Brevet FR2026489A1 — publié le 19700918

L'invention concerne un frein à courants de Foucalt, notamment pour véhicules automobiles, du type comportant un stator portant une bobine et plusieurs sabots polaires,de polarité alternée,venant alternativement en prise sur le pourtour de la bobine, le frein comportant en outre un rotor ayant la forme d'un tambour ouvert d'un côté et présentant des nervures qui s'étendent sur l'autre face d'extrémité et sur son pourtour, le stator entourant ce rotor en ménageant un entrefer. Dans un frein à courants de Foucault connu de ce type, le rotor à la forme d'une cloche ou d'un tambour dont la paroi d'extrémité est perforée entre les nervures, de telle sorte que l'air frais peut parvenir à la bobine. Ce frein à courants de Foucault a pour inconvénient qu'en quelques minutes après la mise en circuit,la température de l'enveloppe de la cloche s'élève à 6000C environ, la puissance de freinage diminuant ainsi à 60 % environ. D'autre part,par suite d'un échauffement inégal de sa zone annulaire extérieure et de sa zone de paroi d'extrémité, le tambour se voile fortement. L'entrefer devient ainsi plus important, de telle sorte que le couple de freinage diminue. Le frein de l'invention permet d'éviter ces inconvénients. I1 est caractérisé en ce que les sabots polaires, partant du côté opposé à la face d'extrémité du tambour, sont prolongés parallèlement à la face d'extrémité du tambqur, la section de la paroi d'extrémité du tambour, dans la zone des sabots polaires prolongés, étant approximativement égale à la section de la partie annulaire du tambour. En plus d'une plus grande surface pour le passage des lignes de force magnétiques,des sabots polaires au tambour et inversement, le frein à courants de Foucault conforme à l'invention présente en outré l'aveltage d'une plus grande stabilité de forme. Suivant une réalisation particulièrement avantageuse- de l'invention,- les sabots plaires sont coudés suivant un angle obtus, la paroi d'extrémité et la partie annulaire du tambour étant inclinées l'une par rapport à l'autre suivant le même angle obtus. Pour augmenter la puissance de refroidissement du frein à courants de Foucault, les nervures du tambour sont recouvertes par un capot manageant, entre les extrémités des nervures, des entrées et des sorties pour l'air de refroidissement. La description ci-après se rapporte à un exemple de réalisation de lVinvention représenté aux dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue en élévation et en coupe partielle d'un frein à courants de Foucault, conforme à l'invention - La figure 2 est une coupe transversale du frein à courants de Foucault suivant la figure 1. Sur deux plaques l, 2, reposant l'une sur l'autre, sont fixés, des deux côtés, au moyen de vis 7, 8, deux anneaux polaires 3, 4 et 5, 6 situés à une certaine distance radiale. Une bobine 9, 10 est disposée entre chaque paire d'anneaux polaires 3, 5 et 4, 6, ces bobines ayant le même sens d'enroulement. Par leurs faces en regard, les bobines 9, 10 reposent sous des zones embouties 11, 10, en forme de secteur annulaire1 des plaques 1, 2, ces zones comportant des perçages 13, 14. Les anneaux polaires intérieurs 5, 6 comportent des sabots polaires 15, 16 en saillie vers l'extérieur et venant en prise,autour des bobines 9, 10, sur leur face opposée aux plaques 1, 2.Les extrémités 17, 18 de ces sabots polaires sont décalées, en direction axiale, par rapport aux plaques 1, 2, et vont en s'amincissant en forme de coin, leur surface radiale extérieure se trouvant sur une surface cylindrique. Dans l'intervalle des sabots polaires 15, 16, des sabots polaires 21, 22, en saillie axiale, partent des anneaux 3, 4, les extrémités de ces sabots étant, radialement, décalées vers l'intérieur et allant également en s'amincissant en forme de coin, leurs surfaces dPextrémité frontale se trouvant sur la surface ? limitation frontale des sabots polaires 15, 16. La surface de limitation frontale des sabots polaires 15, 16 ou 21, 22 est une surface conique et présente, par rapport à la surface cylindrique de limitation radiale, une inclinaison de 105 environ. De chaque côté des plaques 1, 2, un tambour ouvert dlun côte 25, 26 entour les paires de sabots polaires 15, 21 ou 16, 22. A partir de son ouverture, la cavité du tambour 25, 26 est déterminée par une surface cy lindrique et par une surface tronconique qui s'y raccorde, de telle sorte qu'il subsiste un entrefer de 1 à 2 mm environ par rapport aux sabots polaires. L'épaisseur de la partie cylindrique et de la partie d'extrémité conique des tambours 25, 26 est à peu près la meme. Pour augmenter la résistance des tambours 25, 26, ceux-ci comportent, sur leur bord d'ouverture, une collerette 27, 28 en saillie radiale vers l'extérieur. La collerette 27 ou 28 sert à raidir mécaniquement le tambour 25 ou 261 ainsi que de bague de court-circuit pour les courants de Foucault induits dans le tambour. Sur leur partie radiale ex térieure, les tambours 25, 26 comportent des nervures 31, 32 ou 33, 34 qui sont cintrées sur la face frontale d'extrémité des tambours et qui s'étendent parallèlement à l'axe sur la surface cylindrique. Les nervures 31 à 34 servent à raidire et à refroidir les tambours 25, 261 et ont, par suite, la forme des aubes d'une soufflante. Les nervures d'une série 31, 33 sont, en alternance, plus longues que les nervures de l'autre série 32, 34. Pour augmenter le débit d'air, les nervures sont recouvertes par un capot annulaire 35, 36, chaque capot ménageant des entrées et des sorties d'air. Pour commander le débit d'air, des- lamelles bi-métalliques 37, 38 sont fixées sur les capots 35, 36, chaque fois entre deux nervures 31, 32 ou 33, 34. Ces lamelles ferment, à l'étant froid, le passage entre les nervues 31 à 34. Lorsque le trommel s'échauffe et qu'elles s'échauffent également, elles ouvrent plus ou moins le passage suivant la tr;tu.re régnant effectivement. Dans une zone annulaire, limitée par le pied des sabots polaires 15, 16 sur les anneaux po laire-s intérieurs 5, 6, et les pointes des sabots polaires 21, 22, les deux tambours 25, 26 présentent des ouvertures 40, i1. De préference, les parois intermédiaires 42, 43 qui subsistent sont constituées sous forme d'aubes de ventilateur qui, pendant la rotation des tambours, envoient de l'air frais dans les inter vailles existant entre les divers sabots polaires et les bobines 9, 10. La partie radiale extérieure des tambours 25, 26, dans laquelle sont induits des courants de Foucault, est portée par une bride 45, 46 partant d'un moyeu 47, 48 Les deux moyeux 47, 48 s'avancent dans les anneaux polaires 5, 6 et sont portés par des roulements à billes 49, 50 insérés dans. les anneaux polaires 5, 6 Les faces des moyeux 47, 48 en regard l'une de l'autre, comportent une denture frontale par laquelle ces moyeux viennent en prise mutuelle dans une ouverture 53, 54 des plaques 1, 2 Les deux tambours- 251 26 sont maintenus assemblés axialement par une tige filetée 57 et des écrous 55, 58 Par l'intermédiaire diun joint de cardan 56, un arbre d'entraînement est relié à la bride 45 de l'un des tambours 25 Lorsque les deux bobines 9, 10 sont excitées, elles engendrent un champ magnétique traversant l'anneau polaire 5 et ses sabots polaires 15, passant sur le tambour 25 à partir des faces dextrémité et de pourtour des sabots polaires, et, revenant du tambour sur les sabots polaires 21, traversant ceux-ci et l'anneau polaire 3, les plaques 1, 2, l'anneau polaire 4 et ses sabots polaires 22, passant ensuite sur le tambour 26 à partir des surfaces de pourtour et d'extrémité des sabots polaires 22, revenant sur les sabots polaires 16 et revenant, par ceux-ci et l'anneau polaire 6 ainsi que les plaques 1, 2, dans l'anneau polaire 5. Lorsqu'un champ magnétique est établi pendant la rotation des tambours 25, 26, des courants de Foucault sont induits dans ces tambours, ce qui les freine. Les courants de Foucault échauffent les tambours 25, 26 qui sont refroidis par l'air envoyé par les aubages. Les lamelles 37, 38 commandent le débit d'air de refroidissement qui est refoulé en fonction de l'importance de ltéchauffement des tambours 25, 26. Pour être complet, on remarquera que la partie des tambours dans laquelle sont induits les courants de Foucault peut aussi être formée par deux enveloppes tronconiques dont les inclinaison relatives forment un angle obtus. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir vautres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 ) Frein à courants de Foucault, notamment pour véhicules automobiles,du type comportant un stator portant une bobine et plusieurs sabots polaires,de polarité alternéesentourant alternativement le pourtour de la bobine, le frein comportant en outre un rotor ayant la forme dcun tambour ouvert d'un coté qui présente des nervures s'étendant sur l'autre face d'extrémité et,sur son pourtour, le stator entourant ce rotor en ménageant un entrefer, frein caractérisé en çe que les sabots polaires, partant du côté opposé à la face d'extrémité du tambour, sont prolongés parallèlement à la face d'extrémité du tambour, la section de la paroi d'extrémité du tambour,dans la zone des sabots polaires prolongés,étant approximativement égale à la section de la partie annulaire du tam bour 20 ) Frein à courants de Foucault suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les sabots polaires sont coudés suivant un angle obtus, la paroi d'extrémité et la partie annulaire du tambour étant inclinées l'une par rapport à l'autre suivant le même angle obtus. 3 ) Frein à courants de Foucault suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour comporte une cavité en forme de tronc de cône double. 4 ) Frein à courants de Foucault suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 3, caractérisé en ce que les nervures du tambour sont recouvertes par un capot ménageant, entre les extrémités des nervures, des ouvertures d'entrée et de sortie d'air frais. 5 ) Frein à courants de Foucault suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que la paroi d'extrémité du tambour comporte des ouvertures dans une zone annulaire9dans lquelle une série de sabots polaires se termine et ou lesDsabots polaires de l'autre série partent de l'anneau polaire. 60) Frein à courants de Foucault suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les parois intermédiaires limitant les ouvertures sont réalisées sous forme d'aubages de ventilateur. 70 ) Frein à courants de Foucault suivant l'une quelconque des revendications de 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que, sur..sa bordure, le tambour comporte une collerette en saillie' radiale.