CH629025A5 - Electro-aimant pour frein. - Google Patents

Description

La présente invention envisage de prévoir un nouvel électro-aimant perfectionné 50 (figures 3 à 6) simple et plus facile à fabriquer que les électro-aimants selon l'art antérieur, et présentant de meilleures caractéristiques de performance et d'usure et qui, de plus, peut être utilisé dans l'ensemble de freinage 10 à la place des deux électro-aimants 23 précédemment utilisés. L'aimant selon l'invention est particulièrement caractérisé par sa forme unique et par la façon dont sont formés ses pôles.

Plus particulièrement, l'électro-aimant 50 comprend une enveloppe 51 (figure 6) faite en un matériau malléable et de faible réluctance comme de l'acier. L'enveloppe est formée comme un estampage en une pièce d'une tôle d'acier afin de permettre à l'enveloppe d'être faite d'une façon simple et peu coûteuse. Comme on peut le voir sur la figure 6, l'enveloppe est sensiblement en forme de U, et elle est définie par une âme 53 et deux branches parallèles et sensiblement identiques 54 courbées à partir de l'âme et disposées perpendiculairement à ses bords opposés. Deux pattes identiques 55 font corps avec l'âme 53 et font saillie de ses extrémités opposées. Les pattes sont disposées dans le même plan que l'âme 53, font saillie au-delà des extrémités des branches 54 et ont des extrémités arrondies. Ensemble, l'âme 53 et les pattes 55 définissent une plaque oblongue 56. Les branches 54 font saillie des bords les plus longs de la plaque 56 et sont centrées entre les bords les plus courts de la plaque.

Chaque branche 54 forme un pôle magnétique ayant une face polaire 57 (figures 5 et 6) définie par le bord libre de la branche. Les deux pôles 54 sont de polarité identique et sont disposés sur des côtés opposés d'un pôle 59 d'une polarité opposée, en étant espacés de lui. Ce dernier pôle est formé par un téton généralement cylindrique qui peut être rapidement et facilement fait sur une machine automatique à vis, à partir d'une barre ronde en acier ou autre matériau à faible réluctance. Une extrémité 60 du téton 59 définit une face polaire, et elle est placée dans le même plan que les faces polaires 57 définies par les bords des branches 54.

Les deux parties extrêmes du téton 59 sont de diamètre réduit comme cela est indiqué en 61 et 62 (figure 6), afin de laisser une section élargie 63 entre ces extrémités. La partie extrême 61 du téton est placée dans un trou 64 formé à travers l'âme 53 de l'enveloppe 51 en son centre géométrique. Le téton peut être fixé dans le trou en vertu d'un léger ajustage à pression, ou bien il peut être brasé, collé ou planté dans l'âme 53. Cependant, de préférence, la partie extrême 61 du téton s'adapte librement dans le trou avec un faible jeu afin de définir un espace d'air pour la dissipation du flux magnétique résiduel.

Une bobine 65 (figure 6) pour produire un flux magnétique est télescopée sur la section élargie 63 du téton 59, et elle repose sur l'âme 53. La bobine a une construction circulaire traditionnelle et elle comprend une bobine annulaire 66 supportant un enroulement 67 à plusieurs spires ayant un fil conducteur 69

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pouvant être connecté à la source de tension. Un petit trou 70 polaires métalliques 57 est relativement important. Par suite de est formé à travers l'âme 53 de l'enveloppe 51 pour permettre ce rapport important, les caractéristiques de performance en aux fils conducteurs de s'étendre vers l'extérieur de l'enveloppe, friction de l'aimant sont améliorées car le coefficient total de Pour terminer l'électro-aimant 50, on prévoit un bloc moulé friction de l'aimant dépend à un degré important, du bloc de 71 en un matériau de friction approprié comme celui utilisé pour 5 friction 71, dont le coefficient peut être prédit de façon raison-les garnitures de freins. Le bloc de friction est de forme ovale ou nable et être constant de façon raisonnable, et à un moindre oblongue et il correspond sensiblement à la forme de la plaque degré des faces polaires en métal 57 dont le coefficient de fric-56. Une face du bloc repose sur la plaque tandis que sa face tion fluctue d'un moment à l'autre en vertu des faces polaires opposée ou face externe 73 est disposée sensiblement dans le qui sont abîmées par l'armature.

même plan que les faces polaires 57 et 60 et définit une face de 10 Ainsi, l'électro-aimant oblong 50 offre plusieurs avantages friction. Le bloc de friction remplit sensiblement l'espace entre en plus de l'avantage important de son faible prix de fabrication, les pôles 54 et le pôle 59. Comme on peut le voir sur la figure 5, Même si l'aimant 50 est oblong, il permet d'utiliser ime bobine une cavité 74 est formée dans le bloc de friction et elle reçoit la 65 peu coûteuse et de forme circulaire traditionnelle. De même, bobine 65 pour l'empêcher de se déplacer axialement sur le l'aimant, par sa nature, ne peut tourner autour des broches de téton 59. De plus, un trou 75 est formé au centre du bloc de 15 montage 30 et ainsi les pattes 34 contre la rotation et leur prix friction et il reçoit la partie extrême 62 du téton. Le diamètre du peuvent être éliminés quand l'aimant est utilisé avec un ensem-trou 75 est quelque peu plus petit que celui de la section mé- ble de freinage ayant deux broches de montage.

diane élargie 63 du téton. Un aimant modifié 50' est illustré sur la figure 7, et il peut

Pour assembler l'électro-aimant 50, la partie extrême 61 du être utilisé avec un ensemble de freinage n'ayant qu'une seule téton 59 est d'abord glissée dans le trou 64 de l'âme 53. Ensuite, 20 broche de montage. L'aimant 50' est identique à l'aimant 50 à la bobine 65 est glissée sur la section élargie 63 du téton. Un l'exception que la plaque 56' et que le bloc de friction 71' ne adhésif approprié est alors appliqué aux surfaces adaptées du comportent pas les trous correspondant aux trous 76 et 77. Au bloc de friction 71 et ce dernier est placé dans l'enveloppe 51. contraire, un trou 80 est formé à travers le centre du téton 59' et Quand l'adhésif durcit, le bloc devient solidement collé à l'enve- il est adapté à recevoir la broche de montage de l'ensemble de loppe, et il sert à maintenir la bobine sur le téton. Le bloc sert 25 freinage. Une patte traditionnelle contre la rotation (non repré-également à maintenir le téton dans le trou 64. sentée) peut être attachée à l'aimant pour empêcher de tourner

Il est avantageux que l'électro-aimant 50 soit adapté à être autour de la broche de montage.

utilisé dans l'ensemble de freinage 10 à la place des deux ai- Un autre électro-aimant modifié 81 est illustré sur les fi-

mants circulaires 23. Dans ce but, deux trous 76 sont formés à gures 8 et 9. Dans ce cas, l'enveloppe de l'aimant est simplement travers la plaque 56, les trous étant équidistants du téton 59 et 30 définie par une plaque plane et oblongue 83 qui peut être em-étant sensiblement centrés entre les branches 54. Deux trous boutie dans une tôle en métal. Un téton cylindrique 84 définis-alignés 77 sont formés à travers le bloc de friction 71. L'espace sant un pôle magnétique d'une polarité est fixé dans un trou 85 entre les trous de chaque paire correspond à l'espace entre les traversant le centre de la plaque, et il supporte une bobine annu-broches de montage 30 de l'ensemble de freinage 10, et ainsi le laire 86. Deux pôles à une polarité opposée à celle du pôle 84 seul électro-aimant 50 peut être monté sur les broches afin d'é- 35 sont définis par deux tétons cylindriques supplémentaires 87 viter l'utilisation de deux aimants séparés. L'électro-aimant 50 fixés dans deux trous supplémentaires 89 traversant la plaque, étant ainsi monté, les faces polaires 57 et la dimension longue du ces derniers trous étant centrés entre les bords longs de la pla-bloc de friction 71 s'étendent perpendiculairement et sont cen- que et étant équidistants du téton 84. Un bloc oblong de friction très sur la ligne radiale qui passe à travers le pivot 26 du bras de 90 est collé à la plaque et il comporte une cavité 91 pour rece-commande 25 de l'ensemble de freinage 10. 40 voir la bobine 86, et des trous 93 pour recevoir les tétons 84 et

En comparant la figure 3 à la figure 1, on peut voir que 87. Un trou 94 traverse chaque téton 87 pour permettre à I'ai-

I'électro-aimant 50 a la même dimension radiale que chaque mant 81 d'être supporté sur les broches de montage 30 de l'en-électro-aimant circulaire 23 et couvre une dimension d'une semble de freinage 10.

corde qui est égale à la dimension totale d'une corde couverte Un aimant 95 quelque peu semblable est illustré sur les par les deux aimants 23. Ainsi, l'électro-aimant 50 ne nécessite 45 figures 10 et 11 et il se compose d'une plaque plane et oblongue pas plus d'espace physique de montage que les deux aimants 23. 96 ayant deux trous 97. Ces derniers sont centrés entre les bords Mais la surface totale de friction (c'est-à-dire la surface combi- longs de la plaque et sont décalés par rapport à son centre dont née des faces polaires 57 et 60 et la face 73 du bloc de friction ils sont équidistants. Deux tétons 98 et 99 sont fixés dans les 71) de l'électro-aimant 50 est sensiblement plus importante que trous et définissent des pôles magnétiques d'une polarité oppo-la surface totale de friction des deux électro-aimants 23. Cela est 50 sée, des trous de montage 100 étant formés à travers les tétons, dû au fait que l'aimant oblong 50 couvre et remplit totalement Une bobine 101 est télescopée sur le téton 98 et elle est mainte-l'espace vide en forme de verre de montre qui existe entre les nue dans la cavité 103 d'un bloc de friction 104 qui est collé à la deux aimants circulaires. plaque 96. Des trous 105 sont formés à travers le bloc de friction

En conséquence, l'électro-aimant 50 présente une plus pour recevoir les tétons.

grande surface de friction à l'armature 14 de l'ensemble de frei- 55 On notera que les aimants 50,50', 81 et 95 ne sont pas nage 10, et s'use ainsi à une vitesse réduite. L'aimant oblong 50 limités à une utilisation dans un ensemble de freinage 10 pour a tendance à engager l'armature 14 en relation plane et face à une roue d'un véhicule, mais qu'on peut les utiliser avec d'autres face, plutôt que de basculer et de s'enfoncer dans l'armature et freins ayant des armatures du type en disque. Il est également par suite, l'aimant a tendance à s'user d'une façon sensiblement possible que les aimants soient par paires l'un avec l'autre sur uniforme. De même, le rapport de la surface de la face de fric- 60 des côtés opposés d'une armature afin de former un frein à tion 73 du bloc de friction 71 par rapport à la surface des faces disque à mâchoire.

2 feuilles dessins

Claims (8)

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   REVENDICATIONS La présente invention concerne un électro-aimant pour frein

   1. Electro-aimant pour frein, caractérisé en ce qu'il com- à commande électrique, pouvant être utilisé avec divers types de prend une plaque sensiblement oblongue faite en un matériau freins, mais particulièrement adapté à une utilisation avec un magnétique de faible réluctance, un trou formé dans ladite pia- frein pour une roue d'un véhicule. Dans un tel frein, l'électro-que, un téton fait en un matériau magnétique de faible réluc- 5 aimant est monté sur une broche portée sur l'extrémité libre tance et placé dans ledit trou, ledit téton s'étendant à partir de d'un bras pivotant de commande. Quand il est excité, l'électro-ladite plaque et étant sensiblement perpendiculaire à elle, une aimant engage par friction, une plaque d'armature qui tourne bobine annulaire de section transversale sensiblement circulaire avec le tambour de la structure de la roue du véhicule dont elle télescopée sur ledit téton et pouvant être connectée à une source fait habituellement partie. Un tel engagement de friction fait de tension, un bloc d'un matériau de friction recouvrant ladite 10 pivoter le bras de commande et force un ou plusieurs patins de plaque et ayant une forme correspondant sensiblement à la freinage en engagement avec le tambour pour appliquer un cou-

   forme de la plaque, un trou traversant ledit bloc de friction et pie de freinage à la roue. Dans certains cas, deux électro-ai-

   recevant ledit téton, une cavité dans ledit bloc de friction rece- mants sont montés côte à côte à l'extrémité libre du bras de vant ladite bobine pour la maintenir sur ledit téton, ledit téton commande.

   définissant un pôle magnétique d'une polarité quand ladite bo- îs De nombreux électro-aimants qui sont utilisés avec des bine est excitée par ladite source de tension, et un moyen fait en freins sur des roues sont de forme circulaire. Un tel électro-un matériau magnétique de faible réluctance et s'étendant dans aimant comprend habituellement une enveloppe faite en un mêla même direction que ledit téton, ledit moyen définissant un tal magnétique et ayant des pôles concentriques et radialement pôle magnétique d'une polarité opposée quand ladite bobine est espacés d'une polarité opposée, l'espace annulaire entre les excitée, lesdits pôles étant espacés l'un de l'autre, l'espace entre 20 pôles étant rempli d'un anneau d'un matériau de friction non lesdits pôles étant occupé par ledit bloc de friction, chacun des- magnétique. Une bobine électrique est placée dans l'enveloppe dits pôles ayant une face disposée sensiblement parallèlement à et, quand la bobine est excitée, le flux magnétique tire les pôles ladite plaque et placée sensiblement dans le même plan qu'une en engagement de friction avec la plaque de l'armature. L'an-face dudit bloc de friction. neau de friction engage également l'armature et sert de face
2. 2. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce 25 principale de friction de l'électro-aimant.

   que le téton est placé sensiblement au centre de la plaque. Le but de la présente invention est de procurer un nouvel
3. 3. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce électro-aimant du type qui précède qui, en comparaison avec les que le moyen comprend deux branches faisant corps avec les électro-aimants antérieurs, subit une usure plus uniforme, prébords longs de la plaque et en faisant saillie, lesdites branches sente une meilleure performance et est plus simple et moins faisant saillie dans la même direction et étant placées dans des 30 coûteux à fabriquer.

   plans parallèles et espacés sur des côtés opposés du téton, et L'électro-aimant objet de la présente invention est défini s'étendant perpendiculairement au plan de ladite plaque. dans la revendication 1.
4. 4. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description que le moyen comprend un téton supplémentaire, les deux té- explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schémati-tons étant centrés entre les bords longs de la plaque et étant 35 ques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant équidistants de son centre, un trou supplémentaire étant prévu plusieurs modes de réalisation de l'invention, et dans lesquels: dans ladite plaque, où est fixé ledit téton supplémentaire, et un - la figure 1 est une vue en coupe transversale faite radiale-trou supplémentaire dans le bloc de friction recevant ledit téton ment à travers ime structure d'une roue d'un véhicule ayant un supplémentaire. ensemble de freinage utilisant deux aimants typiques selon l'art
5. 5. Electro-aimant selon la revendication 2, caractérisé en ce 40 antérieur, du type circulaire;

   que deux trous supplémentaires sont formés dans la plaque et - la figure 2 est une vue en coupe transversale fragmentaire sont équidistants des côtés opposés du trou dans ladite plaque, agrandie faite sensiblement suivant la ligne 2—2 de la figure 1 et le moyen comprenant deux tétons supplémentaires fixés dans montrant l'un des aimants selon l'art antérieur ;

   lesdits trous supplémentaires, et des trous supplémentaires étant - la figure 3 est une vue semblable à la partie inférieure de la prévus dans le bloc de friction pour recevoir lesdits tétons sup- « figure 1, mais elle montre un électro-aimant selon la présente plémentaires. invention;
6. 6. Electro-aimant selon la revendication 5, caractérisé en ce — les figures 4 et 5 sont des vues en coupe fragmentaire que des trous sont formés à travers les tétons supplémentaires, agrandies faites sensiblement suivant les lignes 4-4 et 5-5 res-dont les axes coïncident avec ceux desdits tétons. pectivement de la figure 3 ;
7. 7. Electro-aimant selon la revendication 3, caractérisé en ce 50 - la figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'électro-que le trou est formé au centre de la plaque, le téton étant aimant selon l'invention ;

   cylindrique, la bobine étant supportée par ladite plaque et étant - les figures 7 et 8 sont des vues en perspective de deux placée entre les extrémités dudit téton, le bloc de friction étant modes de réalisation supplémentaires de l'électro-aimant selon placé entre lesdites branches et recouvrant ladite plaque, les l'invention ;

   extrémités libres desdites branches et l'extrémité libre dudit té- 55 — la figure 9 est une vue en coupe transversale faite sensible-

   ton étant disposées sensiblement dans le même plan qu'une face ment suivant la ligne 9-9 de la figure 8 ;

   dudit bloc de friction et définissant les faces polaires magnèti- - la figure 10 est une vue en perspective d'un autre mode de ques quand ladite bobine est excitée par la source de tension. réalisation de l'électro-aimant ; et
8. 8. Electro-aimant selon la revendication 1, caractérisé en ce — la figure 11 est une vue en coupe transversale faite sensi-que le téton comprend une partie médiane élargie ayant un 60 blement suivant la ligne 11-11 de la figure 10.

   diamètre supérieur à celui des trous dans la plaque et dans le Un électro-aimant selon la présente invention peut être em-

   bloc de friction, ledit téton ayant des parties extrêmes plus pe- ployé dans des freins de divers types, mais il est particulièrement tites que lesdits trous, ledit bloc de friction étant collé à ladite adapté à une incorporation dans un ensemble de freinage pour plaque et maintenant ainsi ledit téton dans ledit trou de ladite sélectivement arrêter ou ralentir une roue d'un véhicule comme plaque. 65 une remorque. La présente invention sera mieux comprise en se référant à un ensemble de freinage 10 selon l'art antérieur qui est illustré sur les figures 1 et 2, cet ensemble étant du même type général que celui révélé par le brevet US n° 4 004 663 de

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   Stibbe. La roue de véhicule avec laquelle un tel ensemble de freinage est associé a un tambour rotatif 11 comprenant un flasque en fonte 13 (figure 2) et une plaque 14 venant de matière. Sur le véhicule est montée stationnaire une plaque d'appui 15 qui supporte les éléments opératifs de l'ensemble de freinage.

   L'ensemble de freinage 10 comprend deux patins 16 et 17 (figure 1) montés pivotants sur la plaque 15 en 18, et qui sont sollicités à des positions détendues par des ressorts 19, une vis d'ajustement 20 interconnectant les extrémités inférieures des patins. Un matériau de friction 21 est collé aux patins et engage le flasque 13 du tambour 11 quand le frein est appliqué. Pour effectuer cette application, au moins un électro-aimant et dans le cas présent deux électro-aimants 23 sont montés sur la partie extrême inférieure d'un bras de commande 25 courbé et sensiblement en forme de C. Ce dernier est monté pivotant entre ses extrémités sur une broche 26 (figure 1) sur la plaque d'appui 15, et il comprend une extension qui porte un bloc pivotant 27 disposé entre les extrémités supérieures des patins 16 et 17 et pivotant sur un pivot 28 sur le bras de commande.

   Comme on peut le voir, les deux aimants 23 sont espacés l'un de l'autre à la partie extrême inférieure du bras de commande 25 et sont télescopés sur des broches de montage 30 prévues sur le bras de commande (voir figure 2). Quand on emploie deux électro-aimants, leurs broches de montage sont habituellement équidistantes d'un plan perpendiculaire à la plaque d'appui 15, et contenant les axes des pivots ou broches 26 et 28. Si l'on utilise un seul aimant, sa broche de montage est placée de façon que son axe soit disposé dans un tel plan.

   Quand ils sont excités par un courant fourni par une source de tension, les aimants 23 engagent par friction la plaque 14 du tambour 11, cette plaque formant ainsi une armature pour les aimants. Si le tambour 11 tourne vers l'avant ou dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 1) quand les aimants 23 sont excités, un engagement de friction entre l'armature 14 et les aimants déplacera ces derniers vers la gauche et forcera le bras de commande 25 à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre sur le pivot 26 et à pousser le bloc 27 contre l'extrémité du patin 16. Ce dernier est ainsi forcé vers l'extérieur en engagement de freinage avec le flasque 13 du tambour, et il agit par l'intermédiaire de la vis d'ajustement 20, pour forcer le patin 17 vers l'extérieur. Quand le tambour tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, l'excitation des aimants force l'armature à décaler les aimants vers la droite afin de faire tourner le bras de commande dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour du pivot 26. Ainsi, le bloc 27 pousse contre l'extrémité du patin 17 et force directement ce patin vers l'extérieur en engagement avec le tambour tandis que la vis 20 force l'autre patin 16 vers l'extérieur.

   Pour établir un bon contact entre l'armature 14 et chaque aimant 23, ce dernier est supporté pour flotter axialement sur sa broche de montage 30 et il est sollicité en léger engagement de frottement avec l'armature par un ressort à boudin 31 (figure 2) télescopé sur la broche et comprimé entre le côté externe du bras de commande 25 et la face interne de l'aimant. De même, l'aimant peut avoir un mouvement limité de flottement pivotant sur la broche 30 parce que l'extrémité externe de cette dernière comporte une tête élargie 33 autour de laquelle peut basculer l'aimant. Tandis qu'il est souhaitable que l'aimant puisse flotter sur la broche, une rotation de l'aimant autour de l'axe de la broche doit être restreinte. Dans ce but, chaque aimant est équipé d'une patte 34 antirotation (figure 2), dont la partie extrême externe est fixée à l'aimant et dont la partie extrême interne fait saillie à travers un trou 35 dans le bras de commande 25. La partie extrême intérieure de la patte engage les bords du trou pour empêcher l'aimant de tourner sur la broche.

   Chaque électro-aimant 23 comprend une enveloppe 40 généralement cylindrique (figure 2) faite en fer fritté ou analogue,

   et comportant un trou central 41 pour recevoir la broche de montage 30. Une gorge annulaire 43 est formée dans l'enveloppe et elle ouvre par son côté latéral axialement externe afin de recevoir une bobine annulaire 44 qui est formée par un enroulement en plusieurs spires ayant des conducteurs 45 pouvant être connectés à la source de tension. Un anneau 46 en matériau de friction (semblable à une garniture de freinage) est également disposé dans la gorge et il est habituellement collé à l'enveloppe 40.

   Par suite de la gorge 43, l'enveloppe 40 comporte des anneaux concentriques interne et externe qui définissent des pôles magnétiques interne et externe 47 et 48 respectivement, d'ime polarité opposée. Quand la bobine 44 est excitée, le flux magnétique passe entre les pôles et à travers l'armature 14 pour attirer l'aimant en engagement avec l'armature. La face externe de la bague de friction 46 engage également l'armature pour établir un bon engagement de friction entre l'aimant et l'armature.