CH635964A5 - Ralentisseur a courants de foucault. - Google Patents

Description

L'invention est relative à un ralentisseur à courants de Foucault, notamment pour véhicule, dans lequel le stator comporte un boîtier creux torique en métal ou alliage amagnétique, contenant des bobines d'excitation, les parois transversales de ce boîtier sont évidées par des ouvertures, chaque bobine d'excitation comprend un enroulement entièrement contenu à l'intérieur du boîtier et un élément magnétique traversant des ouvertures dudit boîtier, ledit élément étant composé d'un noyau d'axe parallèle à celui du boîtier et portant ledit enroulement et de deux épanouissements polaires vissés chacun sur une extrémité de ce noyau, le rotor comprend un arbre monté sur des roulements portés par le boîtier et deux disques magnétiques calés sur cet arbre de façon à encadrer axialement le stator et à défiler en regard des épanouissements polaires, ces deux disques étant munis extérieurement d'ailettes de refroidissement.

Dans les ralentisseurs connus de ce type, le support des 5 bobines est généralement constitué par une ou deux plaques transversales montées sur le châssis du véhicule.

Le montage des bobines sur ce support fait généralement intervenir des moyens spéciaux et/ou des opérations délicates et coûteuses, notamment de soudure.

io De plus les bobines ainsi montées ne sont pas protégées des agressions extérieures : elles demeurent facilement accessibles par les projections de boues, de graviers ou même de produits de lavage (jets d'eau), etc.

La présente invention a pour but, surtout, de remédier à ces 15 divers inconvénients.

Elle est caractérisée en ce que le boj'tier est composé de deux demi-coquilles, en ce que les noyaux sont logés jointivement dans les ouvertures du boîtier, en ce que les épanouissements polaires sont appliqués contre les parois transversales du boîtier, 20 à l'extérieur de celui-ci, et en ce que les demi-coquilles sont fortement serrées l'une contre l'autre par le vissage des épanouissements polaires sur les noyaux.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: 25 — des rondelles sont interposées entre la périphérie des épanouissements polaires et le bord des ouvertures pratiquées dans les demi-coquilles et traversées par les noyaux;

- les deux demi-coquilles présentent respectivement, d'une part deux plages annulaires planes transversales appliquées

30 axialement l'une contre l'autre et d'autre part, deux plages annulaires cylindriques emboîtées l'une dans l'autre;

— dans un ralentisseur selon l'alinéa précédent, les plages planes ont un plus grand diamètre moyen que les plages cylindriques;

35 - des trous d'évent sont prévus dans la paroi du boîtier, trous garnis par une substance perméable à l'air mais non aux liquides;

— chaque demi-coquille est venue de moulage avec des nervures propres à faciliter le refroidissement et à assurer le posi-

40 tionnement angulaire de chaque épanouissement polaire, de forme non circulaire, autour de l'axe d'une vis unique de montage.

Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'u-45 ne manière bien entendu non limitative.

Les figures 1 et 2, de ces dessins, représentent un ralentisseur à courants de Foucault établi selon l'invention, respectivement en coupe axiale et en vue en bout, parties arrachées selon deux plans transversaux différents.

50 Le ralentisseur ici considéré est destiné à ralentir un autre arbre, par exemple l'arbre de transmission d'un véhicule, relié à l'arbre 1.

D'une façon connue en soi, ce ralentisseur comporte: 55 — un stator inducteur composé d'un boîtier—sur lequel on reviendra plus loin - propre à être monté sur le châssis du véhicule et d'une couronne de n bobines 2 (n étant un nombre pair généralement égal à 6 ou à 8) montées sur le boîtier de façon telle que les axes de ces bobines soient parallèles à celui du 60 tronçon d'arbre 1,

- et un rotor induit composé de deux disques 3 en matériau magnétique calés en rotation sur le tronçon 1, lequel est monté et centré sur le boîtier ci-dessus dans deux roulements 4.

Chaque bobine 2 comprend elle-même un noyau 5, généra-65 lement cylindrique de révolution, entouré par un enroulement 6 de fil conducteur et coiffé à ses deux extrémités axiales par des plaquettes 7 vissées chacune à l'aide d'une vis unique 8 et formant épanouissements polaires.

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Ces épanouissements polaires 7 et les disques 3 sont agencés et montés de façon telle que, lors de la rotation de l'arbre à ralentir, ces disques encadrent axialement le stator et défilent en regard desdits épanouissements, à une petite distance axiale de ces derniers formant entrefer.

Ceci dit, le boîtier des bobines et des roulements, au lieu d'être constitué comme dans les constructions connues par une ou plusieurs plaques transversales, est ici constitué par un boîtier annulaire fermé 9, de préférence étanche aux liquides.

Les enroulements 6 sont entièrement contenus à l'intérieur de ce boîtier.

Les parois transversales 10 dudit boîtier annulaire, c'est-à-dire s'étendant perpendiculairement à l'axe de l'anneau, sont percées d'orifices 11 présentant une section droite identique à celle des noyaux 5: ces orifices sont traversés jointivement par les extrémités axiales de ces noyaux de façon telle que seuls les épanouissements 7 fassent saillie hors du boîtier 9.

Ce boîtier, constitué en métal ou alliage amagnétique, est composé de deux demi-coquilles 9i, 92 propres à être serrées axialement l'une contre l'autre.

Les deux demi-coquilles présentent respectivement:

- deux plages annulaires transversales planes en regard 12, dont l'application axiale mutuelle forme une butée permettant le développement d'un effet de serrage par vissage axial,

- et deux plages annulaires cylindriques complémentaires 13 dont l'emboîtement jointif mutuel assure le centrage transversal relatif des deux demi-coquilles.

Les cotes de ces demi-coquilles et celles des noyaux sont choisies de façon telle que, lors du serrage d'un épanouissement 7 contre le noyau 5 associé par vissage de la vis 8 correspondante, on observe successivement le contact entre la périphérie de cet épanouissement 7 et le bord de l'orifice 11 en regard, puis le contact mutuel entre les deux plages transversales 12 des demi-coquilles avant le contact entre l'épanouissement et le noyau.

En d'autres termes la distance, comptée parallèlement à l'axe du ralentisseur, entre les surfaces extérieures des deux parois 10 des deux demi-coquilles 9j et 92 simplement juxtaposées axialement l'une contre l'autre est légèrement supérieure à la longueur axiale des noyaux 5.

De la sorte on est sûr qu'en fin de serrage, c'est-â-dire à la fin du vissage des vis 8, les deux demi-coquilles 9j et 92 sont énergiquement serrées l'une contre l'autre, le boîtier ainsi constitué étant soumis à un effet de précontrainte favorable à la fois à sa résistance mécanique et à l'étanchéité de sa fermeture.

Il est à noter que le vissage en question des épanouissements 45 polaires sur les noyaux, vissage dont le seul rôle dans les réalisations connues consiste à fixer ces épanouissements sur ces noyaux, permet ici en outre non seulement de former et de fermer le boîtier de support des bobines 5-7, mais aussi de monter ces bobines 5-7 sur ce boîtier.

Il est en particulier inutile, pour assurer un tel montage des bobines sur leur support, de recourir ici à des moyens indépendants et/ou de mettre en œuvre des opérations de soudage longues et onéreuses.

C'est là un avantage important de l'invention. On notera par55 ailleurs que les enroulements 6 des bobines se trouvent totalement enfermés dans le boîtier 9: ils sont donc protégés mécaniquement par ce boîtier de toutes les agressions extérieures (boues, graviers, eaux de lavage, chocs...).

de certaines dilatations thermiques différentielles et à compenser les fluages irréversibles éventuels des demi-coquilles.

Pour éviter les risques de création de surpressions internes dues à réchauffement lors du fonctionnement du ralentisseur, 5 on peut prévoir dans la paroi du boîtier des trous d'évent 16 agencés de façon à mettre l'intérieur de ce boîtier en communication avec l'atmosphère tout en formant obstacle à l'entrée des liquides de lavage ou autres à l'intérieur de ce boîtier, ces trous pouvant être garnis à cet effet d'un matériau fritté ou autre io perméable sélectivement à l'air et non aux liquides.

Pour évacuer les calories susceptibles d'être engendrées sur ou dans le boîtier 9 au cours du fonctionnement du ralentisseur, on prévoit avantageusement à l'extérieur des demi-coquilles des ailettes de refroidissement 17 venues de moulage avec elles. i5 Certaines de ces ailettes peuvent en outre servir de butée pour empêcher les déplacements angulaires indésirables des épanouissements polaires 7 autour de leur vis de fixation 8, ainsi que visible sur la partie du haut à gauche de la figure 2.

Pour favoriser ladite évacuation de calories, on peut égale-20 ment remplir le volume intérieur du boîtier non occupé par les bobines à l'aide d'une matière appropriée, de préférence alvéolaire, injectée sur place dans ce volume après fermeture du boîtier: une telle matière peut elle-même remplacer au moins en partie celle constitutive des enrobages protecteurs 14. 25 Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, lequel est relatif à un ralentisseur de puissance faible ou moyenne, on peut encore observer ce qui suit:

- les deux roulements 4 - ici constitués respectivement par un roulement à billes et par un roulement à rouleaux - sont

30 portés par respectivement deux chemises 18 encastrées respectivement dans les deux demi-coquilles 9! et 92 lors du moulage de ces dernières, — ces roulements sont positionnés axialement d'une part dans ces chemises par butée axiale contre des rondelles d'arrêt 19 du type «circlips» logées dans des gorges de ces 35 chemises et d'autre part sur le tronçon d'arbre 1 par butée axiale contre des épaulements annulaires 20 de ce dernier,

- les disques 3, de type matricé, sont munis d'ailettes extérieures de refroidissement 21 et sont calés angulairement sur les deux bouts du tronçon d'arbre 1 par coopération de cannelures

40 internes longitudinales 22 prévues dans des alésages centraux de ces disques avec des cannelures externes complémentaires 23 prévues sur lesdits bouts,

- des plateaux perforés 24 permettant d'accoupler le tronçon d'arbre 1 avec deux cardans extérieurs sont fixés à l'aide de boulons 25 sur les moyeux 26 des disques 3.

- l'ensemble des éléments rotatifs emmanchés sur chaque bout du tronçon d'arbre 1 sont assemblés par serrage axial d'une vis 27 dans ce bout d'arbre, ledit serrage ayant pour effet d'appliquer successivement les uns contre les autres la tête de

50 cette vis 27, une rondelle 28, le moyeu 26 de l'un des disques, une ou plusieurs rondelles d'écartement 29, une bague 30 supportant un joint d'étanchéité 31, l'un des deux roulements 4 et l'un des deux épaulements 20.

On voit encore sur les figures:

- une tubulure de graissage 32 permettant d'alimenter en graisse la chambre 33 délimitée intérieurement par le tronçon d'arbre 1, extérieurement par la paroi longitudinale intérieure du boîtier 9 et à ses deux extrémités axiales par les roulements 4 et leurs joints d'étanchéité 31, ladite tubulure s'étendant radia-

On peut donc réduire l'épaisseur et/ou les performances - et60 lement entre deux ailettes 17 le long de l'une des parois 10 du donc le prix — du revêtement protecteur 14 habituellement rapporté sur ces enroulements, un tel revêtement pouvant même être complètement supprimé pour certaines applications, tout au moins lorsque d'autres moyens sont prévus pour assurer le calage angulaire des enroulements sur les noyaux.

Au besoin des rondelles élastiques 15 peuvent être prévues entre le périphérie des épanouissements polaires 7 et les bords en regard des orifices 11 de façon à faciliter le développement boîtier,

— des systèmes boulons 34-écrous 35 prévus éventuellement entre des rebords périphériques transversaux des deux demi-coquilles en vue d'interdire positivement les décalages an-; gulaires mutuels de celles-ci autour de l'axe du ralentisseur (ces systèmes sont généralement inutiles vu que l'état de précontrainte décrit ci-dessus du boîtier 9 s'oppose de lui-même à ces décalages angulaires relatifs),

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- des «pavés» extérieurs massifs 36 venus de moulage avec épaisseur de paroi de l'ordre de 5 mm.

les demi-coquilles, délimités extérieurement par des portées En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation planes horizontales et verticales et propres à être taradués hori- adopté, on dispose finalement d'un ralentisseur dont la constitu-

zontalement ou verticalement en fonction du type de fixation tion et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède, désiré pour le stator sur le châssis du véhicule, ce qui rend inutile s Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce le recours à des systèmes de fixation indépendants, qui précède, l'inventaion ne se limite nullement à ceux de ses

- une cheminée 37 faisant communiquer l'intérieur du boî- modes de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; tier 9 avec l'extérieur et propre à recevoir un bouchon contenant elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment: les fils d'alimentation électrique des enroulements 6. - celles où le ralentisseur considéré serait d'un type autre

- et des lumières 38 prévues dans les zones annulaires, des io que celui «autonome» décrit ci-dessus—le mot «autonome» disques rotoriques 3, reliant les portions actives de ces derniers à signifiant un ralentisseur monté directement sur le châssis et leurs moyeux 26, pour faciliter le refroidissement de ces disques raccordé respectivement à la boîte de vitesse et au pont par des et de leurs ailettes 21 par circulation d'air selon les flèches F. arbres à cardans -, ledit ralentisseur pouvant par exemple être

La construction de ralentisseur décrite ci-dessus semble par- monté directement en porte-à-faux sur une boîte de vitesse ou ticulièrement appropriée pour des appareils développant des is un pont.

couples de freinage relativement moyens ou faibles, c'est-à-dire - et celles où le boîtier 9 contenant les enroulements 6 des généralement compris entre 30 et 80 m. kg, mais elle pourrait bobines 2 serait encore «ferme», certes mais pas obligatoire-également être envisagée pour des ralentisseurs développant des ment de manière étanche aux liquides, la «fermeture» en ques-

couples de freinage élevés. tion étant encore assurée par le vissage des épanouissements

Le matériau constitutif du boîtier peut être tout métal ou 20 polaires 7 sur les noyaux 5 et faisant encore intervenir une appli-

alliage amagnétique à la fois suffisamment léger et suffisamment cation axiale l'une sur l'autre de deux demi-coquilles constituti-

résistant, par exemple un alliage d'aluminium coulé présentant ves dudit boîtier, mais ces demi-coquilles pouvant être locale-

une résistance mécanique à la traction de 17 kg/mm2 et une ment ajourées.

2 feuilles dessins

Claims (8)

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1. Ralentisseur à courants de Foucault, notamment pour véhicule,dans lequel le stator comporte un boîtier creux torique en métal ou alliage amagnétique, contenant des bobines d'excitation, les parois transversales de ce boîtier sont évidées par des ouvertures, chaque bobine d'execitation comprend un enroulement entièrement contenu à l'intérieur du boîtier et un élément magnétique traversant des ouvertures dudit boîtier, ledit élément étant composé d'un noyau d'axe parallèle et portant ledit enroulement à celui du boîtier et de deux épanouissements polaires vissés chacun sur une extrémité de ce noyau, le rotor comprend un arbre monté sur des roulements portés par le boîtier et deux disques magnétiques calés sur cet arbre de façon à encadier axialement le stator et à défiler en regard des épanouissements polaires, ces deux disques étant munis extérieurement d'ailettes de refroidissement, caractérisé en ce que le boîtier (9) est composé de deux demi-coquilles (9j, 92), en ce que les noyaux (5) sont logés jointivement dans les ouvertures (11) du boîtier, en ce que les épanouissements polaires (7) sont appliqués contre les parois transversales du boîtier, à l'extérieur de celui-ci et en ce que les demi-coquilles sont fortement serrées l'une contre l'autre par le vissage des épanouissements polaires (7) sur les noyaux (5).

2. Ralentisseur selon le revendication 1, caractérisé en ce que des rondelles (15) sont interposées entre la périphérie des épanouissements polaires (7) et le bord des ouvertures (11) pratiquées dans les demi-coquilles et traversées par les noyaux.

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REVENDICATIONS

3. Ralentisseur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux demi-coquilles présentent respectivement, d'une part deux plages annulaires planes traversales (12) appliquées axialement l'une contre l'autre et d'autre part, deux plages annulaires cylindriques (13) emboîtées l'une dans l'autre.

4. Ralentisseur selon la revendication 3, caractérisé1 en ce que les plages planes (12) ont un plus grand diamètre moyen que les plages cylindriques (13).

5. Ralentisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des trous d'évent (16) sont prévus dans la paroi du boîtier, trous garnis par une substance perméable à l'air mais non aux liquides.

6. Ralentisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque demi-coquille est venue de moulage avec des nervures (17) propres à faciliter le refroidissement et à assurer le positionnement angulaire de chaque épanouissement polaire, de forme non circulaire, autour de l'axe d'une vis unique de montage.

7. Ralentisseur selon la revendication 6 caractérisé en ce que des chemises (18) propres à recevoir les roulements (4) sont encastrées dans chaque demi-coquille lors de son moulage.

8. Ralentisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume intérieur au boîtier non occupé par des bobines est rempli d'une matière, de préférence alvéolaire, injectée après fermeture dudit boîtier.