- a) des opérations de réalisation d'un premier et un deuxième tronçon de corps magnétique
comprenant les étapes suivantes :
a1) injection dans un dispositif de moulage d'un mélange comprenant un liant à l'état
plastique et d'une charge magnétisable, ledit dispositif de moulage ayant au moins
une cavité pour recevoir ledit mélange, ladite cavité comprenant au moins une première
face sensiblement plane et une deuxième face, les première et deuxième faces, ou leur
prolongement, s'intersectant avec un angle prédéterminé,
a2) génération d'un flux magnétique dans ladite cavité pendant que ledit liant du
mélange passe de l'état plastique à un état quasi-solide, ledit flux magnétique étant
généré par un dispositif de magnétisation adapté pour que le flux magnétique traverse
la cavité selon des lignes de champs curvilignes s'étendant entre les première et
deuxième faces, lesdites lignes de champs étant sensiblement perpendiculaires à la
première face à son voisinage et perpendiculaires à la deuxième face à son voisinage,
a3) extraction du dispositif de moulage d'un tronçon de corps réalisé, ce tronçon
de corps ayant la forme de la cavité et comprenant une première et deuxième face correspondantes
des première et deuxième faces de la cavité,
- b) une opération d'assemblage des premier et deuxième tronçons de corps comprenant
les étapes de :
b1) agencement de la première face du premier tronçon de corps en contact avec la
première face du deuxième tronçon de corps, et
b2) solidarisation des premier et deuxième tronçons de corps pour former au moins
une partie dudit aimant moulé.
[0005] Grâce à ces dispositions, l'aimant réalisé a des lignes de champ magnétique ayant
un changement de direction de grande valeur angulaire. Notamment, il est possible
de réaliser facilement un aimant dont les lignes de champ magnétique changent de sens,
c'est-à-dire dont la direction fait 180°.
[0006] Dans divers modes de réalisation du procédé de fabrication de l'aimant moulé selon
l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre
des dispositions suivantes :
- les premier et deuxième tronçons de corps sont réalisés simultanément dans un même
dispositif de moulage, ayant une première et deuxième cavité et dans lequel le flux
magnétique de l'étape de génération d'un flux magnétique a2) traverse la première
cavité et la deuxième cavité ;
- le dispositif de moulage comprend une plaque d'interface ayant au moins une portion
entre lesdites cavités, ladite plaque d'interface étant adaptée pour canaliser le
flux magnétique de l'étape de génération d'un flux magnétique a2) de la première face
de la première cavité à la première face de la deuxième cavité, de telle sorte que
les premier et deuxième tronçons de corps sont réalisés avec le même flux magnétique
;
- le dispositif de moulage est adapté pour que le flux magnétique soit séparé en au
moins un premier et un deuxième flux, le premier flux traversant la première cavité
et le deuxième flux traversant la deuxième cavité ;
- le dispositif de magnétisation comprend des aimants permanents disposés dans le dispositif
de moulage.
- le dispositif de magnétisation comprend au moins un circuit magnétique comprenant
des éléments du dispositif de moulage pour canaliser le flux magnétique jusqu'à la
cavité, et une bobine entourant une portion du circuit magnétique, ladite bobine étant
alimentée en courant électrique, le premier tronçon de corps étant réalisé en alimentant
la bobine avec un courant dans un sens, et le deuxième tronçon de corps étant réalisé
en alimentant la bobine avec un courant dans un sens opposé ;
- les premier et deuxième tronçons de corps comprennent chacun sur leur première face
des reliefs complémentaires s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire
à ladite première face, de telle sorte qu'un relief du premier tronçon de corps pénètre
dans un relief complémentaire du deuxième tronçon de corps lors de l'étape d'agencement
b1), et que les deuxièmes faces des premier et deuxième tronçons de corps sont alignées
selon une même direction ;
- l'angle prédéterminé est compris entre 30 et 120°, et de préférence de 90° ;
- l'étape de solidarisation b2) est réalisée par un soudage localisé en périphérie des
premières faces des tronçons de corps ;
- l'étape de solidarisation b2) est réalisée par un surmoulage des premier et deuxième
tronçons de corps, ledit surmoulage formant une pièce adaptée pour comprendre des
organes de fixation dudit aimant moulé ;
- la charge magnétisable est constituée de particules d'au moins un matériau choisi
parmi le ferrite, et le Néodyme Fer Bore, et le Samarium Cobalt.
[0007] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la
description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non
limitatif, en regard des dessins joints.
[0008] Sur les dessins :
- la figure 1 est un schéma représentant un haut-parleur en coupe comprenant un élément
magnétique interne et un élément magnétique externe, selon l'état de la technique,
- la figure 2 est un schéma en coupe d'un aimant moulé selon l'invention, comprenant
un premier et un deuxième tronçon de corps et adaptés pour prendre place d'un des
éléments magnétiques de la figure 1,
- les figures 3 à 5 sont des variantes de l'aimant moulé de la figure 2 comprenant en
outre des organes de positionnement ou de centrage des premier et deuxième tronçons
de -corps, l'un par rapport à l'autre,
- les figures 6 et 7 sont d'autres variantes de l'aimant moulé de la figure 2 comprenant
un surmoulage pour solidariser le premier tronçon de corps au deuxième tronçon de
corps,
- la figure 8 est un schéma représentant un dispositif de moulage adapté pour fabriquer
l'aimant moulé figure 2,
- la figure 9 est une vue agrandie de la figure 8 montrant plus précisément la cavité
du dispositif de moulage de la figure 8.
[0009] La
figure 1 est une vue coupe transversale d'un haut-parleur 1 connu. Ce haut-parleur 1 comprend
un support 2 fixe, une partie mobile 3 et une structure de moteur électrodynamique
10.
[0010] La membrane 4 est solidaire de la partie mobile 3. Elle est suspendue à un support
2 par une suspension externe 6 et une suspension interne 5, de telle sorte que la
partie mobile 3 et la membrane 4 sont mobiles et guidées en translation selon une
direction d'axe Z, par rapport au support 2.
[0011] Une bobine 7 est en outre montée sur la partie mobile 3. Dans l'exemple de la figure
1, cette bobine 7 comprend une bobine supérieure 7H et une bobine inférieure 7L.
[0012] L'haut-parleur 1 comprend également un élément magnétique externe 8E et un élément
magnétique interne 81 solidaires du support 2. Ces éléments magnétiques interne et
externe sont des aimants annulaires, coaxiaux selon l'axe Z et engagés l'un dans l'autre.
Entre ces éléments magnétiques, un espace annulaire 9 cylindrique d'axe Z est ainsi
formé. La partie mobile 3 pénètre dans cet espace annulaire 9 et est apte à se déplacer
dans ledit espace 9 dans la direction de l'axe Z.
[0013] Chaque élément magnétique externe 8E, et interne 81 comprend :
- une face frontale 8F délimitant l'espace annulaire 9 et faisant face à la bobine 7
de la partie mobile 3, et
- une face périphérique 8P de forme sensiblement hémi-ellipsoïdale, ou hémi-sphéroïdale.
[0014] Les éléments magnétiques, externe 8E et interne 81, sont des aimants. Leur matériau
particulier génère un flux magnétique dans leur volume, représenté dans cette figure
par des lignes de champ magnétique en trait mixte dans la section de ces éléments
magnétiques 8.
[0015] Le flux magnétique généré par les éléments magnétiques 8E, 81 traverse alors radialement
l'espace annulaire 9.
[0016] Par exemple, pour l'élément magnétique externe 8E, ce flux magnétique est entrant
dans une portion inférieure de la face frontale 8F et il est sortant dans une portion
supérieure de la face frontale 8F. Pour l'élément magnétique interne 81, le flux magnétique
est sortant dans une portion inférieure de la face frontale 8F et il est entrant dans
une portion supérieure de la face frontale 8F. Les portions supérieures font face
à la bobine supérieure 7H, et les portions inférieures font face à la bobine inférieure
7L. De cette manière, le flux magnétique dans l'espace 9 est radial et dirigé vers
l'extérieur dans une portion de l'espace dans laquelle se trouve la bobine inférieure
7L. Il est radial et dirigé vers l'intérieur dans une portion de l'espace dans laquelle
se trouve la bobine supérieure 7H.
[0017] Les bobines inférieures et supérieures 7L, 7H, sont soit connectées pour être alimentées
avec des courants opposés, soit bobinées avec des enroulements opposés. Elles induisent
ainsi chacune une force F appliquée à la partie mobile 3 de même direction d'axe Z.
Cette force est une force, dite de Laplace, de valeur sensiblement égale à :

où
F est le vecteur de force dans l'espace appliqué à la partie mobile 3,
B est le vecteur d'induction magnétique généré du flux magnétique dans la portion de
l'espace 9 considérée,
I est le vecteur de courant électrique dans la bobine de ladite portion de l'espace
9, et
L est la longueur de fil de la bobine dans cette portion de l'espace.
[0018] Grâce à cette disposition des bobines inférieure 7L et supérieure 7H et du flux magnétique
dans l'espace 9, la partie mobile 3 est soumise à la somme des forces produites par
les bobines.
[0019] Une variante d'un haut-parleur 1 comprend un élément magnétique externe 8E, mais
ne comprend pas d'élément magnétique interne 81. A la place de cet élément magnétique
interne 81, un tube réalisé en matériau ferreux peut prendre place pour canaliser
le flux magnétique de la portion supérieure vers la portion inférieure. Dans ce cas,
seul l'élément magnétique externe 8E génère le flux magnétique dans l'espace annulaire
9.
[0020] Une autre variante d'un haut-parleur 1 comprend un élément magnétique interne 81,
mais ne comprend pas d'élément magnétique externe 8E. Un tube réalisé en matériau
ferreux peut prendre place pour canaliser le flux magnétique de la portion supérieure
vers la portion inférieure. Dans ce cas, seul l'élément magnétique interne 81 génère
le flux magnétique dans l'espace annulaire 9.
[0021] Les éléments magnétiques 8E, 81 ont la particularité d'avoir un flux magnétique interne
qui présente des lignes de champ magnétique courbées, notamment celui-ci faisant demi-tour
entre la portion inférieure de la face frontale 8F et la portion supérieure de la
face frontale 8F.
[0022] Pour tout circuit magnétique ou aimant, il est souhaitable de réaliser cet élément
d'une seule pièce pour éviter toute interface et toute perte de capacité d'induction
magnétique. En effet, une interface génère une discontinuité et un espace équivalent
à une résistance pour le flux magnétique. C'est pourquoi, il était désiré jusqu'à
présent de réaliser l'élément magnétique 23 d'une seule pièce, en profitant ainsi
de la caractéristique avantageuse des plasto-aimants de pourvoir être formés avec
des formes complexes.
[0023] Cependant, la réalisation d'un tel élément magnétique 8 dont les lignes de champ
magnétique sont courbées à l'intérieur de son volume, est difficile. La réalisation
d'un élément magnétique, dont les lignes de champ magnétique font demi-tour à l'intérieur
du volume pour être entrantes dans une portion et être sortantes dans une autre portion
d'une même face, est particulièrement difficile.
[0024] Les inventeurs ont donc considérés que malgré les préjugés négatifs, il était possible
de réaliser un aimant moulé 30, par assemblage de au moins deux parties magnétiques,
c'est-à-dire assemblage d'un premier tronçon de corps comprenant la portion supérieure
de la face frontale et d'un deuxième tronçon de corps comprenant la portion inférieure
de la face frontale.
[0025] Un tel élément magnétique 23 est alors remplacé par l'aimant moulé 23 représenté
en
figure 2 et est réalisé selon le procédé décrit ci-après. L'aimant moulé 30 comprend un premier
tronçon de corps 31 et un deuxième tronçon de corps 32.
[0026] Le premier tronçon de corps 31 est un volume qui comprend :
- une première face 33 sensiblement plane et perpendiculaire à la direction de l'axe
Z,
- une deuxième face 35 sensiblement cylindrique et coaxiale à l'axe Z, ladite deuxième
face 35 étant alors perpendiculaire à la première face 33, et
- une troisième face 37 périphérique ayant par exemple la forme d'une portion de dôme,
reliant lesdites premières et deuxième faces, 33, 35.
[0027] Le premier tronçon de corps 31 est ainsi un tore d'axe de révolution Z, avec une
section transversale en quart de disque.
[0028] Ce premier tronçon de corps 31 est un aimant permanent qui produit un flux magnétique
représenté par la flèche, ce flux magnétique décrivant à l'intérieur du volume du
premier tronçon de corps 31 des lignes de champ curvilignes partant de la première
face 33 vers la deuxième face 35.
[0029] Le deuxième tronçon de corps 32 est un volume qui comprend :
- une première face 34 sensiblement plane et perpendiculaire à la direction de l'axe
Z,
- une deuxième face 36 sensiblement cylindrique et coaxiale à l'axe Z, ladite deuxième
face 36 intersectant la première face 34 selon un angle prédéterminé, et
- une troisième face 38 périphérique ayant par exemple la forme d'une portion de dôme,
reliant lesdites premières et deuxième faces, 34, 36.
[0030] La deuxième face 36 intersecte la première face 34, signifie que ces deux faces ne
sont pas parallèles, et ont au moins une arrête commune. Ces faces forment un angle
prédéterminé entre elles. L'angle prédéterminé peut être de 90°, comme représenté
en figure 2, ou d'une valeur supérieure à 90°, ou d'une valeur inférieure à 90°.
[0031] On comprendra bien que les première et deuxième faces peuvent être raccordées entre
elles par un chanfrein ou un rayon de courbure, sans que cela ait une incidence sur
les champs magnétiques créés. Dans un tel cas, il s'agit plus exactement des prolongements
de chacune des faces qui s'intersectent. L'angle prédéterminé entre les deux faces
doit rester toutefois significatif et la ligne d'intersection virtuelle relativement
proche des extrémités des faces pour obtenir des lignes de champs courbées.
[0032] Selon la figure 2, l'angle prédéterminé peut être de 90°, pour former un aimant moulé
30 par assemblage de deux tronçons de corps, c'est-à-dire deux demi-corps 31, 32.
[0033] Alternativement, l'angle prédéterminé peut être de 60°, pour former un aimant moulé
30 du type de celui de la figure 2 par assemblage de trois tronçons de corps.
[0034] L'angle prédéterminé pourra être compris entre 30 et 120°, et de préférence de 90°,
pour limiter le nombre de tronçons de corps nécessaires pour former l'aimant moulé
30.
[0035] Le deuxième tronçon de corps 32 est également un tore d'axe de révolution Z, avec
une section transversale en quart de disque.
[0036] Ce deuxième tronçon de corps 32 est un aimant permanent qui produit un flux magnétique
représenté par la flèche, ce flux magnétique décrivant à l'intérieur du volume du
deuxième tronçon de corps 32 des lignes de champ curvilignes partant de la deuxième
face 36 vers la première face 34.
[0037] Les deuxièmes faces 35, 36 des premier et deuxième tronçons de corps sont avantageusement
des cylindres de même diamètre.
[0038] Les premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 sont assemblés l'un sur l'autre,
en mettant en contact la première face 33 du premier tronçon de corps 31 avec la première
face 34 du deuxième tronçon de corps 32, les deuxièmes faces 35, 36 formant ainsi
une seule face frontale 30F cylindrique de l'aimant moulé 30, et les deux premières
faces 33, 34 formant un plan de joint 25 de l'aimant moulé 30, tel que cela est montré
en
figure 2.
[0039] Selon une première variante de l'aimant moulé 30 représentée en
figures 3 et 4, les premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 comprennent sur leur première face
respective des paires de reliefs complémentaires 33a, 34a et 33b, 34b. Sur la première
face 33 du premier tronçon de corps 31 ce relief 33a est une excroissance. Sur la
première face 34 du deuxième tronçon de corps 32, ce relief 34a est un creux. Chaque
tronçon de corps peut avoir une pluralité de reliefs, par exemple alternativement
en excroissance et en creux.
[0040] Dans cette première variante, ces reliefs 33a en excroissance sont des pions sensiblement
coniques. Les reliefs 33b en creux sont des creux coniques de même géométrie. Ils
sont donc adaptés l'un à l'autre.
[0041] Lorsque le premier tronçon de corps 31 est assemblé avec le deuxième tronçon de corps
32, ces reliefs complémentaire positionnent ou centrent les tronçons de corps l'un
par rapport à l'autre. Les deuxièmes faces 35, 36 du premier et deuxième tronçons
de corps peuvent ainsi être alignées correctement l'une par rapport à l'autre. Ces
deuxièmes faces forment alors une seule face frontale 30F de l'aimant moulé 30.
[0042] Selon une deuxième variante de l'aimant moulé 30 représentée en
figure 5, le premier tronçon de corps 31 comprend un relief 33c en excroissance par rapport
à sa première face, ledit relief ayant une forme circulaire centrée d'axe Z. le deuxième
tronçon de corps 32 comprend un relief 34c en creux de même géométrie, ayant une forme
circulaire centrée d'axe Z.
[0043] Selon une troisième variante de l'aimant moulé 30 (non représentée), les troisièmes
faces 37, 38 périphériques peuvent prendre une multitude de formes. Notamment, la
section transversale peut être carrée ou rectangulaire ou comporter par exemple des
excroissances latérales pour intégrer des organes de fixation.
[0044] L'aimant moulé 30 est réalisé selon le procédé comprenant des opérations de moulages
a) successives ou simultanées, puis au moins une opération d'assemblage b).
[0045] Les opérations de réalisation par moulage a) comprennent la réalisation d'un premier
et un deuxième tronçon de corps magnétique 31, 32.
[0046] Les opérations de réalisation de chaque tronçon de corps magnétique 31, 32 comprenant
les étapes suivantes :
a1) injection dans un dispositif de moulage 40 d'un mélange comprenant un liant à
l'état plastique et d'une charge magnétisable, ledit dispositif de moulage 40 ayant
au moins une cavité 43 pour recevoir ledit mélange,
a2) génération d'un flux magnétique dans la cavité 43 pendant que le liant du mélange
passe de l'état plastique à un état quasi-solide, et
a3) extraction du dispositif de moulage 40 d'un tronçon de corps réalisé.
[0047] La cavité 43 du dispositif de moulage 40 comprend au moins une première face 41 sensiblement
plane et une deuxième face 42 intersectant la première face 41 selon un angle prédéterminé.
Elles sont par exemple sensiblement perpendiculaires.
[0048] Le flux magnétique est généré à l'étape a2) par un dispositif de magnétisation 44
adapté pour que le flux magnétique traverse la cavité 43 selon des lignes de champs
curvilignes s'étendant entre les première et deuxième faces. Les lignes de champ magnétique
sont alors sensiblement perpendiculaires à la première face à son voisinage et perpendiculaires
à la deuxième face à son voisinage.
[0049] Le tronçon de corps 31, 32 réalisé à l'étape a3) a la forme de la cavité 43 et comprenant
une première et deuxième face (33, 35 ; 34, 36) correspondantes des première et deuxième
faces (41, 42) de la cavité 43.
[0050] L'opération d'assemblage b) comprend les étapes suivantes :
b1) agencement des premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 en amenant la première
face 33 du premier tronçon de corps 31 en contact avec la première face 34 du deuxième
tronçon de corps 32, et
b2) solidarisation des premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 pour former au
moins une partie de l'aimant moulé 30.
[0051] Le mélange utilisé dans ce procédé peut par exemple être réalisé à froid, puis chauffé
jusqu'à une température prédéterminée pour que le liant soit dans un état plastique.
[0052] Alternativement, le liant peut être déjà dans un état plastique, par exemple par
chauffage jusqu'à une température prédéterminée, puis une charge magnétisable est
alors mélangée audit liant dans son état plastique.
[0053] Par état plastique, on comprend ici tout état adapté pour que le mélange puisse être
injecté dans la cavité du dispositif de moulage 40. Ceci peut être un état visqueux
ou fluide.
[0054] Le liant peut être un polymère ou un polymère thermoplastique. Un polymère thermoplastique
est peu coûteux, et a une bonne fluidité lorsqu'il est chauffé, ce qui permet d'obtenir
un mélange homogène, une mise en forme aisée de ce mélange dans le dispositif de moulage
40, et une bonne mobilité de la charge mélangée dans le liant lorsque le flux magnétique
est appliqué à l'étape a2) du procédé. La charge magnétisable peut ainsi être également
orientée dans le liant.
[0055] La charge magnétisable peut par exemple comprendre des particules d'un matériau magnétique
du type ferrite, Néodyme Fer Bore ou Samarium Cobalt. Cette charge magnétisable est
avantageusement une poudre de ces matériaux, ou un mélange de ces matériaux.
[0056] Lors de l'agencement des premier et deuxième tronçons de corps 31, 32, les premier
et deuxième tronçons de corps ont été magnétiquement polarisé par l'étape a2), de
sorte que la première face 34 du deuxième tronçon de corps 32 est de polarité magnétique
opposée à la première face 33 du premier tronçon de corps 31, et ces faces sont naturellement
magnétiquement attirées l'une vers l'autre.
[0057] La solidarisation des premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 peut être réalisé
par toute technique. Les premières faces 33, 34 peuvent être collées ou soudées. Notamment,
elles peuvent être soudées par un soudage localisé en périphérie des premières faces
et du plan de joint 25. Alors, cette soudure ne modifie pas les propriétés ou caractéristiques
magnétiques des deux tronçons de corps 31, 32 de l'aimant moulé 30.
[0058] Eventuellement, la deuxième face 42 est sensiblement perpendiculaire à la première
face 41, de telle sorte que dans chaque tronçon de corps les lignes de champ magnétique
balayent un angle de sensiblement 90°, l'angle prédéterminé, et que deux tronçons
de corps suffisent pour réaliser un aimant ayant des lignes de champ magnétique qui
balayent un angle de sensiblement 180°.
[0059] Les premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 peuvent avoir des organes de clipsage
ou fixation de l'un sur l'autre, lesdits organes étant par exemple situés en périphérie
du plan de joint 25.
[0060] Comme représenté en
figures 6 et 7, les premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 peuvent également être surmoulés,
en formant ainsi une pièce de liaison 39 qui assemble lesdits tronçons de corps ensemble.
[0061] Cette pièce de liaison 39 est comprend des organes de fixation 39a, tel que des alésages,
adaptés pour fixer l'aimant moulé 30 réalisé. Dans le cas de l'application à un haut-parleur
1, ces organes de fixation 39a permettent de fixer l'aimant moulé 30 à un support.
[0062] Dans le cas d'un moteur électrodynamique comprenant un aimant moulé externe 30E et
un aimant moulé interne 301, un tel surmoulage est avantageux puisqu'il permet d'assembler
les premier et deuxième tronçons de corps de chaque élément magnétique, de fournir
des organes de fixation 39a et de fournir un couvercle 39b étanche au moteur électrodynamique.
[0063] Un exemple de dispositif de moulage 40 adapté pour mettre en oeuvre le procédé est
représenté schématiquement en
figure 8 et 9. Seule une moitié du dispositif est représenté, l'autre moitié étant symétrique par
rapport à l'axe Z. En outre, ce dispositif sera décrit comme si l'axe Z était une
direction verticale, mais il peut prendre une direction horizontale, ou toute autre
direction. Ce dispositif de moulage 40 est une presse d'injection comprenant :
- un bâti de machine 45 fixe et reposant sur un sol d'un atelier,
- un plateau inférieur 46 solidaire à un bâti,
- un plateau supérieur 47 mobile en translation d'axe Z par rapport au plateau inférieur
46,
- des colonnes 48 adaptées pour guider en translation le plateau supérieur 47, et
- au moins un dispositif d'injection (non représenté pour alimenter un canal 49 en mélange
sous pression.
[0064] Cette presse d'injection est équipée d'une matrice inférieure 46a et d'une matrice
supérieure 47a comprenant ledit canal 49. La cavité 43 destinée à mouler le tronçon
de corps est formée entre la matrice inférieure et supérieure.
[0065] Pour l'étape a2) du procédé, le dispositif de moulage 40 comprend également un dispositif
de magnétisation 44. Le plateau inférieur et supérieur comprennent ici chacun une
bobine 44a, 44b adaptée pour générer le flux magnétique. Ce flux est conduit à travers
ces plateaux et les matrices pour traverser de manière appropriée la cavité 43 de
la première face 41 vers la deuxième face 42, ou inversement. Les plateaux, les matrices
et les colonnes du dispositif de moulage 40 forment donc un circuit magnétique. Ces
éléments comprennent des pièces ayant des portions en matériau magnétique et d'autres
portions en matériau amagnétique pour que le flux soit correctement conduit vers et
à travers la cavité 43. Notamment, les portions en contact avec les première et deuxième
faces 41, 42 doivent être en un matériau magnétique (adapté pour conduire un flux
magnétique) alors que les portions en contact avec la troisième face 37, 38 du tronçon
de corps doivent être de préférence en un matériau amagnétique (adapté pour ne par
conduire ou être résistant à un flux magnétique).
[0066] Les flèches représentées en figure 8 et 9 montrent un chemin possible du flux magnétique,
celui-ci traversant des portions de pièces du dispositif de moulage en matériau magnétique.
[0067] Alternativement, le dispositif de magnétisation 40 peut être logé dans les matrices,
de telles sorte qu'il est adapté à type de cavité. Par exemple, la matrice inférieure
46a et la matrice supérieure 47a comprennent chacun une bobine pour générer le flux
magnétique.Les bobines 44a, 44b sont alimentées avec un courant électrique pour générer
le flux magnétique dans le dispositif de moulage 40. Les premier et deuxième tronçons
de corps 31, 32 devant être magnétisés de manières inverse l'un de l'autre (voir figure
2), le premier tronçon de corps 31 peut être réalisé en alimentant la ou les bobines
du dispositif de magnétisation 44 avec un courant dans un premier sens, et le deuxième
tronçon de corps 32 peut être réalisé en alimentant la ou les bobines du dispositif
de magnétisation 44 avec un courant dans un deuxième sens opposé au premier sens.
[0068] On obtient ainsi des premier et deuxième tronçons de corps 31, 32 avec un unique
dispositif de moulage 40.
[0069] En variante, le dispositif de magnétisation 44 peut comprendre des aimants permanents
ou une combinaison d'aimants permanents et de bobines, pour générer le flux magnétique
de l'étape a2) du procédé.
[0070] En outre, selon une première variante du dispositif de moulage, le dispositif de
moulage 40 comprend deux cavités pour réaliser de manière simultanée les premier et
deuxième tronçons de corps 31, 32.
[0071] Il est ainsi possible de réaliser une plus grande quantité de tronçons de corps pendant
une même durée d'un cycle du procédé.
[0072] Selon une deuxième variante du dispositif de moulage, le dispositif de moulage 40
comprend une plaque d'interface (non représentée) en contact avec la première face
de la première cavité et la première face de la deuxième cavité. Cette plaque est
en un matériau adapté pour canaliser le flux magnétique du dispositif de magnétisation
44. Ainsi, le flux magnétique de ce dispositif de magnétisation 44 est canalisé de
la première cavité vers la deuxième cavité, les deux cavités étant sensiblement empilées
l'une au dessus de l'autre selon l'axe Z, et les premier et deuxième tronçons de corps
31, 32 sont réalisés avec le même flux magnétique.
[0073] Il est ainsi possible d'obtenir des paires de tronçons de corps 31, 32, réalisés
avec un flux magnétique sensiblement identique. Ces tronçons de corps possèdent alors
des propriétés magnétiques similaires, et ces deux tronçons de corps peuvent être
avantageusement assemblés pour former un aimant moulé 30. Grâce à cette disposition,
on peut également réaliser une plus grande quantité de tronçons de corps dans un même
cycle du procédé.
[0074] Selon une troisième variante du dispositif de moulage, le dispositif de moulage comprend
un circuit magnétique adapté pour séparer le flux magnétique en un premier et deuxième
flux. Le premier flux traverse une première cavité pour réaliser un premier corps
31, et le deuxième flux traverse une deuxième cavité pour réaliser un deuxième tronçon
de corps 32.
[0075] Il est ainsi possible de réaliser une plus grande quantité de tronçons de corps 31
avec un unique dispositif de magnétisation.
[0076] Enfin, une opération de magnétisation peut être ajoutée après l'opération d'assemblage
pour donner à l'aimant moulé des caractéristiques magnétiques désirées. Notamment,
on peut désirer un aimant monopolaire ou multipolaire avec une pluralité de pôles
magnétiques.
[0077] Les variantes et modes de réalisation décrits ne sont nullement limitatifs. Il est
notamment possible de réaliser un aimant moulé annulaire tel que décrit ci-dessus,
mais il est également possible de réaliser un aimant moulé rectiligne ou ayant tout
profil prédéterminé. L'aimant ou élément magnétique sera constitué d'un premier et
d'un deuxième tronçon de corps, les lignes de champ magnétique étant courbées dans
chaque tronçon de corps pour aller d'une première face vers une deuxième face.
[0078] Ainsi, l'invention peut être appliquée à un haut-parleur, un pot vibrant, un moteur
linéaire, un actionneur, un palier magnétique, c'est-à-dire à tout dispositif électromécanique
comportant un moteur électrodynamique qu'il soit de géométrie cylindrique, rectiligne
ou autre.
1. Procédé de fabrication d'un aimant moulé (30) comprenant les opérations suivantes
:
a) des opérations de réalisation d'un premier et un deuxième tronçon de corps magnétique
(31, 32) comprenant les étapes suivantes :
a1) injection dans un dispositif de moulage (40) d'un mélange comprenant un liant
à l'état plastique et d'une charge magnétisable, ledit dispositif de moulage ayant
au moins une cavité (43) pour recevoir ledit mélange, ladite cavité (43) comprenant
au moins une première face (41) sensiblement plane et une deuxième face (42), les
première et deuxième faces, ou leur prolongement,s'intersectant avec un angle prédéterminé,
a2) génération d'un flux magnétique dans ladite cavité (43) pendant que ledit liant
du mélange passe de l'état plastique à un état quasi-solide, ledit flux magnétique
étant généré par un dispositif de magnétisation (44) adapté pour que le flux magnétique
traverse la cavité selon des lignes de champs curvilignes s'étendant entre les première
et deuxième faces (41, 42), lesdites lignes de champs étant sensiblement perpendiculaires
à la première face à son voisinage et perpendiculaires à la deuxième face à son voisinage,
a3) extraction du dispositif de moulage (40) d'un tronçon de corps (31, 32) réalisé,
ce tronçon de corps ayant la forme de la cavité et comprenant une première et deuxième
face (33, 35 ; 34, 36) correspondantes des première et deuxième faces (41, 42) de
la cavité (43),
b) une opération d'assemblage des premier et deuxième tronçons de corps (31, 32) comprenant
les étapes de :
b1) agencement de la première face (33) du premier tronçon de corps (31) en contact
avec la première face (34) du deuxième tronçon de corps (34), et
b2) solidarisation des premier et deuxième tronçons de corps (31, 32) pour former
au moins une partie dudit aimant moulé (30).
2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel les premier et deuxième
tronçons de corps (31, 32) sont réalisés simultanément dans un même dispositif de
moulage (40), ayant une première et deuxième cavité (43) et dans lequel le flux magnétique
de l'étape de génération d'un flux magnétique a2) traverse la première cavité et la
deuxième cavité.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de moulage (40) comprend
une plaque d'interface ayant au moins une portion entre lesdites cavités (43), ladite
plaque d'interface étant adaptée pour canaliser le flux magnétique de l'étape de génération
d'un flux magnétique a2) de la première face de la première cavité à la première face
de la deuxième cavité, de telle sorte que les premier et deuxième tronçons de corps
(31, 32) sont réalisés avec le même flux magnétique.
4. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le dispositif de moulage (40) est adapté
pour que le flux magnétique soit séparé en au moins un premier et un deuxième flux,
le premier flux traversant la première cavité et le deuxième flux traversant la deuxième
cavité.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif
de magnétisation (44) comprend des aimants permanents disposés dans le dispositif
de moulage (40).
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de magnétisation (44)
comprend au moins :
- un circuit magnétique comprenant des éléments du dispositif de moulage pour canaliser
le flux magnétique jusqu'à la cavité (43), et
- une bobine (44a, 44b) entourant une portion du circuit magnétique, ladite bobine
étant alimentée en courant électrique, le premier tronçon de corps (31) étant réalisé
en alimentant la bobine avec un courant dans un sens, et le deuxième tronçon de corps
(32) étant réalisé en alimentant la bobine avec un courant dans un sens opposé.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les premier et deuxième
tronçons de corps (31, 32) comprennent chacun sur leur première face (33, 34) des
reliefs complémentaires (33a, 34a ; 33b, 34b ; 33c, 34c) s'étendant dans une direction
sensiblement perpendiculaire à ladite première face (33, 34), de telle sorte qu'un
relief du premier tronçon de corps (31) pénètre dans un relief complémentaire du deuxième
tronçon de corps (32) lors de l'étape d'agencement b1), et que les deuxièmes faces
(35, 36) des premier et deuxième tronçons de corps sont alignées selon une même direction.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'angle prédéterminé
est compris entre 30 et 120°, et de préférence de 90°.
9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de solidarisation b2) est réalisée
par un soudage localisé en périphérie des premières faces (33, 34) des tronçons de
corps.
10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape de solidarisation b2) est réalisée
par un surmoulage des premier et deuxième tronçons de corps (31, 32), ledit surmoulage
formant une pièce (39) adaptée pour comprendre des organes de fixation (39a) dudit
aimant moulé (30).
11. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la charge magnétisable est constituée
de particules d'au moins un matériau choisi parmi le ferrite, et le Néodyme Fer Bore,
et le Samarium Cobalt.
1. Verfahren zur Herstellung eines gegossenen Magnetes (30), umfassend die folgenden
Vorgänge:
a) Vorgänge zur Ausführung eines ersten und eines zweiten Magnetkörperabschnittes
(31, 32), umfassend die folgenden Schritte:
a1. Injektion eines Gemischs, das ein Bindemittel im plastischen Zustand umfasst,
und eines magnetisierbaren Füllstoffes in eine Gießvorrichtung (40), wobei die Gießvorrichtung
zumindest einen Hohlraum (43) zur Aufnahme des Gemisches aufweist, wobei der Hohlraum
(43) zumindest eine im Wesentlichen ebene erste Seite (41) und eine zweite Seite (42)
umfasst, wobei sich die erste und die zweite Seite bzw. deren Verlängerung in einem
vorbestimmten Winkel schneiden,
a2. Erzeugung eines magnetischen Flusses im Hohlraum (43), während das Bindemittel
des Gemisches vom plastischen Zustand in einen quasi festen Zustand übergeht, wobei
der magnetische Fluss durch eine Magnetisierungsvorrichtung (44) erzeugt wird, die
so angepasst ist, dass der magnetische Fluss den Hohlraum auf krummlinigen Feldlinien,
die sich zwischen der ersten und der zweiten Seite (41, 42) erstrecken, durchströmt,
wobei die Feldlinien im Wesentlichen senkrecht zur ersten Seite in deren Umgebung
und senkrecht zur zweiten Seite in deren Umgebung sind,
a3. Entnahme eines ausgeführten Körperabschnittes (31, 32) aus der Gießvorrichtung
(40), wobei dieser Körperabschnitt die Form des Hohlraumes aufweist und eine erste
und eine zweite Seite (33, 35; 34, 36) umfasst, die der ersten bzw. der zweiten Seite
(41, 42) des Hohlraumes (43) entsprechen,
b) einen Vorgang des Zusammenfügens des ersten und des zweiten Körperabschnittes (31,
32), umfassend folgende Schritte:
b1. Anordnung der ersten Seite (33) des ersten Körperabschnittes (31) in Kontakt mit
der ersten Seite (34) des zweiten Körperabschnittes (34), und
b2. Verbindung des ersten und des zweiten Körperabschnittes (31, 32), um zumindest
einen Teil des gegossenen Magnetes (30) auszubilden.
2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Körperabschnitt
(31, 32) gleichzeitig in einer selben Gießvorrichtung (40), die einen ersten und einen
zweiten Hohlraum (43) aufweist, ausgeführt werden und wobei der magnetische Fluss
aus dem Schritt a2) der Erzeugung eines magnetischen Flusses den ersten Hohlraum und
den zweiten Hohlraum durchströmt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Gießvorrichtung (40) eine Schnittstellenplatte
umfasst, die zumindest einen Abschnitt zwischen den Hohlräumen (43) aufweist, wobei
die Schnittstellenplatte so angepasst ist, dass sie den magnetischen Fluss aus dem
Schritt a2) der Erzeugung eines magnetischen Flusses von der ersten Seite des ersten
Hohlraumes auf die erste Seite des zweiten Hohlraumes lenkt, sodass der erste und
der zweite Körperabschnitt (31, 32) mit demselben magnetischen Fluss ausgeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Gießvorrichtung (40) so angepasst ist, dass der
magnetische Fluss in zumindest einen ersten und einen zweiten Fluss getrennt wird,
wobei der erste Fluss den ersten Hohlraum durchströmt und der zweite Fluss den zweiten
Hohlraum durchströmt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Magnetisierungsvorrichtung (44)
Dauermagneten umfasst, die in der Gießvorrichtung (40) angeordnet sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Magnetisierungsvorrichtung (44) zumindest Folgendes
umfasst:
- einen magnetischen Kreis, der Elemente der Gießvorrichtung zum Lenken des magnetischen
Flusses bis zum Hohlraum (43) umfasst, und
- eine Spule (44a, 44b), die einen Abschnitt des magnetischen Kreises umgibt, wobei
die Spule mit elektrischem Strom gespeist wird, wobei der erste Körperabschnitt (31)
ausgeführt wird, indem die Spule mit einem Strom in eine Richtung gespeist wird, und
der zweite Körperabschnitt (32) ausgeführt wird, indem die Spule mit einem Strom in
eine Gegenrichtung gespeist wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste und der zweite Körperabschnitt
(31, 32) jeweils auf ihrer ersten Seite (33, 34) komplementäre Reliefs (33a, 34a;
33b, 34b; 33c, 34c) umfassen, die sich in einer zur ersten Seite (33, 34) im Wesentlichen
senkrechten Richtung erstrecken, sodass ein Relief des ersten Körperabschnittes (31)
im Anordnungsschritt b1) in ein komplementäres Relief des zweiten Körperabschnittes
(32) eingreift, und dass die zweiten Seiten (35, 36) des ersten und des zweiten Körperabschnittes
in eine selbe Richtung ausgerichtet sind.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der vorbestimmte Winkel im
Bereich von 30 und 120° und vorzugsweise bei 90° liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsschritt b2) durch eine lokale Verschweißung
am Rand der ersten Seiten (33, 34) der Körperabschnitte ausgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsschritt b2) durch ein Übergießen des
ersten und des zweiten Körperabschnittes (31, 32) ausgeführt wird, wobei das Übergießen
ein Teil (39) ausbildet, das so angepasst ist, dass es Befestigungsmittel (39a) des
gegossenen Magnetes (30) umfasst.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der magnetisierbare Füllstoff aus Partikeln zumindest
eines Materiales, ausgewählt aus Ferrit, Neodym-Eisen-Bor und Samarium-Kobalt, gebildet
ist.
1. Method of manufacturing a moulded magnet (30) comprising the following operations:
a) operations for making a first and a second magnetic body section (31, 32) comprising
the following steps:
a1) injecting a mixture comprising a binder in the plastic state and a magnetisable
filler into a moulding device (40), said moulding device having at least one cavity
(43) for accommodating said mixture, said cavity (43) comprising at least a first
substantially flat face (41) and a second face (42), the first and second faces or
extensions thereof intersecting at a predetermined angle,
a2) generating a magnetic flux in said cavity (43) whilst said binder of the mixture
changes from the plastic state to a quasi-solid state, said magnetic flux being generated
by a magnetising device (44) configured so that the magnetic flux crosses the cavity
along curvilinear field lines extending between the first and second faces (41, 42),
said field lines being substantially perpendicular to the first face in the vicinity
thereof and perpendicular to the second face in the vicinity thereof,
a3) removing a resultant body section (31, 32) from the moulding device (40), this
body section having the shape of the cavity and comprising a first and second face
(33, 35; 34, 36) corresponding to the first and second faces (41, 42) of the cavity
(43),
b) an operation of assembling the first and second body sections (31, 32) comprising
the steps:
b1) positioning the first face (33) of the first body section (31) in contact with
the first face (34) of the second body section (34), and
b2) joining the first and second body sections (31, 32) to form at least a part of
said moulded magnet (30).
2. Manufacturing method as claimed in claim 1, wherein the first and second body sections
(31, 32) are made simultaneously in a same moulding device (40) having a first and
second cavity (43) and wherein the magnetic flux during the step of generating a magnetic
flux a2) crosses the first cavity and the second cavity.
3. Method as claimed in claim 2, wherein the moulding device (40) comprises an interface
plate having at least one portion between said cavities (43), said interface plate
being configured to channel the magnetic flux during the step of generating a magnetic
flux a2) from the first face of the first cavity to the first face of the second cavity
so that the first and second body sections (31, 32) are made with the same magnetic
flux.
4. Method as claimed in claim 2, wherein the moulding device (40) is configured so that
the magnetic flux is separated into at least a first and a second flux, the first
flux crossing the first cavity and the second flux crossing the second cavity.
5. Method as claimed in any one of claims 1 to 4, wherein the magnetising device (44)
comprises permanent magnets disposed in the moulding device (40).
6. Method as claimed in claim 1, wherein the magnetising device (44) comprises at least:
- a magnetic circuit comprising elements of the moulding device for channelling the
magnetic flux to the cavity (43), and
- a coil (44a, 44b) surrounding a portion of the magnetic circuit, said coil being
supplied with electric current, the first body section (31) being made by supplying
the coil with an electric current in one direction, and the second body section (32)
being made by supplying the coil with a current in an opposite direction.
7. Method as claimed in one of the preceding claims, wherein the first and second body
sections (31, 32) each comprise complementary reliefs (33a, 34a; 33b, 34b; 33c, 34c)
on their first face (33, 34) extending in a direction substantially perpendicular
to said first face (33, 34) so that a relief of the first body section (31) penetrates
a complementary relief of the second body section (32) during the positioning step
b1), and the second faces (35, 36) of the first and second body sections are aligned
in a same direction.
8. Method as claimed in one of the preceding claims, wherein the predetermined angle
is between 30 and 120°, and preferably 90°.
9. Method as claimed in claim 1, wherein the joining step b2) involves localised welding
at the periphery of the first faces (33, 34) of the body sections.
10. Method as claimed in claim 1, wherein the joining step b2) involves a process of on-moulding
first and second body sections (31, 32), said on-moulding process resulting in one
piece (39) designed to incorporate fixing members (39a) of said moulded magnet.
11. Method as claimed in claim 1, wherein the magnetisable material is made up of particles
of at least one material selected from ferrite, neodymium-iron-boron and samarium-cobalt.