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Title:
DEVICE FOR THE ELECTROMAGNETIC RETARDATION OF A VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/002031
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electromagnetic retarder for a motor vehicle. The inventive device comprises: a field stator (1), an armature rotor (2, 3) and a coil (5) which is intended to form a magnetic field B between the stator (1) and the rotor (2, 3), said rotor being disposed facing the coil (5). According to the invention, the opposing surfaces of the rotor (2, 3) and the flared section (11) are configured such that the surface of the rotor (2, 3) extends radially inwards and outwards in relation to that of the flared section (10, 11).

Inventors:
LIU ZENG GANG (FR)
Application Number:
PCT/FR2004/001618
Publication Date:
January 06, 2005
Filing Date:
June 25, 2004
Export Citation:
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Assignee:
TELMA SA (FR)
LIU ZENG GANG (FR)
International Classes:
B60T13/58; B60T13/74; H02K49/04; (IPC1-7): H02K49/04
Foreign References:
FR1102524A1955-10-24
FR2574228A11986-06-06
FR2577357A11986-08-14
US2640941A1953-06-02
FR1090553A1955-03-31
Attorney, Agent or Firm:
Gamonal, Didier (2 rue André-Boulle, Créteil Cedex, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Dispositif de ralentissement (0) électromagnétique pour un véhicule automobile comportant . un stator inducteur (1), . un rotor induit (2,3), . au moins une bobine (5), qui est portée par le stator (1) et qui est destinée à former un champ magnétique B entre le stator (1) et le rotor (2,3), le rotor (2,3) étant en regard de la bobine (5), . un noyau (9) placé à l'intérieur de la bobine (5) et solidaire du stator (1), . un épanouissement (10,11) polaire solidaire du noyau (9), . ainsi qu'un entrefer (14,43) entre l'épanouissement (10,11) polaire et le rotor (2,3), caractérisé en ce que les surfaces de l'épanouissement (10, 11) du stator (1) et du rotor (2,3) en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que la surface du rotor (2,3) s'étend dans la direction radiale en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport à celle de l'épanouissement (10,11).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rotor (2,3) présente un anneau (103,103', 203,303, 403), en ce que la surface du rotor (2,3) en regard de la surface de l'épanouissement (10,11) appartient à l'anneau (103,103') et en ce que l'anneau (103,103', 203,303, 403) déborde radialement par rapport aux épanouissements (10,11).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que, les surfaces de l'épanouissement (10,11) et de l'anneau (103,103') du rotor (2,3) en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre extérieur de l'anneau (103,103') du rotor (2,3) soit supérieur au diamètre externe de l'épanouissement.
4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces de l'épanouissement 10,11) et de l'anneau (103,103') du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre intérieur de l'anneau (103,103') du rotor (2,3) soit inférieur au diamètre interne de l'épanouissement.
5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que . le rotor induit comporte un rebord (17) intérieur et/ou un rebord (16) extérieur, les rebords (16,17) du rotor (3) induit se refermant ou se recourbant partiellement sur l'épanouissement (10,11) polaire.
6. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau (103,103') présente à sa périphérie externe un prolongement radial externe (105) et à sa périphérie interne un prolongement interne (106), qui s'étendent radialement en saillie respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur par rapport respectivement à la périphérie externe et interne des épanouissements (10,11).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les prolongements radiaux externe (205) et interne (206) de l'anneau (203) du rotor ont une épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'anneau (203) du rotor en regard des épanouissements (10).
8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les prolongements radiaux externe (305) et interne (306) de l'anneau (303) du rotor sont raccordés par des portions concaves (307, 308) à l'anneau (303) en regard des épanouissements (10).
9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les prolongements radiaux externe (405) et interne (406) de l'anneau du rotor sont de forme tronconique et se raccorde à l'anneau (403) du rotor en regard des épanouissements (10,11).
10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des surfaces en regard du rotor (3) et de l'épanouissement (11) comportent des motifs (15,60) en relief connexes et concaves.
Description:
Dispositif de ralentissement électromagnétique d'un véhicule Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de ralentissement électromagnétique d'un véhicule, dit aussi ralentisseur électromagnétique.

Dans le ralentisseur de l'invention, des fuites magnétiques ont été limitées, en conférant à un rotor une forme particulière. Une fuite magnétique correspond à des pertes de flux magnétique qui se produisent à une interface, entre deux éléments du ralentisseur. L'invention, en limitant ces fuites magnétiques a pour but d'optimiser le rendement de ralentissement associé au ralentisseur. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusivement pour réduire l'intensité de la vitesse des véhicules de type poids lourd comme les camions ou les bus.

On sait que pour ralentir des véhicules présentant une grande inertie liée au poids et à la vitesse du véhicule, il est nécessaire d'utiliser un freinage d'appoint, qui est un freinage d'endurance. En effet, un freinage classique, dit de service, faisant intervenir des patins de freins qui frottent contre un disque d'un moyeu d'une roue, n'est pas toujours suffisant pour assurer de manière sûre le freinage des véhicules poids lourds, notamment suite à une longue descente. Un freinage d'endurance permet ainsi de compléter le freinage de service mettant en oeuvre les patins de frein et donc de maintenir une vitesse déterminée et voulue du véhicule.

En outre, mme si le freinage classique avec des patins paraît convenable et qu'il ne nécessite pas l'introduction d'un freinage d'endurance, une usure prématurée des plaquettes est inéluctable. Sans freinage d'endurance, un conducteur doit sans cesse changer les plaquettes de frein.

Un freinage d'endurance permet donc aussi de limiter les changement de plaquettes et donc de faire des économies.

Etat de la technique Dans le but de réaliser ce freinage d'endurance, on utilise souvent un ralentisseur électromagnétique. On distingue trois types de ralentisseurs électromagnétiques.)) existe des ralentisseurs électromagnétiques de type

axial, des ralentisseurs électromagnétiques de type Focal (marque déposée), et des ralentisseurs électromagnétiques de type Hydrat (marque déposée). Les trois types de ralentisseurs électromagnétiques cités, sont caractérisés par leur emplacement sur un arbre moteur ou un arbre de transmission de mouvement à au moins une roue du véhicule.

Les ralentisseurs de type axial sont situés sur l'arbre de transmission.

Ils coupent cet arbre de transmission en deux. Deux joints de cardan sont utilisés pour les ralentisseurs axiaux comme visible dans la figure 1 du document DE A 39 08 234. Ces joints de cardan relient les ralentisseurs axiaux aux deux extrémités de l'arbre de transmission. Ces joints de cardan ont pour but d'éviter au ralentisseur axial de devenir mécaniquement hyperstatique en lui conférant des degrés de liberté suffisants. Dans le cas où le système serait hyperstatique, le ralentisseur ne posséderait pas assez de degrés de liberté permettant sa rotation adéquate, et au moindre choc il céderait et se séparerait du véhicule. Classiquement un ralentisseur électromagnétique axial se trouve sur la ligne de transmission de mouvement entre un pont et une boîte de vitesse du véhicule et présente un arbre de liaison entre les deux joints de cardan.

Dans un ralentisseur électromagnétique de type axial, le stator porte à sa périphérie interne un manchon équipé de roulements comme visible à la figure 1 du document US A 4 309 633. Ces roulements peuvent tre de type conique. Ces roulements interviennent de manière radiale entre l'arbre de liaison et le manchon et assurent le maintien de l'arbre en évitant qu'il se désaxe. Ces roulements calent l'arbre de manière à ce que les degrés de liberté de l'arbre lui permettent une rotation continue. Le ralentisseur axial se branche donc sur l'arbre de transmission.

En ce qui concerne les ralentisseurs électromagnétiques du type Focal, ils se trouvent en entrée du pont ou en sortie de la boîte de vitesse du moteur thermique du véhicule. Dans un exemple, les ralentisseurs focaux sont attachés ou reliés à un plateau d'un arbre d'entrée du pont par l'intermédiaire d'un joint cardan. Pour les ralentisseurs électromagnétiques focaux, l'arbre de transmission de mouvement est en une seule partie. Le pont d'un véhicule est la pièce qui entraîne un arbre de roue. Cet arbre de roue entraîne au moins une roue de ce mme véhicule. Un tel ralentisseur est décrit dans le document FR-A-2 577 357 (GB A 2 171 852) et se branche

sur l'arbre de sortie de la boite de vitesse ou sur l'arbre d'entrée du pont.

Le ralentisseur électromagnétique de type Hydrat est décrit par exemple dans le document FR-A-2 627 913 (US A 4 864 173). Ce ralentisseur est généralement monté en Focal. Le refroidissement d'un ralentisseur Hydral est effectué par un circuit d'eau de refroidissement du moteur du véhicule, tandis qu'un ralentisseur Focal ou axial utilise un ventilateur pour réaliser ce refroidissement. Par rapport à un ralentisseur électromagnétique Focal ou axial classique, le circuit d'eau du ralentisseur électromagnétique Hydral rend celui-ci plus performant.

De manière générale, la structure de base d'un ralentisseur électromagnétique, quel qu'il soit, comporte au moins un stator et au moins un rotor. Un faible entrefer correspondant à un espace existe entre le rotor et le stator. Le stator, s'il est inducteur, porte à proximité et le long d'une périphérie, au moins une bobine. Le rotor induit est placé selon un plan parallèle à un plan du stator inducteur. Le rotor tourne autour d'un axe du stator. Un mouvement de rotation est imprimé au rotor par l'intermédiaire d'un arbre de transmission du véhicule.

Le rotor, s'il est induit, ne porte pas de bobine (s). Le rotor induit est prévu pour assurer la fermeture du champ magnétique produit par les bobines solidaires du stator.

Dans certains cas, par exemple dans le document FR-A-2 627 913, le stator peut tre induit et le rotor inducteur. Dans ces cas, le rotor inducteur porte les bobines et le stator induit ne porte aucune bobine.

Généralement, les ralentisseurs électromagnétiques comportent un nombre pair de bobines de polarités alternées. Souvent, les ralentisseurs électromagnétiques comportent au moins six bobines. Une bobine possède une forme cylindrique circulaire creuse. Cependant, la forme de la bobine peut tre autre que circulaire : une bobine peut tre par exemple carrée, elliptique ou de toute autre forme géométrique.

Les bobines sont formées par l'enroulement d'un fil électrique autour de la forme de révolution choisie. Dans un exemple, les bobines sont réalisées à partir d'un fil de cuivre recouvert d'une couche citrique isolante.

L'enroulement du fil de cuivre permet de définir un axe de la bobine perpendiculaire au sens d'enroulement du fil électrique.

Les ralentisseurs électromagnétiques de type axial comportent

généralement deux rotors et deux stators. Les deux stators comportent des flasques accolées sur une face opposée à une face d'insertion des bobines et forment ainsi un seul stator relié au châssis du véhicule. L'assemblage entre les deux stators et le châssis est de préférence réalisé par l'intermédiaire de blocs élastiques.

Les ralentisseurs électromagnétiques de type Focal comportent généralement deux rotors et un stator. Le stator est relié au carter de la boîte de vitesse ou du pont. Les deux rotors sont assemblés entre eux. Dans un exemple, les rotors sont fixés sur les extrémités axiales d'une pièce intermédiaire axiale en forme de manchon traversant l'orifice central du stator. Cette pièce intermédiaire porte un disque sur lequel se montent un arbre de transmission et un arbre menant de la boîte vitesse ou mené du pont.

Un phénomène physique appelé phénomène des courants de Foucault permet aux ralentisseurs électromagnétiques de réaliser le ralentissement effectif du véhicule et donc le freinage d'appoint, c'est-à-dire le freinage d'endurance. Ces courants de Foucault, sont aussi appelés courants magnétiques. Ces courants apparaissent dans une masse métallique placée dans un champ magnétique variable.

Dans une application, le champ magnétique des trois ralentisseurs est fourni par des bobines dont les polarités sont alternées. Les trois types de ralentisseurs possèdent des noyaux de préférence en fer doux montés dans les bobines et des épanouissements qui ont pour but de prolonger l'effet magnétique de la bobine. L'épanouissement polaire est une pièce polaire qui guide le champ magnétique des bobines. Dans certains cas, l'épanouissement possède une forme particulière qui le fait dépasser de la bobine afin d'optimiser le passage d'un flux magnétique. Le flux magnétique est lié à l'intensité du champ magnétique ainsi qu'à la surface de la pièce polaire que le champ traverse.

L'épanouissement et les noyaux forment une masse métallique. En présence de cette masse métallique, et du champ magnétique créé par les bobines, et lorsqu'un du rotor du ralentisseur tourne, la valeur, la direction et le sens du champ magnétique deviennent variables. Les courants de Foucault apparaissent alors de manière à ce que un couple qui leur est associé s'oppose à la rotation du rotor. Ce couple lié à l'apparition de

courant permet ainsi aux ralentisseurs électromagnétiques de s'opposer au mouvement de l'arbre moteur du véhicule et de ralentir le mouvement du véhicule.

Ce ralentissement est réalisé en fonction de l'intensité du courant parcourant les bobines et en fonction de la vitesse de rotation du rotor. Les courants et la vitesse de rotation du rotor sont à l'origine d'un couple de freinage et d'une énergie de freinage. L'énergie de freinage est convertie en chaleur. Pour dissiper cette chaleur, les ralentisseurs électromagnétiques utilisent des systèmes de refroidissement.

La puissance d'un ralentisseur dépend de celle des courants de Foucault. Or le champ ou le flux magnétique généré par les bobines forme un circuit magnétique entre la bobine, l'épanouissement et le rotor. Donc plus particulièrement, la puissance d'un ralentisseur dépend aussi du flux magnétique que le ralentisseur est capable de transmettre entre le rotor et l'épanouissement.

L'épanouissement et le rotor possèdent chacun des surfaces planes et lisses et ils sont séparés par l'entrefer.

Plus précisément la surface plane du rotor appartient à un anneau ou disque annulaire que présente celui-ci.

Bien que cet entrefer ne mesure que 1,5 mm, des pertes magnétiques ou des fuites magnétiques apparaissent à l'interface entre l'anneau du rotor et l'épanouissement. Ces fuites peuvent tre très importantes, environ égales à 10% de l'énergie globale produite par les courants de Foucault du ralentisseur en rotation.

En conséquence, 10% du champ magnétique ne passe pas dans le rotor. Et en d'autres termes, ces dix pourcents de pertes magnétique ne contribuent pas au freinage du véhicule.

Par ailleurs, ces fuites magnétiques engendrent un échauffement du ralentisseur. Le ralentisseur doit en effet tourner à vive allure pour compenser ces pertes magnétiques et assurer un freinage d'appoint et d'endurance adéquat. A ce phénomène de rotation rapide est lié un dégagement de chaleur important. Dans certains cas, la température du ralentisseur peut atteindre des températures supérieures à cent degrés. La chute de performance d'un ralentisseur électromagnétique est notable à de telles températures. Et la répétition de ces surchauffes peut entraîner un

dysfonctionnement total du ralentisseur électromagnétique.

Objet de l'invention Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de remédier à ces problèmes de fuites magnétiques dues à l'entrefer entre l'épanouissement et le rotor ainsi qu'au problème de surchauffe du ralentisseur qui lui est indissociable.

En effet, l'invention récupère une grande partie d'un flux magnétique perdu au niveau d'un entrefer en modifiant la géométrie classique de l'anneau d'un rotor.

Pour ce faire les surfaces de l'épanouissement et du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que la surface du rotor induit s'étend, dans la direction radiale, en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport à celle de l'épanouissement.

L'anneau recouvre donc les épanouissements.

Ainsi les surfaces de l'épanouissement et de l'anneau du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre extérieur de l'anneau du rotor induit soit supérieur au diamètre externe de l'épanouissement.

Les surfaces de l'épanouissement et de l'anneau du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre interne de l'anneau du rotor induit soit inférieur au diamètre interne de l'épanouissement.

Le ralentisseur selon l'invention crée alors une surface d'échange augmentée entre l'épanouissement et du rotor, par rapport à une surface d'échange classique en sorte que les fuites magnétiques sont diminuées.

Dans un mode de réalisation les surfaces en regard l'une de l'autre du rotor et de l'épanouissement sont planes.

Cette disposition est simple et économique.

Pour diminuer encore les fuites, dans un mode de réalisation l'anneau du rotor présente un prolongement radialement saillant par aux

épanouissements en combinaison avec un arrangement dans lequel au moins l'une des surfaces de l'épanouissement et du rotor en regard l'une de l'autre est mise en relief. Cette mise en relief a pour effet de changer l'allure et la forme de l'entrefer.

De préférence les surfaces de l'épanouissement et de l'anneau du rotor sont mises en relief de manière complémentaire.

Dans un exemple, la surface d'un rotor présente des parties linéaires qui peuvent tre en dents de scie.

Par ailleurs dans un autre mode de réalisation, le rotor possède des rebords permettant de l'encastrer directement dans l'épanouissement à l'écart de l'entrefer près. Ces rebords, associés à la modification de forme du rotor, augmentent considérablement la surface d'échange ou de transmission du flux magnétique entre le rotor et l'épanouissement. Ces rebords associés à une forme en relief du rotor optimise le freinage et limite les pertes magnétiques à moins de deux pourcents.

L'épanouissement possède une forme géométrique complémentaire de celle du rotor. En particulier, lorsque la surface du rotor en regard de l'épanouissement est en ligne brisée de révolution, la surface de l'épanouissement en correspondance est une ligne brisée de révolution.

La présente invention a donc pour objet un dispositif de ralentissement électromagnétique pour un véhicule automobile comportant : - un stator inducteur, - un rotor induit, - au moins une bobine, qui est portée par le stator et qui est destinée à former un champ magnétique entre le stator et le rotor, le rotor étant en regard de la bobine, - un noyau placé à l'intérieur de la bobine et solidaire du stator, - un épanouissement polaire solidaire du noyau, - ainsi qu'un entrefer entre l'épanouissement polaire et le rotor, caractérisé en ce que les surfaces de l'épanouissement et du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que la surface du rotor induit s'étend dans la direction radiale en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport à celle de l'épanouissement.

Selon une autre caractéristique les surfaces de l'épanouissement et

du rotor en regard l'une de l'autre comportent des motifs en relief connexes et concaves, ces motifs connexes et concaves étant complémentaires dans le rotor de ceux du stator, ces motifs connexes et concaves étant de révolution.

Dans une forme de réalisation de l'invention, les surfaces en regard du rotor et de l'épanouissement comportent des motifs dont des normales à des surfaces de révolution sont inclinées par rapport à l'axe du rotor et à toutes les directions radiales du rotor.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif. Ces dessins montrent : - Figure 1 : une représentation schématique d'un ralentisseur vu en coupe. Une première des parties du ralentisseur a été réalisée suivant l'invention avec usinage particulier du rotor et du stator et une seconde partie du ralentisseur a été réalisée suivant l'invention sans usinage particulier du rotor et de l'épanouissement.

- Figure 2 : une représentation partielle schématique d'un ralentisseur selon l'invention où les surfaces en regard du rotor et de l'épanouissement comportent chacune un motif unique complémentaire par rapport à l'autre.

- Figure 3 : une représentation partielle schématique d'un ralentisseur électromagnétique selon l'invention où la surface en regard entre le rotor et l'épanouissement comportent des motifs de révolution et en relief répétés sur tout le contour de leur surface.

- Figure 4 : une représentation partielle schématique d'un ralentisseur selon l'invention où les surfaces en regard du rotor et de l'épanouissement sont planes.

- Figure 5 : une vue en perspective, avec arrachement local pour montrer les épanouissements, d'un ralentisseur selon l'invention équipé des surfaces de la figure 4.

- Figure 6 à 8 sont des vues schématiques montrant différentes formes de l'anneau du rotor en regard des épanouissements.

Description d'exemples de réalisation préférés de l'invention La figure 1 représente schématiquement une vue en coupe d'un ralentisseur 0 présentant deux parties réalisées de manière différente. Une des parties du ralentisseur 0, à gauche de l'axe de symétrie transversal 20, a été réalisées selon un premier mode de réalisation de l'invention. Une autre partie du ralentisseur 0, à droite de l'axe 20 est réalisée selon un second mode de réalisation de l'invention sans usinage particulier comme dans l'état de la technique. Dans cette figure l'axe de symétrie axial du ralentisseur porte la référence 18.

Le ralentisseur 0 selon l'invention comporte un stator 1 inducteur ainsi que deux rotors induits 2 et 3. Ces deux rotors 2 et 3 sont reliés ensemble par l'intermédiaire de boulons qui assurent ainsi une rotation synchronisée des deux rotors 2 et 3 comme décrit dans le document FR-A-2 577 357.

Ainsi le stator 1 est encadré par les deux rotors 2,3 en matériau ferromagnétique, qui sont tous les deux supportés par un plateau central 140 lui mme monté en porte à faux sur un bout d'arbre (non visible) sortant par exemple du carter de la boite de vitesse. Chaque rotor 2,3 comporte une couronne de bras coudés, formant des ailettes de ventilation, solidaire d'une bague de support fixée sur ledit plateau à l'aide des goujons 4 traversant les deux bagues et le plateau formant une entretoise entre les deux bagues implantées dans l'ouverture centrale du stator 1.

Le plateau, comme visible dans le document FR-A-2 577 357, est accouplé à la bride terminale d'un joint de cardan du côté opposé au bout de l'arbre de la boite de vitesse. Les deux rotors 2,3 à ailettes et de forme annulaire sont en variante dotés de bras, non coudés et d'orientation transversale, qui se fixent à leur extrémité interne sur un manchon ou tube intercalaire traversant l'ouverture centrale du stator. Le plateau se fixe alors à l'une des extrémités du tube où entre les extrémités comme visible respectivement dans les figures 1 et 7 du document FR-A-2 744 856 (US A 5 855 264) Le stator 1 comporte, comme mieux visible à la figure 5, un flasque transversal 150 troué centralement pour le passage des bras coudés ou en variante du tube intercalaire.

Le flasque présente à sa périphérie externe un rebord d'orientation axiale pour le rendre rigide. La forme du rebord est visible par exemple à la

figure 2 du document FR-A-2 577 357 et dépend des applications. Ce flasque est destiné à tre fixé, de manière connue, par exemple sur le carter de la boite de vitesse, par l'intermédiaire d'une structure en cloche visible par exemple dans le document FR-A-2 744 856. Ce flasque porte une couronne de bobines 5 dont le nombre dépend des applications. Une seule bobine 5 est visible à la figure 1. Les bobines 5 sont agencées pour former deux suites annulaires de pôles magnétiques, c'est-à-dire un ensemble de pôles, à polarités alternées de proche en proche, qui sont agencés circonférentiellement en couronne.

Chaque bobine 5 comporte un support (non référencé) en matière isolante autour duquel est enroulé du fil en cuivre 6-7 revtu d'un isolant.

Chaque bobine 5 présente un axe 8 correspondant à un axe d'un noyau 9 en matériau magnétique, ici avantageusement ferromagnétique, sur lequel est monté la bobine 5 par l'intermédiaire de son support.

Les noyaux 9 sont solidaires du flasque du stator 1 et donc du stator.

Ces noyaux 9, appartenant aux pôles magnétiques, se trouvent en regard des rotors 2,3 qui présentent un axe commun de symétrie 18. Les noyaux 9 présentent à chacune de leurs extrémités axiales des épanouissements polaires 10 et 11 également en matériau ferromagnétique.

Les épanouissements 10 et 11 sont montés sur chaque noyau 9 de support de bobine 5 par l'intermédiaire des vis 12 et 13 de manière à ce que les épanouissements 10 et 11 et chaque noyau 9 forment un ensemble solidaire.

II est prévu une rondelle de butée 120, qui est plaquée contre l'épanouissement 10 sous l'action d'un élément élastique sollicitant le support de la bobine au contact du stator 1, plus précisément au flasque 150 (figure 5) que comporte celui-ci.

Les épanouissements 10 et 11 et les noyaux 9 permettent d'augmenter et de guider le champ magnétique créé par les bobines 5 et traversant le stator 1.

Un entrefer 14 existe entre le rotor 2 et l'épanouissement 10. Dans un exemple cet entrefer 14 possède une longueur de un millimètre. Cet entrefer 14 est nécessaire à la rotation sans frottement du rotor 2 autour de l'axe 18.

Un second entrefer 43 permet aussi d'assurer une rotation sans frottement entre l'épanouissement 11 et le rotor 3. Dans les deux cas, les entrefers 14

et 43 suivent respectivement la géométrie et la forme des rotors 2 et 3 et des l'épanouissements 10 et 11 en présence.

Pour plus de précisions sur la structure du ralentisseur on se reportera à la figure 5, dans laquelle on voit le stator 1 avec son flasque porteur 150, le rotor 2 de forme annulaire, la couronne de bobines 5 portées chacune par un noyau solidaire du flasque 150, une partie de la couronne de bras coudés 300 du rotor 2, une partie de la bague 301 solidaire de l'extrémité libre des bras coudés 300 et la forme des épanouissements 10.

Plus précisément chaque bras 300 se termine par un tronçon axial d'extrémité 310 de raccordement à la bague 301.

La référence 126 indique l'enroulement du fil pour former de manière précitée une bobine 5.

Le rotor 2 est monobloc et est en matière magnétique, ici ferromagnétique, tout comme le rotor 3. Chaque rotor 2,3 en fonctionnement défile en rotation devant la succession des bobines 5, c'est- à-dire de l'ensemble des pôles. magnétiques alternés.

Ces rotors sont obtenus par moulage. Ils présentent une jante annulaire 102 venue de moulage avec un anneau 103 ainsi qu'avec la bague 301, les bras 300 et des entretoises courtes 311. La jante 102 délimite avec l'anneau 103 et les bras 300, formant ailettes de ventilation en étant inclinés axialement à leur périphérie interne, des canaux de ventilation. L'anneau 103 est en regard des épanouissements 10 et constitue la partie active du rotor 2 par laquelle transitent les courants de Foucault.

La jante 102 est ici parallèle à l'anneau 103. En variante la jante 102 est de forme tronconique et donc inclinée par rapport à l'anneau 103.

Les bras 300 forment des entretoises de liaison entre la jante 102 et l'anneau 103. Les bras appartiennent à une série d'entretoises de liaison 510 entre la jante 102 et l'anneau 103. Cette série d'entretoises 510 comporte également des entretoises courtes 311, qui alternent circonférentiellement avec les bras 300 et s'étendent sur la hauteur ou largeur radiale de l'anneau 103. Les entretoises 311 sont plus nombreuses que les bras 300. Les entretoises 311 et les bras 300 sont répartis ici circonférentiellement de manière régulière et sont conformés pour former des ailettes de ventilation. Les entretoises 311 et les bras 310 ont par exemple une forme courbe, par exemple tuilée.

Les épanouissements 10,11 ont une épaisseur constante et sont circonférentiellement dissymétriques. Ils ont globalement la forme d'un trapèze à sommets (les coins supérieurs) inclinés. Le centre de ce trapèze est décalé circonférentiellement par rapport à l'axe 8 du noyau 9 et de sa bobine 5 associée pour augmenter les couples dus aux courants de Foucault. Ces épanouissements présentent (figure 1) un diamètre extérieur D2 définit par la périphérie externe de l'épanouissement, c'est-à-dire par le grand côté du trapèze globalement de forme annulaire, et un diamètre interne D4 définit par la périphérie interne de l'épanouissement, c'est-à-dire par le plus petit côté du trapèze globalement de forme annulaire.

Le stator 1 présente un flaque 150 de forme globalement carrée à coins arrondis. Les noyaux 9 s'étendent perpendiculairement au flasque 150.

Ce flasque présente au niveau de ces coins des pièces de fixation 151 avec deux trous pour le passage de vis de fixation sur la structure en cloche solidaire ici du carter de la boîte de vitesse ou du pont arrière. Le rebord du flasque 151 porte un connecteur, ici non visible, relié aux extrémités des enroulements des fils des bobines pour alimentation électrique de celles-ci. Les bobines 5 sont groupées par paire, que l'on alimente électriquement en fonction des besoins de freinage d'appoint, formant freinage d'endurance.

Lorsque au moins une paire de bobine est alimentée électriquement il se crée un champ magnétique, qui passe du noyau de la première bobine au rotor, puis du rotor au noyau de la deuxième bobine et enfin du noyau de la deuxième bobine au noyau de la première bobine.

Le rotor 3 diffère du rotor 2 par son anneau référencé en 103'.

Plus précisément des différences existent le rotor 2 et l'épanouissement 10 et le rotor 3 et l'épanouissement 11.

L'anneau 103'du rotor 3 possède en effet des motifs, tandis que l'anneau 102 du rotor 2 n'a pas été usiné. De mme, les deux épanouissements 10 et 11 ne possèdent pas la mme forme.

L'épanouissement 11 est usiné avec des motifs 60 en relief.

Les surfaces en regard du rotor 3 et des épanouissements 11 présentent donc des reliefs.

En revanche, l'épanouissement 10 est un épanouissement

présentant une surface 100 plane en regard de la surface plane 200 de l'anneau 103 du rotor 2. Avec le rotor 3 et les épanouissements 11 on optimise encore la surface de transfert d'un flux magnétique associée au champ magnétique B. Les performances du ralentisseur électromagnétique sont donc encore augmentées avec l'anneau 103'et l'épanouissement 11.

Dans tous les cas, pour diminuer les fuites magnétiques et augmenter les performances du ralentisseur électromagnétique, les surfaces de l'épanouissement 10,11 du stator 1 et du rotor 2, 3, ici de l'anneau 103,103', en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que la surface du rotor induit 2,3 s'étend, dans la direction radiale, en saillie vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport à celle de l'épanouissement.

L'anneau 103, 103'recouvre donc radialement et circonférentiellement les épanouissements 10, 11. Cet anneau déborde radialement vers l'intérieur et vers l'extérieur par rapport aux épanouissements 10,11.

Autrement dit la hauteur ou largeur radiale des anneaux est supérieure à celles des épanouissements 10,11 de manière à assurer un recouvrement de ceux-ci.

Ainsi comme visible dans les figures, les surfaces de l'épanouissement et du rotor, ici de l'anneau de celui-ci, en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre externe D1 de l'anneau 103,103'du rotor induit 2,3 soit supérieur au diamètre externe D2 de l'épanouissement 10,11 du stator 1.

Les surfaces de l'épanouissement et du rotor en regard l'une de l'autre sont configurées en sorte que radialement le diamètre intérieur D3 de l'anneau 103,103'du rotor induit soit inférieur au diamètre interne D4 de l'épanouissement 10,11.

On augmente ainsi, du point de vue magnétique, les surfaces d'échange entre les anneaux 103,103'et les épanouissements.

Ainsi, le ralentisseur 0 selon l'invention comportant un rotor 2,3 tournant à vitesse réduite, assure un freinage d'appoint équivalent au freinage généré par un ralentisseur classique de l'état de la technique dont le rotor tourne à vitesse élevée. L'intért de l'invention est qu'à vitesse réduite, l'échauffement du ralentisseur est limité. Or lorsque le ralentisseur électromagnétique classique chauffe de manière inconditionnelle, on sait

que ses performances chutent. Le ralentisseur électromagnétique selon l'invention, qui évite la surchauffe, possède donc des performances quasiment constantes et invariables dans le temps.

Les surfaces en regard des épanouissements 10 et de l'anneau 103 sont, de manière précitée, planes en sorte que la solution est simple et économique.

Dans les figures 1,4 et 5 l'anneau 103 présente à sa périphérie externe un prolongement radial externe et à sa périphérie interne un prolongement interne, référencés respectivement en 105 et 106 dans les figures 4 et 5. Ces prolongements s'étendent radialement en saillie respectivement vers l'extérieur et vers l'intérieur par rapport respectivement à la périphérie externe et interne des épanouissements 10.

Dans la figure 1 les surfaces en regard des épanouissements 11 et de l'anneau 103'présentent, de manière précitée, des motifs 15,60, qui sont de forme complémentaire.

En effet, ces motifs 15,60 sont réalisés de manière à ce que l'anneau 103'du rotor 3 et l'épanouissement 11 du stator 1 puissent s'encastrer ou se loger l'un dans l'autre. A l'endroit où l'anneau 103'présente une protubérance, l'épanouissement 11 présente un creux dans lequel la protubérance peut se loger et inversement. Cet effet d'encastrement ou de complémentarité donne donc du relief aux motifs 15,60 et aux surfaces de l'anneau 103'du rotor 3 et de l'épanouissement 11 du stator 1 en regard l'une de l'autre.

Plus précisément, les surfaces en regard du rotor 3 et de l'épanouissement 11 comportent des motifs 15,60 en relief qui sont connexes et concaves. En effet, ces motifs 15,60 connexes et concaves présentent alternativement une protubérance et un creux. Ces motifs 15,60 connexes et concaves sont complémentaires dans le rotor 3 de ceux de l'épanouissement 11 du stator. Lorsque le rotor présente un motif 15,60 concave, le stator présente un motif connexe.

De plus, ces motifs 15,60 sont de révolution : ils existent tout autour de la couronne décrite par la rotation du segment délimité par les extrémités de l'épanouissement 11 autour de l'axe 18. Les motifs on ici une forme triangulaire.

Ces motifs 15,60 de révolution et en relief s'opposent et proposent une variante à la surface 100 plane de l'anneau 103 du rotor 2 et de l'épanouissement 10 situés à droite de l'axe 20. Comparativement à la surface 100 plane du rotor 2, la surface 110 de l'anneau 103'du rotor 3 est plus grande en raison des motifs 15 qui lui donnent du relief.

Or le flux magnétique est une grandeur directement liée à la surface des pièces au travers desquelles le champ magnétique B circule. Ce flux magnétique augmente avec la surface 110 du rotor que le champ traverse perpendiculairement. Pour le rotor 3 présentant des motifs, les lignes du champ magnétique B se tordent perpendiculairement sur toute sa surface 110. Ces torsions de champ B à la surface 110 permettent de ne pas perdre de champ à l'interface entre le rotor 3 et l'épanouissement 11. Les pertes magnétiques associées au ralentisseur réalisé selon l'invention sont donc encore réduites grâce aux motifs 15,60.

Par ailleurs, le rotor induit 3 comporte un rebord extérieur 16 et un rebord intérieur 17 qui sont annulaires et d'orientation axiale. Ces rebords permettent d'englober et de contenir partiellement les épanouissements 11 rotor 3 dans l'anneau 103'. L'anneau 103'entoure les épanouissements.

Plus précisément, les rebords 16 et 17 se recourbent partiellement sur le contour extérieur de l'épanouissement 11. Ces rebords 16 et 17 ont pour effet de prolonger la surface d'échange entre l'épanouissement 11 et le rotor 3. Les rebords 16 et 17, comme la création de relief sur les surface de l'épanouissement 11 et du rotor 3 optimise la transmission du flux magnétique du rotor 2 vers l'épanouissement 11 ou inversement.

Les rebords 16,17 appartiennent à des prolongements radiaux vers l'intérieur et vers l'extérieur de l'anneau 103'par rapport à la surface des épanouissements 11.

Les motifs 15,60 du rotor 3 et de l'épanouissement 11 combinés à l'agrandissement de la surface 110 d'échange en prolongeant les bords des rotors permettent de limiter au maximum les fuites magnétiques.

Toutes les combinaisons sont possibles.

Ainsi, comme visible en pointillés à la figure 4, le prolongement radial externe 105 est en variante doté du rebord 16 externe d'orientation axiale de la figure 1.

De mme en variante le prolongement radial interne 106 de la figure 4

est en variante doté du rebord 17 interne d'orientation axiale de la figure 1.

L'anneau 103 peut présenter les motifs 15.

Ainsi dans une réalisation de l'invention, le rotor possède des rebords d'orientation axiale 16 et 17 qui prolongent la surface, 100,110 du rotor en regard de l'épanouissement.

Dans une réalisation, les motifs 15 ne sont réalisés que sur une surface de l'anneau 103'du rotor. Ces motifs 15 sont réalisés sur la plus grande surface en regard de l'épanouissement. Ces motifs 15 ne sont pas réalisés dans les rebords 16 et 17 du rotor 3. Des variations de réalisation sont cependant possibles.

Par exemple, en plus des motifs 15, on peut envisager de réaliser des motifs 19 dans les rebords 16 et 17 du rotor qui sont en regard de l'épanouissement et qui s'encastrent dans les extrémités de l'épanouissement 11. Cette solution technique optimise l'échange ou la transmission de flux magnétique sur toute la surface d'échange de l'interface entre le rotor 3 et l'épanouissement 11.

On peut aussi envisager de réaliser uniquement les rebords 16 et 17 recourbés sur le rotor 3 du ralentisseur 0. Dans ce cas aucun usinage de motif 15 ou 19 n'est réalisé dans le rotor 3.

On peut aussi ne réaliser que les motifs 15 du rotor 3 du ralentisseur.

Dans ce cas, on peut envisager que le rotor 3 présente une surface 110 en relief mais cette surface ne possède que l'un des rebords 16 ou 17.

Le ralentisseur ne pourrait aussi ne posséder qu'un rebord 16 ou un rebord 17. Un rebord unique pourrait éventuellement faciliter la fabrication industrielle du rotor 3.

Dans tous les cas cités ci-dessus, l'épanouissement 11 possède toujours une forme complémentaire du rotor 3.

A priori, pour une des solutions techniques choisie, tous les rotors 3 du ralentisseur 0 selon l'invention devraient présenter une forme identique réalisée par un mme usinage. Toutefois, on peut imaginer que seuls certains des rotors 3 du ralentisseur possèdent une forme selon l'invention.

Notamment, on peut alterner un rotor 2 avec un rotor 3 qualifié d'encastré.

L'utilisation du ralentisseur 0 peut tre réalisée dans un branchement avec un ralentisseur du type Focal ou axial. Ce branchement peut tre réalisé sur une entrée d'un pont ou sur l'arbre de sortie d'une boîte de

vitesse ou sur l'arbre d'entrée d'un pont pour un camion ou un bus.

La figure 2 représente une réalisation d'un ralentisseur 40 selon l'invention avec comme à la figure 1, une représentation d'une seule bobine et d'un seul noyau. II en sera de mme à la figure 3. Un noyau 21 autour duquel du fil 22-23 est enroulé avec l'intervention d'un support isolant, pour formation de manière précitée d'une bobine, possède un épanouissement 24. Cet épanouissement 24 prolonge le noyau 21 et optimise la valeur d'un champ magnétique B ainsi que la propagation de ce champ B. Le ralentisseur 40 comporte un rotor 27 de forme annulaire.

Les surfaces en regard de l'anneau 27 du rotor et de l'épanouissement 24 comportent des motifs 41,29 dont des normales N à des surfaces de révolution, sont inclinées par rapport à l'axe 28 du rotor et à toutes les directions radiales du rotor. En fait, une normale N est perpendiculaire à un plan P tangent à une surface de révolution de l'anneau 27 ou de l'épanouissement 24 en un point donné de ce cette surface de révolution. Dans un exemple, cette normale N est inclinée par rapport à l'axe 28 et à tous les rayons du rotor 27.

Plus particulièrement, l'épanouissement 24 présente un motif 41 qui est unique et triangulaire : le motif 41 est une dent de scie. Le motif 41 de l'épanouissement 24 ou de l'anneau 27 du rotor pourrait éventuellement posséder une forme arrondie 26 ou en créneau 30.

L'anneau 27 possède un motif 29 qui est complémentaire au sens de la complémentarité des surfaces en regard l'une de l'autre exposé dans la figure 1. L'anneau 27 peut s'encastrer dans l'épanouissement 24. Ici, l'épanouissement 24 possède un motif 41 avec une dent dont l'angle au sommet vaut a. Grâce à cette dent particulière, on augmente la surface 25 d'origine de l'épanouissement 24 qui aurait été un simple plan. La surface d'échange engendrée par le motif 41 possède une valeur équivalente à la multiplication de cette surface 25 d'origine par un facteur positif supérieur à un valant 1/cos (o/2).

L'anneau 27 comportant le motif 29 en dents de scie simple peut tre difficile à usiner. Des cassures nettes pouvant tre difficile à obtenir avec un moule. Une des variantes de l'invention consiste donc à réaliser un motif 29 possédant une forme 26 arrondie ou elliptique qui est plus facile à usiner que la dent. L'anneau 27 présente au moins un prolongement 400, ici radial

externe, s'étendant radialement en saillie vers l'extérieur par rapport à l'épanouissement 24. L'anneau 27 présente ici également un prolongement radial interne 401 s'étendant radialement en saillie vers l'intérieur par rapport à l'épanouissement 24.

D'une autre manière, une transmission du champ magnétique entre l'épanouissement 24 et l'anneau 27 peut tre améliorée en multipliant les dents 29 ou les arrondis 26 sur les surfaces constituant l'interface entre cet épanouissement 24 et ce rotor 27.

La figure 3 présente d'ailleurs une variante de la figure 2, dans laquelle un anneau 36 de rotor et d'un épanouissement 35 ont été réalisés avec des motifs 32 multiples et en dents de scie. L'anneau 36 présente au moins un prolongement 500, ici radialement interne, s'étendant radialement en saillie vers l'intérieur par rapport à l'épanouissement 35. L'anneau 36 présente également un prolongement radial externe 501 s'étendant en saillies vers l'extérieur par rapport à l'épanouissement 35.

Un ralentisseur 50 comporte le noyau 21 déjà décrit sur la figure 2 autour duquel du fil de cuivre 22 et 23 est enroulé avec intervention d'un isolant pour formation de la bobine. Seul la forme 31 de l'épanouissement 35 et la forme 39 de l'anneau 36 diffèrent par rapport à la figure 2.

En effet, les formes 31 et 39 sont configurées pour former des motifs respectivement 32,37 en dent de scie. On peut aussi tre en présence de motif 33 possédant une forme arrondie ou en dent de scie. En général, les formes 31 et 39 sont réitérées sur toute la largeur 34 de l'épanouissement 35 et de l'anneau 36 du rotor. L'épanouissement 35 et le rotor 36 possèdent des formes 31 et 39 qui sont complémentaires.

Un angle ß correspondant à un angle du sommet des dents de scie 37 du rotor se retrouve sur les motifs 32 en dents de scie de l'épanouissement 35. La surface d'échange de flux magnétique entre l'épanouissement 35 et le rotor 36 est augmentée d'un facteur multiplicatif de 1/cos (p/2). Dans le cas d'un motif 32,37 multiple, cette surface est encore plus grande qu'avec un motif simple, chaque motif 32,37 créant une augmentation significative de surface. La surface d'échange augmente alors au prorata du facteur 1/cos (P/2).

Dans cet exemple les dents sont identiques sur toute la surface de contact. Toutefois, on peut imaginer des motifs 32,37 en dents de taille et

de forme variable mais toujours complémentaires sur les surfaces du rotor 36 et de l'épanouissement 35 en regard l'une de l'autre. On peut aussi choisir dans ce cas pour le motif 33 une forme arrondie générant une forme en vague lorsqu'on le répète. Cette forme peut dans certain cas faciliter le moulage du rotor 36 et de l'épanouissement 35. Eventuellement, on peut aussi alterner sur la surface d'échange 37 des motifs 33 arrondis et des motifs 32 en dents de scie pour un moulage particulier.

En variante l'anneau 103 du rotor 2 est modifié.

Plus précisément la forme de l'anneau est optimisée pour tenir compte des échauffements dus aux courants de Foucault ce qui rend le ralentisseur encore plus fiable.

Ainsi à la figure 6 les prolongements radiaux externe 205 et interne 206 ont une épaisseur inférieure à l'épaisseur de l'anneau 203 du rotor en regard des épanouissements 10.

II en est de mme dans les figures 7 et 8.

A la figure 7 les prolongements radiaux externe 305 et interne 306 sont raccordés par des portions concaves, respectivement 307 et 308, à l'anneau 303 en regard des épanouissements 10.

A la figure 8 les prolongements radiaux externe 405 et interne 406 sont de forme tronconique et se raccorde à l'anneau 403 en regard des épanouissements 10.

L'épanouissement est avantageusement prolongé dans un sens comme décrit dans le document US-A-5 942 826. Dans toutes les figures 1 à 3, le dispositif de ralentissement électromagnétique ou ralentisseur électromagnétique comporte au moins une bobine, un noyau placé à l'intérieur de la bobine et un anneau de rotor placé en regard de la bobine et de son noyau solidaire d'un épanouissement avec présence de motifs complémentaires du type simple ou multiple appartenant à l'anneau du rotor et à l'épanouissement. Le motif présente dans une forme de réalisation une forme en créneau ou en variante une forme courbe.

Toutes les combinaisons sont possibles.

Bien entendu en variante le ralentisseur n'est pas traversé par l'arbre de transmission de mouvement à au moins une roue du véhicule automobile, tel qu'un camion ou un bus, cet arbre intervenant entre la boîte de vitesse et le pont arrière du véhicule.

Ainsi en variante le ralentisseur est positionné en décalage par rapport à cet arbre de transmission, notamment en décalage par rapport à l'arbre de sortie principal de la boîte de vitesse et/ou en décalage par rapport à l'arbre d'entré du pont entre lesquels intervient l'arbre de transmission. L'arbre de transmission et lesdits arbres de sortie et d'entrée constituent un dispositif de transmission de mouvement à au moins une roue du véhicule automobile Par exemple le ralentisseur se monte en lieu et place d'un ralentisseur du type hydrodynamique à roue de turbine et roue d'impulseur agissant sur un arbre secondaire de la boîte de vitesses.

Avantageusement un multiplicateur de vitesse intervient entre l'arbre du ralentisseur relié au rotor de celui-ci et le dispositif de transmission de mouvement ou l'arbre secondaire de la boîte de vitesse.

Ce multiplicateur comporte par exemple un train d'engrenages comportant au moins deux roues dentées.

Bien entendu l'invention est applicable à un ralentisseur électromagnétique du type Focal à tube intercalaire et à tous les ralentisseurs du type axial.

Les entretoises courtes 311 et les bras sont en variante rapportés sur la joue et l'anneau du rotor par exemple par soudage.