WO2018197356A1 - Frein pour moteur electrique - Google Patents

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WO2018197356A1
WO2018197356A1 PCT/EP2018/060181 EP2018060181W WO2018197356A1 WO 2018197356 A1 WO2018197356 A1 WO 2018197356A1 EP 2018060181 W EP2018060181 W EP 2018060181W WO 2018197356 A1 WO2018197356 A1 WO 2018197356A1
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WO
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brake
sealing strip
rear flange
fastening elements
engine
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/060181
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English (en)
Inventor
Pascal Carriot
François SAUNIER
Emmanuel GIBAULT
Original Assignee
Moteurs Leroy-Somer
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/02—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with mechanical assistance or drive
    • B60T13/04—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with mechanical assistance or drive by spring or weight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D55/00—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes
    • F16D55/24—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member
    • F16D55/26—Brakes with substantially-radial braking surfaces pressed together in axial direction, e.g. disc brakes with a plurality of axially-movable discs, lamellae, or pads, pressed from one side towards an axially-located member without self-tightening action
    • F16D55/28—Brakes with only one rotating disc
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D59/00—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed
    • F16D59/02—Self-acting brakes, e.g. coming into operation at a predetermined speed spring-loaded and adapted to be released by mechanical, fluid, or electromagnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00—Parts or details
    • F16D65/14—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/16—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake
    • F16D65/18—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes
    • F16D65/186—Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged in or on the brake adapted for drawing members together, e.g. for disc brakes with full-face force-applying member, e.g. annular
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • H02K7/1021—Magnetically influenced friction brakes
    • H02K7/1023—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets
    • H02K7/1025—Magnetically influenced friction brakes using electromagnets using axial electromagnets with generally annular air gap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/14—Mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00—Type of actuator operation force
    • F16D2121/18—Electric or magnetic
    • F16D2121/20—Electric or magnetic using electromagnets
    • F16D2121/22—Electric or magnetic using electromagnets for releasing a normally applied brake

Definitions

  • the present invention relates to the brakes for electric motors.
  • Some engines are equipped with power-down brakes, which block the motor rotor when they stop being electrically powered.
  • These brakes conventionally comprise a fixed yoke relative to the motor housing, which houses a coil, and a movable armature that can be moved under the effect of a magnetic field generated by the coil. Return springs urge the armature to hold it in the locked position of the rotor when the coil is not energized. To release the brake, a current is sent into the coil, which moves the armature from its blocking position, against the spring return action.
  • WO2015 / 177767 discloses a power failure brake of this type.
  • a brake provided with a sealing strip surrounding a friction disc disposed between a movable armature under the action of an electromagnet housed in a cylinder head, and against a plate or between this armature and a rear engine fiasco on which the bearings are held and which also serves as a landing.
  • the cylinder head is traversed at its periphery by fastening elements fixed to the counterplate or directly to the rear fiasco of the engine.
  • the diameter of the friction disk is smaller than the outside diameter of the cylinder head.
  • the braking torque and wear reserve are limited, except to increase the outer diameter of the cylinder head. This can force to multiply the number of brakes.
  • the invention responds to this need by proposing an electric motor brake comprising a rotor provided with a shaft rotating about an axis of rotation, the brake comprising:
  • an electromagnetic cylinder head at least one movable armature displaceable under the effect of the electrical power supply of the cylinder head,
  • At least one friction disk intended to be rotated with the shaft
  • a counterplate for fixing the brake to a rear flange of the engine
  • sealing strip arranged at least around a functional clearance between the friction disc and the moving armature, the sealing strip being radially external to the friction disk and radially inner to the fastening elements.
  • the invention makes it possible to prevent the entry of dust at least in the functional clearance between the friction disc and the moving armature.
  • the sealing strip is radially internal to the fastening elements, the diameter of the friction disc does not have to be reduced to allow the latter to pass, which makes it possible to retain a braking torque and a reserve of significant wear.
  • the sealing strip is made of a polymeric material, preferably an elastomer, especially a thermoplastic material.
  • the sealing strip is made of metal or non-elastomeric plastic material.
  • the sealing strip can be overmoulded on a frame.
  • the sealing strip may have, at the height of the functional clearance, a thickness of between about 0.5 and 10 mm, preferably between 0.5 and 5 mm.
  • the sealing strip can be fixed in various ways on the machine.
  • the sealing strip may have at least one annular sealing lip applying to the rear flange of the engine or the back plate when present. The presence of such a lip may contribute to the maintenance of the sealing strip on the rear flange of the engine or against the plate.
  • the sealing strip may alternatively have at least one return engaged in a peripheral groove of the rear flange of the engine or against the plate, when present.
  • the sealing strip may have at least one return engaged in a peripheral groove of the cylinder head, to maintain the sealing strip thereon.
  • the brake according to the invention preferably comprises spacers traversed by the fastening elements.
  • the fasteners may include screws or studs.
  • the fasteners are attached to tabs of the backplate, when present, the tabs extending radially outwardly or to the rear flange of the engine. Furthermore, the fasteners can be attached to the lugs of the yoke extending radially outwardly. The presence of these tabs makes it possible to spread the fixing elements radially and to leave the radial clearance required for the installation of the sealing strip, while allowing the circulation of the ventilation air flow to cool the motor.
  • the brake according to the invention comprises for example four fastening elements located at the same distance from the axis of rotation. These fasteners are, alternatively, asymmetrical with respect to the axis of rotation.
  • the sealing strip can extend around a functional clearance between the movable armature and the cylinder head.
  • the sealing strip may extend around a functional clearance between the friction disc and the rear flange of the engine or the counterplate, when present.
  • the invention also relates to an electric machine comprising at least one brake as defined above and an electric motor.
  • FIG. 1 is a schematic and partial perspective view of the rear part of an electric machine whose motor is equipped with a brake according to the invention
  • FIG. 2 is an enlargement of the brake represented in FIG.
  • FIGS. 3A and 3B show detail III of FIG. 2 in the configurations of free rotation and braking respectively
  • FIG. 4 is a schematic perspective exploded view of a brake according to the invention
  • FIG. 5 is a diagrammatic view in axial section of the sealing strip of FIG. 4;
  • FIG. 6 represents the detail VI of FIG. 5
  • FIG. 7 schematically and partially shows, in side view, an example of a brake according to the invention, fixed to the rear flange of the engine, and
  • FIG. 8 illustrates schematically and partially, in axial section, an example of cooperation between a sealing strip and a rear flange of the engine.
  • the electric machine 1 according to the invention, shown in Figure 1, comprises a motor 7 of which only the rear portion is partially shown and a brake 20 which is associated with this motor.
  • the brake 20 is housed in a cover 10 provided with a ventilation grille 6.
  • the electric motor 7 may be of any known type, synchronous or asynchronous, with permanent magnets or not, distributed or concentrated winding stator, and inner or outer rotor.
  • the motor 7 comprises, as can be seen in Figure 1, an inner rotor 11 provided with a shaft 12 rotating about an axis of rotation X.
  • the rotor 11 rotates inside a casing 13 on which the brake 20 is fixed.
  • the casing 13 of the motor 7 is closed at its rear end by a flange 14 which is traversed by the shaft. 12.
  • the shaft 12 carries at its rear end a fan 9 disposed near the gate 6 and generating a flow of cooling air.
  • the brake 20 comprises, in this example, a counter-plate 21 which serves to fix it on the motor 7, for example by means of screws (not shown), engaged in the housing 13.
  • the brake 20 comprises a yoke 24 fixed on the counter-plate 21 by means of fixing elements 25 constituted by screws in this embodiment.
  • the fasteners 25 pass through spacers 26, four in number in this example.
  • the fastening elements 25 are fixed at one end to tabs 45 of the counterplate 21 extending radially outwards and rest at the other end on tabs 47 of the yoke 24 also extending radially outwardly.
  • all the fastening elements 25 are located equidistant from the axis of rotation X.
  • the brake 20 comprises an armature 30, axially movable along the axis of rotation X, and a friction disc 31 which rotates with the shaft 12 and which is arranged between the armature 30 and the counterplate 21.
  • the armature 30 is axially movable along the X axis between a so-called braking position where it is applied against the friction disk 31 and a position of free rotation of the shaft 12 where it is spaced apart from the friction disc 31.
  • the friction disk 31 supports gaskets 32 and 33, intended respectively to bear against the plate 21 and the armature 30 when the latter is in the braking position.
  • the armature 30 is biased into the braking position by thrust springs 35, visible in the embodiment of FIG. 4, arranged within the yoke 24. These thrust springs 35 tend to hold the armature 30 in position. its braking position in the absence of power supply of the brake 20.
  • the yoke 24 houses an electromagnet 39. When the latter is electrically powered, it exerts a magnetic field which tends to move the armature 30 away from the counterplate 21 and thus to move it away from the friction disc 31.
  • the yoke 24 is for example made by casting aluminum or aluminum alloy.
  • the brake 20 comprises an annular sealing strip 8 surrounding at least the friction disc 31, the moving armature 30 and the linings 32 and 33, and which extends along the axis of rotation X of the counterplate 21 to the cylinder head 24.
  • This sealing strip 8 is disposed between the spacers 26 and the friction disc 31.
  • the sealing strip 8 is made of an elastomeric polymeric material.
  • the sealing strip 8 has internally, as shown in Figure 2, at one axial end, a peripheral return 41 inward, engaged in an outer peripheral groove 58 of the counterplate 21.
  • the strip 8 comprises other axial end a peripheral return 40 inwards, engaged in an outer peripheral groove 48 of the yoke 24.
  • the sealing strip 8 has a substantially smooth surface, in the example shown.
  • the sealing strip 8 is placed around the functional clearance k between the friction disc 31 and the counter-plate 21 and around the functional clearance j between the friction disk 31 and the armature
  • the configuration of the movable armature 30 shown in FIG. 3A corresponds to the position of free rotation where the armature 30 is moved away from the friction disk 31. In this case, the functional games j and k are non-zero. .
  • the moving armature 30 moves towards the counterplate 21 so as to bear, via the lining 33, against the friction disk 31 and move the latter to bring it against the plate against 21 through the seal 32.
  • the functional set k is zero and the functional play j is between the frame mobile 30 and the bolt 24.
  • the sealing strip 8 is disposed around the friction disc 31 and the movable armature 30 with a spacing w of a few millimeters, for example between 3 and 8 mm.
  • the sealing strip 8 has, at one axial end, two peripheral annular sealing lips 55 and 56, extending inwardly, applying to the outer periphery of the sealing strip. the counterplate 21, instead of the return 41.
  • These sealing lips 55 and 56 more particularly visible in Figures 5 and 6, each have for example a triangular shape in cross section with a ridge 57. They are separated from each other by a groove 62. The distance c between the edges is for example 2.8 mm.
  • the width / sealing strip 8 is about 3 cm between its two axial ends. Its thickness e, outside the sealing lips 55 and 56 and the return 40, is 1 mm.
  • the sealing strip 8 cooperates with the rear flange 50 of the engine 10.
  • the strip of sealing 8 has for example a return 60 engaged in a peripheral groove 59 of the rear flange 50, as shown schematically in Figure 8.
  • the rear flange 50 of the engine is arranged to receive fastening elements 25.
  • the rear flange 50 of the engine 10 is either attached to the housing 13 is made at least partially in one piece with it.
  • the brake according to the invention may comprise more than one friction disc.
  • the sealing strip can be made of metal.
  • the number of fasteners may be different.
  • the fasteners can be positioned asymmetrically with respect to the axis of rotation.
  • the sealing strip 8 may comprise one or two lip (s) sealing at one axial end and one or two other lip (s) sealing at the other axial end.
  • the sealing strip 8 may be surrounded by a concentric clamping collar to press at its ends against bearing surfaces of the brake yoke and the motor flange, for example.

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Abstract

Frein (20) pour moteur électrique comportant un rotor (11) muni d'un arbre (12), le frein comportant: une culasse électromagnétique (24), au moins une armature mobile (30) déplaçable sous l'effet de l'alimentation électrique de la culasse, au moins un disque de friction (31), destiné à être entraîné en rotation avec l'arbre, optionnellement, une contre-plaque (21) pour fixer le frein à un flasque arrière (50) du moteur, une pluralité d'éléments de fixation (25) pour fixer la culasse au flasque arrière du moteur ou à la contre-plaque lorsque présente, et un bandeau d'étanchéité (8) disposé au moins autour d'un jeu fonctionnel (j) entre le disque de friction et l'armature mobile, le bandeau d'étanchéité étant radialement extérieur au disque de friction et radialement intérieur aux éléments de fixation.

Description

FREIN POUR MOTEUR ELECTRIQUE
Domaine technique
La présente invention concerne les freins pour moteurs électriques.
Art antérieur
Certains moteurs sont équipés de freins à manque de courant, qui bloquent le rotor du moteur lorsqu'ils cessent d'être alimentés électriquement.
Ces freins comportent classiquement une culasse fixe par rapport au carter du moteur, qui loge une bobine, et une armature mobile qui peut être déplacée sous l'effet d'un champ magnétique généré par la bobine. Des ressorts de rappel exercent une poussée sur l'armature pour la maintenir en position de blocage du rotor lorsque la bobine n'est pas alimentée. Pour desserrer le frein, un courant est envoyé dans la bobine, ce qui éloigne l'armature de sa position de blocage, contre l'action de rappel des ressorts.
WO2015/177767 divulgue un frein à manque de courant de ce type. On connaît dans l'art antérieur un frein muni d'un bandeau d'étanchéité entourant un disque de friction disposé entre une armature mobile sous l'action d'un électroaimant logé dans une culasse, et une contre-plaque ou entre cette armature et un fiasque arrière du moteur sur lequel tiennent les roulements et qui sert aussi de palier. La culasse est traversée à sa périphérie par des éléments de fixation fixés à la contre-plaque ou directement au fiasque arrière du moteur. Le diamètre du disque de friction est inférieur au diamètre extérieur de la culasse. Le couple de freinage et la réserve d'usure s'en trouvent limités, sauf à accroître le diamètre extérieur de la culasse. Cela peut obliger à multiplier le nombre de freins.
Objectifs de l'invention
Il existe un besoin pour perfectionner encore les freins pour moteurs électriques afin notamment de les rendre compacts et adaptés à un fonctionnement dans un environnement industriel où ils sont susceptibles d'être exposés à l'humidité et aux poussières, tout en ayant un couple de freinage élevé.
Résumé de l'invention
L'invention répond à ce besoin en proposant un frein pour moteur électrique comportant un rotor muni d'un arbre tournant autour d'un axe de rotation, le frein comportant :
- une culasse électromagnétique, - au moins une armature mobile déplaçable sous l'effet de l'alimentation électrique de la culasse,
- au moins un disque de friction, destiné à être entraîné en rotation avec l'arbre,
- optionnellement, une contre-plaque pour fixer le frein à un flasque arrière du moteur,
- une pluralité d'éléments de fixation pour fixer la culasse au flasque arrière du moteur ou à la contre-plaque lorsque présente, et
- un bandeau d'étanchéité disposé au moins autour d'un jeu fonctionnel entre le disque de friction et l'armature mobile, le bandeau d'étanchéité étant radialement extérieur au disque de friction et radialement intérieur aux éléments de fixation.
L'invention permet d'éviter l'entrée de poussières au moins dans le jeu fonctionnel entre le disque de friction et l'armature mobile.
Grâce au fait que le bandeau d'étanchéité est radialement intérieur aux éléments de fixation, le diamètre du disque de friction n'a pas à être réduit pour laisser passer ces derniers, ce qui permet de conserver un couple de freinage et une réserve d'usure importants.
De préférence, le bandeau d'étanchéité est réalisé en un matériau polymérique, de préférence élastomère, notamment thermoplastique. En variante, le bandeau d'étanchéité est réalisé en métal ou en matière plastique non élastomère.
Lorsqu'il est en élastomère, le bandeau d'étanchéité peut être surmoulé sur une armature.
Le bandeau d'étanchéité peut présenter, à hauteur du jeu fonctionnel, une épaisseur comprise, environ, entre 0,5 et 10 mm, de préférence entre 0,5 et 5 mm.
Le bandeau d'étanchéité peut être fixé de diverses façons sur la machine.
Le bandeau d'étanchéité peut présenter au moins une lèvre annulaire d'étanchéité s'appliquant sur le flasque arrière du moteur ou la contre-plaque lorsque présente. La présence d'une telle lèvre peut contribuer au maintien du bandeau d'étanchéité sur le flasque arrière du moteur ou la contre-plaque.
Le bandeau d'étanchéité peut alternativement présenter au moins un retour engagé dans une gorge périphérique du flasque arrière du moteur ou de la contre-plaque, lorsque présente. Le bandeau d'étanchéité peut présenter au moins un retour engagé dans une gorge périphérique de la culasse, pour maintenir le bandeau d'étanchéité sur celle-ci.
Le frein selon l'invention comporte de préférence des entretoises traversées par les éléments de fixation.
Les éléments de fixation peuvent comporter des vis ou des goujons.
De préférence, les éléments de fixation sont fixés à des pattes de la contre- plaque, lorsque présente, les pattes s'étendant radialement vers l'extérieur ou au flasque arrière du moteur. Par ailleurs, les éléments de fixation peuvent être fixés à des pattes de la culasse s'étendant radialement vers l'extérieur. La présence de ces pattes permet d'écarter radialement les éléments de fixation et de laisser le jeu radial nécessaire à la mise en place du bandeau d'étanchéité, tout en autorisant la circulation du flux d'air de ventilation pour refroidir le moteur.
Le frein selon l'invention comporte par exemple quatre éléments de fixation situés à la même distance de l'axe de rotation. Ces éléments de fixation sont, en variante, asymétriques par rapport à l'axe de rotation.
Le bandeau d'étanchéité peut s'étendre autour d'un jeu fonctionnel entre l'armature mobile et la culasse. Le bandeau d'étanchéité peut s'étendre autour d'un jeu fonctionnel entre le disque de friction et le flasque arrière du moteur ou la contre-plaque, lorsque présente.
L'invention a encore pour objet une machine électrique comportant au moins un frein tel que défini plus haut et un moteur électrique.
Brève description des figures
L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est une vue schématique et partielle en perspective de la partie arrière d'une machine électrique dont le moteur est équipé d'un frein selon l'invention,
- la figure 2 est un agrandissement du frein représenté à la figure 1 ,
- les figures 3A et 3B représentent le détail III de la figure 2 dans les configurations de libre rotation et de freinage respectivement,
- la figure 4 est une vue schématique en perspective éclatée d'un frein selon l'invention, - la figure 5 est une vue schématique en coupe axiale du bandeau d'étanchéité de la figure 4,
- la figure 6 représente le détail VI de la figure 5,
- la figure 7 représente de manière schématique et partielle, en vue de côté, un exemple de frein selon l'invention, fixé au flasque arrière du moteur, et
- la figure 8 illustre de manière schématique et partielle, en coupe axiale, un exemple de coopération entre un bandeau d'étanchéité et un flasque arrière du moteur.
Description détaillée des figures
La machine électrique 1 selon l'invention, représentée à la figure 1, comporte un moteur 7 dont seule la partie arrière est partiellement représentée et un frein 20 qui est associé à ce moteur.
Le frein 20 est logé dans un capot 10 muni d'une grille 6 d'aération. Le moteur électrique 7 peut être de tout type connu, synchrone ou asynchrone, à aimants permanents ou non, à stator à bobinage distribué ou concentré, et à rotor intérieur ou extérieur.
Dans l'exemple illustré aux figures 1 et 2, le moteur 7 comporte, comme on peut le voir sur la figure 1, un rotor intérieur 11 pourvu d'un arbre 12 tournant autour d'un axe de rotation X.
Le rotor 11 tourne à l'intérieur d'un carter 13 sur lequel est fixé le frein 20. Dans l'exemple illustré, le carter 13 du moteur 7 est fermé à son extrémité arrière par un flasque 14 qui est traversé par l'arbre 12.
L'arbre 12 porte à son extrémité arrière un ventilateur 9 disposé près de la grille 6 et générant un flux d'air de refroidissement.
Le frein 20 comporte, dans cet exemple, une contre-plaque 21 qui sert à sa fixation sur le moteur 7, par exemple à l'aide de vis non représentées, engagées dans le carter 13.
Le frein 20 comporte une culasse 24 fixée sur la contre-plaque 21 par l'intermédiaire d'éléments de fixation 25 constitués par des vis dans ce mode de réalisation. Les éléments de fixation 25 traversent des entretoises 26, au nombre de quatre dans cet exemple.
Comme visible sur la figure 2, les éléments de fixation 25 sont fixés à une extrémité à des pattes 45 de la contre-plaque 21 s 'étendant radialement vers l'extérieur et prennent appui à l'autre extrémité sur des pattes 47 de la culasse 24 s'étendant également radialement vers l'extérieur.
Tous les éléments de fixation 25 sont, dans cet exemple, situés à équidistance de l'axe de rotation X.
Le frein 20 comporte une armature 30, mobile axialement selon l'axe de rotation X, et un disque de friction 31 qui tourne avec l'arbre 12 et qui est disposé entre l'armature 30 et la contre-plaque 21.
L'armature 30 est mobile axialement selon l'axe X entre une position dite de freinage où elle s'applique contre le disque de friction 31 et une position de libre rotation de l'arbre 12 où elle est écartée du disque de friction 31.
Le disque de friction 31 supporte des garnitures 32 et 33, destinées respectivement à venir en appui sur la contre-plaque 21 et l'armature 30 lorsque cette dernière est dans la position de freinage.
L'armature 30 est sollicitée dans la position de freinage par des ressorts de poussée 35, visibles dans le mode de réalisation de la figure 4, disposés au sein de la culasse 24. Ces ressorts de poussée 35 tendent à maintenir l'armature 30 dans sa position de freinage en l'absence d'alimentation électrique du frein 20.
La culasse 24 loge un électroaimant 39. Lorsque celui-ci est alimenté électriquement, il exerce un champ magnétique qui tend à déplacer l'armature 30 en éloignement de la contre-plaque 21 et ainsi à l'écarter du disque de friction 31. La culasse 24 est par exemple réalisée par fonderie en aluminium ou alliage d'aluminium.
Selon l'invention, le frein 20 comporte un bandeau d'étanchéité 8 de forme annulaire entourant au moins le disque de friction 31, l'armature mobile 30 et les garnitures 32 et 33, et qui s'étend selon l'axe de rotation X de la contre-plaque 21 à la culasse 24. Ce bandeau d'étanchéité 8 est disposé entre les entretoises 26 et le disque de friction 31.
Le bandeau d'étanchéité 8 est dans cet exemple réalisé en un matériau polymérique élastomère. Le bandeau d'étanchéité 8 présente intérieurement, comme visible sur la figure 2, à une extrémité axiale, un retour périphérique 41 vers l'intérieur, engagé dans une gorge périphérique extérieure 58 de la contre-plaque 21. Le bandeau 8 comporte à l'autre extrémité axiale un retour périphérique 40 vers l'intérieur, engagé dans une gorge périphérique extérieure 48 de la culasse 24. Extérieurement, le bandeau d'étanchéité 8 présente une surface sensiblement lisse, dans l'exemple illustré.
Comme illustré sur les figures 3A et 3B, le bandeau d'étanchéité 8 est disposé autour du jeu fonctionnel k entre le disque de friction 31 et la contre-plaque 21 et autour du jeu fonctionnel j entre le disque de friction 31 et l'armature mobile 30. La configuration de l'armature mobile 30 représentée à la figure 3 A correspond à la position de libre rotation où l'armature 30 est écartée du disque de friction 31. Dans ce cas, les jeux fonctionnels j et k sont non nuls. Lors du passage de la position de libre rotation à la position de freinage, l'armature mobile 30 se déplace vers la contre-plaque 21 de sorte à venir en appui, par l'intermédiaire de la garniture 33, contre le disque de friction 31 et déplacer ce dernier pour l'amener contre la contre-plaque 21 par l'intermédiaire de la garniture 32. Dans la position de freinage représentée à la figure 3B, le jeu fonctionnel k est nul et le jeu fonctionnel j est entre l'armature mobile 30 et la culasse 24.
Le bandeau d'étanchéité 8 est disposé autour du disque de friction 31 et de l'armature mobile 30 avec un espacement w de quelques millimètres, par exemple compris entre 3 et 8 mm.
Dans la variante représentée aux figures 4 à 6, le bandeau d'étanchéité 8 présente, à une extrémité axiale, deux lèvres annulaires périphériques d'étanchéité 55 et 56, s'étendant vers l'intérieur, s'appliquant sur la périphérie extérieure de la contre-plaque 21, à la place du retour 41. Ces lèvres d'étanchéité 55 et 56, plus particulièrement visibles sur les figures 5 et 6, présentent chacune par exemple une forme triangulaire en section transversale avec une arête 57. Elles sont séparées l'une de l'autre par une gorge 62. La distance c entre les arêtes est par exemple de 2,8 mm.
Dans cet exemple, la largeur / du bandeau d'étanchéité 8 est d'environ 3 cm entre ses deux extrémités axiales. Son épaisseur e, en dehors des lèvres d'étanchéité 55 et 56 et du retour 40, est de 1 mm.
Dans un autre mode de réalisation, représenté sur les figures 7 et 8, dans lequel le frein ne comporte pas de contre-plaque, le bandeau d'étanchéité 8 coopère avec le flasque arrière 50 du moteur 10. Dans ce cas, le bandeau d'étanchéité 8 présente par exemple un retour 60 engagé dans une gorge périphérique 59 du flasque arrière 50, tel qu'illustré schématiquement sur la figure 8. Il est à noter que, dans ce cas, le flasque arrière 50 du moteur est agencé pour recevoir les éléments de fixation 25. Le flasque arrière 50 du moteur 10 est soit rapporté sur le carter 13 soit réalisé au moins partiellement d'une seule pièce avec celui-ci.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits.
Le frein selon l'invention peut comporter plus d'un disque de friction.
Le bandeau d'étanchéité peut être réalisé en métal.
Le nombre d'éléments de fixation peut être différent.
Les éléments de fixation peuvent être positionnés de manière asymétrique par rapport à l'axe de rotation.
Le bandeau d'étanchéité 8 peut comporter une, ou deux, lèvre(s) d'étanchéité à une extrémité axiale et une, ou deux, autre(s) lèvre(s) d'étanchéité à l'autre extrémité axiale.
Le bandeau d'étanchéité 8 peut être entouré d'un collier à serrage concentrique pour le plaquer à ses extrémités contre des surfaces d'appui de la culasse du frein et du flasque du moteur par exemple.

Claims

REVENDICATIONS
1. Frein (20) pour moteur électrique comportant un rotor (11) muni d'un arbre (12) tournant autour d'un axe de rotation (X), le frein (20) comportant :
- une culasse électromagnétique (24),
- au moins une armature mobile (30) déplaçable sous l'effet de l'alimentation électrique de la culasse (24),
- au moins un disque de friction (31), destiné à être entraîné en rotation avec l'arbre (12),
- optionnellement, une contre-plaque (21) pour fixer le frein (20) à un flasque arrière (50) du moteur (10),
- une pluralité d'éléments de fixation (25) pour fixer la culasse (24) au flasque arrière (50) du moteur (10) ou à la contre-plaque (21) lorsque présente, et
- un bandeau d'étanchéité (8) disposé au moins autour d'un jeu fonctionnel (j) entre le disque de friction (31) et l'armature mobile (30), le bandeau d'étanchéité (8) étant radialement extérieur au disque de friction (31) et radialement intérieur aux éléments de fixation (25).
2. Frein (20) selon la revendication précédente, le bandeau d'étanchéité (8) étant réalisé en un matériau polymérique, notamment élastomère ou thermoplastique.
3. Frein (20) selon l'une des revendications précédentes, le bandeau d'étanchéité (8) présentant au moins une lèvre annulaire d'étanchéité (41) s'appliquant sur le flasque arrière (50) du moteur (10) ou la contre-plaque (21) lorsque présente.
4. Frein (20) selon la revendication 1 ou 2, le bandeau d'étanchéité (8) présentant au moins un retour (41) engagé dans une gorge périphérique (58) de la contre- plaque (21) lorsque présente ou un retour (60) engagé dans une gorge périphérique (59) du flasque arrière (50) du moteur (10).
5. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le bandeau d'étanchéité (8) présentant au moins un retour (40) engagé dans une gorge périphérique (48) de la culasse (24).
6. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant des entretoises (26) traversées par les éléments de fixation (25).
7. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, les éléments de fixation (25) étant fixés à des pattes (45) de la contre-plaque (21), lorsque présente, s'étendant radialement vers l'extérieur, ou directement au fiasque arrière (50) du moteur (10).
8. Frein (20) l'une quelconque des revendications précédentes, les éléments de fixation (25) étant fixés à des pattes (47) de la culasse (24) s'étendant radialement vers l'extérieur.
9. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, les éléments de fixation (25) comportant des vis ou des goujons.
10. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant quatre éléments de fixation (25), situés à la même distance de l'axe de rotation (X).
11. Frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le bandeau d'étanchéité (8) s'étendant autour d'un jeu fonctionnel (k) entre le disque de friction (31) et le flasque arrière (50) du moteur (10) ou la contre-plaque (21) lorsque présente.
12. Machine électrique (1) comportant au moins un frein (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes et un moteur électrique (7).
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