CH665316A5

CH665316A5 - ELECTRIC RETARDER.

Info

Publication number: CH665316A5
Application number: CH470/86A
Authority: CH
Inventors: Andre Marandet; Gerard Dancygier
Original assignee: Labavia
Priority date: 1985-02-11
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1988-04-29
Also published as: DE3602612A1; PT81983A; JPS61236359A; PT81983B; DE3602612C2; GB8603073D0; MX160333A; GB2171852B; AT395922B; IT1204020B; FR2577357A1; ES551725A0; GB2171852A; FR2577357B1; SE8600579L; ES8702091A1; BE904212A; NL8600170A; ATA32286A; SE8600579D0

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

L'invention est relative aux ralentisseurs électriques à courants de Foucault. The invention relates to electric eddy current retarders.

Elle concerne plus particulièrement un ralentisseur électrique monté sur un carter d'engrenages d'une transmission de véhicule, comprenant un stator inducteur annulaire monté en porte à faux sur le carter de bobines en nombre pair, d'axes parallèles à celui du ralentisseur, portées par un flasque transversal de forme générale annulaire, chaque bobine comportant un noyau cylindrique de révolution en matériau magnétique qui traverse ledit flasque et un enroulement de fil électrique qui entoure ce noyau, ces différentes bobines n'étant séparées latéralement les unes des autres que d'un faible jeu et le flasque étant évidé d'un trou central dont le diamètre est au moins égal à celui du cercle inscrit à l'intérieur des bobines, et un rotor comportant deux disques induits en matériau ferromagnétique qui encadrent le stator et sont tous les deux supportés par un plateau central lui-même monté en porte à faux sur un bout d'arbre sortant du carter, chaque disque étant solidarisé, par l'intermédiaire d'une couronne de bras formant ailettes de ventilation, avec une bague de support fixée sur ledit plateau, et ce plateau étant lui-même accouplé à la bride terminale d'un joint de cardan du côté axial opposé à celui où se trouve le bout d'arbre. It relates more particularly to an electric retarder mounted on a gearbox of a vehicle transmission, comprising an annular inductor stator mounted cantilevered on the coil casing in even number, with axes parallel to that of the retarder, carried by a transverse flange of generally annular shape, each coil comprising a cylindrical core of revolution made of magnetic material which passes through said flange and a winding of electric wire which surrounds this core, these different coils being separated laterally from each other only by a slight clearance and the flange being hollowed out of a central hole whose diameter is at least equal to that of the circle inscribed inside the coils, and a rotor comprising two discs induced in ferromagnetic material which surround the stator and are all two supported by a central plate itself mounted cantilevered on a piece of shaft coming out of the casing, each disc being secured, by means of iaire of an arm crown forming ventilation fins, with a support ring fixed on said plate, and this plate itself being coupled to the end flange of a universal joint on the axial side opposite to that where the end of tree.

On connaît l'intérêt que présentent les ralentisseurs de ce type, notamment en ce que leur montage sur le carter et sur le bout d'arbre considérés n'allonge que de très peu la distance axiale entre ces éléments et le joint de cardan considéré et en ce qu'ils engendrent des couples de ralentissement relativement élevés pour une masse et un encombrement donnés. We know the advantage of retarders of this type, especially in that their mounting on the casing and on the shaft end considered only very slightly lengthens the axial distance between these elements and the universal joint considered and in that they generate relatively high deceleration torques for a given mass and size.

Dans les modes de réalisation connus de ces ralentisseurs, le nombre des bobines inductrices est égal à huit. In the known embodiments of these retarders, the number of the inductor coils is equal to eight.

Si l'on appelle: If we call:

— A le diamètre du cercle extérieur circonscrit aux différentes bobines, diamètre qui est en général sensiblement égal à la largeur hors tout du ralentisseur, - the diameter of the outer circle circumscribed to the different coils, a diameter which is generally substantially equal to the overall width of the retarder,

— B le diamètre du cercle intérieur inscrit dans les bobines, diamètre qui est en général sensiblement égal au diamètre du trou central évidé dans le flasque statorique, et B the diameter of the inner circle inscribed in the coils, a diameter which is generally substantially equal to the diameter of the central hole hollowed out in the stator flange, and

— R le rapport A/B, - R the A / B ratio,

ce rapport R est supérieur à 2 et généralement de l'ordre de 2,15 à 2,20 pour les ralentisseurs du genre considéré dans lesquels le nombre des bobines est égal à huit. this ratio R is greater than 2 and generally of the order of 2.15 to 2.20 for retarders of the type considered in which the number of coils is equal to eight.

Dans ces conditions, si la «largeur» ou dimension horizontale transversale de l'espace disponible pour le ralentisseur sur le véhicule, largeur délimitée par exemple par les deux longerons du châssis du véhicule, est égale à A, on ne peut pas loger à l'intérieur du stator de ce ralentisseur un rotor dont l'ensemble bagues - plateau central présenterait un diamètre extérieur C supérieur à A/2. Under these conditions, if the "width" or horizontal transverse dimension of the space available for the retarder on the vehicle, width delimited for example by the two longitudinal members of the chassis of the vehicle, is equal to A, it cannot be accommodated at the inside the stator of this retarder a rotor whose ring-central plate assembly would have an outside diameter C greater than A / 2.

Or, ce diamètre C est directement lié à celui de l'arbre de transmission du véhicule et donc aux couples moteurs et décélérateurs susceptibles d'être transmis par cet arbre entre le moteur et les roues du véhicule. However, this diameter C is directly linked to that of the vehicle transmission shaft and therefore to the engine and decelerator couples which may be transmitted by this shaft between the engine and the wheels of the vehicle.

L'invention a pour but, surtout, d'accroître les diamètres des éléments rotoriques considérés, ainsi donc que les couples transmissibles par ces éléments, pour une largeur hors tout donnée du ralentisseur. The object of the invention is, above all, to increase the diameters of the rotor elements considered, as well as the torques transmissible by these elements, for a given overall width of the retarder.

A cet effet, le ralentisseur selon l'invention est caractérisé en ce que le nombre pair des bobines est supérieur à huit, le rapport entre le diamètre du cercle extérieur circonscrit aux bobines et le diamètre du cercle intérieur inscrit dans les bobines étant alors inférieur à 2. To this end, the retarder according to the invention is characterized in that the even number of coils is greater than eight, the ratio between the diameter of the outer circle circumscribed by the coils and the diameter of the inner circle inscribed in the coils then being less than 2.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: In preferred embodiments, use is also made of one and / or the other of the following arrangements:

— les bobines étant réparties régulièrement autour de l'axe du ralentisseur, la couronne formée par ces bobines est délimitée latéralement de chaque côté dudit axe par deux bobines superposées verticalement et le flasque statorique est délimité latéralement par deux côtés verticaux sensiblement tangents auxdites bobines deux à deux, The coils being distributed regularly around the axis of the retarder, the ring formed by these coils is delimited laterally on each side of said axis by two coils vertically superimposed and the stator flange is delimited laterally by two vertical sides substantially tangent to said coils two to of them,

— dans un ralentisseur selon l'alinéa précédent, le flasque statorique présente un contour extérieur hexagonal à coins arrondis, - in a retarder according to the preceding paragraph, the stator flange has a hexagonal external contour with rounded corners,

contour comportant, en plus des deux côtés verticaux ci-dessus définis, quatre côtés obliques sensiblement tangents chacun à une bobine extrême haute ou basse de la couronne et à une bobine conti-guë à cette bobine extrême. contour comprising, in addition to the two vertical sides defined above, four oblique sides substantially tangent each to an extreme high or low coil of the crown and to a coil contiguous to this extreme coil.

L'invention comprend, mis à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. The invention includes, apart from these main provisions, certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be more explicitly discussed below.

Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. In what follows, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the attached drawing, of course in a non-limiting manner.

La figure 1 de ce dessin montre en bout une portion d'un ralentisseur électrique connu. Figure 1 of this drawing shows at the end a portion of a known electric retarder.

La figure 2 montre sensiblement une portion d'un ralentisseur r électrique établi selon l'invention. FIG. 2 substantially shows a portion of an electric retarder r established according to the invention.

La figure 3 est une coupe axiale de cette dernière portion selon III-III, figure 2. FIG. 3 is an axial section of this last portion along III-III, FIG. 2.

Dans tous lees cas, on monte en porte à faux sur la sortie d'un carter de pont ou de boîte de vitesses d'un véhicule automobile Un ralentisseur à courants de Foucault d'axe X horizontal ou sensiblement horizontal comportant: In all cases, a cantilever is mounted on the output of a axle housing or gearbox of a motor vehicle. A horizontal or substantially horizontal X-axis eddy current retarder comprising:

— un stator inducteur 1 comprenant un flasque de forme sensiblement annulaire 2 qui porte une couronne de bobines 3 en nombre pair 2n agencées de façon à former par leurs extrémités deux suites annulaires de pôles magnétiques plans à polarités alternées de proche en proche, et An inductor stator 1 comprising a flange of substantially annular shape 2 which carries a ring of coils 3 in even number 2n arranged so as to form at their ends two annular suites of plane magnetic poles with alternating polarities gradually, and

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

665 316 665,316

— un rotor induit comprenant deux disques 4 en matériau ferromagnétique propres à encadrer axialement le stator et à défiler chacun en regard d'une suite de pôles de ce stator dont ils sont séparés par un faible jeu ou entrefer. - An induced rotor comprising two discs 4 made of ferromagnetic material capable of axially framing the stator and of scrolling each opposite a series of poles of this stator from which they are separated by a slight clearance or gap.

Le flasque 2 est porté par le carter par l'intermédiaire d'une structure en forme de cloche ajourée (non représentée). The flange 2 is carried by the casing by means of a perforated bell-shaped structure (not shown).

Il est lui-même percé en son centre par un trou circulaire 5 de relativement grand diamètre D et en sa périphérie par In trous plus petits propres à recevoir jointivement chacun un noyau 6 qui constitue une bobine 3 avec un enroulement de fil électrique 7 entourant ce noyau. It is itself pierced in its center by a circular hole 5 of relatively large diameter D and in its periphery by In smaller holes suitable for each joining a core 6 which constitutes a coil 3 with a winding of electric wire 7 surrounding it core.

Les noyaux 6 sont avantageusement terminés par des épanouissements polaires 8 rapportés sur leurs extrémités axiales et définissant les pôles magnétiques ci-dessus. The cores 6 are advantageously terminated by pole shoes 8 attached to their axial ends and defining the magnetic poles above.

Les différentes bobines 3 sont dimensionnées et montées de façon telle qu'elles soient écartées latéralement les unes des autres d'intervalles étroits i, la largeur de ces intervalles étant de quelques millimètres et généralement comprise entre 2 et 5 mm, de façon, d'une part, à éviter les risques de coincement mutuel de ces bobines lors de leur montage et, d'autre part, à rendre possible une ventilation minimale entre ces bobines. The different coils 3 are dimensioned and mounted in such a way that they are spaced laterally from each other by narrow intervals i, the width of these intervals being a few millimeters and generally between 2 and 5 mm, so as to on the one hand, to avoid the risks of mutual jamming of these coils during their assembly and, on the other hand, to make possible a minimum ventilation between these coils.

Le diamètre A du cercle extérieur circonscrit aux bobines 3 est sensiblement égal à la largeur hors tout L du ralentisseur, largeur qui est celle du flasque 2, flasque lui-même généralement délimité sur son pourtour par un rebord rabattu de renforcement et de protection 12. The diameter A of the outer circle circumscribed to the coils 3 is substantially equal to the overall width L of the retarder, width which is that of the flange 2, the flange itself generally delimited on its periphery by a folded rim of reinforcement and protection 12.

Quant au diamètre B du cercle inscrit à l'intérieur des bobines, il est sensiblement égal au diamètre D du trou 5, étant généralement un peu inférieur à ce diamètre D. As for the diameter B of the circle inscribed inside the coils, it is substantially equal to the diameter D of the hole 5, being generally a little less than this diameter D.

Chacun des deux disques 4 est relié à une bague 9 par ime couronne de bras 10 formant ailettes de ventilation (bras dont un seul a été représenté sur les figures 1 et 2 pour simplifier le dessin) et les deux bagues 9 sont boulonnées sur la périphérie d'un plateau central 11 lui-même solidarisé avec le bout d'arbre sortant du carter (non représenté). Each of the two discs 4 is connected to a ring 9 by an arm crown 10 forming ventilation fins (arm of which only one has been shown in FIGS. 1 and 2 to simplify the drawing) and the two rings 9 are bolted to the periphery a central plate 11 itself secured to the end of the shaft emerging from the casing (not shown).

Bien entendu, le diamètre extérieur C de la portion rotorique composée par les bagues 9 et par le plateau central 11 doit toujours être inférieur au diamètre B du cercle inscrit à l'intérieur des bobines. Of course, the outside diameter C of the rotor portion composed by the rings 9 and by the central plate 11 must always be less than the diameter B of the circle inscribed inside the coils.

Dans les modes de réalisation connus, le nombre des bobines 3 est égal à huit (figure 1). In the known embodiments, the number of coils 3 is equal to eight (Figure 1).

Le rapport R entre les diamètres A et B est alors relativement élevé, savoir supérieur à 2, ce rapport étant généralement compris entre 2,15 et 2,20. The ratio R between the diameters A and B is then relatively high, namely greater than 2, this ratio generally being between 2.15 and 2.20.

La conséquence pratique de cet état de fait est qu'il n'est pas possible d'adopter pour le diamètre C une valeur supérieure à L/2. The practical consequence of this fact is that it is not possible to adopt for the diameter C a value greater than L / 2.

Comme le diamètre E de l'arbre de transmission du véhicule et la valeur des couples transmissibles par cet arbre sont directement liés à ce diamètre C, on se heurte là à une limite qui se révèle gênante dans certaines constructions pour lesquelles la dimension L est rigoureusement limitée, par exemple en raison de l'écartement qui existe entre les deux longerons du châssis du véhicule si le ralentisseur doit être logé entre ces longerons. As the diameter E of the vehicle's drive shaft and the value of the torques transmitted by this shaft are directly linked to this diameter C, we come up against a limit which turns out to be troublesome in certain constructions for which the dimension L is strictly limited, for example due to the spacing which exists between the two rails of the vehicle chassis if the retarder must be housed between these rails.

Pour écarter cet inconvénient, selon l'invention, on donne au nombre pair des bobines 3 une valeur supérieure à huit. To avoid this drawback, according to the invention, the even number of coils 3 is given a value greater than eight.

Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, ce nombre est égal à dix, ce qui correspond à la formation d'une couronne de dix pôles magnétiques en regard de chaque disque rotorique 4. In the embodiment illustrated in FIGS. 2 and 3, this number is equal to ten, which corresponds to the formation of a ring of ten magnetic poles opposite each rotor disc 4.

L'expérience montre que, dans ces conditions, d'une façon surprenante, il est possible d'obtenir, pour une largeur transversale donnée et une longuer axiale donnée du ralentisseur, des couples de freinage au moins aussi élevés qu'avec la réalisation à huit bobines, tout en augmentant sensiblement les diamètres B et D, et donc le diamètre C. Experience shows that, under these conditions, surprisingly, it is possible to obtain, for a given transverse width and a given axial length of the retarder, braking torques at least as high as with the realization at eight coils, while significantly increasing the diameters B and D, and therefore the diameter C.

C'est ainsi que, dans un ralentisseur à dix bobines conforme à ce qui précède, le rapport R devient inférieur à 2, étant de l'ordre de 1,85 : en d'autres termes, le diamètre C — qui est extrêmement voisin des diamètres B et D — peut désormais atteindre une valeur supérieure à L/2, toutes choses égales par ailleurs. Thus, in a ten-coil retarder in accordance with the above, the ratio R becomes less than 2, being of the order of 1.85: in other words, the diameter C - which is extremely close diameters B and D - can now reach a value greater than L / 2, all other things being equal.

Pour réduire le plus possible la largeur hors tout L du ralentisseur, on dispose avantageusement les bobines de la couronne — To reduce the overall width L of the retarder as much as possible, the coils of the crown are advantageously placed -

alors réparties régulièrement autour de l'axe X — de façon telle que l'on trouve de chaque côté de cet axe deux telles bobines superposées verticalement, c'est-à-dire symétriques l'une de l'autre par rapport au plan horizontal passant par ledit axe. then distributed regularly around the axis X - in such a way that there are two such coils vertically superimposed on each side of this axis, that is to say symmetrical to each other with respect to the horizontal plane passing through said axis.

De plus, le flasque 2, ou plus précisément son bord rabattu 12, est délimité horizontalement par deux côtés verticaux pratiquement tangents à ces bobines superposées. In addition, the flange 2, or more precisely its folded edge 12, is delimited horizontally by two vertical sides practically tangent to these superimposed coils.

Le pourtour complet de ce flasque 2 — et donc celui de son bord rabattu 12 — présente avantageusement la forme générale d'un hexagone à coins arrondis, les deux côtés verticaux ci-dessus étant complétés par quatre côtés obliques dont chacun est sensiblement tangent, d'une part, à une bobine 3 extrême haute ou basse et, d'autre part, à une bobine contiguë à cette bobine extrême, les six côtés étant raccordés les uns aux autres par des tronçons arrondis. The complete periphery of this flange 2 - and therefore that of its folded edge 12 - advantageously has the general shape of a hexagon with rounded corners, the two vertical sides above being completed by four oblique sides each of which is substantially tangent, d on the one hand, to a high or low extreme coil 3 and, on the other hand, to a coil contiguous to this extreme coil, the six sides being connected to each other by rounded sections.

On voit encore sur les dessins: We can still see on the drawings:

— en 13, une jante annulaire venue de moulage avec chaque disque 4 ainsi qu'avec la bague 9 et les bras 10 correspondants, jante délimitant avec ces bras et ce disque des canaux pour l'air de refroidissement, At 13, an annular rim coming from molding with each disc 4 as well as with the ring 9 and the corresponding arms 10, rim delimiting with these arms and this disc channels for the cooling air,

— en 14, des alésages évidês dans les bagues 9 pour recevoir les boulons de fixation, et - at 14, recessed bores in the rings 9 to receive the fixing bolts, and

— en 15, la bride terminale du joint de cardan 16, bride accouplée par boulonnage au plateau central 11. - at 15, the end flange of the universal joint 16, flange coupled by bolting to the central plate 11.

A titre purement illustratif, on indique que, pour un ralentisseur susceptible d'engendrer des couples de freinage de 170 m • kg à froid et présentant une largeur hors tout L de 520 mm, le passage de huit à dix bobines selon l'invention a permis de faire passer le diamètre B de 240 à 280 mm, le rapport R passant ainsi de 2,18 à 1,84 et les diamètres extérieurs des enroulements 7 étant eux-mêmes réduits de 140 à 120 mm; cette modification a permis d'augmenter de 180 à 220 mm le diamètre E de la bride 15, c'est-à-dire d'adopter sur un ralentisseur de 170 m • kg un cardan habituellement réservé aux ralentisseurs de 250 m • kg. By way of illustration only, it is indicated that, for a retarder capable of generating braking torques of 170 m • kg when cold and having an overall width L of 520 mm, the passage from eight to ten coils according to the invention has allowed the diameter B to be increased from 240 to 280 mm, the ratio R thus passing from 2.18 to 1.84 and the outside diameters of the windings 7 being themselves reduced from 140 to 120 mm; this modification made it possible to increase the diameter E of the flange 15 from 180 to 220 mm, that is to say to adopt on a 170 m • kg retarder a cardan joint usually reserved for 250 m • kg retarders.

Ensuite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un ralentisseur dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède. Then what, and whatever the embodiment adopted, there is finally a retarder whose constitution results sufficiently from the above.

Ce ralentisseur présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus et, en particulier, les suivants: This retarder has many advantages over those previously known and, in particular, the following:

— il permet d'adopter un arbre de transmission et des cardans de plus grand diamètre pour une largeur hors tout donnée du ralentisseur, - it makes it possible to adopt a transmission shaft and universal joints of larger diameter for a given overall width of the retarder,

—■ sa puissance massique est substantiellement accrue, étant de l'ordre de 10% lorsqu'on passe de 8 à 10 pôles pour une largeur hors tout donnée, et ce pour une consommation électrique globale non augmentée. - ■ its specific power is substantially increased, being of the order of 10% when going from 8 to 10 poles for a given overall width, and this for an overall electricity consumption not increased.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; As is obvious, and as already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more especially envisaged;

elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celle où le nombre pair des bobines serait de douze. on the contrary, it embraces all variants, in particular that in which the even number of coils is twelve.

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

R R

1 feuille dessins 1 sheet of drawings

Claims

665,316

1. Electric retarder mounted on a gearbox of a vehicle transmission, comprising an annular inductor stator (1) mounted in cantilever on the casing considered, stator constituted by a ring of coils (3) in even number, axes parallel to that of the retarder, carried by a transverse flange (2) of generally annular shape, each coil comprising a cylindrical core of revolution (6) made of magnetic material which passes through said flange and a winding of electric wire (7) which surrounds this core, these different coils being separated laterally from each other only by a slight clearance (i), and the flange being hollowed out by a central hole (5) whose diameter (D) is at least equal to that (B) of the circle inscribed inside the coils, and a rotor comprising two induced discs (4) made of ferromagnetic material which surround the stator and are both supported by a central plate (11) itself mounted on the door overhang on a piece of tree coming out of casing, each disc being secured, by means of an arm ring (10) forming ventilation fins, with a support ring (9) fixed on said plate, and this plate being itself coupled to the terminal flange a universal joint on the axial side opposite to that where the shaft end is located, characterized in that the even number of coils is greater than eight, the ratio between the diameter (A) of the outer circle circumscribed to the coils ( 3) and the diameter (B) of the inner circle inscribed in the coils then being less than 2.

2. Retarder according to claim 1, characterized in that the even number of coils is equal to ten.

2

3. Retarder according to either of Claims 1 and 2, in which the coils (3) are distributed regularly around the axis (X) of the retarder, characterized in that the ring formed by these coils is delimited laterally from each side of said axis by two coils superimposed vertically and in that the stator flange (2) is delimited laterally by two vertical sides substantially tangent to said coils two by two.

4. Retarder according to claim 3, characterized in that the stator flange (2) has a hexagonal external contour with rounded corners, contour comprising, in addition to the two vertical sides defined above, four oblique sides substantially tangent each to a coil extreme high or low of the crown and a coil adjacent to this extreme coil.