CH656494A5 - Ralentisseur electrique pour vehicule. - Google Patents

Description

L'invention est relative aux ralentisseurs électriques ou «à courants de Focault» destinés à freiner l'arbre de transmission d'un véhicule et dans lesquels:

— le stator comporte au moins une couronne de bobines en nombre pair dont les axes individuels sont tous parallèles à celui du ralentisseur, les axes des bobines latérales extrêmes étant superposés par paires dans deux plans verticaux, et les noyaux des différentes bobines étant tous portés par une même plaque transversale évidée en son centre de façon à livrer passage à l'arbre à ralentir,

— et le rotor comporte au moins un disque annulaire en matériau ferromagnétique propre à défiler en regard de ladite couronne, à une petite distance de celle-ci, ce disque étant lié audit arbre par l'intermédiaire successivement d'une couronne de bras formant ailettes de ventilation et d'une bague de fixation.

Dans les modes de réalisation connus de ces ralentisseurs, la plaque statorique est entourée par une centurie s'étendant perpendiculairement à cette plaque et dont la hauteur est égale à une fraction de la longueur axiale de chaque bobine, fraction généralement comprise entre V4 et 3A: cette ceinture permet essentiellement de raidir la plaque et accessoirement de protéger les bobines des agressions extérieures telles que projections de boue et de cailloux.

L'existence de ladite ceinture sur toute la périphérie de la plaque présente dans certains cas des inconvénients qui seront explicités en détail plus loin en référence à la figure 1.

On verra en particulier que la présence de la ceinture le long des deux bords verticaux de la plaque empêche d'adopter sur les ralentisseurs du type «autonome», pour des raisons d'encon-brement transversal horizontal, certains des rotors fabriqués pour des ralentisseurs de même puissance du type «en porte-à-faux».

L'invention a pour but, surtout, de supprimer ces inconvénients, ce qui permet en particulier une fabrication de rotors en plus grande série.

A cet effet, dans les stators des ralentisseurs électriques selon l'invention, la ceinture périphérique est remplacée par une nervure faisant encore saillie sur la plaque selon la direction de l'axe du rotor, mais cette nervure ne s'étend plus selon les deux bords verticaux de la plaque: à la hauteur de l'axe du ralentisseur, ladite nervure se trouve à l'intérieur de la couronne de bobines et ses tronçons intérieurs correspondants sont raccordés par des prolongements radiaux obliques passant chacun entre deux bobines consécutives à des tronçons extérieurs s'étendant jusqu'à la prériphérie de la plaque.

Plus précisément, ladite nervure de raidissement de la plaque s'étend selon une courbe fermée présentant deux moitiés

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symétriques l'une de l'autre par rapport au plan vertical axial du ralentisseur et chaque moitié de cette courbe comprend, raccordés successivement les uns aux autres, un tronçon horizontal ou sensiblement tel s'étendant au-dessus d'une bobine supérieure, le long du bord supérieur de la plaque, un tronçon incurvé longeant latéralement et extérieurement cette bobine, un tronçon radial oblique s'étendant vers l'axe du ralentisseur entre ladite bobine et la bobine contìgue inférieure, un tronçon globalement vertical intérieur à la couronne de bobines, un tronçon radial oblique s'étendant vers l'extérieur entre deux bobines, un tronçon incurvé longeant latéralement et extérieure-mënt une bobine inférieure et un tronçon horizontal ou sensiblement tel s'étendant au-dessous de cette dernière bobine inférieure le long du bord inférieur de la plaque.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes:

— dans un ralentisseur du genre considéré comprenant au moins une couronne de huit bobines identiques écartées régulièrement les unes des autres autour de l'axe du ralentisseur, les tronçons supérieur et inférieur de la nervure de raidissement sont horizontaux, ses tronçons incurvés s'étendent chacun selon un arc de 135 degrés et ses tronçons radiaux obliques sont inclinés de 45 degrés sur l'horizontale,

— les bords verticaux de la plaque sont situés chacun dans un plan vertical tangent à deux bobines latérales superposées,

— la nervure de raidissement de la plaque est prolongée vers l'extérieur, à la hauteur de chaque zone de raccordement entre un tronçon incurvé et un tronçon radial oblique, par une patte horizontale s'étendant vers l'extérieur et se terminant près du bord de la plaque,

— la plaque et ses nervures sont constituées en un seul bloc de métal coulé,

— dans le cas où le ralentisseur est du type autonome, c'est-à-dire où son stator est supporté par le châssis de véhicule et où son rotor, intercalé entre deux accouplements homocinéti-ques de l'arbre de transmission, est fixé sur une extrémité axiale d'un tourillon lui-même monté de façon pivotante à l'intérieur d'un manchon qui délimite le centre de la plaque statorique, ledit rotor comprend, pour supporter chaque bague rotorique, une cloche dont la grande base constitue une bride de fixation pour cette bague et dont le sommet annulaire est fixé sur ladite extrémité de tourillon, et le stator comprend une auge annulaire propre à recevoir avec jeu chaque ensemble constitué par une telle bague et par une telle bride.

L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après.

Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative.

La figure 1, de ces dessins montre en vue axiale schématique un mode de réalisation connu d'un stator de ralentisseur électrique de véhicule ainsi que les longerons du châssis de ce véhicule.

La figure 2 montre en vue axiale schématique une variante d'un tel stator établie selon l'invention.

Les figures 3 et 4 montrent respectivement en vue latérale, portions arrachées, et en vue en bout un ralentisseur équipé d'un stator perfectionné conforme à la figure 2 ci-dessus.

Dans chaque cas, le stator du ralentissement électrique de véhicule comprend au moins une couronne de bobines identiques 1 régulièrement réparties autour de l'axe X du ralentisseur et présentant chacune un axe Y parallèle à l'axe X.

Le nombre de ces bobines est pair et pourrait être par exemple égal à six ou à dix, mais est de préférence égal à huit ainsi qu'il sera supposé ci-après.

La répartition desdites bobines est telle que les axes des bobines extrêmes latérales soient superposés deux à deux: il en résulte ici que les axes dès deux bobines supérieures se trouvent au même niveau, et il en est de même pour les axes des deux bobines inférieures.

s Les noyauy des différentes bobines 1 sont tous portés par une même plaque verticale transversale 2, laquelle est évidée en son centre de façon à être traversée par l'arbre de transmission A à ralentir du véhicule, arbre coaxial à l'axe X.

L'évidement central en question est conformé en un man-îo chon 3 à l'intérieur duquel l'arbre A est monté pivotant par l'intermédiaire de roulements appropriés.

La plaque 2 est radiale par une nervure 4 s'étendant perpendiculairement au plan moyen de cette plaque, c'est-à-dire parallèlement à l'axe X, sur une hauteur qui est généralement com-îs prise en V4 et V4 de la dimension axiale de chaque bobine 1.

Dans les modes de réalisation connus schématisés sur la figure 1, cette nervure 4 est une ceinture entourant la plaque 2.

Cette ceinture 4 présente des zones épaissies 5 qui constituent des plots de fixation du stator (1, 2, 3) ainsi défini sur le 20 châssis de véhicule, et en particulier sur deux longerons 6 constitutifs de ce châssis, par l'intermédiaire de dispositifs de support amorti appropriés (non représentés).

L'écart L entre ces deux longerons 6 est relativement petit et, comme il est exclu de l'agrandir, la dimension horizontale 25 transversale hors tout du ralentisseur doit, dans certains cas,

être réduite au maximum pour une puissance donnée de freinage.

Or, pour le stator défini ci-dessus, cette dimension Li est nettement supérieure à la dimension horizontale hors tout J[ de 30 la seule couronne de bobines 1 vu qu'elle incorpore deux fois l'épaisseur de la ceinture 4 et celle des surépaisseurs correspondant aux plots 5.

Par ailleurs on rappelle que l'on a souvent le choix, pour équiper en ralentisseur électrique un véhicule poids lourd 35 donné, entre deux types de montage d'un tel ralentisseur,

savoir:

— le montage «autonome», pour lequel le stator est monté sur le châssis du véhicvule, le rotor étant monté sur ce stator par l'intermédiaire de roulements et étant lui-même relié au res-

40 tant de l'arbre de transmission du véhicule à l'aide d'accouplements homocinétiques,

— et le montage en porte-à-faux, parfois désigné sous la marque «FOCAL», pour lequel le stator est monté en porte-à-faux sur le carter de la boîte de vitesses ou du pont du véhicule,

45 le rotor étant monté également en porte-à-faux sur l'extrémité d'un bout d'arbre sortant de ce carter.

Pour des raisons de standardisation, il serait avantageux que, pour une puissance donnée de freinage, les rotors des ralentisseurs adoptés soient les mêmes, indépendamment du 50 type de montage adopté.

Mais pour le montage en porte-à-faux, les bras qui supportent chaque disque sont coudés et le diamètre de la bague de fixation terminant ces bras à leur extrémité opposée au disque est relativement grand de façon à permettre le logement 55 d'un joint homocinétique à l'intérieur de l'élément rotorique formé.

Ces circonstances conduisent à donner un relativement grand diamètre à la couronne des bobines, laquelle entoure ladite bague: à performances égales, l'encombrement frontal du 60 ralentisseur monté en porte-à-faux est alors en générale supérieur à celui du ralentisseur de même puissance monté de façon autonome.

Pour pouvoir donc utiliser un rotor correspondant à un montage en porte-à-faux sur un ralentisseur de même puissance 65 monté de façon autonome, il faut en principe augmenter les dimensions hors tout de ce dernier ralentisseur.

On conçoit que, dans ces conditions, la limitation signalée ci-dessus pour la plaque disponible entre les longerons 7 soit

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parfois incompatible avec l'exigence d'accroissement dimen-sionnel qui vient d'être indiquée.

La pratique montre que, dans certains cas, cette limitation rend effectivement impossible l'universalité d'adoption d'un même rotor pour les différents montages proposés.

L'invention rend possible cette universalité en permettant de réduire de quelques centimètres l'encombrement horizontal transversal du stator d'un ralentisseur de type autonome pour une valeur donnée de la dimension horizontale hors tout de sa couronne de bobines.

A cet effet on supprime les tronçons, de la ceinture 4 de raidissement de ce stator, qui longent les deux bords verticaux de la plaque transversale 2 et on délimite latéralement cette plaque, à chacune de ses deux extrémités horizontales, par un bord vertical v (figure 2) situé dans le plan vertical tangent aux deux bobines latérales superposées correspondantes 1.

En outre, pour éviter que la suppression en question ne réduise la rigidité de la plaque 2, on prévoit d'autres nervures 7 (figure 2) s'étendant encore à la même hauteur que les tronçons supprimés, mais à l'intérieur de la couronne de bobines 1.

Dans le mode de réalisation schématisé sur la figure 2, les nervures 7 sont encore rectilignes et verticales, comme les tronçons supprimés de la ceinture 4 précédente et sont raccordées aux tronçons supérieur et inférieur subsistants 8 de ladite ceinture par des raccords en S passant chacun entre deux bobines 1 contiguës.

Chaque raccord en S comprend:

— un coude 9 s'étendant selon un arc de cercle de 135° à partir d'une extrémité de l'un des tronçons horizontaux 8,

— un tronçon radial 10 incliné de 45° sur l'horizontale et s'étendant vers l'axe X à partir de l'extrémité adiacente du coude 9,

— et un coude 11 s'étendant selon un arc de cercle de 45° incurvé en sens inverse du coude 9.

Chaque zone de raccordement entre un coude 9 et un tronçon 10 est prolongée par une patte horizontale 12 s'achevant pratiquement au niveau d'un bord vertical v de la plaque 2, ou plus précisément à une très petite distance, de l'ordre par exemple de 2 à 3 mm, au-delà de ce bord.

Dans ces conditions, la largeur hors tout L2 du stator considéré est très voisine de la largeur k la différence entre la largeur Li de la solution connue précédemment décrite et cette largeur L2 est relativement importante et atteint couramment plusieurs centimètres.

En d'autres termes, l'encombrement horizontal transversal du ralentisseur du type autonome est diminué pour une valeur donnée de la largeur horizontale hors tout J_ de sa couronne de bobines.

Ou inversement, le nouveau nervurage décrit ci-dessus permet d'augmenter, pour une valeur donnée de l'encombrement horizontal transversal du ralentisseur, le diamètre de sa couronne de bobine et tous les autres diamètres qui y sont liés, en particulier celui des bagues de fixation rotorique.

Dans la pratique, cet avantage a permis de résoudre le problème particulier suivant: on désirait monter sur un véhicule dont les longerons 6 étaient écartés d'une distance L donnée un ralentisseur autonome susceptible d'engendrer un couple de freinage C, lequel couple correspondait à une largeur hors toutj^ pour la couronne de bobines selon la solution du montage en porte-à-faux; malheureusement, avec le ceinturage connu, la largeur hors tout Li du stator correspondant à ladite couronne dépassait l'écartement L; on aurait été alors obligé, avec les constructions antérieures, d'adopter une couronne de plus petit diamètre pour résoudre le problème posé, et donc un rotor différent de celui adopté pour le ralentisseur monté en porte-à-faux; au contraire, toutes choses égales par ailleurs, le gain de place rendu possible selon l'invention a permis de conserver la couronne de bobines ci-dessus pour le montage autonome envisagé et donc d'adopter pour celui-ci le même rotor que pour le ralentisseur monté en porte-à-faux.

L'adoption de ces rotors dans le montage autonome conduit à quelques modifications de structure qui vont être indiquées en 5 référence aux figures 3 et 4.

Si l'on désigne par 13 le tourillon ou moyeu central d'un ralentisseur autonome, c'est-à-dire la portion, de l'arbre de transmission A du véhicule, qui est montée rotative par l'intermédiaire de roulements 14 dans le manchon statorique 3, les 10 disques rotoriques de ce ralentisseur sont généralement montés sur les extrémités de ce tourillon par l'intermédiaire d'une couronne de bras ou ailettes disposée sensiblement dans le même plan transversal que ladite extrémité.

Dans les rotors du type en porte-à-faux, comme bien connu, 15 les bras ou ailettes 15 reliant les disques 16 aux bagues de fixation 17 sont inclinés sur les directions radiales, non seulement dans les plans transversaux comme visible sur la figure 4, mais aussi dans les plans axiaux comme visible que la figure 3.

Chaque bague de fixation 17 présente alors un relativement 20 grand diamètre et est située à l'intérieur de la couronne de bobines 1 correspondante.

Dans le cas présent, pour monter chaque bague 17 sur l'extrémité correspondante du tourillon 13, on fait appel à une cloche 18 présentant un sommet annulaire 19 et une grande 25 base 20 épanouie radialement.

Le sommet annulaire 19 est solidarisé avec l'extrémité correspondante du tourillon 13, angulairement par coopération de cannelures longitudinales complémentaires 21, 22 et axialement par vissage d'un écrou 23, prenant appui contre ledit sommet, 30 sur un embout filété 24 terminant le tourillon.

La grande base épanouie 20 forme une bride sur laquelle est fixée la bague 17 par serrage de vis axiales 25 facilement accessibles axialement de l'extérieur avec interposition de rondelles de calage 26.

35 On prévoit en outre dans le stator, à l'extérieur du manchon 3, des «auges» annulaires 27 suffisamment larges pour recevoir avec jeu les ensembles formés chacun par une grande base 20 de cloche et les éléments supportés par celle-ci.

Il est à noter que ce type de montage facilite le réglage des 40 entrefers par modifications des épaisseurs des cales 26, vu la bonne accessibilité des vis 25.

Dans le mode de réalisation préféré illustré, le ralentisseur est symétrique par rapport au plan transversal médian de la plaque 2: il comporte donc deux couronnes identiques de bobines 45 1 sur respectivement les deux faces de cette plaque, les bobines de ces deux couronnes étant groupées deux à deux autour de noyaux communs traversant axialement la plaque, et deux ensembles rotoriques comprenant chacun un disque 16, une couronne d'ailettes 15 et une bague de fixation 17. 50 L'ensemble de la plaque 2 et des nervures 7 à 12 faisant saillie respectivement sur ses deux faces est de préférence constitué par un seul bloc de métal coulé.

Ce mode de réalisation permet de choisir à volonté pour les pattes 12 des épaisseurs plus élevées que pour le restant des ner-55 vures, ce qui permet de prévoir horizontalement dans les extrémités de ces pattes des trous filetés 28 pour la réception de vis de fixation.

On voit encore sur les figures 3 et 4:

— des épanouissements polaires 29 terminant les bobi-

60 nés 1, en regarde desquels défilent les disques 16, les intervalles entre ces épanouissements et ces disques définissant les «entrefers»,

— un anneau 30 réunissant les extrémités de plus grand diamètre des ailettes 15 de chaque couronne, anneau venu de mou-

65 läge avec ces ailettes et avec le disque 16 correspondant,

— une bride de fixation 31 vissée sur le sommet de cloche 19 à l'aide de vis axiales 32 facilement accessibles de l'extérieur,

— des trous 33 évidés dans les pans latéraux supérieurs 34,

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de la plaque 2, extérieurs à la nervure 7-12 et servant de trous de levage,

— et des plots 35 de connexion électrique ou de mise à la masse montés sur ces pans 34.

L'examen de la figure 4 permet également de noter ce qui suit:

— les tronçons verticaux 7 des nervures de raidissement de la plaque 2 ne sont pas rectilignes, mais ondulés de façon à épouser les contours des bobines 1 et à mieux dégager le volume de l'auge adjacente, laquelle auge n'est d'ailleurs pas délimitée par des rebords continus sur toute son étendue annulaire,

— la plaque 2 ne comporte pas de pans latéraux inférieurs extérieurs à la nervure 7-12.

s En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un stator de ralentisseur dont la constitution et les avantages (notamment le relativement faible encombrement transversal, la possibilité qui en résulte d'uniformiser la construction de certains rotors et la simplification du réglage io d'entrefer) résultent suffisamment de ce qui précède.

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2 feuilles dessins

Claims (10)

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1. Ralentisseur électrique pour freiner l'arbre de transmission (A) d'un véhicule, pour lequel le stator comporte au moins une couronne de bobines (1) en nombre pair dont les axes individuels (Y) sont tous parallèles à celui (X) du ralentisseur, avec les axes (Y) des bobines latérales extrêmes superposés par paires dans deux plans verticaux, les noyaux des différentes bobines étant tous portés par une même plaque transversale (2) évidée en son centre de façon à livrer passage à l'arbre à ralentir et raidie par une nervure faisant saillie sur elle, et pour lequel le rotor comporte au moins un disque annulaire (16) en matériaux ferromagnétique propre à défiler en regarde de ladite couronne, à une petite distance de celle-ci, ce disque étant lié audit arbre par l'intermédiaire successivement d'une couronne de bras (15) formant ailettes de ventilation et d'une bague de fixation (17), caractérisé en ce que la nervure de raidissement de la plaque (2) s'étend selon une courbe fermée présentant deux moitiés symétriques l'une de l'autre par rapport au plan vertical axial du ralentisseur et en ce que chaque moitié de cette courbe comprend, raccordés successivement les uns aux autres, un tronçon horizontal ou sensiblement tel (8) s'étendant au-dessus d'une bobine supérieure (1), le long du bord supérieur de la plaque (2), un tronçon incurvé (9) longeant latéralement et extérieurement cette bobine, un tronçon (10) radial oblique s'étendant vers l'axe (X) du ralentisseur entre ladite bobine et la bobine cintiguë inférieure, un tronçon globalement vertical (7) intérieur à la couronne de bobines, un tronçon (10) radial oblique s'étendant vers l'extérieur entre deux bobines, un tronçon incurvé (9) longeant latéralement et extérieurement une bobine inférieure et un tronçon horizontal ou sensiblement tel (8) s'étendant au-dessus de cette dernière bobine inférieure le long du bord inférieur de la plaque.

2. Ralentisseur électrique selon la revendication 1, pour lequel chaque couronne comprend huit bobines identiques (1) écartées régulièrement les unes des autres autour de l'axe du ralentisseur, caractérisé en ce que les tronçons supérieur et inférieur (8) de la nervure de raidissement sont horizontaux, en ce que ses tronçons incurvés (9) s'étendant chacun selon un arc de 135 degrés et en ce que ses tronçons radiaux obliques (10) sont inclinés de 45 degrés sur l'horizontale.

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REVENDICATIONS.

3. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les bords verticaux (v) de la plaque (2) sont situés chacun dans un plan vertical tangent à deux bobines latérales superposées (1).

4. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la nervure de raidissement de la plaque est prolongé vers l'extérieur, à la hauteur de chaque zone de raccordement entre un tronçon incurvé (9) et un tronçon radial oblique (10), par une patte horizontale (12) s'étendant vers l'extérieur.

5. Ralentisseur électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque patte (12) se termine un peu au-delà du bord vertical de la plaque et est évidée à son extrémité par un trou fileté (28).

6. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que la plaque (2) est exempte de pans latéraux débordant au-dessous des pattes horizontales inférieures (12).

7. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que chaque tronçon intérieur globalement vertical (7) de la nervure de raidissement est ondulé de façon à épouser les contours des bobines adjacentes.

8. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la plaque (2) porte deux couronnes de bobines identiques (1) respectivement sur ses deux faces, propres à coagir respectivement avec deux disques identiques (16) faisant partie du rotor, et en ce que cette plaque est nervuré semblablement sur ses deux faces.

9. Ralentisseur électrique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la plaque et ses nervures sont constituées en un seul bloc de métal coulé.

10. Ralentisseur électrique du type autonome, dont le stator est destiné à être supporté par le châssis du véhicule et dont le rotor est apte à être intercalé entre deux accouplements homoci-nétiques de l'arbre de transmission et fixé sur au moins une extrémité axiale d'un tourillon (13) lui-même monté de façon pivotante à l'intérieur d'un manchon (3) qui délimite l'évide-ment de la plaque statorique (2), selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que ledit rotor comprend, pour supporter chaque bague rotorique (17), une cloche (18) dont la grande base (20) constitue une bride de fixation pour cette bague et dont le sommet annulaire (19) est fixé sur ladite extrémité de tourillon et en ce que le stator comprend une auge annulaire (27) propre à recevoir avec jeu chaque ensemble constitué par une telle bague (17) et par une telle bride (20).