FR2634602A1 - ELECTRIC MOTOR COMPRISING AN AUTOMATICALLY OPERATING BRAKE - Google Patents
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Abstract
Moteur électrique caractérisé en ce qu'au niveau du côté frontal 3 du paquet 2 de tôles du rotor, le dispositif comporte plusieurs surfaces en coin 11 qui sont orientées obliquement par rapport à l'axe du rotor, qui font saillie hors du plan du côté frontal 3 dans la direction de l'axe du rotor et qui correspondent chacune aux surfaces en coin correspondantes 14 de l'induit de frein 5.Electric motor characterized in that at the front side 3 of the package 2 of rotor sheets, the device has several wedge surfaces 11 which are oriented obliquely with respect to the axis of the rotor, which protrude out of the plane of the side front 3 in the direction of the rotor axis and which each correspond to the corresponding wedge surfaces 14 of the brake armature 5.
Description
La présente invention est relative un moteurThe present invention relates to an engine
électrique comportant un frein qui fonctionne automati- electric with a brake that operates automatically
quement lors de la mise hors circuit du moteur et qui est constitué par une surface de freinage fixe et par un induit de frein qui peut tourner et être attiré vers le rotor par le flux magnétique du moteur et peut tourner, d'un angle de rotation limité par des butées, par rapport au rotor et qui comporte des premières surfaces en coin qui sont inclinées par rapport au plan de rotation et qui, lors de l'engagement du frein, s'appliquent contre des deuxièmes surfaces en coin correspondantes du rotor et, de ce fait, constituent des butées, les surfaces en coin en question étant formées par des parties en saillie ou en retrait, ménagées sur le rotor et sur l'élément de only when the engine is switched off and which is constituted by a fixed braking surface and by a brake armature which can turn and be attracted towards the rotor by the magnetic flux of the engine and can turn, by an angle of rotation limited by stops, with respect to the rotor and which has first wedge surfaces which are inclined with respect to the plane of rotation and which, when the brake is engaged, are applied against corresponding second wedge surfaces of the rotor and , therefore, constitute stops, the wedge surfaces in question being formed by projecting or recessed parts, formed on the rotor and on the element of
frein. Un tel moteur est décrit dans le DE-PS 34 07 731. brake. Such an engine is described in DE-PS 34 07 731.
Selon le DE-PS 34 07 731, il est connu de faire passer une partie du flux magnétique qui pénètre dans le rotor électrique par un induit de frein ferro-magnétique qui, de ce fait, lorsque le champ est appliqué, est attiré vers le rotor en s'opposant J l'action d'un ressort, tandis que, lorsque le champ n'est pas appliqué, il est poussé en sens inverse, sous l'action du ressort, contre une surface de frein fixe. Le mouvement final du rotor s'en trouve donc freiné. Le mouvement de freinage est augmenté si le rotor et l'induit de frein comportent des surfaces de coin qui entrent en contact l'une avec l'autre pendant le freinage et qui, en raison de l'angle du coin, poussent l'induit de frein dans la direction de la garniture de frein. Dans ces conditions, le moteur peut, dès que la tension est supprimée, s'arrêter très rapidement. L'utilisation de moteurs électriques comportant un frein d'arrêt est indispensable dans un grand nombre d'appareils, notamment dans les outils électriques et dans les appareils mis en action par un moteur électrique et utilisés pour les besoins ménagers et les travaux domicile. Le dispositif décrit par le DEPS 34 07 731 donne généralement satisfaction; mais présente dans certains cas des déficiences qui rendent une amélioration According to DE-PS 34 07 731, it is known to pass part of the magnetic flux which enters the electric rotor through a ferromagnetic brake armature which, therefore, when the field is applied, is attracted towards the rotor opposing the action of a spring, while, when the field is not applied, it is pushed in the opposite direction, under the action of the spring, against a fixed brake surface. The final movement of the rotor is therefore slowed down. The braking movement is increased if the rotor and the brake armature have corner surfaces which come into contact with each other during braking and which, due to the angle of the corner, push the armature brake in the direction of the brake lining. Under these conditions, the motor can, as soon as the voltage is removed, stop very quickly. The use of electric motors with a stop brake is essential in a large number of devices, especially in power tools and in devices activated by an electric motor and used for household needs and home work. The device described by DEPS 34 07 731 generally gives satisfaction; but in some cases has deficiencies which make an improvement
nécessaire. C'est ainsi, par exemple, qu'il est indispen- necessary. For example, it is essential
sable d'empêcher la réaction prématurée du dispositif de freinage en cas de chute de la tension de marche du moteur électrique. Il est nécessaire, par ailleurs, sans avoir a augmenter les frais de fabrication, de donner aux parties en forme de coin une surface plus lisse pour éviter le grippage au cours du freinage et assurer le sand to prevent premature reaction of the braking device in the event of a drop in the operating voltage of the electric motor. It is necessary, moreover, without having to increase the manufacturing costs, to give the wedge-shaped parts a smoother surface to avoid seizure during braking and ensure
retour de l'induit de frein.return of the brake armature.
Le but de l'invention est d'assurer l'action du dispositif de freinage même en cas de variations de la tension et, de plus, de simplifier la fabrication de manière à améliorer l'action de freinage en éliminant les The object of the invention is to ensure the action of the braking device even in the event of variations in the voltage and, moreover, to simplify manufacture so as to improve the braking action by eliminating the
problèmes posés jusqu' présent par l'usinage. problems posed so far by machining.
Ce but est atteint, suivant l'invention, en ce qu'au niveau du côté frontal du paquet de tôles du rotor, le dispositif comporte plusieurs surfaces en coin qui sont orientées obliquement par rapport l'axe du rotor, C. qui font saillie hors du plan du ceté frontal dans la direction de l'axe du rotor et qui correspondent chacune aux surfaces en coin correspondantes de l'induit de frein. L'invention présente l'avantage que les surfaces en forme de coin qui se trouvent du côté frontal au niveau du rotor font saillie hors du plan du côté frontal This object is achieved, according to the invention, in that at the front side of the package of rotor sheets, the device comprises several wedge surfaces which are oriented obliquely with respect to the axis of the rotor, C. which protrude out of the plane of the frontal block in the direction of the rotor axis and which each correspond to the corresponding corner surfaces of the brake armature. The invention has the advantage that the wedge-shaped surfaces which are on the front side at the level of the rotor protrude out of the plane on the front side.
du rotor ou de l'anneau de court-circuit dans la direc- rotor or short-circuit ring in the direction
tion de l'axe du moteur. Par suite de cette disposition, l'anneau de court-circuit peut être maintenu i la faible hauteur axiale usuelle. Du fait que les surfaces en coin tion of the motor shaft. As a result of this arrangement, the short-circuit ring can be maintained at the usual low axial height. Because the corner surfaces
du côté du rotor sont en saillie, les surfaces de frei- the rotor side protrudes, the brake surfaces
nage en forme de coin de l'induit de frein sont en retrait. Il en résulte l'avantage que, d'une part, la surface de l'induit de frein qui est tournée du côté frontal du rotor peut s'appliquer très près du paquet de tôles du rotor, ce qui fait que le flux magnétique qui traverse l'induit de frein est plus important que dans les dispositifs connus. L'induit de frein est soumis une force d'attraction plus considérable qui suffit, même en cas de diminution normale de la tension du réseau, 5 surmonter la force du ressort de compression et. éviter une chute prématurée de l'induit de frein. De plus, la possibilité de maintenir c une faible valeur, comme d'habitude, la hauteur dans le sens axial de l'anneau de The wedge-shaped swims of the brake armature are recessed. This results in the advantage that, on the one hand, the surface of the brake armature which is turned towards the front side of the rotor can be applied very close to the package of rotor sheets, which means that the magnetic flux which crosses the brake armature is more important than in known devices. The brake armature is subjected to a more considerable attraction force which is sufficient, even in the case of a normal decrease in the network tension, to overcome the force of the compression spring and. avoid premature fall of the brake armature. In addition, the possibility of maintaining a low value, as usual, the height in the axial direction of the ring
court-circuit, sur lequel les surfaces en coin s'appli- short circuit, to which the corner surfaces apply
quant comme des parties saillantes réalisant de préfé- as for protruding parts making preferably-
rence un toit à double pente, permet, pour la réalisation de l'enroulement, une économie de matière par rapport au dispositif connu. La disposition en toit des surfaces en coin assure l'utilisation universelle du dispositif de freinage dans des moteurs ayant les deux sens de rotation et, par conséquent, aboutit [ une simplification de la fabrication. Il est préférable que la bobine du rotor, l'anneau de courtcircuit et les surfaces de frein soient réalisés d'une seule pièce par moulage sous pression d'un Rence a double slope roof, allows, for the realization of the winding, a saving of material compared to the known device. The roof arrangement of the corner surfaces ensures universal use of the braking device in motors having both directions of rotation and, consequently, results in a simplification of manufacture. It is preferable that the rotor coil, the short-circuit ring and the brake surfaces are made in one piece by die-casting of a
alliage d'aluminium.aluminum alloy.
Le fait que l'élément de frein comporte, pour l'induit de frein, des surfaces en coin présentant des parties rentrantes dans la direction de l'axe du moteur The fact that the brake element comprises, for the brake armature, wedge surfaces having re-entrant parts in the direction of the axis of the motor
et donnant de préférence une forme en toit offre égale- and preferably giving a roof shape also offers
ment l'avantage d'une simplification de la fabrication. the advantage of simplified manufacturing.
Lorsque, comme d'habitude, l'induit de frein est une pièce estampée réalisée par emboutissage profond d'une tôle ferro-magnétique, il se produit, au niveau des surfaces en coin, sur l'un des côtés de la pièce, un étirage en allongement du matériau tandis que sur le côté de la pièce soumis à l'action du poinçon d'estampage, la forte pression a pour effet d'écrouir la surface du matériau. Cela signifie, en pratique, que l'opération de compression suffit à donner une surface suffisamment When, as usual, the brake armature is a stamped part produced by deep drawing of a ferro-magnetic sheet, there occurs, at the corner surfaces, on one of the sides of the part, stretching in elongation of the material while on the side of the part subjected to the action of the stamping punch, the high pressure has the effect of hardening the surface of the material. This means, in practice, that the compression operation is sufficient to give a sufficient surface
lisse et propre ayant une profondeur de rugosité extrême- smooth and clean with an extreme roughness depth
ment réduite et ne demandant pas de traitement ultérieur. ment reduced and not requiring further treatment.
Dans le dispositif connu, dans lequel le côté étiré au cours de l'emboutissage profond sert de surface d'appui, il est cependant indispensable de soumettre la surface un traitement complémentaire, car la profondeur de rugosité est trop grande, ce qui implique un risque considérable de blocage des deux surfaces en coin l'une dans l'autre sous l'action de la pression du ressort. Diverses autres caractéristiques de l'invention In the known device, in which the stretched side during deep drawing serves as a bearing surface, it is however essential to subject the surface to an additional treatment, because the roughness depth is too great, which implies a risk considerable blocking of the two wedge surfaces in each other under the action of spring pressure. Various other features of the invention
ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui moreover emerge from the detailed description which
suit.follows.
Une forme de réalisation de l'objet de l'inven- An embodiment of the object of the invention
tion est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au tion is shown, by way of nonlimiting example, at
dessin annexé.attached drawing.
La figure unique est un schéma de principe représentant un dispositif suivant l'invention dans lequel l'induit de frein est dans la position qu'il The single figure is a block diagram showing a device according to the invention in which the brake armature is in the position it
occupe lorsque le moteur marche.occupies when the engine is running.
L'arbre de moteur 1 porte le paquet 2 de tôles de rotor dont le côté frontal 3 est associé, en son milieu, au ressort de compression 4. L'induit de frein 5, également monté sur l'arbre 1, comporte une partie ouverte en forre de cuvette 6 qui appuie contre les garnitures de frein 7. La partie 6 est reliée une deuxième partie 8 ouverte, de préférence en forme de cuvette, qui est tournée de 180 par rapport î la partie The motor shaft 1 carries the package 2 of rotor sheets whose front side 3 is associated, in its middle, with the compression spring 4. The brake armature 5, also mounted on the shaft 1, has a part open in the form of a bowl 6 which presses against the brake linings 7. The part 6 is connected a second part 8 open, preferably in the form of a bowl, which is turned 180 relative to the part
6 et dont le collier comporte plusieurs parties rentran- 6 and the collar of which has several reentrant parts
tes en forme de toit.your roof shape.
Au niveau du côté frontal du paquet de tôles de rotor, le dispositif comporte l'anneau de court-circuit qui relie les unes aux autres les barres d'enroulement des enroulements du rotor. L'anneau à court-circuit a des dimensions qui correspondent " celles d'un moteur de construction normale et est aussi plat que possible, de At the front side of the package of rotor sheets, the device comprises the short-circuit ring which connects the winding bars of the rotor windings to each other. The short-circuit ring has dimensions which correspond to those of a normal construction motor and is as flat as possible,
manière que la longueur du rotor puisse rester faible. so that the length of the rotor can remain short.
L'anneau de court-circuit comporte plusieurs surfaces en coin 11 qui font saillie dans la direction de l'axe du moteur et qui, dans l'exemple de réalisation décrit, ont une forme en toit, de manière qu'elles puissent être utilisées sans modification de l'outil dans le cas de The short-circuit ring has several wedge surfaces 11 which project in the direction of the motor axis and which, in the example described, have a roof shape, so that they can be used without modification of the tool in the case of
moteurs ayant les deux sens de rotation. Il est préféra- motors having both directions of rotation. It is preferred-
ble que les parties saillantes 12 qui constituent les surfaces en coin 11 soient réalisées d'une seule pièce ble that the projecting parts 12 which constitute the corner surfaces 11 are made in one piece
avec l'anneau de court-circuit 10 et les barres d'enrou- with short-circuit ring 10 and winding bars
lement par moulage sous pression d'un alliage d'alumi- nium. Les surfaces en coin 11 correspondent aux parties rentrantes 13, également en forme de toit, qui sont ménagées dans le collier de la pièce en forme de cuvette 8 et comportent également des surfaces 14 en forme de coin. Au cours du freinage du moteur, les surfaces en coin 11 et 14 correspondant c un sens de rotation sont poussées l'une contre l'autre, ce qui a pour effet que l'induit de frein 5 est poussé avec une pression accrue, dans le sens de d'axe du moteur, contre lement by pressure molding of an aluminum alloy. The wedge surfaces 11 correspond to the re-entrant parts 13, also in the form of a roof, which are formed in the collar of the bowl-shaped part 8 and also include wedge-shaped surfaces 14. During the braking of the motor, the corner surfaces 11 and 14 corresponding to a direction of rotation are pushed against each other, which has the effect that the brake armature 5 is pushed with increased pressure, in the direction of the motor axis, against
une surface de freinage fixe (non représentée). a fixed braking surface (not shown).
Comme les anneaux de court-circuit 10 ont une forme très plate, l'induit de frein 5 et son collier 9 se trouvent, pendant la marche du moteur, très près du paquet de tôles du rotor. Dans ces conditions, la densité de champ, qui augmente. proximité du paquet de tôles, fait que la force d'attraction qui agit sur l'induit de frein est beaucoup plus grande que dans les dispositifs connus, dans lesquels la distance minimale entre le rotor et l'induit de frein est plus grande. On obtient dont avantageusement un moment d'attraction qui empêche la chute de l'induit de frein en cas de faible diminution As the short-circuit rings 10 have a very flat shape, the brake armature 5 and its collar 9 are located, while the engine is running, very close to the package of rotor sheets. Under these conditions, the field density, which increases. proximity of the sheet pack, makes the attraction force which acts on the brake armature much greater than in known devices, in which the minimum distance between the rotor and the brake armature is greater. This advantageously gives a moment of attraction which prevents the fall of the brake armature in the event of a small decrease
normale de la tension du réseau.normal network voltage.
Comme les surfaces en coin 11 situées du côté du rotor sont constituées par un matériau moins dur que celles 14 de l'induit de frein 5, il faut veiller à ce que la profondeur de rugosité des surfaces les plus dures reste comprise entre des limites déterminées à l'avance, de manière A empêcher l'usure et, surtout, un grippage des deux surfaces en coin appliquées l'une sur l'autre qui empêcherait la séparation des deux surfaces en coin au moment de la remise en marche du moteur. Il est As the wedge surfaces 11 located on the rotor side are made of a less hard material than those 14 of the brake armature 5, it must be ensured that the roughness depth of the hardest surfaces remains between determined limits. in advance, so as to prevent wear and, above all, seizure of the two wedge surfaces applied one on the other which would prevent the separation of the two wedge surfaces when the engine is restarted. It is
essentiel de remarquer à ce sujet qu'au cours de l'embou- essential to note on this subject that during the
tissage profond du collier 9 lui donnant la forme de surfaces en coin 11 en forme de toit, la structure cristalline du matériau, constitué de préférence par de la tôle de métal ferreux, se trouve modifiée. Dans la présente invention, la modification de structure est utilisée d'une manière avantageuse pour simplifier les opérations de fabrication et pour améliorer l'état de surface. Comme les surfaces en coin 14 situées du côté de la partie 6 en forme de cuvette sont enfoncées dans le deep weaving of the collar 9 giving it the shape of wedge-shaped surfaces 11 in the shape of a roof, the crystalline structure of the material, preferably made of sheet metal of ferrous metal, is modified. In the present invention, the structural modification is advantageously used to simplify the manufacturing operations and to improve the surface condition. As the corner surfaces 14 located on the side of the bowl-shaped part 6 are pressed into the
collier, de préférence au moyen d'un mandrin de compres- collar, preferably by means of a compression mandrel
sion, il se produit un écrouissage de surfaces 14 tour- sion, there is a hardening of surfaces 14 turns-
nées vers le mandrin d'estampage qui, de ce fait, ont une surface lisse et propre présentant une faible profondeur de rugosité tandis que le côté opposé, c'est--dire le born towards the stamping mandrel which, therefore, have a smooth and clean surface having a shallow depth of roughness while the opposite side, that is to say the
côté "étiré", présente une profondeur de rugosité beau- "stretched" side, has a depth of roughness
coup plus grande et, comme c'est le cas pour les disposi- suddenly larger and, as is the case with the disposi-
tifs correspondant ( l'état de la technique, demande, corresponding tifs (state of the art, request,
pour être rendu lisse, un travail considérable. to be made smooth, considerable work.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| TP | Transmission of property | ||
| ST | Notification of lapse |