Brevet FR2012451A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne les fréfhs électriques à courants de Foucault et plus particulièrement un mode de construction du rotor et du *£a£or permettant d'une part un excellent refroidissement de l'ensemble du frein et, d'autre part, une grande facilité de montage des masses polaires. 5 L'une des principales difficultés rencontrées dans les freins utilisant les courants de Foucault provient du fait que ces courants établissent naturellement une concentration importante de chaleur^slans la masse dans laquelle ces courants sont créés et principalement vers la surface située devant les pièces polaires qui empêchent la dissipation de la chaleur 10 engendrée dans les bobines d'excitation, l'augmentation de la température du frein provoquant, d'autre part, une augmentation de la résistivité du rotor dans une proportion importante, ce qui réduit d'une façon importante les courants de Foucault et, par suite, réduit la puissance de freinage en fonction de l'augmentation de la température, 15 La présente invention a pour objet un frein- dans lequel le rotor est formé pour permettre une ventilation de l'intérieur du frein, principalement vers les surfaces se trouvant devant les pièces polaires étiune ventilation naturelle ou fî>rcîëe de la partie extérieure afin d'obtenir un refroidissement homogène du bandage du rotor ou du disque selon le type de frein. 20 L'invention a aussi pour objet de proportionner l'ensemble du frein avec un bon rapport entre la puissance absorbée par la ventilation et le taux de ventilation. L'invention a aussi pour objet un frein utilisant d'une façon supérieure l'air de ventilation par rapport aux freins connus jusqu'ici. 25 L'invention a, par suite, aussi pour objet un ensemble de frein dans lequel le stator est formé, quand le frein est double, par deux pièces polaires de fermeture du circuit du stator et des plaques pour la fixation centrale sur un noyau sur lequel sont disposées deux masses polaires formant les pièces polaires opposées du stator, 30 La ventilation supérieure selon la présente invention est obtenue en établissant une aspiration à travers les espaces compris entre les masses, les bobines d'excitation et la face intérieure du rotor par l'utilisation sur la face radiale du rotor d'un ventilateur centrifuge disposé pour que l'air pénètre par l'espace libre entre les deux côtés du rotor quand le frein 35 est double tm entre le rotor et la plaque de fixation quand le frein est simple. Le ventilateur centrifuge décrit ci-dessus est caractérisé par des ■ailettes hélicoïdales permettant en même temps un meilleur rendement du point de vue de la puissance absorbée par la ventilation, une ventilation efficace, une excellente rigidité mécanique pour la jonction de la jante 69 22866 2 2012451 du rotor au ventilateur centrifuge et au disque d'assemblage de l'élément tournant du frein. La partie extérieure de la jante du rotor comporte des ailettes axiales qui augmentent la surface de refroidissement du rotor avec renouvel-5 lement de l'air venant en contact avec ces ailettes pendant la rotation du rotor et le mouvement du véhicule. Ces dispositifs assurent le refroidissement de la surface extérieure de la jante où la concentration de la chaleur est la plus importante, ainsi que le refroidissement des surfaces extérieures des bobines. Suivant une 10 variante de mise en oeuvre de l'invention,. le refroidissement extérieur du rotor est obtenu en canalisant l'air de refroidissement de l'intérieur vers la surface extérieure du rotor au" moyen d'une enveloppe et en supprimant les cloisons séparant les canaux formés par les ailettes intérieures et extérieures. 15 Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation et en partie en coupe d'un frein suivant un mode de mise en oeuvre de l'invention ; 20 - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 ; et - la figure 3 est une coupe d'une partie d'un frein suivant un autre mode de mise en. oeuvre de l'invention. Le frein représenté sur les figures 1 et 2 comprend de chaque côté une jante de rotor 2, un moyeu 3 et un disque d'assemblage 4 fixés par des 25 boulons 5. La jante du rotor comporte des ailettes hélicoïdales intérieures 6 formant ensemble un ventilateur ou aspirateur centrifuge 7. Cette jante comporte aussi des ailettes axiales 8 semblables aux ailettes hélicoïdales et qui augmentent la surface de refroidissement de l'ensemble et évacuent 30 l'air en contact avec la jante pendant le mouvement du véhicule et la rotation du rotor. Le stator comporte des pièces magnétiques 9 et 9' formant des pièces polaires 10 et montées sur un noyau 11 comportant un épaulement 12, et un disque de montage 13 est monté entre cet épaulement et la pièce magnétique 35 9r et des pièces polaires 15 opposées aux pièces polaires 10 sont fixées sur le disque 13 par des vis 14, la pièce magnétique 9' du stator, le disque de montage 13, le noyau 11 et la pièce magnétique 9 étant assemblés par des vis 15'. 69 22866 2012451 Quand le rotor 1 est en rotation, le ventilateur centrifuge 7 établit une dépression à l'intérieur du frein et, par suite, un courant de ventilation de la façon représentée par les flèches, pour refroidir la surface intérieure de la jante 2 du rotor, les pièces magnétiques 9 et 9' et la surface extérieure des bobines d'excitation 16. Cette disposition permet un excellent refroidissement du frein, du fait du refroidissement de la surface intérieure de la jante 2 du rotor dans laquelle la concentration de la chaleur est maximale et, en même temps, du refroidissement des surfaces extérieures des bobines 16. Suivant le mode de mise en oeuvre de la figure 3, la jante du rotor 2 est légèrement modifiée par suppression des parois séparant des canaux formés par les ailettes intérieures 6 et les ailettes axiales 8 qui, dans le cas de la figure 3, sont désignées par les références 6' et 8'. Une enveloppe 17 est placée autour de la jante du rotor 2' pour canaliser l'air aspiré par le ventilateur centrifuge et le diriger contre la surface, extérieure de la jante du rotor 2." Un bord saillant 18 est formé à l'extrémité libre de la jante du rotor 2' pour dévier la sortie de l'air ayant assuré le refroidissement, afin que cet air ne soit pas à nouveau aspiré vers l'intérieur du frein. Le trajet suivi par l'air de refroidissement est indiqué par des flèches sur la figure 3. Cette disposition permet une utilisation maximale de l'air aspiré par le ventilateur centrifuge. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. 69 22666 4 20-12451 REVENDICATIONS 1 - "frein électrique pour véhicule, du type à courant de Foucault, sosaprenant un stator entouré d'un rotor, caractérisé en ce que le rotor. eosBorte une jante de rotor, un moyeu et un disque d'assemblage assemblés les uns aux autres, la surface intérieure radiale du rotor comportant une série d'ailettes hélicoïdales constituant un ventilateur centrifuge et le rotor comportant sur la surface axiale extérieure des ailettes orientées asîaleaeat pour augmenter la surface de refroidissement de l'ensemble. 2 - Frein électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1'ensemble fondant le stator comprend deux pièces magnétiques avec des pièces polaires montées sur un noyau comportant un épaulement et un disque de saontage entre 1'épaulement ëfe l'une des pièces magnétiques avec des pièces polaires fixées sur ce disque devant les pièces polaires du stator, les pièces polaires du stator, le noyau et le disque étant assemblés par des vis. 3 - Frein électrique pour véhicule selon la Revendication 1, caractérisé 'en ce que le rotor est dépourvu à' ouvertures pour obliger l'air à pénétrer dans l'espace entre rotors quand le frein comporte deux rotors et entre l'espace compris entre le rotor et le disque de montage quand le frein est à rotor siicpie, afin de ventiler la surface intérieure de la jante ou du disque à l'endroit où la chaleur est principalement engendrée. 4 - Frein électrique pour véhicule selon l'une des revendications 1 et 3., caractérisé en ce que les canaux formés par les ailettes intérieures e£ extérieures communiquent les uns avec les autres pour former avec une enveloppe située à l'extérieur de la jante, un ensemble unique de canaux. 5 - Frei« électrique pour véhicule selon la revendication 1, caractérisé ea ce que le frein est un frein à disquesne comportant pas d'ouvertures et comportant à l'intérieur an ventilateur centrifuge pour forcer une circulation d'air pour refroidir premièrement la surface intérieure du disque. BAD ORIGINAL;