FR2861912A1 - Ralentisseur electromagnetique a refroidissement par eau - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne essentiellement un ralentisseur (100) électromagnétique qui comporte un circuit (150) d'eau et un support (110) de stator intégrés dans un stator (120) du ralentisseur. Ainsi le circuit (150) de refroidissement est intégré sur un côté du stator (120) du ralentisseur (100) et le support (110) est intégré en bout de stator. Un contrefort (111) peut aussi être intégré sur un côté du stator (120) du ralentisseur (100) afin de renforcer mécaniquement la structure du ralentisseur (100). En intégrant le circuit (150) de refroidissement et le support (110), un stator (120) qui cumule des fonctions de distributeur d'eau, de support et d'échangeur thermique peut être fabriqué lors d'une unique opération de moulage.

Description

Ralentisseur électromagnétique à refroidissement par eau

La présente invention concerne un ralentisseur électromagnétique à refroidissement dit par eau utilisé dans le domaine des véhicules automobiles. L'invention a pour but de réduire le nombre de pièces utilisées dans le ralentisseur en intégrant des pièces indépendantes entourant un stator à l'intérieur de ce stator. En réduisant le nombre de pièces utilisées dans le ralentisseur, l'invention a pour but de réduire le coût et l'encombrement d'un tel ralentisseur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, pour réduire la vitesse d'un véhicule de type poids lourd comme un bus ou un camion.

Un dispositif de freinage classique comporte des plaquettes de freins destinées à se rapprocher contre un disque d'un moyeu d'une roue d'un véhicule pour freiner ce véhicule. Pourtant, ce dispositif de freinage classique est dans certains cas insuffisant pour arrêter le véhicule de manière sûre et précise. Ainsi pour les poids lourds par exemple, l'inertie du véhicule liée au poids du véhicule s'oppose grandement à un changement de vitesse. Il devient donc utile pour ces véhicules d'utiliser un ralentisseur électromagnétique qui assiste le dispositif classique de freinage.

L'utilisation d'un ralentisseur électromagnétique permet en outre de faire des économies en ménageant les plaquettes de frein. Le ralentisseur complète un couple de freinage du dispositif de freinage classique pour arrêter ou ralentir le véhicule.

De manière générale, un ralentisseur électromagnétique comporte au moins un stator et au moins un rotor. Le stator est relié à un carter de boîte de vitesse ou à un carter d'un pont de transmission. Dans ce cas, on ne coupe pas un arbre de transmission pour monter le ralentisseur. Lorsque l'arbre de transmission n'est pas coupé, on parle de ralentisseur Focal (marque déposée). En variante, on fixe le stator sur le châssis du véhicule et on coupe l'arbre de transmission. Lorsque l'arbre est coupé, on parle de ralentisseur axial. Dans les deux cas, le stator est fixe.

Le rotor est quant à lui relié à un plateau accouplé à une bride d'un joint de cardan de l'arbre de transmission. Ce plateau est accouplé à un arbre d'entrée du pont du véhicule ou à un arbre de sortie de la boîte de vitesse ou à un arbre de liaison. Cet arbre de liaison peut être relié à un autre plateau lorsque l'arbre de transmission est coupé. Dans un exemple, le rotor se situe de part et d'autre d'un stator et tourne autour de l'axe du stator.

Dans un mode de réalisation décrit dans le document FR-A-2577357, le stator du ralentisseur électromagnétique porte une couronne de bobines, et génère un champ magnétique. Plus précisément, chaque bobine est enroulée autour d'un noyau solidaire du stator. Le stator est alors inducteur. Le rotor est réalisé dans un matériau magnétique et est induit. Le rotor est conformé pour présenter des ailettes qui assurent une ventilation et un refroidissement du ralentisseur. Dans un autre mode de réalisation décrit dans le document EP- A - 0331559, le rotor porte la couronne de bobines et les noyaux. Le rotor devient alors inducteur et dans ce cas, le stator est induit et porte une chambre à l'intérieur de laquelle circule un fluide pour son refroidissement. Un ralentisseur comportant un tel stator est dit à refroidissement par eau ou ralentisseur Hydral.

La naissance d'un couple de freinage engendré par un ralentisseur électromagnétique repose sur un principe de courants de Foucault. En effet, dans le cas du ralentisseur à eau, le stator induit à l'intérieur duquel un rotor inducteur tourne, est soumis à un champ électromagnétique. Ce champ est généré par les bobines montées sur le rotor. Ces bobines fonctionnent de préférence par paire, chaque bobine étant enroulée autour d'un noyau saillant appartenant au rotor. Chacune des paires de bobines forme un champ magnétique qui se ferme d'un noyau d'une bobine à l'autre en passant dans le stator et dans le rotor. Ainsi, lorsque le rotor rentre en rotation, des courants, appelés courants de Foucault naissent à l'intérieur du stator induit. Ces courants engendrent un couple de freinage qui a tendance à s'opposer au mouvement du rotor. Comme le rotor tourne avec un arbre moteur, ce couple de freinage s'oppose aussi au mouvement de l'arbre moteur du véhicule. Ce couple participe donc à un ralentissement ou à un arrêt du véhicule.

Pour le ralentisseur à refroidissement à eau, les courants de Foucault sont à l'origine d'un échauffement du stator. En effet, les courants qui traversent le stator réalisé en matériaux conducteur ont tendance à chauffer les parois du stator. Ce phénomène d'échauffement est appelé effet Joule qui est généralement observable lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur électrique. La puissance d'un ralentisseur électromagnétique est donc limitée par sa capacité de dégagement de chaleur des induits, en l'occurrence du stator pour un ralentisseur à refroidissement par eau.

Pour refroidir les parois du stator et éviter cette chute de performance, la périphérie externe d'un ralentisseur Hydral porte une chambre afin faire circuler un liquide de refroidissement dans ce stator. Un échange thermique entre le stator chaud et le liquide de refroidissement permet de refroidir le stator.

Ce dispositif donne satisfaction, néanmoins, il peut être souhaitable de simplifier encore ce type de ralentisseur.

A cet effet, l'invention intègre des éléments connectés au stator directement à l'intérieur de ce stator. L'invention intègre notamment un circuit de liquide de refroidissement, tel que de l'eau, et un support de stator dans le stator du ralentisseur.

Ainsi, le circuit de refroidissement alimentant des chambres de refroidissements du stator est intégré sur un côté du stator du ralentisseur, verticalement. En intégrant ce circuit d'eau, on supprime une utilisation de pièces de liaison pour assurer une étanchéité entre le circuit d'eau et des embouts du stator dans lesquelles des extrémités de ce circuit d'eau se connectent. On limite alors un risque de fuite de liquide de refroidissement pouvant être du à une usure des pièces de liaison. On augmente aussi la fiabilité du ralentisseur et une endurance de ce ralentisseur. En effet, en intégrant le circuit d'eau, on simplifie une maintenance du ralentisseur en évitant notamment une vérification systématique de l'étanchéité de ce circuit d'eau.

Chaque paroi du stator et en particulier chaque chambre de refroidissement creusée par exemple dans ces parois est reliée à une conduite d'entrée et à une conduite de sortie du circuit de refroidissement. Ces conduites se trouvent avantageusement d'un même côté du stator ou réparties régulièrement autour de ce stator. Le liquide de refroidissement pénètre à l'intérieur de chaque chambre par la conduite d'entrée. Le liquide de refroidissement est ensuite aspiré pour son renouvellement par la conduite de sortie. Le circuit de refroidissement assure donc un premier rôle de distribution hydraulique du liquide de refroidissement à l'intérieur des chambres de refroidissement.

Par ailleurs, les conduites du circuit de refroidissement sont coudées et lient solidement les parois entre elles. Les conduites du circuit de refroidissement assurent ainsi dans leur ensemble un renfort rigide des chambres de refroidissement. Ce renfort permet de réduire les tensions mécaniques qui peuvent exister dans des parois du rotor lorsque ce rotor rentre en rotation. Ainsi le circuit de refroidissement intégré au stator du ralentisseur joue un rôle de structure de maintien du ralentisseur, en plus de son rôle de distribution hydraulique.

Le circuit de refroidissement peut aussi jouer un rôle d'échange thermique. En effet, les conduites du circuit de refroidissement relient les parois du stator entre elles. Comme ces conduites sont réalisées dans un matériau qui conduit la chaleur, un échange thermique par conduction des matériaux se produit entre les parois du stator. Le circuit de refroidissement permet ainsi de répartir uniformément la chaleur entre ses parois. Cette répartition uniforme de la chaleur permet d'optimiser un rendement thermique du ralentisseur.

En plus du circuit de refroidissement, un support est intégré dans le stator. Ce support intégré comporte des trous pour fixer l'ensemble du ralentisseur au châssis du véhicule automobile ou à un dispositif de transmission de mouvement d'un véhicule à au moins une roue de ce véhicule tel qu'une boîte de vitesse ou un pont arrière d'un véhicule. Ce support joue un rôle de répartiteur de force. En effet, ce support est conformé de manière à répartir des forces de contraintes sur l'ensemble de ses parois. Un effort mécanique en rotation exercé peut ainsi être réparti sur toutes les parois du stator du ralentisseur.

Le support est aussi conformé pour recevoir un dispositif multiplicateur de vitesse, tel qu'un train d'engrenages. En effet, le support comprend des cavités qui accueillent des roues du train d'engrenages. Dans un exemple de réalisation, le support comporte deux cavités pour accueillir une première roue dentée et une deuxième roue dentée d'un train d'engrenages multiplicateur de vitesse. Le rapport entre la première et la deuxième roue est choisi de manière à ce que l'arbre du ralentisseur tourne plus vite que l'arbre de sortie de la boîte de vitesse auquel est attaché ce ralentisseur. En intégrant un dispositif multiplicateur de vitesse, le ralentisseur selon l'invention augmente la puissance du ralentisseur et diminue le poids et l'encombrement de celui-ci.

Pour réaliser un stator intégrant un support et un circuit de refroidissement qui comporte de nombreux reliefs et de nombreuses cavités, il est possible de mouler ou de forger ce stator. Il est aussi possible de combiner ces deux modes de fabrication. Dans un exemple de réalisation, un stator comportant un support est moulé dans un premier temps d'une fabrication. Dans un deuxième temps de fabrication, un circuit de refroidissement est usiné dans la masse.

Dans une variante du ralentisseur réalisé selon l'invention, on moule un contrefort sur un côté du ralentisseur, dans sa longueur, afin de renforcer une structure mécanique du ralentisseur. Ce contrefort peut avoir l'allure des contreforts de cathédrale. La hauteur du contrefort du ralentisseur peut en effet décroître d'une extrémité du ralentisseur à une autre.

Dans une réalisation particulière, un circuit de refroidissement, un support et un contrefort sont intégrés dans un stator. Ce circuit, ce support et ce contrefort jouent tous un rôle dans la répartition de forces de contrainte. II n'est alors plus nécessaire que le ralentisseur se décharge d'une contrainte mécanique sur un capot de protection extérieur ou un carter. Le stator seul suffit en effet à assurer une cohérence mécanique de l'ensemble du ralentisseur. Le ralentisseur de l'invention comporte une génératrice située en bout de ralentisseur. Cette génératrice est intégrée au ralentisseur et permet l'excitation de bobines du ralentisseur.

Des variantes de l'invention peuvent aussi bien être des ralentisseurs à flux axial pour lesquels des champs de bobines se propagent parallèlement à l'axe du rotor, que des ralentisseurs à flux radial pour lesquels des champs de bobines se propagent transversalement à un axe du rotor.

Dans tous les cas, un entrefer précis est garanti de manière durable grâce à l'invention.

La présente invention concerne donc un ralentisseur électromagnétique comportant: - un rotor portant des bobines, - un stator portant des chambres situées de part et autre du rotor, - un circuit de refroidissement parcouru par un liquide de refroidissement, - un support assurant une fixation du stator à une partie fixe d'un 35 véhicule automobile, caractérisé en ce que - Le stator intègre le circuit d'eau et le support.

En outre, le circuit d'eau relie les chambres du stator entre elles solidement.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont représentées qu'a titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figure montrent: - Figure la: une représentation en trois dimensions d'un ralentisseur à flux axial selon l'invention coupé en deux.

- Figure 1 b: une représentation en trois dimensions d'un ralentisseur à flux axial selon l'invention vu de profil.

- Figure 2a: une représentation en trois dimensions d'un ralentisseur à flux radial selon l'invention coupé en deux.

- Figure 2b: une représentation en trois dimensions d'un ralentisseur à flux radial selon l'invention vu de dos.

- Figure 3a: une représentation en trois dimensions d'un accouplement d'un ralentisseur électromagnétique à flux axial avec une boîte de vitesse.

- Figure 31) : une représentation en trois dimensions d'un accouplement d'un ralentisseur électromagnétique à flux radial avec une boîte de vitesse.

Les éléments communs d'une figure à l'autre conservent la même référence d'une figure à l'autre.

La figure la montre dans l'espace un ralentisseur 100 réalisé selon l'invention qui est montré ici en éclaté, coupé en deux. Ce ralentisseur 100 comporte des rotors 140 et 141 qui sont solidaires d'un arbre 180 de rotation. Cet arbre 180 entraîne ainsi en rotation les rotors 140 et 141. Un stator 120 porte des chambres 105-107 situées de part et d'autre des rotors 140 et 141.

Les rotors 140 et 141 comportent chacun deux flasques circulaires reliés entre eux par des noyaux de bobines 101-104. Ces bobines 101-104 sont disposées en couronne et de manière régulière sur les périphéries des rotors 140 et 141. Les axes des bobines 101-104 et leur noyau associé qui passent chacun par deux têtes d'une bobine sont colinéaires ou globalement parallèles aux axes des rotors 140 et 141. Le champ magnétique généré par les bobines 101-104 se propage donc essentiellement selon les axes des rotors 140 et 141. Ce ralentisseur 100 est donc un ralentisseur à flux axial.

Le stator 120 comporte des parois 130-132 qui encadrent les rotors 140 et 141. Dans ces parois 130-132 sont entièrement creusées des chambres 105107 de refroidissement. En variante, les chambres 105-107 sont réalisées dans une paroi creuse du stator 120 fermée par un couvercle. Ce couvercle peut notamment être soudé sur cette paroi. Les chambres 105-107 peuvent aussi être réalisées par tubulure. Par exemple, un tube rapporté peut être soudé sur le stator 120. On peut aussi imaginer la réalisation de poches de refroidissement comportant des formes sinueuses qui parcourent un intérieur de chambres 105-107 creusées entièrement. Grâce à ces dispositions, on obtient un entrefer précis entre les rotors et les parois transversales 130-132 du stator 120.

Les chambres 105-107 sont transversales aux axes des rotors 140 et 141. Un circuit 150 de liquide refroidissement comportant une première conduite 108 et une deuxième conduite 109 alimente les chambres 105-107. La première conduite 108 de ce circuit 150 assure l'entrée du liquide de refroidissement dans les chambres 105-107. La deuxième conduite 109 de ce circuit 150 assure l'aspiration du liquide à l'intérieur des chambres 105107 pour renouveler le liquide de refroidissement.

Les conduites 108 et 109, en partie d'orientation axiale, se trouvent sur des côtés opposés du stator 120. En variante, les conduites 108 et 109 se trouvent du même côté du stator 120. Dans les deux cas de figure, le circuit 150 de refroidissement est intégré au stator 120: les conduites 108 et 109 ne forment avec le stator 120 qu'une seule et même pièce. En intégrant le circuit 150 de refroidissement au stator 120, on élimine des problèmes d'étanchéité. En effet, avec un circuit 150 de refroidissement extérieur, l'étanchéité de la jonction entre le circuit 150 et le stator 120 peut être problématique. Des pièces et des joints peuvent être présents à cette jonction et peuvent être susceptibles de générer des fuites. En supprimant des pièces de jonction comme dans le ralentisseur 100 de l'invention, une étanchéité de l'ensemble du système est garantie.

Par ailleurs, les conduites 108 et 109 relient solidement les chambres 105-107 et donc les parois 130-132 du stator 120 entre elles. Les conduites 108 et 109 renforcent ainsi la structure mécanique du ralentisseur 100 en répartissant la charge d'une force de contrainte entre toutes les parois 130- 132 du ralentisseur 100. Ici, deux éléments de liaison, à savoir les conduites 108 et 109 sont prévus pour relier les parois 130-132. En variante, on augmente le nombre de ces éléments en sorte qu'un élément supplémentaire au moins, par exemple en forme de tige, relie les parois 130- 132. Ces éléments sont avantageusement répartis de manière régulière autour du stator 120. Dans un exemple, un écart angulaire entre deux éléments adjacents est constant.

Dans l'invention, le stator 120 forme une pièce monobloc, intègre, le circuit 150 de refroidissement et un support 110. Par pièce monobloc, on entend une pièces dont les différentes parties présentent une continuité cristallographique, en particulier sans soudure ni liaison mécanique.

Le support 110 est intégré dans le stator 120. Ce support 110 permet de fixer le ralentisseur 100 ici au carter de la boîte de vitesse par l'intermédiaire de quatre trous 160-163 de fixation creusés dans ses extrémités. Ce support 110 joue le rôle de maintien et de répartiteur de couple. En effet, des couples de forces importants dus à un accouplement entre un arbre du ralentisseur 180 et un arbre de boîte de vitesse sont répartis sur tout l'ensemble du support 110.

En permettant de fixer le ralentisseur sur la boîte de vitesse, le support 110 de stator intégré au stator 120 évite l'utilisation de pièces supplémentaires assurant une liaison entre le support 110 et le stator 120. En faisant le support 110 d'un seul et même tenant avec le stator 120, le ralentisseur 100 devient mécaniquement beaucoup plus robuste. En effet, on diminue le nombre de pièces de liaison entre le stator 120 et le support 110 de stator. On diminue donc le risque de défaillance d'une pièce dans le ralentisseur 100. Le support 110 comporte aussi des cavités qui permettent d'accueillir des roues d'un train d'engrenages. La combinaison de ces roues forme un jeu d'engrenages dont le fonctionnement et le rôle est décrit avec la figure 2b montrant la forme des cavités.

Le stator 120 intègre le circuit 150 de refroidissement et le support 110. Pour fabriquer le stator 120, il est possible de le mouler ou de le forger avec son support 110 et son circuit 150 dans du fer. Dans une variante de réalisation, un contrefort 111 qui renforce la structure mécanique du ralentisseur 100 peut être aussi moulé ou forgé avec le stator 120. Ce contrefort 111 relie le support 110 aux chambres du stator 120 entre eux.

Dans un exemple, ce contrefort 111 est haut aux endroits où le ralentisseur 100 est soumis à des forces de contraintes importantes. Aux endroits où des contraintes en torsion existent, ce contrefort 111 est plus fin pour que le stator 120 puisse être flexible et ne casse pas. La hauteur du contrefort 111 décroît progressivement d'une extrémité du ralentisseur 100 à une autre.

Le ralentisseur 100 ne nécessite pas une utilisation d'un carter, un équilibre mécanique et une protection du ralentisseur étant déjà réalisés par le stator 120. En effet, l'orientation transversales des parois 130132 assure une bonne répartition des forces de contraintes sur toute leur surface. Le support 110 assure aussi un bon maintien et résiste à des efforts parasites. Le contrefort 111 peut assurer encore une résistance supplémentaire aux efforts parasites. L'absence de présence d'un capot de protection autour de ralentisseur permet de rendre le ralentisseur 100 beaucoup très léger.

La figure lb montre un profil de la moitié de ralentisseur 100 observée sur la figure la. Sur la figure lb, on met en évidence la configuration du circuit 150 de refroidissement. La conduite 108 d'entrée et la conduite 109 de sortie se trouve de part et d'autre du stator 120. Dans les chambres 105-107 de refroidissement, le liquide de refroidissement circule suivant les flèches A, B et C et parcoure un demi-tour. Le liquide à l'intérieur des chambres 105- 107 est donc renouvelé rapidement. Le liquide de refroidissement est avantageusement constitué par le liquide de refroidissement du moteur du véhicule automobile et est à base d'eau et d'antigel.

En variante, les conduites 108 et 109 peuvent se trouver du même côté du stator. Lorsque les deux conduites 108 et 109 se situent d'un même coté, le liquide est renouvelé après un tour à l'intérieur des chambres 105-107 de refroidissement. Une paroi à l'intérieur de chacune des chambres 105107 peut éviter un retour de liquide ou reflux et assurer une sortie du liquide de refroidissement.

En circulant suivant les flèches A, B et C, le liquide de refroidissement permet d'équilibrer des températures TA, TB, TC des différentes chambres 105-107 du stator 120. Des échanges thermiques se produisant entre les chambres 105-107 et les parois 130-132 permettent de refroidir les parois 130-132 du ralentisseur 100. Il est possible de faire varier les débits à l'intérieur de ces chambres 105-107. Par exemple, si une chambre 106 a pour rôle de refroidir une paroi 106 encadrée de deux rotors 140 et 141, le débit du liquide de refroidissement qui la parcoure pourrait être deux fois plus grand que celui du liquide parcourant des chambres 105 ou 107 refroidissant une paroi située en regard d'un seul rotor. Ce débit multiplié par deux est du au fait qu'une paroi encadrées par deux rotor a tendance a beaucoup plus chauffée qu'un paroi de stator qui se trouve en regard d'un seul rotor.

Par ailleurs, le circuit 150 de refroidissement forme une seule et même pièce avec le stator 120, Un phénomène de conduction entre les parois 130132 du stator 120 et les conduites 108 et s'ajoute à la circulation du liquide de refroidissement dans les chambres 105-107. Ce phénomène de conduction permet d'équilibrer d'avantage les différentes température TA, TB et TC des parois 130-132 entre elles.

Une génératrice 170 est intégrée au bout du ralentisseur 100. La génératrice 170 permet une excitation des bobines notamment 101-104 disposées en couronne sur les rotors 140 et 141. En variante, la génératrice 170 est séparée du ralentisseur 100. Pour plus de précision, on se rapportera au document EP-A-0331559. Le stator inducteur de la génératrice est porté par le stator 120 et le rotor induit par un flasque (non référencé) solidaire de l'arbre 180. Le rotor de la génératrice porte un pont redresseur relié par des liaisons filaires, via l'arbre 180, aux flasques des rotors 140, 141 et aux bobines de ceux-ci. Les flasques des rotors 140 et 141 et les parois 130-132 ainsi que les conduites sont en matière magnétique.

La figure 2a montre un ralentisseur 200 électromagnétique à flux radial coupé en deux pour mettre en évidence sa constitution interne. Le ralentisseur 200 est réalisé selon l'invention et comporte un rotor 203. Ce rotor 203 porte des bobines 220-225 qui sont disposées sur sa périphérie. Ces bobines 220-225 appartiennent à la génératrice de courant pour alimenter des bobines dont deux sont visibles en 251 et 252. Ces bobines 251, 252 sont orientées de manière radiale: leur axe est transversal à l'axe du rotor 203. En raison de cette orientation, le champ magnétique généré par les bobines 251, 252 se propage essentiellement perpendiculairement à l'axe du rotor 203. Le ralentisseur 200 est donc à flux radial, son rotor 203 et son stator 202 étant en matière magnétique..

La structure d'un ralentisseur à flux radial diffère de celle du ralentisseur 100 à flux axial. Pourtant l'intégration d'un circuit de 35 refroidissement, d'un support et éventuellement d'un contrefort dans le stator, décrite dans les figures la et 1 b, se retrouve dans la description du ralentisseur 200 à flux radial réalisé selon l'invention. Le mode de fabrication du ralentisseur 200 radial est aussi semblable au mode de réalisation du ralentisseur 100 axial.

Le rotor 203 tourne à l'intérieur du stator 202 d'orientation axiale. Un arbre 208 du ralentisseur 200 terminé par un disque rentre en contact, par l'intermédiaire de ce disque, avec le rotor 203. Cet arbre 208 permet de transmette au rotor 203 son mouvement de rotation.

Un circuit 204 de refroidissement est intégré au stator 202. En autorisant la circulation d'un liquide de refroidissement, le circuit 204 permet d'uniformiser les températures à l'intérieur de différentes chambres 240-244 de refroidissement creusées dans le stator 202. Le circuit 204 de refroidissement comporte plusieurs chambres 240-244 annulaires qui contrairement au ralentisseur 100 à flux axial ne sont pas orientées transversalement mais axialement. Ces chambres 240-244 sont reliées entre elles par une conduite 205 d'entrée et une conduite 206 de sortie. Ces conduites 205 et 206 permettent de renouveler et de distribuer un liquide à l'intérieur des chambres 240-244 pour refroidir le stator 202. Ces conduites 205, 206 présentent donc plusieurs branches pour assurer une communication avec les chambres.

Les chambres 240-244 sont en outre juxtaposées les unes aux autres à l'intérieur du stator 202. Comme ce stator 202 est en matériau conducteur, il existe un phénomène de conduction qui permet un transfert de chaleur d'une chambre à l'autre afin d'obtenir une température uniforme dans l'ensemble du stator 202.

Un support 215 de stator est intégré aussi au stator 202 du ralentisseur. Ce support 215 permet de fixer le ralentisseur 202 à un carter de boîte de vitesse. Le support 215 possède une forme particulière qui lui permet d'accueillir des roues appartenant à un train d'engrenages comportant au moins deux roues dentées. Ce train d'engrenages augmente la vitesse de l'arbre 208 par rapport à un arbre de transmission de boîte de vitesse. La configuration et le rôle des roues sont précisément exposés avec la figure 2b. Le support 215 comporte, comme le support 110, des trous 270273 à l'intérieur desquels des éléments de fixation sont insérés pour maintenir solidement le ralentisseur 200 à une boîte de vitesse.

Un contrefort 207 possède la même forme que certains contreforts de cathédrale. Ce contrefort 207 relie le support 215 et le stator 202 par leur paroi extérieure. Ce contrefort 207 possède une hauteur qui décroît d'une base du support 215 de stator à une extrémité du stator 202. Ce contrefort 207 permet un renforcement mécanique du ralentisseur 200. En effet, ce contrefort 207 permet de limiter des torsions que le ralentisseur 200 peut subir lorsque le rotor 201 rentre en rotation. Ce contrefort 207 permet aussi de bien répartir des contraintes thermodynamiques subies par le ralentisseur 200 sur l'ensemble du stator 202.

Une génératrice 250 de courant est intégrée en bout de stator afin d'exciter électriquement les bobines 220-225. Dans une variante, cette génératrice 250 peut être indépendante du stator 202.

La figure 2b est une vue de dos et dans l'espace du ralentisseur 200 de la figure 2a. La figure 2b met en évidence la forme intérieure d'un support 215 intégré au stator 202. Le support 215 comporte une première cavité 230 circulaire de petit diamètre avec un petit cylindre en son centre. Cette cavité 230 accueille une première roue (non représentée) d'engrenage. Le support 215 comporte une deuxième cavité 231 circulaire de grand diamètreavec un petit cylindre en son centre. Cette cavité 231 accueille une deuxième roue (non représentée) d'engrenage. Les deux roues sont dentées sur leur périphérie et s'insèrent l'une dans l'autre par complémentarité des formes des dents. Le centre creux des roues rentre en coopération avec les cylindres des cavités 230 et 231.

Dans la pratique, les deux roues insérées dans les cavités 230 et 231 comporte une forme cylindrique. En variante, ces roues comportent des dents de forme conique. En variante, le train d'engrenages comporte au moins trois roues dentées comme décrit dans la figure 3.

La première roue insérée dans la cavité 230 est reliée à l'arbre du ralentisseur 200. La deuxième roue insérée dans la cavité 231 est reliée à un arbre secondaire d'une boîte de vitesse. Avantageusement, le ralentisseur selon l'invention se monte en lieu et place d'un ralentisseur hydrodynamique agissant sur cet arbre secondaire. En variante, cette deuxième roue est reliée directement à un arbre primaire ou principal de boîte de vitesse. En raison des différences de diamètre entre les roues, lorsque la deuxième roue insérée dans la cavité 231 parcoure un tour sur elle-même, la première roue insérée dans la cavité 230 réalise plusieurs tours sur elle-même pour parcourir le périmètre de la deuxième roue. Les deux roues d'engrenage ou train d'engrenages forment ainsi un dispositif multiplicateur de vitesse. Ce dispositif multiplicateur de vitesse permet d'augmenter la vitesse de l'arbre 208 du ralentisseur 200. Cette augmentation de la vitesse de l'arbre entraîne une augmentation de la puissance du ralentisseur et une augmentation du couple disponible au freinage.

Par ailleurs, le support 215 assure une protection du train d'engrenages en les préservant d'éventuelles projections de gravier ou d'eau provenant de l'environnement extérieur. En effet, les roues sont contenues quasiment entièrement à l'intérieur du support 215. Ce support 215 joue donc ainsi un rôle de capot de protection pour ces roues.

En variante, le ralentisseur de l'invention ne comporte pas de cavité 230 ou 231, donc aucune roue, et est directement relié à un arbre de transmission de mouvement d'un véhicule à au moins une roue de ce véhicule. Ce ralentisseur peut ainsi être directement relié à un arbre de sortie de boîte de vitesse ou à un arbre d'entrée d'un pont arrière. Ce ralentisseur peut même être relié à deux extrémités d'un arbre de transmission d'un véhicule coupé en deux.

La forme intérieure du support 215 du ralentisseur 200 ainsi que son rôle qui viennent d'être décrits sont identiques à ceux du support 110 du ralentisseur 100 des figures 1. Dans les figures la et lb, on a représenté les roues dentées du train d'engrenages portées par le support 110 et leur roulement associé monté en bout de l'arbre concerné. Les bagues extérieures de ces roulements, référencés à la figure 3a, sont montés à serrage dans les cavités, respectivement 230 et 231 étagées afin d'effectuer un montage à jeu des roues des roues dentées à l'intérieur du support 215.

Les conduites 205 et 206 d'entrée et de sortie du circuit de refroidissement se trouvent du côté du support 215 et sur un même côté du stator 202. En variante, comme dans la figure la, ces conduites 205 et 206 d'entrée et de sortie peuvent se trouver sur des côtés opposés du stator 202. Par ailleurs, les conduites 205 et 206 d'entrée et de sortie du circuit 204 de refroidissement peuvent se connecter à un deuxième circuit de refroidissement, celui du véhicule. Dans le circuit 204, le liquide de refroidissement utilisé est de préférence de l'eau additionnée d'antigel.

Dans une réalisation particulière, on moule ou on forge le circuit 204 de refroidissement avec ses conduites 205 et 206 et le support 215 de stator dans le stator 202. II est aussi possible d'usiner le contrefort 207 dans la matière après moulage ou de le réaliser directement par moulage, en même temps que le circuit 204 et le support 215. Le moulage du support 215, du stator 202, du circuit 204 et du contrefort 207 en même temps permet d'économiser des pièces et de réduire le temps d'usinage lors de la fabrication du ralentisseur. En effet, au lieu de réaliser trois pièces distinctes, on ne réalise qu'une seule pièce.

La figure 3a montre un montage d'une variante du ralentisseur 100 selon l'invention sur un carter d'une boîte 300 de vitesse d'un véhicule. En effet, le ralentisseur 100 est fixé à la boîte 300 de vitesse par l'intermédiaire du support 110 intégré dans le stator 120. Le ralentisseur 100 de l'invention est monté en parallèle à un arbre 302 de sortie de la boîte 300 par l'intermédiaire du train d'engrenages comportant le premier engrenage et le deuxième engrenage placés respectivement dans les cavités 230 et 231.

L'arbre 302 est terminé par un disque qui est une roue dentée. La roue dentée de l'arbre 302 rentre en coopération avec le deuxième engrenage de la cavité 231 afin de transmettre le mouvement de rotation au premier engrenage de la cavité 230. Comme le premier engrenage est accroché à l'arbre 180, le mouvement de rotation est aussi transmis à l'arbre 180. Dans un tel montage, l'arbre 180 tourne plus rapidement que l'arbre 302 de la boîte de vitesse afin de décupler la puissance du ralentisseur 100. Deux roulements 310 et 311 à billes ou paliers assurent respectivement des supports des axes de la première roue et de la deuxième roue.

Un décalage existe entre l'arbre 180 du ralentisseur 100 et l'arbre 302 de la boîte de vitesse. Ce décalage évite à l'arbre 302 d'être coupé très court lors d'un assemblage entre le ralentisseur 100 et la boîte de vitesse du véhicule. En effet, le ralentisseur 100 de l'invention, qu'il soit à flux axial ou radial, n'est plus traversé par un arbre de transmission de mouvement à au moins une roue du véhicule intervenant entre le pont arrière et la boîte de vitesse. Un tel arbre est visible à la figure 3 du document EP-A-331559. Le ralentisseur 100 de l'invention peut ainsi être dimensionné pour occuper au mieux l'espace disponible. Le ralentisseur 100 de l'invention peut ainsi s'adapter à tous les types de boites de vitesse ou de ponts arrières.

Par ailleurs, le ralentisseur 100 de la figure 3a présente une variante du ralentisseur 100 des figures 1. En effet, dans le ralentisseur 100 de la figure 3a, le circuit 150 de refroidissement n'est pas intégré au ralentisseur 100. Le circuit 150 n'est d'ailleurs pas représenté sur la figure 3a. Ce circuit 150 de refroidissement comportant les conduites 109 et 110, peut dans ce cas être un circuit extérieur qui distribue le liquide de refroidissement à l'intérieur des parois 105-107 du stator. On peut préférer utiliser un circuit 150 de refroidissement externe dans le cas par exemple où il doit pouvoir s'adapter à un circuit de refroidissement de véhicule très particulier.

En variante aussi, le contrefort 111 peut être une pièce extérieure au stator 120 et se greffer sur un des sommets du stator 120 afin de renforcer mécaniquement l'ensemble du ralentisseur 100. On pourrait même envisager de ne pas utiliser le contrefort 111 si le ralentisseur 100 est un petit ralentisseur destiné à être utilisé sur un véhicule ne nécessitant pas un trop grand couple de freinage. Même sans le contrefort 111, les parois 130-132 et le support 110 de stator pourrait alors supporter des contraintes thermodynamiques subies par le ralentisseur 100.

La figure 3b montre une variante du ralentisseur 200 radial décrit dans les figures 2 et monté sur le carter de la boite 300 de vitesse. Le montage de ce ralentisseur 200 radial est identique à celui du ralentisseur 100 axial sur la boite 300 de vitesse décrit dans la figure 3a. En effet, le ralentisseur 200 est accouplé lui aussi à une boîte de vitesse 300 par l'intermédiaire d'un jeu d'engrenages présent à l'intérieur du support 215. Ce jeu d'engrenages et la roue dentée de l'arbre 302 de la boîte 300 de vitesse rentrent en coopération comme sur la figure 3a.

Dans cette variante du ralentisseur 200, le circuit 204 de refroidissement n'est pas présent: les conduites 205 et 206 d'arrivée et de sortie ne sont pas présentes. On peut alors utiliser un circuit 204 de refroidissement externe qu'on connecte sur un côté du ralentisseur 200 pour alimenter les différentes chambres 240-244 de refroidissement et notamment distribuer le liquide refroidissement à l'intérieur de ces chambres 240-244. Dans cette variante, le contrefort 207 est présent.

Toutefois, dans une autre réalisation particulière, il serait possible de n'intégrer ni le contrefort 207 ni le circuit 204 de refroidissement. On pourrait alors utiliser un contrefort 207 qui se monte en tant que pièce rapportée sur le ralentisseur 200.

On n'intègre pas le contrefort 207 et le circuit 204 de refroidissement dans le stator du ralentisseur 200 afin d'adapter le ralentisseur à un circuit de refroidissement d'un véhicule particulier ou à un cahier des charges très particulier.

On peut aussi intégrer de nouvelles fonctionnalités dans le stator 202 stator. On pourrait par exemple envisager d'intégrer le contrefort 207, le support 215, le circuit 204 et un jeu d'engrenages en plus directement dans le stator 202. Le ralentisseur 200 serait alors près au montage sur une boîte 300 de vitesse juste après sa fabrication. II serait même envisageable d'intégrer le stator 202 et même tout le ralentisseur 200 ou 100 de l'invention dans une boite 300 de vitesse. Il serait alors possible de fabriquer boite 300 de vitesse et ralentisseur 100 ou 200 dans une seule et même opération de fabrication et d'usinage.

D'une manière générale, le stator se monte sur le carter de la boite de vitesse ou du pont arrière du véhicule automobile constituant chacun un dispositif de transmission de mouvement à au moins une roue d'un véhicule automobile. En variante, grâce au multiplicateur de vitesse, par exemple à roues dentées coniques, le ralentisseur se monte sur le châssis du véhicule automobile et occupe la place disponible.

En variante le ralentisseur est dépourvu de dispositif multiplicateur de vitesse en sorte que le rotor est fixé par exemple sur un disque du type de celui référencé en 302 dans les figures 3. Ce disque est dans ce cas solidaire de l'arbre de sortie de la boîte de vitesse ou en variante de l'arbre d'entrée du pont arrière. L'arbre de transmission de mouvement entre le pont et la boîte de vitesse traverse dans ce cas le ralentisseur. En variante, le disque denté 302 entraîne la roue dentée solidaire de l'arbre 180.

Dans une autre variante, le dispositif multiplicateur de vitesse, tel qu'un train d'engrenages, est intégré sur l'arbre de sortie de la boîte de vitesse ou sur l'arbre d'entrée du pont arrière. L'arbre 180 du ralentisseur est dans ce cas cannelé et emmanché dans le dispositif multiplicateur, de manière à ce que les cannelures de l'arbre 180 rentrent en coopération avec les rainures centrales complémentaires de la roue dentée concernée.

Claims (1)

17 REVENDICATIONS

1- Ralentisseur (100) électromagnétique comportant - un rotor (140) portant des bobines (101-104), - un stator (120) portant des chambres (105-107) situées de part et d'autres du rotor (140), - un circuit (150) de refroidissement parcouru par un liquide de refroidissement, - un support (110) assurant une fixation du stator (120) à une partie fixe d'un véhicule automobile, caractérisé en ce que - le stator (120) forme une pièce monobloc avec le circuit (150) de refroidissement et le support (110).

2 - Ralentisseur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit (150) de refroidissement relie les chambres (105-107) du stator entre elles.

3 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le stator (120) comporte un contrefort (111) qui relie le support (110) et les chambres (105-107) du stator entre eux.

4 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le support (110) du stator comporte des cavités (130, 131) pour accueillir un dispositif multiplicateur de vitesse.

- Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le support (110) du stator comporte des trous (160-163) de fixation pour fixer le stator (120) à la partie fixe, tel qu'un carter de la boîte de vitesse.

6 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il comporte une génératrice (170) à courant continu intégrée en son bout.

7 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que des conduites (108, 109) d'entrée et de sortie de liquide refroidissement pénètre dans les chambres (105-107) du stator.

8 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que les conduites (108, 109) se situent - soit d'un même coté du stator (120), - soit sur deux côtés opposés du stator (120).

9 - Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que les bobines (101-104) sont montées de manière radiale ou axiale sur le rotor.

- Ralentisseur selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le stator (120) est réalisé en fer ou en acier forgé et/ou moulé.