WO2005057764A1 - Rotor annulaire perfectionne de ralentisseur electromagnetique - Google Patents

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WO2005057764A1
WO2005057764A1 PCT/FR2004/003205 FR2004003205W WO2005057764A1 WO 2005057764 A1 WO2005057764 A1 WO 2005057764A1 FR 2004003205 W FR2004003205 W FR 2004003205W WO 2005057764 A1 WO2005057764 A1 WO 2005057764A1
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disc
rotor
axial
annular
electromagnetic retarder
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Zeng Gang Liu
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Telma
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/02—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
    • H02K49/04—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
    • H02K49/046—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with an axial airgap
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders

Definitions

  • the present invention relates to an annular rotor of an electromagnetic retarder, in particular for a transmission of a land motor vehicle.
  • the invention relates more particularly to a rotor of the type comprising: - a flat annular armature disk intended to extend opposite a series of pole assemblies of a retarder stator
  • an electromagnetic retarder In order to achieve this endurance braking, an electromagnetic retarder is often used.
  • electromagnetic retarders of the "Axial” type (registered trademark) There are electromagnetic retarders of the "Focal” type (registered trademark), and electromagnetic retarders of the "Hydral” type (registered trademark).
  • the three types of electromagnetic retarders mentioned are characterized by their location on a motor shaft or a motion transmission shaft at least one wheel of the vehicle.
  • the axial type retarders are located on the drive shaft. They “cut” this drive shaft into two sections or parts.
  • Two universal joints are used for the axial retarders. These universal joints connect the axial retarders to the two ends of the drive shaft.
  • an axial electromagnetic retarder is located in the movement transmission line between a bridge and a vehicle gearbox and it comprises a connecting shaft between the two cardan joints.
  • the stator carries at its radially inner periphery a sleeve fitted with bearings. These bearings can be tapered. These bearings intervene radially between the connecting shaft and the sleeve and they maintain the the tree avoiding that it is off-axis.
  • the axial retarder therefore "plugs" into the drive shaft.
  • the electromagnetic retarders of the Focal type they are located at the entrance of the bridge or at the exit of the gearbox of the vehicle's thermal engine.
  • the Focal type retarders are attached or connected to a plate of an input shaft of the bridge by means of a universal joint.
  • the motion transmission shaft is in one part.
  • the bridge of a vehicle is the part that drives a wheel shaft. This wheel shaft drives at least one wheel of this same vehicle.
  • Such a retarder is described in document FR-A-2,577,357 and is connected to the output shaft of the gearbox or to the input shaft of the bridge.
  • the Hydral type electromagnetic retarder is described for example in document FR-A-2,627,913. This retarder is generally mounted in focal.
  • the cooling of a Hydral retarder is carried out by a water cooling circuit of the vehicle engine, while a Focal or axial retarder uses a fan to achieve this cooling.
  • the water circuit of the Hydral electromagnetic retarder makes it more efficient.
  • the basic structure of an electromagnetic retarder comprises at least one stator and at least one rotor.
  • the stator if it is an inductor, carries near and along a periphery, at least one coil.
  • the induced rotor is placed along a plane parallel to a plane of the inductor stator.
  • the rotor rotates around an axis of the stator.
  • a rotational movement is printed on the rotor via a vehicle drive shaft.
  • the rotor if induced, does not carry a coil (s).
  • the induced rotor is provided for closing the magnetic field produced by the coils integral with the stator.
  • the stator can be induced and the rotor inductive.
  • the inductor rotor carries the coils and the induced stator carries no coil.
  • electromagnetic retarders have an even number of coils of alternating polarities.
  • electromagnetic retarders have at least six coils.
  • a coil has a hollow annular cylindrical shape. However, the section of the coil can be other than circular annular.
  • a coil can be for example square, elliptical or any other geometric shape.
  • the coils are formed by winding an electric wire around the chosen form of revolution. In one example, the coils are made from a copper wire covered with an insulating citric layer. The winding of the copper wire makes it possible to define an axis of the coil orthogonal to the direction of winding of the electric wire.
  • Electromagnetic retarders of the axial type generally have two rotors and two stators.
  • the two stators have flanges attached to a face opposite to a face for inserting the coils and thus form a single stator connected to the chassis of the vehicle.
  • the assembly between the two stators and the chassis is preferably carried out by means of elastic blocks.
  • Focal type electromagnetic retarders generally have two rotors and a stator.
  • the stator is connected to the gearbox or axle housing.
  • the two rotors are assembled together.
  • the rotors are fixed to the axial ends of an axial intermediate piece in sleeve, or ring shape, passing through the central orifice of the stator.
  • This intermediate part carries a disc on which a transmission shaft and a shaft leading from the gearbox or driven from the axle are mounted.
  • a physical phenomenon called eddy current phenomenon allows the electromagnetic retarders to achieve the effective deceleration of the vehicle and therefore endurance braking.
  • These eddy currents are also called magnetic currents. These currents appear in a metallic mass placed in a variable magnetic field.
  • the magnetic field of the three types of retarders is supplied by coils with alternating polarities.
  • the three types of retarders have poles, preferably made of soft iron, mounted in the coils, and expansions which aim to prolong and guide the magnetic effect of the coil.
  • the pole shoe is a pole piece which guides the magnetic field of the coils.
  • the blooming has a particular shape which makes it protrude axially from the coil in order to optimize the passage of a magnetic flux.
  • the magnetic flux is related to the intensity of the magnetic field, as well as to the surface of the pole piece that the field crosses.
  • the blooming and the poles form a metallic mass.
  • the value, direction and direction of the magnetic field become variable.
  • the eddy currents then appear so that a torque associated with them opposes the rotation of the rotor.
  • This torque linked to the appearance of current thus allows the electromagnetic retarders to oppose the movement of the motor shaft of the vehicle and to slow down the movement of the vehicle. This slowing down is carried out as a function of the intensity of the current flowing through the coils and as a function of the speed of rotation of the rotor.
  • the rotor currents and speed are the source of braking torque and braking energy. Braking energy is converted into heat.
  • electromagnetic retarders use cooling systems.
  • the power of a retarder depends on that of the eddy currents. However, the magnetic field or flux produced by the coils forms a magnetic circuit between the coil, the flourishing and the rotor. So more particularly, the power of a retarder also depends on the magnetic flux that the retarder is capable of transmitting between the rotor and the development.
  • the opening and the rotor each have flat and smooth surfaces and are separated by the air gap. More precisely, the flat surface of the rotor belongs to an annular ring or disc which it comprises.
  • the rotor also called armature rotor, comprises for example a flat annular "thick" disc of ferromagnetic material which, in operation, scrolls in rotation opposite a succession of sets of alternating magnetic poles, positive and negative, which are also arranged circumferentially in a crown.
  • the lateral face of the disc adjacent to the pole assemblies is separated from these by an air gap or axial clearance.
  • the thick disc, and therefore the rotor is braked due to the formation of eddy currents in the mass of the disc.
  • the radially inner ends of the rotor attachment arms are for example connected to a ring or an inner drum.
  • Document FR-A-2,577,357 describes and illustrates the general design of an exemplary embodiment of such a retarder comprising two identical armature rotors arranged axially on either side of the stator and the arms of which are connected to adjacent central rings to which a transmission universal joint flange is attached and linked in rotation.
  • the evacuation of the calories which result from heating of the rotor disc by the eddy currents, during the operation of the retarder comprising such a rotor takes place by thermal conduction through the fins in the direction of the cheek and by radiation and convection from disc, fins, arms and cheek.
  • the "hot" value of the deceleration torque for example after a few minutes of continuous and prolonged operation, can be reduced for example by about a third compared to its instantaneous "cold" value, for given values of the speed of rotation and the electrical power consumed, when the temperature of the disc rises from ambient temperature to an operating temperature of the order of 700 ° C to 750 ° C.
  • the ability of the rotor to cool is therefore an important factor in the efficiency or performance of the electromagnetic retarder.
  • the calories evacuated by thermal conduction in the fins propagate, of a on the one hand, in the external lateral cheek and, on the other hand, in the rotor fixing arms in the case of the fins which are extended by such fixing arms.
  • the temperature of the cheek is 450 ° C.
  • the temperature of the arms is 350 ° C.
  • the choice of the material of the fins and arms which is the same as that of the disc and the rotor when the assembly is produced in one piece by molding, therefore usually results from a compromise. Indeed, the material must have good "magnetic" performances as well as a very good endurance in "thermomechanical” endurance.
  • SM 101 steel
  • this thermomechanical performance may prove to be insufficient due to the very high temperature reached by the fixing arms.
  • use more alloyed steels (SM 125 or SM 130).
  • thermomechanical performance is detrimental to magnetic performance.
  • SM 125 the overall cost of 10%
  • SM 130 the 25% cost
  • the invention provides a rotor of the type mentioned above, characterized in that means forming a thermal barrier are interposed between the lateral edge of the axial end of at least one fin adjacent to the disc and said lateral face of the disc.
  • the means forming a thermal barrier are formed by axial clearance (j) between at least one section of said lateral edge of the axial end of the fin and said lateral face of the disc.
  • the thermal barrier is thus constituted by air.
  • the lateral edge of the axial end of the fin comprises a recess whose lateral edge of the axial end constitutes said section which extends with axial clearance opposite said lateral face of the disc; - the axial play is substantially constant along said section; - the axial play varies along said section; - The recess opens radially inward; - The radially inward extension of the fin to form a rotor fixing arm extends with play opposite the inner peripheral edge of the disc; - Means forming a thermal barrier are interposed between the lateral edge of the axial end of each of the fins which extends radially inward to constitute a rotor fixing arm, and the disc.
  • FIG. 1 is a perspective view with cutaway of an embodiment of an electromagnetic retarder according to the state of the art
  • - Figure 2 is a detail view on a larger scale and in section through the median axial plane of a pole assembly
  • - Figure 3A is a schematic perspective view with cutaway which illustrates an embodiment of an armature rotor according to the state of the art with a single ring of fins
  • - Figure 3B is a schematic perspective view with cutaway which illustrates another embodiment of an armature rotor according to the state of the art with several concentric rings of fins and of which some fins of the most radially crown interior extend generally radially to form arms
  • - Figure 4 is a view similar to that of Figure 2 which illustrates an embodiment according to the invention of the armature rotors.
  • the retarder has, for most of its components and in particular for its two rotors, a design symmetry with respect to the median radial plane PRM indicated in FIG. 2.
  • the retarder 10 is of generally annular shape with central axis XX and it comprises a central stator 12 and two lateral rotors 14.
  • the stator 12 comprises eight pole assemblies 16 distributed angularly in a regular manner around the axis XX.
  • Each pole assembly 16 comprises a central pole with an axial orientation 18 which passes, at its two opposite ends, a right annular radial plate 20 and a thicker left annular radial flange 22 whose peripheral edge 24 is folded axially to give it great rigidity.
  • Each pole 18 is surrounded by a winding of electric wire 26 so as to constitute an electromagnetic coil.
  • Each radial transverse end face 28 of the pole 18 is provided with an attached plate 30 called polar expansion which is fixed by means of a central axial screw 32.
  • Each development 30 is delimited axially by an external lateral end face 34 and all the external lateral faces 34 of the openings 30 located on the same side of the stator are coplanar.
  • Each armature rotor 14 is an assembly of generally annular shape of radial orientation which consists essentially of an internal lateral annular armature disc 36, of an external annular lateral cheek 38 parallel to the disc 36, and fins 40 forming axial spacers between the disc 36 and the cheek 38.
  • the cheek 38 can be frustoconical and therefore inclined relative to the disc 36.
  • the annular disc 36 is delimited radially by an annular peripheral edge outside 42 and by an inner annular peripheral edge 44.
  • the disc 36 is axially delimited by an upright internal lateral face 46 which is adjacent to the external lateral faces 34 of the openings 30 with an axial clearance or gap "e".
  • the disc 36 is also axially delimited by an external lateral face 48 which is parallel to the face 46 and which extends in a radial plane opposite an internal radial lateral face 50 of the cheek 38.
  • the external lateral face 48 can be frustoconical and therefore inclined relative to the face 46.
  • the cheek 38 is also delimited axially by an external lateral face 52, and radially by an edge external annular peripheral 54 and by an internal annular peripheral edge 56.
  • the height or radial width of the armature disc 36 is greater than that of the openings 30 so as to ensure "overlap "of these.
  • the height or radial width of the outer cheek 38 is less than that of the disc 36 and it is generally "centered" radially with respect to the disc 36.
  • the fins 40 are generally distributed circumferentially in a regular manner and they constitute spacers axial between the disc 36 and the cheek 38.
  • Each fin 40 extends generally in a radial orientation whether it is, in known manner, in the form of a plate with flat and parallel external faces or else in the form of domed tiles with external faces concave and convex parallels.
  • Each fin 40 is delimited axially on the one hand by an internal lateral edge 58 of axial end by which it is connected to the external lateral face 48 of the disc 36 and, on the other hand, by an external lateral edge 60 of end axial by which it is connected to the internal lateral face 50 of the cheek 38.
  • some of the fins 40 extend, generally radially inwards by an arm 62 for fixing the armature rotor.
  • the fixing arms 62 are distributed angularly in a regular manner and are for example four or eight in number. In the embodiment illustrated in the figures, each fixing arm 62 is "inclined" and also extends axially in the direction of the median radial plane PRM.
  • Each inclined arm 62 ends in an axial end section 64 which is connected to a radially inner central ring 66.
  • the two central fixing rings 66 face each other by their internal lateral faces 68 located on either side of the plane PRM and they are fixed and braced by a series of shouldered studs 70 and nuts 72.
  • each fixing arm is also inclined by with respect to a radial plane passing through the axis, that is to say its radially inner axial section is angularly offset forwards with respect to its radially outer end by which it is connected to the fin 40, considering the "R" direction of rotation of the rotors 14 relative to the stator 12.
  • each of the fins 40 is connected to the external lateral face 48 of the disc 36 and in particular the edges 58 of the fins 40 which are extended by arms 62. This results in a large area, corresponding to the area of the axial end edge 58, of the heat exchange surface between the disc and the fins, and therefore the arms 62.
  • the fins forming spacers between the disc 36 and the cheek 38 can also be distributed in three concentric rings of cooling fins.
  • a first series of fins 40A constitutes the radially innermost crown and some of the fins 40A extend to constitute the arms 62 for fixing the rotor 14.
  • a second series of fins 40B constitutes the radially outermost crown.
  • the rotor includes a third series of fins 40C which constitutes a third ring of fins which is radially intermediate between the first and second rings.
  • a cooling fin consists of three sections 40A, 40C and 40B which are radially consecutive from the inside to the outside.
  • the entire length of the internal axial end edge of each of the fins 40A is connected to the external lateral face of the disc 36 and in particular the edges of the fins 40A which are extended by arms 62. This results in a large area, corresponding to the area of the axial end edge, of the heat exchange surface between the disc and the fins 40A, and therefore the arms 62.
  • the means forming a thermal barrier are advantageously constituted by a clearance 74 formed in the internal lateral edge of the axial end 58 of the fin 40.
  • the clearance is here of substantially rectangular outline and it opens radially inwards in the direction of the axis XX and opposite the inclined arm 62.
  • the clearance 74 is delimited radially outwards by an edge 76 of axial orientation and axially by an edge 78 of radial orientation 78 which, for example, is here parallel at the edge 58.
  • edge 76 of axial orientation and axially by an edge 78 of radial orientation 78 which, for example, is here parallel at the edge 58.
  • the section, axially set back, 78 of the axial end of the fin 40 extends parallel to the external lateral face 48 of the disc 36, with an axial clearance "j" which constitutes a thermal barrier insofar as the air received in recess 74 is a very poor thermal conductor.
  • the radial length or height "H2" of the recess 74 is substantially equal to the radial length or height "H1" of the axial end edge 58 in contact with the lateral face 48, and therefore substantially equal to approximately half of the total radial length or height "H” of the axial end edge 58 of the fin which, according to the state of the art illustrated in FIG. 2, was entirely in contact with the external lateral face 48 of the disc 36.
  • the invention is not limited to the embodiment which has just been described. For example, according to a variant not shown, it is possible to provide several clearances or recesses 74 in the edge 58 which then has a "crenellated" profile.
  • the value of the clearance "j" is not necessarily constant along a clearance 74, that is to say that the edge 78 is not necessarily straight or parallel to the lateral face 48.
  • the thermal barrier is not necessarily air, that is to say that the recess can be “filled” with a thermal insulating material.
  • the "reduction” of the length of the lateral edge of the axial end 58 of the fin 40 which connects the latter, and therefore the fixing arm 62, to the disc 36 is negligible from the mechanical point of view compared to the very large reduction of the temperature obtained for each arm 62.
  • the invention is applicable to any type of retarder, and in particular to the "Hydral", “Axial” or Focal "models sold by the company TELMA.
  • the outline of the clearance 74 can be of any shape and therefore not only rectangular, its edges also being able to be not rectilinear.
  • a retarder rotor according to the invention is arranged, according to one embodiment, so that between at least two fins 40 extended by arms 62 is at least one cooling fin 40 devoid of fixing arms 62. According to another embodiment, all the fins 40 of the rotor, or all the fins of the crown interior are extended by fixing arms 62.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

L'invention propose un rotor (14) comportant un disque d'induit (36), une joue (38) parallèle au disque (36) et une couronne d'ailettes (40) de refroidissement dont chacune s'étend entre les faces (48) du disque (36) et (50) de la joue (38) et dont certaines se prolongent radialement vers l'intérieur pour former une série de bras (62) de fixation du rotor (14),caractérisé en ce que des moyens (74) formant barrière thermique sont interposés entre le bord latéral (58) d'extrémité axiale d'au moins une ailette (40) adjacent au disque et ladite face latérale (48) du disque (36).

Description

"Rotor annulaire perfectionné de ralentisseur électromagnétique"
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique, notamment pour une transmission de véhicule terrestre à moteur. L'invention concerne plus particulièrement un rotor du type comportant : - un disque d'induit annulaire plat destiné à s'étendre en regard d'une série d'ensembles de pôle d'un stator du ralentisseur
- une joue annulaire plate parallèle au disque ; - et une couronne d'ailettes de refroidissement formant entretoises axiales dont chacune s'étend axialement entre les faces latérales en vis-à-vis du disque et de la joue et dont certaines se prolongent radialement vers l'intérieur, au-delà du bord périphérique intérieur du disque, pour former une série de bras de fixation du rotor.
ETAT DE LA TECHNIQUE On sait que pour ralentir des véhicules présentant une grande inertie liée au poids et à la vitesse du véhicule, il est nécessaire d'utiliser un freinage dit d'endurance. En effet, un freinage classique dit de service faisant intervenir des patins de freins qui frottent contre un disque d'un moyeu d'une roue, n'est pas toujours suffisant pour assurer de manière sûre le freinage des véhicules poids lourds, notamment suite à une longue descente. Un freinage d'endurance permet ainsi de maintenir une vitesse déterminée et voulue du véhicule. En outre, même si le freinage classique avec des patins paraît convenable et qu'il ne nécessite pas l'introduction d'un freinage d'endurance, une usure prématurée des plaquettes est inéluctable. Sans freinage d'endurance, un conducteur doit sans cesse changer les plaquettes de frein. Un freinage d'endurance permet donc aussi de limiter les changement de plaquettes et donc de faire des économies. Dans le but de réaliser ce freinage d'endurance, on utilise souvent un ralentisseur électromagnétique. On distingue trois types de ralentisseurs électromagnétiques. Il existe des ralentisseurs électromagnétiques de type "Axial" (marque déposée), des ralentisseurs électromagnétiques de type "Focal" (marque déposée), et des ralentisseurs électromagnétiques de type "Hydral" (marque déposée). Les trois types de ralentisseurs électromagnétiques cités, sont caractérisés par leur emplacement sur un arbre moteur ou un arbre de transmission de mouvement à au moins une roue du véhicule. Les ralentisseurs de type axial sont situés sur l'arbre de transmission. Ils "coupent" cet arbre de transmission en deux tronçons ou parties. Deux joints de cardan sont utilisés pour les ralentisseurs axiaux. Ces joints de cardan relient les ralentisseurs axiaux aux deux extrémités de l'arbre de transmission. Ces joints de cardan ont pour but d'éviter au ralentisseur axial de devenir mécaniquement hyperstatique en lui conférant des degrés de liberté suffisants. Dans le cas où le système serait hyperstatique, le ralentisseur ne posséderait pas assez de degrés de liberté permettant sa rotation adéquate, et au moindre choc il céderait et se séparerait du véhicule. Classiquement un ralentisseur électromagnétique axial se trouve dans la ligne de transmission de mouvement entre un pont et une boîte de vitesses du véhicule et il comporte un arbre de liaison entre les deux joints de cardan. Dans un ralentisseur électromagnétique de type axial, le stator porte à sa périphérie radialement intérieure un manchon équipé de roulements. Ces roulements peuvent être de type conique. Ces roulements interviennent de manière radiale entre l'arbre de liaison et le manchon et ils assurent le maintien de l'arbre en évitant qu'il se désaxe. Ces roulements calent l'arbre de manière à ce que les degrés de liberté de l'arbre lui permettent une rotation continue. Le ralentisseur axial se "branche" donc sur l'arbre de transmission. En ce qui concerne les ralentisseurs électromagnétiques du type Focal, ils se trouvent en entrée du pont ou en sortie de la boîte de vitesses du moteur thermique du véhicule. Dans un exemple, les ralentisseurs du type Focal sont attachés ou reliés à un plateau d'un arbre d'entrée du pont par l'intermédiaire d'un joint cardan. Pour ces ralentisseurs électromagnétiques, l'arbre de transmission de mouvement est en une seule partie. Le pont d'un véhicule est la pièce qui entraîne un arbre de roue. Cet arbre de roue entraîne au moins une roue de ce même véhicule. Un tel ralentisseur est décrit dans le document FR-A-2.577.357 et se branche sur l'arbre de sortie de la boite de vitesses ou sur l'arbre d'entrée du pont. Le ralentisseur électromagnétique de type Hydral est décrit par exemple dans le document FR-A-2.627.913. Ce ralentisseur est généralement monté en focal. Le refroidissement d'un ralentisseur Hydral est effectué par un circuit d'eau de refroidissement du moteur du véhicule, tandis qu'un ralentisseur Focal ou axial utilise un ventilateur pour réaliser ce refroidissement. Par rapport à un ralentisseur électromagnétique Focal ou axial classique, le circuit d'eau du ralentisseur électromagnétique Hydral rend celui-ci plus performant. De manière générale, la structure de base d'un ralentisseur électromagnétique, de quelque type qu'il soit, comporte au moins un stator et au moins un rotor. Un entrefer axial très réduit correspondant à un espace existe entre le rotor et le stator. Le stator, s'il est inducteur, porte à proximité et le long d'une périphérie, au moins une bobine. Le rotor induit est placé selon un plan parallèle à un plan du stator inducteur. Le rotor tourne autour d'un axe du stator. Un mouvement de rotation est imprimé au rotor par l'intermédiaire d'un arbre de transmission du véhicule. Le rotor, s'il est induit, ne porte pas de bobine(s). Le rotor induit est prévu pour assurer la fermeture du champ magnétique produit par les bobines solidaires du stator. Dans certains cas, par exemple dans le document FR-A- 2.627.913, le stator peut être induit et le rotor inducteur. Dans ces cas, le rotor inducteur porte les bobines et le stator induit ne porte aucune bobine. Généralement, les ralentisseurs électromagnétiques comportent un nombre pair de bobines de polarités alternées. Souvent, les ralentisseurs électromagnétiques comportent au moins six bobines. Une bobine possède une forme cylindrique annulaire creuse. Cependant, la section de la bobine peut être autre que annulaire circulaire. Une bobine peut être par exemple carrée, elliptique ou de toute autre forme géométrique. Les bobines sont formées par l'enroulement d'un fil électrique autour de la forme de révolution choisie. Dans un exemple, les bobines sont réalisées à partir d'un fil de cuivre recouvert d'une couche citrique isolante. L'enroulement du fil de cuivre permet de définir un axe de la bobine orthogonal au sens d'enroulement du fil électrique. Les ralentisseurs électromagnétiques de type axial comportent généralement deux rotors et deux stators. Les deux stators comportent des flasques accolées sur une face opposée à une face d'insertion des bobines et forment ainsi un seul stator relié au châssis du véhicule. L'assemblage entre les deux stators et le châssis est de préférence réalisé par l'intermédiaire de blocs élastiques. Les ralentisseurs électromagnétiques de type Focal comportent généralement deux rotors et un stator. Le stator est relié au carter de la boîte de vitesse ou du pont. Les deux rotors sont assemblés entre eux. Dans un exemple, les rotors sont fixés sur les extrémités axiales d'une pièce intermédiaire axiale en forme de manchon, ou de bagues, traversant l'orifice central du stator. Cette pièce intermédiaire porte un disque sur lequel se montent un arbre de transmission et un arbre menant de la boîte vitesses ou mené du pont. Un phénomène physique appelé phénomène des courants de Foucault permet aux ralentisseurs électromagnétiques de réaliser le ralentissement effectif du véhicule et donc le freinage d'endurance. Ces courants de Foucault, sont aussi appelés courants magnétiques. Ces courants apparaissent dans une masse métallique placée dans un champ magnétique variable. Dans une application, le champ magnétique des trois types de ralentisseurs est fourni par des bobines dont les polarités sont alternées. Les trois types de ralentisseurs possèdent des pôles de préférence en fer doux montés dans les bobines et des épanouissements qui ont pour but de prolonger et de guider l'effet magnétique de la bobine. L'épanouissement polaire est une pièce polaire qui guide le champ magnétique des bobines. Dans certains cas, l'épanouissement possède une forme particulière qui le fait dépasser axialement de la bobine afin d'optimiser le passage d'un flux magnétique. Le flux magnétique est lié à l'intensité du champ magnétique, ainsi qu'à la surface de la pièce polaire que le champ traverse. L'épanouissement et les pôles forment une masse métallique. En présence de cette masse métallique, et du champ magnétique créé par les bobines, et lorsqu'un rotor du ralentisseur tourne, la valeur, la direction et le sens du champ magnétique deviennent variables. Les courants de Foucault apparaissent alors de manière qu'un couple qui leur est associé s'oppose à la rotation du rotor. Ce couple lié à l'apparition de courant permet ainsi aux ralentisseurs électromagnétiques de s'opposer au mouvement de l'arbre moteur du véhicule et de ralentir le mouvement du véhicule. Ce ralentissement est réalisé en fonction de l'intensité du courant parcourant les bobines et en fonction de la vitesse de rotation du rotor. Les courants et la vitesse de rotation du rotor sont à l'origine d'un couple de freinage et d'une énergie de freinage. L'énergie de freinage est convertie en chaleur. Pour dissiper cette chaleur, les ralentisseurs électromagnétiques utilisent des systèmes de refroidissement. La puissance d'un ralentisseur dépend de celle des courants de Foucault. Or le champ ou le flux magnétique produit par les bobines forme un circuit magnétique entre la bobine, l'épanouissement et le rotor. Donc plus particulièrement, la puissance d'un ralentisseur dépend aussi du flux magnétique que le ralentisseur est capable de transmettre entre le rotor et l'épanouissement. L'épanouissement et le rotor possèdent chacun des surfaces planes et lisses et ils sont séparés par l'entrefer. Plus précisément la surface plane du rotor appartient à un anneau ou disque annulaire que comporte celui-ci. Le rotor, aussi appelé rotor d'induit, comporte par exemple un disque annulaire plat "épais" en matériau ferromagnétique qui, en fonctionnement, défile en rotation en regard d'une succession d'ensemble de pôle magnétiques alternés, positifs et négatifs, qui sont aussi agencés circonférentiellement en couronne. La face latérale du disque adjacente aux ensembles de pôle est séparée de ceux-ci par un entrefer ou jeu axial. Le disque épais, et donc le rotor, est freiné du fait de la formation de courants de Foucault dans la masse du disque. Les extrémités radialement intérieures des bras de fixation du rotor sont par exemple reliées à une bague ou à un tambour intérieur. Le document FR-A-2.577.357 décrit et illustre la conception générale d'un exemple de réalisation d'un tel ralentisseur comportant deux rotors d'induit identiques agencés axialement de part et d'autre du stator et dont les bras sont reliés à des bagues centrales adjacentes auxquelles une bride de joint de cardan de transmission est fixée et liée en rotation. L'évacuation des calories qui résultent de réchauffement du disque du rotor par les courants de Foucault, lors du fonctionnement du ralentisseur comportant un tel rotor, se fait par conduction thermique à travers les ailettes en direction de la joue et par rayonnement et convection à partir du disque, des ailettes, des bras et de la joue. Il s'y ajoute un phénomène de ventilation, ou d'auto-ventilation, car la conception du rotor avec ses couronnes d'ailettes fait du rotor une roue de ventilateur qui balaye un air de refroidissement qui, en circulant à travers le rotor, en refroidit les surfaces chaudes. La puissance d'un ralentisseur, c'est à dire sa capacité de freinage pour un courant déterminé d'alimentation des bobines des ensembles de pôle électromagnétiques, dépend de celle des courants de Foucault formés dans le disque et donc de la température de ce dernier. En effet, plus précisément, le couple de ralentissement efficace disponible décroît de manière importante en fonction de échauffement du disque qui résulte de la formation des courants de Foucault. La valeur "à chaud" du couple de ralentissement, par exemple après quelques minutes de fonctionnement continu et prolongé, peut être réduite par exemple d'environ un tiers par rapport à sa valeur instantanée "à froid", pour des valeurs données du régime de rotation et de la puissance électrique consommée, lorsque la température du disque s'élève depuis la température ambiante jusqu'à une température de fonctionnement de l'ordre de 700°C à 750°C. La capacité du rotor à se refroidir est donc un facteur important de l'efficacité ou rendement du ralentisseur électromagnétique. Dans le cadre de ce refroidissement, les calories évacuées par conduction thermique dans les ailettes se propagent, d'une part, dans la joue latérale externe et, d'autre part, dans les bras de fixation du rotor dans le cas des ailettes qui se prolongent par de tels bras de fixation. Ainsi, pour une température maximale d'environ 750°C du disque, la température de la joue est de 450°C, et la température des bras est de 350°C. Le choix du matériau constitutif des ailettes et des bras, qui est le même que celui du disque et du rotor lorsque l'ensemble est réalisé en une seule pièce par moulage, résulte donc habituellement d'un compromis. En effet, le matériau doit posséder de bonnes performances "magnétiques" ainsi qu'une très bonne tenue en endurance "thermomécanique". Lorsque l'on choisit un acier (SM 101 ) possédant de très bonnes performances magnétiques, ces performances thermomécaniques peuvent s'avérer insuffisantes du fait de la très grande température atteinte par les bras de fixation. Afin d'améliorer la tenue thermomécanique, il faut faire appel à des aciers plus alliés (SM 125 ou SM 130). Toutefois, l'amélioration des performances thermomécaniques nuit aux performances magnétiques. Ainsi, on constate une chute de 5% des performances magnétiques, avec une augmentation du coût global de 10% (SM 125) pour une amélioration de 5% des performances thermomécaniques, voire une baisse de 15% des performances magnétiques, avec une augmentation du coût de 25% (SM 130) pour un gain de 10% des performances thermomécaniques. Ainsi, le simple choix d'un matériau, ou de plusieurs matériaux lorsque le rotor est réalisé par assemblage de composants en matériau différents, par exemple par soudage, ne permet pas d'obtenir un compromis satisfaisant. RESUME DE L'INVENTION Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un rotor du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que des moyens formant barrière thermique sont interposés entre le bord latéral d'extrémité axiale d'au moins une ailette adjacent au disque et ladite face latérale du disque. Ainsi, on réduit notablement le transfert de charges thermiques en direction des bras. Avantageusement et à très faible coût, les moyens formant barrière thermique sont constitués par jeu axial (j) entre au moins un tronçon dudit bord latéral d'extrémité axiale de l'ailette et ladite face latérale du disque. La barrière thermique est ainsi constituée par de l'air. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le bord latéral d'extrémité axiale de l'ailette comporte un évidement dont le bord latéral d'extrémité axiale constitue ledit tronçon qui s'étend avec jeu axial en regard de ladite face latérale du disque ; - le jeu axial est sensiblement constant le long dudit tronçon ; - le jeu axial varie le long dudit tronçon ; - le évidement débouche radialement vers l'intérieur ; - le prolongement radialement vers l'intérieur de l'ailette pour former un bras de fixation du rotor s'étend avec jeu en regard du bord périphérique intérieur du disque ; - des moyens formant barrière thermique sont interposés entre le bord latéral d'extrémité axiale de chacune des ailettes qui se prolonge radialement vers l'intérieur pour constituer un bras de fixation du rotor, et le disque.
DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachements d'un exemple de réalisation d'un ralentisseur électromagnétique selon l'état de la technique ; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle et en coupe par le plan axial médian d'un ensemble de pôle ; - la figure 3A est une vue schématique en perspective avec arrachements qui illustre un exemple de réalisation d'un rotor d'induit selon l'état de la technique à une seule couronne d'ailettes ; - la figure 3B est une vue schématique en perspective avec arrachements qui illustre un autre exemple de réalisation d'un rotor d'induit selon l'état de la technique à plusieurs couronnes concentriques d'ailettes et dont certaines ailettes de la couronne radialement la plus intérieure se prolongent globalement radialement pour constituer des bras ; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2 qui illustre un exemple de réalisation selon l'invention des rotors d'induit.
DESCRIPTION DETAILLEE DES DIVERS MODES DE REALISATION Dans la description qui va suivre, des éléments et composants identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. Le ralentisseur présente, pour la plupart de ses composants et notamment pour ses deux rotors, une symétrie de conception par rapport au plan radial médian PRM indiqué à la figure 2. Le ralentisseur 10 est de forme générale annulaire d'axe central X-X et il comporte un stator central 12 et deux rotors latéraux 14. Le stator 12 comporte huit ensembles de pôle 16 répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe X-X. Chaque ensemble de pôle 16 comporte un pôle central d'orientation axiale 18 qui traverse, à ses deux extrémités opposées, une plaque radiale annulaire de droite 20 et un flasque radial annulaire de gauche 22 plus épais et dont le bord périphérique 24 est rabattu axialement pour lui conférer une grande rigidité. Chaque pôle 18 est entouré d'un enroulement de fil électrique 26 de manière à constituer une bobine électromagnétique. Chaque face transversale radiale d'extrémité 28 du pôle 18 est munie d'une plaque rapportée 30 appelée épanouissement polaire qui est fixée au moyen d'une vis axiale centrale 32. Chaque épanouissement 30 est délimlité axialement par une face latérale externe d'extrémité 34 et toutes les faces latérales externes 34 des épanouissements 30 situées d'un même côté du stator sont coplanaires. Chaque rotor d'induit 14 est un ensemble de forme générale annulaire d'orientation radiale qui est constitué pour l'essentiel d'un disque annulaire latéral interne d'induit 36, d'une joue latérale annulaire externe 38 parallèle au disque 36, et d'ailettes 40 formant entretoises axiales entre le disque 36 et la joue 38. A titre de variante non représentée, la joue 38 peut être tronconique et donc inclinée par rapport au disque 36. Le disque annulaire 36 est délimité radialement par un bord périphérique annulaire extérieur 42 et par un bord périphérique annulaire intérieur 44. Le disque 36 est délimité axialement par une face latérale interne dressée 46 qui est adjacente aux faces latérales externes 34 des épanouissements 30 avec un jeu ou entrefer axial "e". Le disque 36 est aussi délimité axialement par une face latérale externe 48 qui est parallèle à la face 46 et qui s'étend dans un plan radial en vis-à-vis d'une face latérale radiale interne 50 de la joue 38. A titre de variante non représentée, la face latérale externe 48 peut être tronconique et donc inclinée par rapport à la face 46. La joue 38 est aussi délimitée axialement par une face latérale externe 52, et radialement par un bord périphérique annulaire extérieur 54 et par un bord périphérique annulaire intérieur 56. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, la hauteur ou largeur radiale du disque d'induit 36 est supérieure à celle des épanouissements 30 de manière à assurer un "recouvrement" de celles-ci. La hauteur ou largeur radiale de la joue externe 38 est inférieure à celle du disque 36 et elle est globalement "centrée" radialement par rapport au disque 36. De manière connue, les ailettes 40 sont généralement réparties circonférentiellement de manière régulière et elles constituent des entretoises axiales entre le disque 36 et la joue 38. Chaque ailette 40 s'étend globalement selon une orientation radiale qu'elle soit, de manière connue, en forme de plaque à faces externes planes et parallèles ou bien en forme de tuiles bombées à faces externes parallèles concave et convexe. Chaque ailette 40 est délimitée axialement d'une part par un bord latéral interne 58 d'extrémité axiale par lequel elle est reliée à la face latérale externe 48 du disque 36 et, d'autre part, par un bord latéral externe 60 d'extrémité axiale par lequel elle est reliée à la face latérale interne 50 de la joue 38. De manière connue, certaines des ailettes 40, telles que celles qui sont visibles aux figures 1 à 3, se prolongent, globalement radialement vers l'intérieur par un bras 62 de fixation du rotor d'induit. Les bras de fixation 62 sont répartis angulairement de manière régulière et sont par exemple au nombre de quatre ou huit. Dans l'exemple de réalisation illustré aux figures, chaque bras de fixation 62 est "incliné" et s'étend aussi axialement en direction du plan radial médian PRM. Chaque bras incliné 62 se termine par un tronçon axial d'extrémité 64 qui est relié à une bague centrale radialement intérieure 66. Les deux bagues centrales de fixation 66 se font face par leurs faces latérales internes 68 situées de part et d'autre du plan PRM et elles sont fixées et entretoisées par une série de goujons épaulés 70 et d'écrous 72. Une plaque ou plateau central appartenant à un organe tournant de transmission de véhicule automobile, non représenté sur les figures, est monté serré axialement entre les faces 68 des bagues centrales 66 et est liée en rotation à ces dernières par les goujons 70. Afin de permettre la rotation des rotors solidaires 14 par rapport au stator 12, il existe bien entendu un espace radialement entre la périphérie annulaire intérieure du stator 12 et les sous- ensembles constitués par les bras 64, les bagues 66 et les goujons 70. Comme on peut le voir aussi à la figure 3A, chaque bras de fixation est aussi incliné par rapport à un plan radial passant par l'axe, c'est à dire que son tronçon axial radialement intérieur est décalé angulairement vers l'avant par rapport à son extrémité radialement extérieure par laquelle il est relié à l'ailette 40, en considérant le sens "R" de rotation des rotors 14 par rapport au stator 12. Selon l'état de la technique qui vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 3A, on constate que la totalité de la longueur du bord d'extrémité axiale interne 58 de chacune des ailettes 40 est relié à la face latérale externe 48 du disque 36 et notamment les bords 58 des ailettes 40 qui se prolongent par des bras 62. Il en résulte une grande aire, correspondant à l'aire du bord d'extrémité axiale 58, de la surface d'échange thermique entre le disque et les ailettes, et donc les bras 62. Comme illustré à la figure 3B, les ailettes formant entretoises entre le disque 36 et la joue 38 peuvent aussi être réparties en trois couronnes concentriques d'ailettes de refroidissement. Une première série d'ailettes 40A constitue la couronne radialement la plus intérieure et certaines des ailettes 40A se prolongent pour constituer les bras 62 de fixation du rotor 14. Une deuxième série d'ailettes 40B constitue la couronne radialement la plus extérieure. Enfin, le rotor comporte une troisième série d'ailettes 40C qui constitue une troisième couronne d'ailettes qui est radialement intermédiaire entre les première et deuxième couronnes. Autrement dit, une ailette de refroidissement est constituée de trois tronçons 40A, 40C et 40B qui sont consécutifs radialement de l'intérieur vers l'extérieur. Ici encore, la totalité de la longueur du bord d'extrémité axiale interne de chacune des ailettes 40A est relié à la face latérale externe du disque 36 et notamment les bords des ailettes 40A qui se prolongent par des bras 62. Il en résulte une grande aire, correspondant à l'aire du bord d'extrémité axiale, de la surface d'échange thermique entre le disque et les ailettes 40A, et donc les bras 62. Conformément aux enseignements de l'invention, il est proposé de réduire cette surface d'échanges thermiques en prévoyant des moyens formant barrière thermique qui sont interposés entre le bord latéral d'extrémité axiale 58 et la face latérale externe 48 du disque. Selon le mode de réalisation préféré de l'invention illustré à la figure 4, les moyens formant barrière thermique sont avantageusement constitués par un dégagement 74 formé dans le bord latéral interne d'extrémité axiale 58 de l'ailette 40. A titre d'exemple, le dégagement est ici de contour sensiblement rectangulaire et il débouche radialement vers l'intérieur en direction de l'axe X-X et en regard du bras incliné 62. Le dégagement 74 est délimité radialement vers l'extérieur par un bord 76 d'orientation axial et axialement par un bord 78 d'orientation radiale 78 qui, à titre d'exemple, est ici parallèle au bord 58. Ainsi, la longueur du bord 58 d'extrémité axiale interne de l'ailette en contact avec la face externe 48 du disque est réduite par rapport à l'état de la technique (voir figure 2). Le tronçon, en retrait axial, 78 de l'extrémité axiale de l'ailette 40 s'étend parallèlement à la face latérale externe 48 du disque 36, avec un jeu axial "j" qui constitue une barrière thermique dans la mesure où l'air reçu dans l'évidement 74 est très mauvais conducteur thermique. Dans l'exemple illustré par la figure 4, la longueur ou hauteur radiale "H2" de l'évidement 74 est sensiblement égale à la longueur ou hauteur radiale "H1 " du bord d'extrémité axiale 58 en contact avec la face latérale 48, et donc sensiblement égale à environ la moitié de la longueur ou hauteur radiale totale "H" du bord d'extrémité axiale 58 de l'ailette qui, selon l'état de la technique illustré à la figure 2, était entièrement en contact avec la face latérale externe 48 du disque 36. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Par exemple, selon une variante non représentée, il est possible de prévoir plusieurs dégagements ou évidements 74 dans le bord 58 qui présente alors un profil "crénelé". De même la valeur du jeu "j" n'est pas forcément constante le long d'un dégagement 74, c'est à dire que le bord 78 n'est pas nécessairement rectiligne ni parallèle à la face latérale 48. De même la barrière thermique n'est pas nécessairement de l'air, c'est à dire que l'évidement peut être "rempli" par un matériau isolant thermique. La "réduction" de la longueur du bord latéral d'extrémité axiale 58 de l'ailette 40 qui relie cette dernière, et donc le bras de fixation 62, au disque 36 est négligeable du point de vue mécanique par rapport à la très importante réduction de la température obtenue pour chaque bras 62. L'invention trouve à s'appliquer à tout type de ralentisseur, et notamment aux modèles "Hydral", "Axial" ou Focal" commercialisés par la Société TELMA. A titre de variantes non représentées, le contour du dégagement 74 peut être de forme quelconque et donc pas seulement rectangulaire, ses bords pouvant de plus ne pas être rectilignes. Un rotor de ralentisseur selon l'invention est agencé, selon un mode de réalisation, en sorte qu'entre au moins deux ailettes 40 prolongées par des bras 62 se trouve au moins une ailette de refroidissement 40 dépourvue de bras de fixation 62. Selon un autre mode de réalisation, toutes les ailettes 40 du rotor, ou toutes les ailettes de la couronne intérieure sont prolongées par des bras de fixation 62.

Claims

REVENDICATIONS 1 . Rotor annulaire (10) de ralentisseur électromagnétique, notamment pour une transmission de véhicule terrestre à moteur, du type comportant : - un disque d'induit (36) annulaire plat destiné à s'étendre en regard d'une série d'ensembles de pôle (16) d'un stator (12) du ralentisseur ; - une joue annulaire plate (38) parallèle au disque (36) ; - et une couronne d'ailettes (40) de refroidissement formant entretoises axiales dont chacune s'étend axialement entre les faces latérales en vis-à-vis (48) du disque (36) et (50) de la joue (38) et dont certaines se prolongent radialement vers l'intérieur, au-delà du bord périphérique intérieur (44) du disque (36), pour former une série de bras (62) de fixation du rotor (14), caractérisé en ce que des moyens (74) formant barrière thermique sont interposés entre le bord latéral (58) d'extrémité axiale d'au moins une ailette (40) adjacent au disque et ladite face latérale (48) du disque (36).
2. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens formant barrière thermique sont constitués par jeu axial (j) entre au moins un tronçon (78) dudit bord latéral (58) d'extrémité axiale de l'ailette (40) et ladite face latérale (58) du disque (36).
3. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit bord latéral d'extrémité axiale de l'ailette comporte un évidement dont le bord latéral d'extrémité axiale (78) constitue ledit tronçon qui s'étend avec jeu axial (j) en regard de ladite face latérale (48) du disque (36).
4. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit jeu axial (j) est sensiblement constant le long dudit tronçon (78).
5. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit jeu axial (j) varie le long dudit tronçon (78).
6. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit évidement (74) débouche radialement vers l'intérieur.
7. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit prolongement radialement vers l'intérieur de l'ailette (40) pour former un bras (62) de fixation du rotor (14) s'étend avec jeu en regard du bord périphérique intérieur (44) du disque (36).
8. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des moyens (74) formant barrière thermique sont interposés entre le bord latéral d'extrémité axiale (58) de chacune des ailettes (40) qui se prolonge radialement vers l'intérieur pour constituer un bras (62) de fixation du rotor (14), et le disque.
9. Rotor annulaire de ralentisseur électromagnétique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le rotor (14) comportant le disque annulaire latéral interne d'induit (36), la série de bras (62) et la couronne d'ailettes (40) sont réalisés en une seule pièce par moulage.
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