Brevet FR2233742A1 — publié le 19750110

L'invention est relative aux ralentisseurs à courants de Foucaults notamment de véhicules, comprenant : un stator inducteur annulaire présentant dans sa partie centrale un manchon porteur de deux roulements coaxiaux ; et un rotor présentant un moyeu central porté par ces deux roulements, moyeu devant être lié en rotation à un arbre à ralentir, et deux induits de révolution encadrant l'inducteur, induits munis d'ailettes de refroidissement et solidarisés avec ledit moyeu, notamment par l'intermédiaire de deux couronnes de bras coudés. Elle vise plus particulièrement, parce que c'est dans leur cas que son application semble devoir offrir le plus dtin- térêt, mais non exclusivement, parmi ces ralentisseurs,ceux qui ont été décrits dans le brevet France nO 71 25099 déposé au même nom le 8 juillet 1971 et dans lesquels le moyeu central du rotor est constitué par un fourreau cannelé intérieurement et par un embout cannelé extérieurement introduit axialement dans ce fourreau, ledit fourreau et ledit embout étant respectivement -prolongés par des plateaux transversaux liés chacun d'une part à une couronne de bras -portant un induit de révolution et d'autre part à l'un de deux éléments, de l'arbre à ralentirentre lesquels ces plateaux sont axialement interposés. L' invention a pour but de rendre les ralentisseurs du genre en question tels qu'ils répondent mieux que jusqu'à ce jour aux diverses exigences de la pratique, notamment en ce qui concerne la simplification des montages, démontages, remontages et réglages de coaxialité entre le rotor et le stator. Elle est essentiellement caractérisée en ce que le manchon situé dans la partie centrale du stator est composé de deux bagues coaxiales engagées axialement l'une dans l'autre à coulissement doux le-long-de deux portées cylindriques complémentaires, bagues solidarisées l'une avec l'autre d'une manière amovible, la bague extérieure étant fixée sur le stator et la bague intérieure portant les deux roulements. Dans des modes de réalisation préférés on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - -la bague intérieure est prolongée à l'une de ses extrémités axiales par une collerette annulaire externe, - dans un ralentisseur selon l'alinéa précédent, les deux bagues sont solidarisées l'une avec l'autre par vissage axial d'un écrou coopérant avec un filetage prévu sur la surface extérieure de l'extrémité, de la bague intérieure, opposée à sa collerette, la bague extérieure étant plus courte que la bague intérieure et serrée axialement entre cet écrou et cette collerette, - dans un ralentisseur selon l'alinéa précédent, les deux bagues sont solidarisées mutuellement en rotation à l'aide d'au moins une goupille, - le volume annulaire occupé par les roulements et leur lubrifiant est délimité axialement par des joints d'étanchéité qui sont fixés sur la bague intérieure à l'aide de vis orientées axialement. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales d'autres dispositions dont certaines s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit l'on va décrire deux modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en demi-coupe axiale un ralentisseur à courants de Foucault établi conformément à l'invention. Les figures 2 et 3 montrent à plus grande échelle, également en demi-coupe axiale, respectivement la partie centrale de ce même ralentisseur et celle d'une variante d'un tel ralentisseur également établie conformément à l'invention. Le ralentisseur illustré sur la figure -1 est du type de ceux qui ont été décrits dans le brevet France ci-dessus. Il s'agit d'un ralentisseur autonome pour véhicule, clest-à-dire dont le stator est destiné à être directement supporté par le châssis du véhicule, indépendamment aussi bien du carter de la boîte de vitesses de ce véhicule que de celui du pont, et dont le rotor est destiné à être monté sur l'arbre de transmission dudit véhicule, généralement entre la boite et le pont. Le stator de ce ralentisseur est constitué par deux cuvettes annulaires 1 à fonds plats assemblées dos à dos et portant deux couronnes d'électro-aimants composés chacun d'un noyau 2 terminé par un épanouissement polaire 3 et entouré par une bobine 4. Les noyaux sont distribués par groupes de deux noyaux axialement en regard constitués par une même pièce magnétique traversant axialement les fonds des cuvettes 4. Les électro-aimants de chaque couronne sont en nombre pair, régulièrement répartis périphériquement et les électroaimants voisins de chaque couronne ont des polarités opposées. Les cuvettes 1 portent en leur partie centrale un manchon 5 sur lequel on reviendra plus loin. Ce manchon porte intérieurement deux roulements coaxiaux 6 et 7 dont l'un au moins est fretté ou emmanché à force et agencé de façon à résister aux poussées axiales, notamment par une géométrie à contacts obliques. Le rotor comporte un moyeu central 8 présentant une section axiale en H raccordé par deux couronnes de bras coudés 9 dont les extrémités forment ailettes de refroidissement-à deux disques de révolution 10 encadrant axialement à petite distance les épanouissements polaires 3. Ie moyeu 8 est composé de deux pièces cannelées complémentaires introduites axialement l'une dans l'autre, savoir un fourreau 11 cannelé intérieurement en 12 réalisé en une seule pièce avec un plateau 13 quille prolonge vers l'extérieur à l'une de ses extrémités et un embout 14 cannelé extérieurement en 15 réalisé en une seule pièce avec un plateau 16 qui le prolonge vers l'extérieur à l'une de ses extrémités. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le moyeu 8 peut entre intercalé dans l'arbre à ralentir par l'intermédiaire des deux plateaux 13 et 16. Les deux tronçons de l'arbre ainsi divisé sont respectivement solidaires en rotation de deux brides accouplées respectivement aux plateaux 13 et 16 au moyen de vis, boulons ou goujons non représentés. C'est sur les périphéries des deux plateaux 13 et 16 que sont fixés axialement, avec interposition de toutes cales d'écartement désirables, respectivement deux anneaux 18 portant chacun l'une des couronnes de bras 9. Les deux pièces 11-13 et 14-16 sont assemblées axialement entre elles par serrage d'une vis centrale 19 dans un taraudage 20 évidé axialement dans l'embout 14, ladite vis traversant un chapeau 21 qui prend appui axialement contre le fourreau 11. Ce serrage est limité par butée axiale mutuelle d'une bague d'écartement centrale 22, des deux cages internes des roulements 6 et 7, et de deux rondelles d'écartement terminales 23 et 24, ces différentes bague, cages et rondelles étant toutes montées sur la face cylindrique externe du fourreau 11, rentre les plateaux 13 et 16, lesquels prennent axialement appui contre lesdites rondelles à la fin du serrage de la vis 19. Cette construction connue présente un grand nombre d'avantages en ce qui concerne notamment la robustesse et le faible encombrement axial de la zone centrale - particulièrement précieuse pour les véhicules à transmission courte, c'est-à-dire pour lesquels la boite de vitesses est proche du pont - . Mais elle pose certains problèmes de montage etse prête mal à des démontages et remontages répétés du manchon porteur des roulemerits, par exemple en vue du remplacement, de la réparation ou du simple entretien de- l'un des éléments du rotor. La chose est due en particulier à la difficulté de conserver lors de ces manoeuvre de démontage et remontage la position relative initiale del'axe du manchon par rapport à celle des surfaces 31 des épanouissements polaires 3, séparées par un entrefer de la surface annulaire coopérante des disques induits 10, lesquelles surfaces 31 sont généralement rectifiées, après le montage initial du manchon 5 sur les cuvettes 1, à l'aide d'un outillage guidé avec précision à l'intérieur de l'alésage de ce manchon. En effet, non seulement des pièces en tôle telles que les cuvettes 1 ne peuvent pratiquement plus reprendre rigoureusement leur position initiale après un démontage et leur remontage sur le manchon 5, mais en outre la zone d'assemblage du manchon sur les centres desdites cuvettes est relativement fragile et les manoeuvres en question font intervenir des efforts importants, voire des chocs de grande intensité, du fait en particulier du poids des pièces concernées (le stator pouvant peser plusieurs centaines de kilogrammes) et des emmanchements à force. Or si les surfaces 31 ne reprennent-pas rigoureusement la position initiale résultant de leur usinage, il en résulte un défaut de coaxialité entre le rotor monté dans ce manchon et ces surfaces, c'est-à-dire entre les disques 10 et lesdites surfaces, ce qui modifie la géométrie des entrefers et réduit le rendement du ralentisseur s'il ne le met pas totalement hors service. On remédie à cet inconvénient, conformément à l'invention, en constituant le manchon 5 par deux bagues coaxiales, savoir l'une extérieure 25 (fig. 2) liée une fois pour toutes aux cuvettes 1, et 1'autre intérieure 26 recevant intérieurement les roulements 6 et 7, ces deux bagues étant engagées axialement de manière amovible l'une dans l'autre par coulissement doux, c'est-à-dire pratiquement sans jeu, d'une surface cylindrique externe de la bague intérieure 26 dans un alésage cylindrique complémentaire de la bague extérieure 25. L'assemblage de la bague externe 25 sur le bord des ouvertures centrales des cuvettes 1 peut être assuré par vissage de systèmes boulons 27-écrous 28 coagissant avec une collerette 29 qui ceinture cette bague 25, un tel vissage pouvant être ensuite rendu irréversible de toute manière désirable. Ledit assemblage peut également être assuré par soudage, sur ladite bague 25, des bords en question, alors avantageusement rabattus axialement sous forme de colliers 30, comme visible sur la figure 3. Dans les réalisations préférées illustrées, la bague interne 26 se termine à l'une de ses extrémités axiales par une collerette annulaire externe 31 et son autre extrémité axiale est filetée ext & ieurement de manière à pouvoir coagir avec un écrou extérieur 32. L'assemblage axial mutuel des deux bagues 25 et 26 est effectué par serrage de la bague extérieure 25, plus courte que la bague 26 emmanchée sur ladite bague 26 entre l'écrou 32 et la collerette 31. La solidarisation mutuelle de ces deux bagues 25 et 26 en rotation pourrait être assurée par des cannelures complémentaires ou de toute autre manière désirable 5 elle l'est ici à l'aide d'au moins une goupille 33 coagissant avec deux logements en regard de ces deux bagues. On voitencore sur les figures des garnitures d'étanchéité 34 propres à fermer le volume annulaire qui contient les billes ou rouleaux des roulements 6 et 7 et leur lubrifiant, garnitures interposées chacune radialement entre la bague'interne 26 et respectivement les rondelles 23 et 24. Ces garnitures sont fixées sur la bague 26 par serrage de vis 35 enfoncées axialement dans les extrémités axiales de ladite bague. L'invention présente un certain avantage en ce qui concer ne l'accessibilité de ces vis 35, ainsi qu'il résultera de l'exposé qui suit d'un montage complet du ralentisseur. On commence par fixer une fois pour toutes sur les cuvettes statoriques 1 la bague externe 25 du manchon, par exemple de l'une des deux manières indiquées ci-dessus. Puis à l'aide d'un outillage guidé dans l'alésage de cette bague 25, on rectifie les surfaces 31 des épanouissements polaires de façon qu'elles soient rigoureusement de révolution par rapport à l'axe de ladite bague et, dans le cas du mode de réalisation illustré, planes et perpendiculaires à cet axe. Indépendamment de ce montage statorique, le fourreau cannelé 11 reçoit successivement la rondelle d'écartement 23 en appui contre le plateau 13, une plaquette portant une garniture 34, le roulement 7 qui est fretté sur ledit fourreau contre la rondelle 23, et la bague entretois 22. La bague 26, dont les logements de roulements et la surface cylindrique extérieure qui coopère avec l'alésage de la bague extérieure 25 sont rigoureusement concentriques, est alors engagée sur le roulement 7 jusqu'à ce que celui-ci soit en appui contre l'épaulement 261. Au fur et à mesure de cette introduction, les vis 35 engagées dans des trous ménagés dans la plaquette support de la garniture 34 sont progressivement vissées dans la bague 26 à l'aide d'une clef plate engagée entre la collerette 31 et le plateau 13 ou d'une clef tubulaire traversant des trous 36 ménagés dans ce plateau. Dans le cas de l'emploi d'une clef plate l'accessibilité latérale est rendue ici possible par le fait que les bobines statoriques 2-4 ne sont pas encore solidarisées avec les éléments considérés, contrairement à ce qui était le cas dans les réalisations antérieures qui exigeaient obligatoirement le perçage dans le plateau 13 des trous 36. Ensuite, on frette le second roulement 6 sur le fourreau Il,enappui contre l'épaulement 261 et la bague entretoise 22. Puis on introduit cet ensemble à l'intérieur de la bague externe 25 après-mise en place des goupilles 33 et, après introduction à fond dudit ensemble à l'intérieur de cette bague 25, on visse l'écrou 32 sur l'extrémité filetée de la bague 26, après quoi on fixe sur cette extrémités, au moyen de vis 35, une autre plaquette portant une garniture 34. En fin de serrage, toutes les vis 35 peuvent être bloquées en rabattant contre l'un de leurs pans le bord 37 de la plaquette servant de support à la garniture correspondante. On arrête finalement le vissage de l'écrou 32 par rabattement d'une patte appropriée 38 de plaquette dans une encoche de cet écrou. On complète alors le montage par mise en place de la rondelle d'écartement 24 et introduction de la pièce cannelée 14-16 à l'intérieur de la pièce cannelée 11-13, la solidarisation de ces deux pièces étant achevée par serrage de la vis axiale 19 après traversée par celle-ci du chapeau 24. Les anneaux 18 portant les couronnes de bras 9 peuvent ensuite être montés avec les cales de réglage éventuelles sur les périphéries des plateaux 13 et 16, mais ces anneaux auraient pu être montés sur lesdites périphéries à un stade antérieur du montage. Comme les surfaces 31 sont rigoureusement de révolution autour de l'axe de la bague externe 25 les disques rotoriques 10 présentent en regard de ces surfaces des faces rigoureusement parallèles à celles-ci du fait rutiles demeurent rigoureusement de révolution autour de l'axe des pièces cannelées, elles-mêmes coaxiales avec la bague interne 26 et donc avec ladite bague externe 25. Comme exposé ci-dessus, cet avantage est important en ce qu'il permet de démonter le rotor en séparant du stator l'ensemble de la bague interne 26 et des éléments portés par cette bague, sans séparer dudit stator la bague externe 25, par exemple en vue de remplacer ou réparer un des éléments constitutifs de ce rotor tel que roulement, garniture, pièce canne lée..., puis de le remonter sans modifier la géométrie de ces entrefers. La variante illustrée sur la figure 3 diffère essentiellement du mode de réalisation des figures I et 2 par les deux dispositions suivantes - au lieu d'être séparées axialement l'une de l'autre par un épaulement interne 261 de la bague 26, comme dans la première réalisation, les cages externes des roulements 6 et 7 sont, dans la variante de la fig. 3, séparées axialement l'une de l'autre par une bague 39 présentant le même diamètre extérieur que ces cages : il est en effet plus facile de donner à une telle bague 39 qu'à 1'épaulement 261 une longueur axiale rigoureusement identique à celle de la bague 22, ce qui est nécessaire pour éviter la destruction rapide des roulements - au lieu d'être assurée par une couronne de vis 35 indépendantes introduites dans des trous taraudés dans le bout de la bague 26, la fixation de chaque garniture d'étanchéité 34 sur le bout correspondant de ladite bague est ici assurée par vissage d'une pièce annulaire unique 40 filetée extérieurement coagissant avec un filetage interne complémentaire prévu dans la bague 26, ladite pièce annulaire 40 étant agencée de façon à venir en fin de course prendre appui axialement contre la cage externe de l'un des roulements 6 et 7. Un conduit radial d'amenée de lubrifiant vers les roulements ou de départ de ce lubrifiant est illustré en 41 sur les figures : ce conduit est composé d'une succession de trous radiaux dont les diamètres peuvent différer de manière à autoriser de légers décalages angulaires relatifs des bagues ou manchons dans lesquels ils sont percés. Enfin, des trous taraudés 42 peuvent être ménagés dans le plateau 13 au niveau de la rondelle 23. Ainsi, pour le démontage du moyeu 8, des vis engagées dans ces trous permettent de chasser du fourreau 11 l'ensemble comprenant les roulements 6 et 7 et la bague interne 26. Comme il va de soi,- et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui,précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. Ainsi, l'invention peut être appliquée à tous les ralentisseurs hétéropolaires (i aimants multiples) ou homopolaires (à aimant unique), et quelle que soit la forme de l'induit et de l'inducteur, soit dans les casoù précédemment le fait de séparer et de réassembler le stator et le rotor risquait d'entraîner une modification de la géométrie de l'entrefer, soit dans ceux où l'on désire simplement pouvoir séparer et réassembler facilement le stator et le rotor. REVENDICATIONS 1. Ralentisseur à courants de Foucault comprenant un stator inducteur annulaire présentant dans sa partie centrale un manchon porteur de deux roulements coaxiaux ; et un rotor présentant un moyeu central porté par ces deux roulements, moyeu devant être lié en rotation à un arbre à ralentir, et deux induits de révolution encadrant l'inducteur, induits munis d'ailettes de refroidissement et solidarisés avec ledit moyeu, notamment par l'intermédiaire de deux couronnes de bras coudés, caractérisé en ce que le manchon (5) situé dans la partie centrale du stator est composé de deux bagues coaxiales engagées axialement l'une dans l'autre à coulissement doux le long de deux portées cylindriques complémentaires et solidarisées l'une avec l'autre d'une manière amovible, la bague extérieure (25) étant fixée sur le stator et la bague intérieure (26) portant les deux roulements (6 et 7). 2. Ralentisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague intérieure (26) est prolongée à l'une de ses extrémités axiales par une collerette annulaire externe (31). 3. Ralentisseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux bagues (25 et 26) sont solidarisées l'une avec l'autre par vissage axial d'un écrou (32) coopérant avec un filetage prévu sur la surface extérieure de l'extrémité, de la bague intérieure, opposée à sa collerette, la bague extérieure étant plus courte que la bague intérieure et serrée axialement entre cet écrou et cette collerette. 4. Ralentisseur selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que les deux bagues (25 et 26) sont solidarisées mutuellement en rotation à l'aide d'au moins une goupille (33). 5. Ralentisseur selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que la bague extérieure (25) est fixée sur lestator par soudage. 6. Ralentisseur selon l'une des précédentes revendications, caractérisé en ce que le volume annulaire occupé par les roulements (6 et 7) et leur lubrifiant est délimité axialement par des joints d'étanchéité (34) qui sont fixés sur la bague intérieure (26) à l'aide de vis (35) orientéesaxialement. 7. Ralentisseur selon lune des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le volume annulaire occupé par les roulements (6 et 7) et leur lubrifiant est délimité axialement par des joints d'étanchéité (34) qui sont fixés chacun sur la bague intérieure (26) à l'aide d'une pièce annulaire (40) filetée extérieurement et coagissant avec un filetage intérieur de ladite bague intérieure. 8. Ralentisseur selon la revendication 7, caractérisé en-ce qu'en fin de course les deux pièces annulaires (40) prennent appui contre les cages externes des roulements, qu'ils appliquent axialement contre une-bague cylindrique (39) présentant le même diamètre extérieur que lesdites cages.