CH624455A5

CH624455A5 -

Info

Publication number: CH624455A5
Application number: CH884578A
Authority: CH
Inventors: Edward R Kroeger
Original assignee: Warner Electric Brake & Clutch
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1981-07-31
Also published as: FR2401810A1; JPS5436448A; JPS6140848B2; US4156478A; DE7822318U1; IT7826980A0; GB1587700A; DE2832723A1; FR2401810B1; IT1098138B; DE2832723C2

Description

La présente invention se rapporte à un frein à desserrage électromagnétique.

L'excitation de l'électro-aimant du frein a pour effet d'entraîner une armature à l'écart d'un anneau en matière de frottement et vers l'électro-aimant pour desserrer le frein. Lorsque l'électro-aimant est désexcité, les ressorts associés à l'électro-aimant appliquent l'armature contre l'anneau de frottement et l'appliquent contre la plaque d'extrémité pour faire agir le frein et retarder par frottement la rotation de l'arbre.

Pour obtenir un couple de freinage et une durée de vie aussi grands que possible il est nécessaire de prévoir un espace de largeur axiale déterminée entre l'électro-aimant et l'armature. Dans les freins connus dans l'art antérieur de ce type, la largeur de l'espace est réglée en agissant manuellement sur des vis ou des organes identiques qui retiennent l'électro-aimant, l'armature et la plaque d'extrémité. De tels réglages entraînent des erreurs et des tâtonnements et de ce fait la procédure de montage est relativement coûteuse et en outre l'espace n'a pas toujours sa meilleure largeur.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients.

Le frein suivant l'invention comprend une coquille, une armature, un anneau en matière de frottement, et une plaque placés l'un contre l'autre dans l'ordre indiqué, l'anneau en matière de frottement pouvant tourner par rapport à la coquille, à l'armature et à la plaque, une bobine d'électro-aimant placée à l'intérieur de la coquille, des ressorts placés à l'intérieur de la coquille, la bobine, lorsqu'elle est désexcitée, éloignant l'armature de l'anneau de frottement et, lorsqu'elle est excitée, permettant au ressort d'appliquer l'armature contre l'anneau de frottement et d'appliquer l'anneau de frottement contre la plaque, des trous alignés espacés angulairement et prévus dans la coquille, dans l'armature et dans la plaque, et une cheville placée dans les trous, les chevilles étant placées dans les trous de la coquille et dans les trous de la plaque à ajustement serré pour relier la coquille rigidement à la plaque et étant placées dans les trous de l'armature à ajustement mobile pour permettre à l'armature de se rapprocher ou de s'éloigner de l'anneau de frottement.

Un procédé de fabrication du frein suivant l'invention est conforme à la revendication 6.

Les avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit d'un exemple donné en référence aux dessins annexés dans lesquels :

la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un moteur équipé du frein de la présente invention, le frein étant représenté en coupe suivant la ligne 1-1 de la fig. 2;

les fig. 2 et 3 sont des coupes prises le long respectivement des lignes 2-2 et 3-3 de la fig. 1 ;

la fig. 4 est une coupe partielle montrant une étape de la fabrication du frein ;

la fig. 5 est une vue semblable à la fig. 4 mais représente une étape suivante de la fabrication du frein ;

la fig. 6 est une coupe prise le long de la ligne 6-6 de la fig. 4;

la fig. 7 est une vue semblable à la fig. 5 mais représente une variante du frein.

Sur les dessins on a représenté, à titre illustratif, un frein à frottement électromagnétique 10 qui est relié à l'extrémité d'un moteur électrique 11 en vue d'arrêter l'arbre 13 de ce moteur aux moments choisis. Ce frein comporte une plaque d'extrémité 14 ancrée sur le moteur par des vis 15 et qui comprend en outre un moyeu 16 fixé sur l'arbre moteur par une vis 17. Le moyeu a un pourtour extérieur hexagonal (voir fig. 2).

Le frein 10 comprend un anneau 19 en matière de frottement conçu pour tourner avec l'arbre 13 et le moyeu 16 et conçu pour tourner par rapport à la plaque d'extrémité 14. Le pourtour interne de l'anneau est hexagonal et permet à l'anneau de tourner à l'intérieur du moyeu.

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Le freinage de l'arbre 13 s'effectue en réponse à la désexcita-tion de l'électro-aimant 20 (fig. 1). A cet effet, l'électro-aimant comprend une coquille annulaire en fonte ou en un métal semblable dans laquelle est placée une bobine annulaire 23 qui est reliée par des conducteurs (non représentés) à une source de courant. Lorsque la bobine est excitée, une armature annulaire 24 est éloignée de l'anneau de frottement 19 et engagée avec les faces polaires 25 de la coquille 21 en vue de relâcher l'anneau de frottement et de permettre à l'arbre 13 de tourner. Après désexcitation de la bobine, des ressorts hélicoïdaux 26 appliquent l'armature 24 contre une face de l'anneau de frottement et appliquent l'autre face de l'anneau de frottement contre la plaque d'extrémité 14 pour arrêter l'arbre. Quatre de ces ressorts 26 sont placés dans des ouvertures 27 espacées angulairement et prévues dans la coquille 21.

Au cours de la fabrication du frein 10, il est important d'assembler les éléments de telle façon qu'un espace 30 (fig. 1) d'une largeur axiale précise existe entre l'armature 24 et les faces 25 polaires de la coquille 21 lorsque la bobine 23 est désexcitée.

Des chevilles 35 sont insérées à ajustement serré dans les trous 36 et 37 espacés angulairement (fig. 1) respectivement dans la plaque d'extrémité 14 et dans la coquille 21, et à ajustement mobile dans les trous 38 de l'armature 24. A cet effet, on utilise quatre chevilles et chacune d'elles présente une tête 40 (fig. 1 et 4) qui est notablement plus large que les trous 36, une première partie rugueuse 41 dont le diamètre est légèrement plus grand que le diamètre des trous 36, une partie intermédiaire lisse 42 ayant un diamètre plus petit que le diamètre des trous 36 et 38, une seconde partie rugueuse 43 dont le diamètre est inférieur aux diamètres des trous 36 et 38 et plus grand que le diamètre des trous 37, et une extrémité 44 de diamètre plus petit que le diamètre des trous 37. Les parties rugueuses 41 et 43 peuvent être des parties moletées sur chaque cheville.

La tête 40 de chaque cheville 35 s'engage avec la plaque d'extrémité 14 pendant que les parties moletées 41 et 43 sont reçues à ajustement serré respectivement dans les trous 36 et 37 de façon à maintenir assemblées la plaque d'extrémité et la coquille 21. La partie intermédiaire 42 de chaque cheville toutefois est reçue dans le trou 38 à ajustement mobile pour permettre le déplacement vers l'arrière et vers l'avant de l'armature 24 lorsque la bobine 23 est excitée ou non, les chevilles empêchant la rotation de l'armature. Si les chevilles 35 sont placées à l'extérieur de l'anneau de frottement 19 et ne le traversent pas, elles n'emprisonnent pas l'anneau entre la plaque d'extrémité 14 et l'armature 24 et empêchent l'anneau d'être éloigné radialement de sa position entre la plaque et l'armature. Ceci est obtenu en plaçant les chevilles de telle sorte que l'espace entre les chevilles adjacentes soit inférieur au diamètre de l'anneau de frottement.

Grâce aux chevilles 35, les éléments du frein 10 peuvent être assemblés aisément et rapidement en utilisant une presse pourvue d'une embase 50 (fig. 4) et d'un piston à déplacement vertical 51, le procédé d'assemblage reposant sur l'utilisation d'une jauge 53 qui établit l'espace automatiquement lorsque les éléments sont assemblés. La jauge comprend deux plaques de jauge identiques 54 et 55 (fig. 4 et 6) conçues pour être introduites entre la plaque d'extrémité 14 et l'armature 24 et chacune d'elles comporte des encoches 56 semi-circulaires espacées angulairement (fig. 6) qui reçoivent les chevilles 35 lorsque les plaques de jauge sont en place. En outre, chaque plaque de jauge comprend une encoche semi-circulaire 57 relativement large placée centralement dont les parois s'étendent autour de l'anneau de frottement 19.

L'épaisseur axiale des plaques de jauge 54 et 55 est supérieure à l'épaisseur axiale de l'anneau de frottement 19, la différence entre les deux épaisseurs déterminant la largeur de l'espace 30 entre l'armature 24 et les faces polaires 25 de la coquille 21. Les plaques de jauge d'épaisseur plus ou moins grande que les plaques de jauge 54 et 55 peuvent être utilisées pour établir des espaces plus ou moins étroits mais l'épaisseur des plaques de jauge doit toujours être supérieure à l'épaisseur de l'anneau de frottement.

Pour assembler le frein 10, le sous-assemblage électromagnétique comprenant la coquille 21, la bobine 23 et les ressorts 26 est placé sur l'embase 50 de la presse et les ressorts s'avançant verticalement comme représenté sur la fig. 4. L'armature 24 est alors placée au sommet des ressorts et est placée de telle sorte que les trous 38 de l'armature soient alignés avec les trous 37 de la coquille 21, les ressorts retenant l'armature verticalement à une certaine distance de la coquille.

L'anneau de frottement 19 est alors placé au sommet de l'armature puis la plaque d'extrémité 14 est placée au sommet de l'anneau de frottement dans une position telle que les trous 36 de la plaque d'extrémité sont alignés avec les trous de l'armature et de la coquille.

Les chevilles 35 sont alors introduites dans les trous 36 et 38, dans la plaque d'extrémité 14 et dans l'armature 24 et sont dirigées dans les trous 37 de la coquille 21, les extrémités 44 au diamètre réduit des chevilles permettant l'introduction partielle des chevilles dans les trous 37. Les deux plaques de jauge 54 et 55 sont ensuite glissées radialement entre la plaque d'extrémité 14 et l'armature 24, les encoches 56 de la plaque de jauge recevant les chevilles 35 et les encoches 57 recevant l'anneau de frottement 19.

Les plaques de jauge 54 et 55 et les éléments du frein 10 ainsi agencés, le piston 51 de la presse est abaissé pour s'engager avec les têtes 40 des chevilles 35 et il est déplacé vers le bas pour pousser les parties moletées 43 des chevilles dans les trous 37 de la coquille 21. Lorsque les parties moletées 43 des chevilles atteignent les trous 37, l'avancement vers le bas en continu du piston entraîne l'armature 24, les plaques de jauge 54 et 55 et la plaque d'extrémité 14 à comprimer les ressorts 26 et à se déplacer vers le bas avec les chevilles jusqu'à ce que l'armature s'engage fermement avec les faces polaires 25 de la coquille 21 et jusqu'à ce que les plaques de jauge s'engagent fermement avec l'armature et que la plaque d'extrémité s'engage avec les plaques de jauge. Le mouvement vers le bas final du piston comprime alors les parties moletées 41 des chevilles pour les faire pénétrer dans les trous 36 et pour que les têtes 40 des chevilles s'engagent avec la plaque d'extrémité 14.

Les parties moletées 41 et 43 des chevilles 35 introduites respectivement dans les trous 36 et 37 de la plaque d'extrémité 14 et de la coquille 21, la plaque d'extrémité, les plaques de jauge 54 et 55, l'armature 24 et la coquille demeurent dans leurs positions, pressées l'une contre l'autre dès que le piston 51 a été dégagé verticalement des chevilles. Ensuite, les plaques de jauge 54 et 55 peuvent être retirées radialement de leur position entre la plaque d'extrémité 14 et l'armature 24. Il s'ensuit que les ressorts 26 obligent l'armature à s'écarter des faces polaires 25 de la coquille jusqu'à ce que l'armature applique l'anneau de frottement 19 contre la plaque d'extrémité 14, l'armature se déplaçant d'une distance égale à la différence existante entre l'épaisseur des plaques de jauge et l'épaisseur de l'anneau de frottement. En conséquence, l'espace 30 entre l'armature 24 et les faces polaires 25 de la coquille 21 est établi de façon précise et automatiquement à la largeur désirée.

Un autre mode de réalisation du frein 10' est représenté sur la fig. 7, ces parties correspondantes à celles du premier mode de réalisation sont indiquées avec les mêmes références numériques affectées toutefois d'un prime. Le frein 10' est caractérisé surtout par le fait qu'il peut avoir un couple de freinage supérieur à celui du frein 10 et que son usure est moins grande.

L'anneau de frottement 19' du frein 10' est formé d'un disque métallique annulaire 60 qui est appliqué entre deux disques annulaires 61 et 62 en matière de frottement. Le disque métallique 60 est pourvu de trous 63, de logement des chevilles 35' à ajustement mobile pour éviter que le disque métallique ne tourne tout en permettant que le disque glisse sur les chevilles. Les deux disques de

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frottement 61 et 62 sont placés à l'intérieur des chevilles radialement et peuvent tourner dans le moyeu 16'.

Lorsque l'électro-aimant 20' est désexcité, l'armature 24' est appliquée contre le disque de frottement 61 qui à son tour applique le disque métallique 60 contre le disque de frottement 62. Ce dernier disque est appliqué contre la plaque d'extrémité 14' et ainsi le frein 10' comprend quatre paires de surfaces engagées à frottement au lieu de deux paires de surfaces comme dans le cas du frein 10. En conséquence, le couple de freinage du frein 10' est pratiquement doublé et sa durée de service est très accrue. Le 5 frein 10' peut être assemblé de la même manière que le frein 10 comme cela ressort de la fig. 7.

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2 feuilles dessins

Claims

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1. Frein à desserrage électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend une coquille, une armature, un anneau en matière de frottement, et une plaque placés l'un contre l'autre dans l'ordre indiqué, l'anneau en matière de frottement pouvant tourner par rapport à la coquille, à l'armature et à la plaque, une bobine d'électro-aimant placée à l'intérieur de la coquille, des ressorts placés à l'intérieur de la coquille, la bobine, lorsqu'elle est désexcitée, éloignant l'armature de l'anneau de frottement et, lorsqu'elle est excitée, permettant au ressort d'appliquer l'armature contre l'anneau de frottement et d'appliquer l'anneau de frottement contre la plaque, des trous alignés espacés angulairement et prévus dans la coquille, dans l'armature et dans la plaque, et une cheville placée dans les trous, les chevilles étant placées dans les trous de la coquille et dans les trous de la plaque à ajustement serré pour relier la coquille rigidement à la plaque et étant placées dans les trous de l'armature à ajustement mobile pour permettre à l'armature de se rapprocher ou de s'éloigner de l'anneau de frottement.

2. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau de frottement est constitué de deux disques annulaires espacés axialement et en ce qu'un disque métallique est placé entre les disques de frottement et possède des trous en alignement avec ceux de la coquille, de l'armature et de la plaque, les trous du disque métallique recevant les chevilles à ajustement mobiles pour permettre au disque métallique de se déplacer axialement sur les chevilles.

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REVENDICATIONS

3. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé au moins de trois chevilles, l'espace entre des chevilles adjacentes étant inférieur au diamètre de l'anneau de frottement de façon que les chevilles empêchent l'anneau de se déplacer radialement de sa position entre l'armature et la plaque.

4. Frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une première partie de chaque cheville placée dans le trou de la coquille et une seconde partie de chaque cheville placée dans le trou de la plaque sont dotées de surfaces rugueuses pour renforcer la fixation des chevilles.

5. Frein selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre de la première partie de chaque cheville est inférieur au diamètre de la seconde partie de chaque cheville.

6. Procédé de fabrication du frein selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de placer une face de l'armature près d'une face de la coquille, les trous de l'armature étant alignés avec les trous de la coquille, de placer l'anneau de frottement près de l'autre face de l'armature, l'anneau de frottement étant placé radialement vers l'intérieur des trous, de placer une face d'une jauge près de l'autre face de l'armature, l'épaisseur axiale de cette jauge étant plus grande que l'épaisseur axiale de l'anneau de frottement, de placer la plaque près de l'autre face de la jauge, les trous de la plaque étant alignés avec les trous de l'armature et de la coquille, d'introduire des chevilles dans les trous de la plaque, de l'armature et de la coquille, les chevilles ayant des dimensions telles qu'elles sont reçues à ajustement serré dans les trous de la plaque et de la coquille et à ajustement mobile dans les trous de l'armature, d'introduire en pression les chevilles dans la plaque et dans la coquille jusqu'à ce que l'armature vienne buter contre la coquille, la jauge vienne buter contre l'armature et la plaque vienne buter contre la jauge, et d'écarter la jauge de sa position entre l'armature et la plaque pour permettre au ressort d'appliquer l'armature contre l'anneau de frottement et pour déplacer cette armature à l'écart d'une face de la coquille d'une distance égale à la différence existant entre l'épaisseur axiale de la jauge et l'épaisseur axiale de l'anneau de frottement.

7. Procédé selon la revendication 6, la jauge comprenant au moins deux pièces, caractérisé en ce que l'on glisse les pièces de la jauge radialement entre la plaque et l'armature après la mise en place des chevilles.