通気を行うための手段を備える電磁制動機
【課題】制動機の寸法を小さくし、ノイズを低減させる。
【解決手段】 本発明は、基本的には、ステータ（１７０）またはロータ（１０１）を囲むハウジング（１０２）と、空気流を発生するための手段（１４０）〜（１４２）と、前記空気流を進入させることができるようにする少なくとも１つの入口（１２０）と、前記空気流を排出するのに使用される少なくとも１つの出口（１２０）とを備える制動機（１００）である。ハウジングまたは制動機のステータによって支持された冷却チャンバ（１１１）〜（１１２）の間に、またはこれら冷却チャンバを貫通するように、出口（１２１）〜（１２３）が形成されている。
【解決手段】 本発明は、基本的には、ステータ（１７０）またはロータ（１０１）を囲むハウジング（１０２）と、空気流を発生するための手段（１４０）〜（１４２）と、前記空気流を進入させることができるようにする少なくとも１つの入口（１２０）と、前記空気流を排出するのに使用される少なくとも１つの出口（１２０）とを備える制動機（１００）である。ハウジングまたは制動機のステータによって支持された冷却チャンバ（１１１）〜（１１２）の間に、またはこれら冷却チャンバを貫通するように、出口（１２１）〜（１２３）が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気を行うための手段を備える電磁制動機に関する。本発明の目的の１つは、かかる制動機の冷却、特にそのコイルの冷却を促進することにある。本発明の別の目的は、制動機の作動によって生じるノイズを低減させることにある。本発明は、大重量タイプの車両、特に、ローリーまたはバスの運動を制動するために特に有利であるが、本発明の用途は、これだけに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
一般的な条件では、電磁制動機は、車両をより安全にし、より耐久性のあるものとするために、車両の制動を支援するものである。電磁制動機は、少なくとも１つのステータと、少なくとも１つのロータとを備えている。ステータは、ギアボックスケーシングまたは車両の伝動シャフトのケーシングに接続されている。この場合、伝動シャフトは、制動機を取り付けるためにカットされない。伝動シャフトがカットされないとき、この伝動シャフトは、「フォーカル（ＦＯＣＡＬ）」（登録商標）制動機と称される。変形例では、ステータが車両のシャーシに固定され、伝動シャフトはカットされる。
【０００３】
ロータの一部は、伝動シャフトのユニバーサルジョイントのフランジに結合されたプレートに接続される。このプレートは、車両軸の入力シャフトまたはギアボックスの出力シャフト、もしくは接続シャフトに結合される。この接続シャフトは、伝動シャフトがカットされるとき、別のプレートに接続できる。一例では、ロータは、２つの部品から成り、ステータの各側に位置し、ステータの軸線を中心として回転する。
【０００４】
フランス国公開特許第FR-A-2577357号に記載されている例では、電磁制動機のステータは、コイルのリングを支持し、磁界を発生する。より詳細に説明すれば、各コイルは、ステータに固定された磁性材料から製造されたコアに取り付けられる。ステータがコイルを支持するとき、ステータは誘導性となる。フランス国公開特許第FR-A-2577357号では、ロータは磁性材料から製造され、誘導性となっており、このロータは制動機の通気を行うファンを有する形状となっている。
【０００５】
ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号に記載の別の例では、ロータはコイルのリングとコアとを支持している。この例では、ロータは磁界を誘導し、ステータは誘導性である。ステータは、チャンバも支持しており、このチャンバ内では、冷却のための流体が流れる。かかる制動機は、水冷式制動機または「ヒドラル（Ｈｙｄｒａｌ）」（登録商標）制動機と称される。
【０００６】
電磁制動機によって生じるブレーキトルクの発生は、渦電流の原理に基づく。内部で誘導ロータが回転している被誘導ステータが、磁界を受けるからである。この磁界は、ロータに取り付けられたコイルによって発生し、コイルは、ペアで機能することが好ましく、各コイルは、ロータに属す突出したコイルのまわりに巻かれている。各コイルのペアは、１つの磁界を形成し、この磁界は、コイルの１つのコアからステータおよびロータを通過し、別のコアまで延びて閉じる。
【０００７】
従って、ロータが回転し始めると、被誘導ステータ内で渦電流として知られる電流が生じる。この電流は、ロータの運動に抗する性質を有するブレーキトルクを発生する。ロータが駆動シャフトと共に回転するにつれ、ブレーキトルクは、車両の駆動シャフトの運動に抗する。従って、このトルクは、車両の減速または停止に寄与する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
誘導ロータを含む制動機に対し、渦電流は、ステータとロータの加熱を生じさせる。導電性材料から製造されるコイルおよびステータを通過する電流は、ステータの壁、およびロータ全体を加熱する性質がある。この加熱現象は、ジュール効果と称され、一般に導電体を電流が流れるときに生じる。従って、電磁制動機のパワーは、ステータおよびコイルから熱を放出できる容量によって制限される。
【０００９】
従って、一例では制動機のステータは３００ｋＷのパワーを散逸させ、制動機のコイルは、８ｋＷの大きくないとは言えないパワーを散逸する。性能の低下を防止し、制動機の誤作動を防止するために、このパワーに関連した熱を排出する必要がある。
【００１０】
この熱を排出するための種々のシステムは、公知となっている。例えばヨーロッパ公開特許第EP-A-031559号に記載されているように、ロータと一体的なファンを使用することが可能である。この空気流発生器は、ロータによって散逸された熱を排出するために空気流を発生するようになっている。
【００１１】
このヨーロッパ公開特許第EP-A-031559号は、ステータの壁が冷却流体の循環を可能にする冷却チャンバを支持する解決案も開示している。冷却チャンバの低温液とステータの高温壁との間で、熱交換が発生する。従って、ステータの壁からの熱を、冷却液に排出できる。
【００１２】
しかし、この冷却チャンバシステムおよび通気システムには限界がある。冷却チャンバによってステータを効率的に冷却できるが、コイルからチャンバが離間するにつれ、所望する通りに効果的に、チャンバはコイルを冷却できなくなるからである。
【００１３】
ファンは、ドライバーに極めて不快な可聴ノイズを発生するおそれがある。更にファンは、極めてかさばり、制動機の重量も増す。かさばりと大重量のために、ファンは、所定のギアボックスまたはギア車軸に対し、制動機の適合性を低下させる。ファンは、シャフトまたはロータと一体的であるが、ロータが発生する空気流路は、ランダムであって、乱れがあり、かつ最適化されない。
【００１４】
更にファンは、大量のエネルギーを消費する。
【００１５】
制動機がエネルギーを過剰に消費することは、所定の環境内における流体圧力の変動によって、この環境内で粒子の循環が生じるということによって説明できる。従って、圧力の所定の変動に対し、流体のいくつかの可能な流量が存在する。この流量は、流路および流体が環境内を循環する際に受ける困難度によって決定される。
【００１６】
従って、本発明の目的は、制動機を通過する空気の循環、外部ファンのサイズ、およびこのファンが発生する可聴ノイズの問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的のために、本発明は、空気の流れの通過を容易にするように、輪郭部上に多数の孔または開口部を備えた電磁制動機を使用するものである。より詳細には、本発明に係わる制動機は、空気の流れの循環を容易にするように、制動機の壁に形成された入口開口部および排出開口部を備えている。実際に空気の流れは、制動機のラジアル壁に一般に形成されるか、またはロータシャフトに対して傾斜した入口開口部に進入し、ラジアル壁または傾斜した壁、もしくは制動機の軸線と平行な壁のいずれかに形成された排出開口部を通って、制動機から離間する。当然ながら、制動機は、強力な空気の流れを進入させ、かつ排出するように、数個の入口開口部と数個の出口開口部とを有している。
【００１８】
本発明により、新規な可能性が提供される。従って、熱交換表面を小さくし、よって性能を維持しながら、制動機のかさおよびサイズを小さくすることが可能である。変形例では、制動機のサイズを維持し、かつその性能を増すことができる。この制動機は、より高い温度の環境内で機能できる。特に自動車のエンジン、またはその他の任意の熱源に隣接する利用可能な空間内において、制動機のロータのシャフトに作用する速度倍増器により制動機を設置することが可能である。この制動機は軽量化できる。本発明に係わる解決案により、空気流の循環によって生じるノイズを低減できる。
【００１９】
一般に、制動機を冷却するための空気流の循環は、単独では使用されず、冷却チャンバから成る冷却液による冷却手段と共に組み合わせて使用される。このような組み合わせの目的は、ステータのコアとコイルのコアの双方において、冷却機の冷却を最大値まで最適にすることにある。このような混合冷却により、所望する性能を得ながら、制動機のサイズおよび重量を更に低減することが可能となる。
【００２０】
変形例では、制動機の性能を増す。冷却液が充填された２つの独立した冷却チャンバの間に、排出開口部が形成される。スロットルスロートにより互いに離間した２つの水チャンバを貫通する排出開口部を形成することもできる。一実施例では、排出開口部は、同一のチャンバに属す。変形例として、入口開口部と排出開口部とを、冷却チャンバに対してオフセットされることもできる。
【００２１】
空気の流れを形成するために、制動機は、制動機の回転要素に取り付けられた、すなわち回転要素と一体的な１つ以上のブレードを備えている。一実施例におけるこのブレードは、回転要素に取り付けられたファンに属する。ブレードは、例えば溶接、リベット締めまたはネジ止めにより、関係する回転要素に取り付けられたプレート、またはプロファイルベースに固定されている。
【００２２】
変形例では、ブレードは、回転要素に別々に取り付けられるか、またはこれらから突出している。
【００２３】
従って、制動機のロータ、または発電機のロータ、または制動機のシャフト自身のいずれかにブレードを取り付けること、すなわち、固定することが可能である。ブレードの回転は、回転運動のときに作動する制動機の要素によって生じるので、ブレードは、空気の撹拌に関連するエネルギー以外のエネルギーは消費しない。その理由は、ブレードは、制動機の回転部品の回転によって利益を得ているからである。従って、ブレードは、小径、すなわち制動機のケーシングの外部のファンよりも小さい径を有する内部ファンに属する。
【００２４】
一例では、ブレードは、直径が大きく、従って機械的な損失が大きい、制動機が供給する大量の電気エネルギーを消費するような、ケーシングの外部に設けられているファンのブレードよりも、エネルギー消費量が少ない。
【００２５】
更に、制動機のロータまたは発電機のロータに取り付けられているブレードは、外部ファンを使用する場合と比較して、ノイズが極めて小さい。実際に外部ファンは、極めてノイズが大きく、大量のパワーを消費する。その理由は、外部ファンは、直径が大きいので、圧力低下が大きい状態で、制動機を空気流が通過できるようにしなければならないという制限を満たさなければならないからである。
【００２６】
空気の流れを形成するために、種々のタイプのブレードを使用できる。各タイプのブレードは、空気の流れに特定の流路を生じさせる。まず、ロータのシャフトの軸線と平行な空気流の吸引、およびシャフトの軸線と直角な空気流の排出を生じさせる遠心タイプのブレードを使用することができる。シャフトの軸線と平行な空気流の吸引、およびこの軸線に対して傾斜した流路に沿って空気流を排出させる螺旋ー遠心タイプのブレードを使用することもできる。
【００２７】
最後に、シャフトに平行な空気流の吸引、およびシャフトに平行な排出を生じさせる軸流タイプのブレードを使用することもできる。
【００２８】
実際に、制動機は、いくつかのタイプのブレードの組み合わせを含むことができる。本発明に係わる制動機は、１つの同じタイプのいくつかのブレードを含むことができ、使用するブレードおよび空気流路に従って、入口開口部および出口開口部が形成される。このブレードの目的は、コイルを冷却するように、空気流をコイルに接触させることにある。従って、螺旋ー遠心タイプのブレードは、所定の制動機に対し、コイルのアクセス可能な部分、例えばそのヘッドのできるだけ近くを流れる空気流を形成できる。
【００２９】
更に空気の所定の流れを形成するために、異なる所定の機能を有するブレードを使用することを考え付くことができる。例えば、第１ブレードが、外部環境から空気を取り込む吸引ブレードの役割を満たすことができ、これら第１ブレードは、この空気を第２ブレードへ送り、第２ブレードは、この空気を外部へ排出する。このようなブレードの組み合わせによって、制動機内部の空気の流れを多くし、かつ調節することが可能となる。
【００３０】
制動機において、同じ吸引方向を含む空気の流れを、ブレードによって生じさせることができる。従って、特定の実施例では、制動機は、空気の流れが制動機の一端を通過するようにさせ、更に別の端部を通して、空気の流れを排出させるブレードを備えている。従って、空気の流れは、制動機の全長方向に制動機を通過させ、制動機を冷却する。
【００３１】
変形例として、ブレードが、制動機の一端を通過するように空気を吸引し、中心部でこの空気を排出するようにできる。
【００３２】
変形例として、互いに吸引方向が異なる空気の流れを形成するブレードを形成することが可能である。この変形例では、空気の流れは、シャフトの２つの端部を通過するように、制動機の内部に進入する。この次の空気の流れが、ほぼ制動機の中心で排出されると、制動機のロータのすべてが冷却される。この変形例では、制動機内部の空気の流量は、２つの空気の流れが合流するゾーン内の制動機の中心に位置するロータのまわりで、極めて大きくなる。
【００３３】
極めて高温に加熱される傾向がある、制動機の中心にあるコイルおよびロータは、このように流量が極めて大きいことにより、冷却される。
【００３４】
特定の実施例では、一部のブレード、および一部のロータは、その内部に孔、チャンネルまたは開口部を有する。これらの開口部は、１つのロータから別のロータに空気を通過できるようにすると共に、制動機の均一な冷却を保証するようになっている。更にこれらの開口部によって、ロータおよびそのコイルの冷却が熱伝達によって可能となっている。その理由は、空気が開口部内において、ロータと接触するからである。
【００３５】
ロータは、導電性材料から製造されているので、この空気は、ロータのベースを冷却し、次にその中心を冷却し、次にコイルを冷却する性質を有する。変形例では、これら開口部またはチャンネルは、発電機のロータ内または制動機のロータ内に孔開けされている。
【００３６】
本発明の一実施例における制動機は、車両の少なくとも１つの車輪に運動を伝達するシャフトよりも高速で回転するシャフトおよびロータを有するように構成されており、この伝動シャフトは、例えば後軸とギアボックスとの間で作用するシャフトとなっている。速度の増加は、例えば速度倍増器によって達成できる。従って、本発明によれば、必要な性能を得るとともに、制動機のサイズおよび重量を低減することができる。
【００３７】
本発明は、コイルおよび本体を備え、この本体が取り付けられているロータと、
軸線を有し、前記ロータを共に回転するように駆動するシャフトと、
前記ロータを囲むか、または収納するステータまたはケーシングと、
空気流を発生するための手段と、
前記制動機のロータのコイルに給電するための発電機とを備える電磁制動機において、
前記空気流が進入できるようにする少なくとも１つの入口アパーチャー、および前記空気流が出るようにする少なくとも１つの排出アパーチャーとを有し、前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記制動機のケーシングまたはステータによって支持された２つの冷却チャンバの間に、または１つ以上の冷却チャンバを貫通するように形成されていることを特徴とする電磁制動機である。
【００３８】
以下の詳細な説明および添付図面を読めば、本発明について更に良好に理解できると思う。図面は、単に説明のためのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
各図面にわたって、共通する部品には、同一の符号をつけてある。
【００４０】
図１は、本発明の制動機１００の軸方向半断面図である。電磁タイプの制動機１００は、ステータ１７０を支持するケーシング１０２と、シャフト１１０と、シャフト１１０に固定されたロータ１０１と、本体を含むロータ１０１によって支持された電気コイル（符号なし）と、シャフト１１０に回転自在に固定されたブレード１４０〜１４２と、コイルに給電するための発電機（本明細書では軸方向に細長い形状となっている）とを備えている。
【００４１】
ケーシング１０２は、アパーチャーすなわち開口部１２０〜１２３を有し、これらの開口部は、ブレード１４０〜１４２と共に、コイルにおける熱の良好な排出を可能にする。開口部１２０〜１２３およびブレード１４０〜１４２は、通気装置に属する。中空のケーシング１０２は、弾性的に自動車の固定部分に取り付けられるようになっている。シャフト１１０は、ロータ１０１の軸線である対称軸線を有する。
【００４２】
ステータ１７０は、磁性材料から製造されたケーシング１０２と一体化されている。変形例では、ステータは、ケーシング１０２と別個であり、このケーシングに取り付けられている。ステータ１７０は、ロータ１０１を囲んでおり、ロータの本体は、軸方向に細長い形状のラジアルコア（符号なし）をその外周部に有する。コアと本体１０５とは、磁性材料から製造されている。
【００４３】
各コイルは、コアのまわりに巻かれた電気ワイヤーを備えている。コイルは、コアと共に誘導極のリングを構成しており、これらの極を、電流が通過すると、極性が交互に異なるようになっている。コイルは、要求される制動に従い、ペアで機能する。
【００４４】
コイルには、公知の態様で、発電機によって給電がなされる。発電機は、この目的のためにシャフト１１０に固定された被誘導ロータ１３０を囲む誘導ステータ１３１を有する。発電機は、ロータ１０１に対して軸方向にずれているので、ロータ１３０と１０１とは、軸方向にずれている。
【００４５】
ロータ１３０は、ロータ１０１の径よりも小径であり、ロータのコイルは、このロータ１０１の本体１０５の各側において、軸方向に突出して延びるヘッド１０３、１０４を有する。従って、これらヘッド１０３、１０４は、マスクされておらず、アクセス可能である。
【００４６】
円筒形をしたケーシング１０２には、誘導ステータ１３１が固定されている。ケーシング１０２は、その外周部に軸方向を向く環状周辺壁を有し、この周辺壁の内部には、ステータ１３１が取り付けられている。
【００４７】
ロータ１０１のコアの外周部とケーシングの周辺壁の内周部との間には、また、誘導ステータ１３１の内周部とロータ１３０の外周部の間には、ラジアル空気ギャップが存在する。
【００４８】
ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号に記載されているように、被誘導ロータ１３０内で誘導される、交流を発生する多数の極を有する誘導ステータ１３１のための励磁電流を、必要に応じて調節するためのマニュアル制御部材を備えた調節回路が設けられている。
【００４９】
誘導ステータ１３１とロータ１３０とは、このヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号の図２から分かるように、コイルを支持する本体を有する。このヨーロッパ公開特許は、ロータ１３０とロータ１０１のコイルとの間で作動するブリッジ整流器をも示している。例えばＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタまたはダイオードを有するこのブリッジは、ロータ１３０からの出力において、交流をＤＣ電流に整流し、ロータ１０１に固定されたコイルにＤＣ電流を給電するようになっている。
【００５０】
これらのコイルは、上記の態様で、本体１０５のコアのまわりに巻かれている。より詳細に説明すると、各コイルは、電気絶縁性材料から製造された支持体に取り付けられており、関連する支持体のコアにスリップ嵌合されている。説明を簡潔にするために、コイルは、本例ではそれら支持体によって本体１０５に取り付けられているものとする。
【００５１】
一実施例では、シャフト１１０は、自動車の少なくとも１つの車輪に運動を伝達するようになっており、このシャフトは、ギアボックスと自動車の後車軸との間で作動する。
【００５２】
一実施例におけるケーシング１０２は、ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号（図３）に記載されているように、ギアボックスのケーシングに固定されている。変形例では、ケーシング１０２は、後軸のケーシングまたは自動車のシャーシに固定されている。別の変形例では、シャフト１１０は、この伝動シャフトと別個のものであり、シャフトに対してオフセットしている。例えばロータ１０１のシャフト１１０と、この伝動シャフトまたはこれに固定されたプレートとの間で、速度倍増器が作動する。
【００５３】
変形例では、この速度倍増器は、シャフト１１０とギアボックスとの間で作動し、例えばタービンホイールとインペラホイールとを有するハイドロダイナミックタイプの制動機を取り付けるようになっている。
【００５４】
速度倍増器は、例えば少なくとも２つの歯付きホイールを備えるギアトレインの形態で製造されている。このホイールは、シャフト１１０が伝動シャフトに平行となるか、または直角となることができるように、円錐タイプのものとすることがある。
【００５５】
変形例では、速度倍増器は、ベルトまたはチェーンタイプとなっている。この速度倍増器によって、制動機のサイズおよび重量を小さくすることが可能となっている。従って、制動機の熱交換表面は小さくなっているが、電磁制動機を冷却し、制動機の良好な性能を維持しなければならない。一般的な条件では、コイルに給電がなされると、コイルは加熱されるので、コイルを効果的に冷却しなければならない。
【００５６】
この冷却は、ブレード１４０〜１４２およびアパーチャー１２０〜１２３により、後述するようにして行われ、ステータ１７０とロータ１０１との間の空気ギャップを、正確に維持することができるようになっている。
【００５７】
ブレード１４０〜１４２とアパーチャー１２０〜１２３とは、上記のように、ステータ１３１およびロータ１３０が有するコイルのヘッド１０３〜１０４を良好に冷却するための通気装置に属する。より正確には、ロータ１３０は、板金製のパケットの形態の本体を有し、この本体は、コイルを取り付け、三相タイプまたは変形例では六相タイプのアーマチュアを形成するための溝（本例では半閉鎖タイプである）を有する。
【００５８】
ロータ１３０のコイルは、ロータ１３０の本体の各側で延びるヘッド１０８、１０９を有する。ステータ１３１は、板金製のパケットの形態をした本体に対して、径方向に突出するアームを有する。絶縁サポートを介在させた状態で、ステータ１３１のアームのまわりには、ステータのコイルが巻かれている。従って、ステータ１３１のコイルは、アームの各側で軸方向に延びるヘッド１０６、１０７を有する。
【００５９】
通気装置１４０〜１４２、１２０〜２１３によって、上記のように、コイルのヘッド１０３、１０４、１０６〜１０９を良好に冷却することができる。ブレード１４０〜１４２は、後述するようにファンに属している。
【００６０】
ヘッド１０３および１０４を有するコイルは、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向く軸線を有する。従って、本体１０５に取り付けられたコイルは、軸線に対して主に径方向を向く磁界を発生する。更にこの磁界は、一対のコイルを通過するように、ループバックする。
【００６１】
磁界は、第１コイルのコアを通過するように進み、次に、空気ギャップを通過した後、ロータ１０１に進入するように形成される。次に磁界は、ロータ１０８内を伝搬し、第２コイルのコアに再び進入し、空気ギャップを通過する。最後に、磁界は、再び第１コイルのコアに進入することにより、そのループを終了する。この磁界は、ステータ１７０を貫通することにより、ステータ１７０を加熱する性質がある渦電流を形成する。
【００６２】
ステータ１７０は、ロータ１０１を囲み、かつ、その外周部に、軸方向を向く環状壁を備えている。この環状壁は、冷却チャンバ１１１および１１２により中空とされている。
【００６３】
冷却チャンバ１１１および１１２は、少なくとも１つの大きい伸長部と、１つの小さい伸長部とを有する。大きい伸長部は、シャフトに対して平行に開口している。チャンバ１１１および１１２は、本例では、制動機のステータ１７０内で中空とされ、環状となっている。
【００６４】
変形例では、これらのチャンバは、Ｘ、ＹまたはＺの形状をしており、ステータ内で一部が中空となっている。チャンバ１１１および１１２は、ステータ１７０から独立した内側カバーを備えることがある。このカバーは、一部が中空にされたステータの壁を、ハーメチックに閉じている。
【００６５】
冷却チャンバ１１１および１１２の目的は、高温の壁と、チャンバ１１１および１１２内を循環する低温の冷却液との間で熱交換を行わせることにより、ステータ１７０の冷却を行うことである。制動機の中空となっていない壁に、チャンバ１１１および１１２を追加することができる。
【００６６】
チャンバ１１１と１１２とは、ステータ１３１とロータ１１２の径方向外側にそれぞれ位置している。冷却液は、例えば自動車の冷却液とされている。チャンバ１１１および１１２は、冷却液と循環させるための入口および出口を有する。
【００６７】
ブレード１４０〜１４２の目的は、吸引空気流１７９および排出空気流１８０〜１８２を発生させることである。これらの空気流１７９〜１８２は、ケーシング１０２の内部を循環し、コイルのヘッド１０３、１０４、１０６〜１０９を冷却する。
【００６８】
吸引空気流１７９は、ブレード１４０〜１４２に到達し、制動機１００の内部に進入する吸引空気流に対応している。一方、排出される気流１８０〜１８２は、ブレード１４０〜１４２を離間し、制動機１００から再び出る排出空気流に対応している。ブレード１４０〜１４２は、シャフト１１０が回転し始めるときに、空気を移動させるよう、一致して作動する。
【００６９】
制動機のロータ１１１には、ブレード１４０が取り付けられている。シャフト１１０には、ブレード１４１が取り付けられており、発電機のロータ１３０には、ブレード１４２は取り付けられている。より詳細に説明すれば、ロータ１０１の本体１０５およびシャフト１１０には、ブレード１４０および１４１がそれぞれ取り付けられている。その理由は、ブレード１４０がコイルのヘッド１０３および１０４、特にコイルのヘッド１０３の近くに位置しているからである。
【００７０】
ブレード１４０は、このヘッド１０３と制動機１０のシャフト１１０との間に位置している。ブレード１４０は、本体１０５から離間してもよいし、この本体１０４と一体的でもよい。ブレード１４１は、支持体１５０によってシャフト１１０に取り付けられている。このブレード１４１は、シャフト１１０と一体的でもよいし、またはシャフトに取り付け、これに固定してもよい。ブレード１４２は、ブレード１４０と同じように、発電機のロータ１３０の本体に取り付けられている。
【００７１】
変形例として、ブレード１４０〜１４２は、ロータ１０１上の異なる位置において、シャフト１１０に取り付けてもよいし、また直接コイルのヘッド１０３または１０４のうちの１つに取り付けてもよい。
【００７２】
より詳細に述べると、ブレード１４０〜１４２は、ファンに属する。図１から分かるように、ブレード１４２は、シャフト１１０およびその内周部に固定されている。変形例では、ロータ１０１から最も遠いロータ１３０の軸方向端部に固定されたフランジに固定されている。このようなロータ１３０へのフランジの固定は、例えばスポット溶接によって行われるか、または変形例として、リベット締め、ネジ止めまたはその他の固定方法によって行われる。このフランジは、例えば金属であるので、フランジをシャリング加工し、曲げ加工することによってブレードを形成することができる。
【００７３】
変形例では、これらフランジ上にブレード１４２を鋳製する。ブレード１４２は、ヘッド１０８の径方向内側に位置しており、ヘッドを適性に冷却するようになっている。
【００７４】
ロータ１３０のコイルは、磁性材料、例えば銅から製造された電気ワイヤーをコアのまわりに巻くことによって形成されている。
【００７５】
変形例では、制動機のパワーを増すために、コイルは、ヘアピン状をした導線のネットワークと置換されている。おおまかに言って、Ｕ字形をしたこのヘアピンは、ロータ１３０の本体から外側に延びるヘッドと、ロータ１３０の本体の外側に延びる脚を有する。この脚は、位相コイルを形成するように交互に溶接されている。ロータ１３０の本体内のノッチを、ヘアピンのパーツが貫通している。
【００７６】
更に情報を得たい場合には、国際公開特許第WO-02/069472号を参照できる。この場合、ヘアピンのヘッドは、ヘッド１０８に属し、脚は、ヘッド１０９に属する。このようにして、ブレード１４２により、ヘッド１０８は良好に冷却される。これらの脚は、レーザータイプの溶接によって固定することが好ましい。
【００７７】
ブレード１４１は、ブレード１４１を支持するファンのフランジを構成する支持体１５０に固定されている。ブレード１４１は、フランジ１５０をシャリング加工し、曲げ加工することによって得られるか、または変形例では、前記フランジ上に鋳製される。このフランジは、例えばフランジの内周部にあるビードをシャフト１１０に溶接することによって固定される。
【００７８】
ブレード１４１は、ヘッド１０４を適性に冷却するよう、ロータ１０１のコイルのヘッド１０４よりも径方向内側に位置している。ブレード１４０は、鋳製によって得ることが好ましいファンに属する。ブレード１４０は、例えば溶接により、シャフト１１０に固定されるか、または変形例では、本体１０５に固定された異形ベースに固定されている。ブレード１４０は、ヘッド１０３よりも径方向内側に位置している。
【００７９】
変形例では、ブレード１４０および１４２は、これらのブレードのフランジと共に鋳製される。
【００８０】
ブレードは、変形例では、フランジ、シャフト１１０、ベースまたはロータ１０１、１３０上に別々に分散させることもできる。変形例におけるこれらのブレードは、ロータのうちの１つから、またはシャフトから突出している。いずれのケースにおいても、ケーシングの内部には少なくとも１つの内側ファンが設けられ、これらのファンは、フレームを構成している。
【００８１】
更に、制動機１００の内部での空気の通過を保証するために、アパーチャー１２０〜１２３は、異なる機能を有する。図１において、単一アパーチャー１２０および単一アパーチャー１２１、１２２および１２３を見ることができる。現実には異なる機能を有するこれらのアパーチャー１２０〜１２３のうちの１つだけに対して、好ましくは規則的に分散することが好ましい複数のアパーチャー１２０〜１２３が存在する。
【００８２】
その理由は、アパーチャー１２０は、ブレード１４０〜１４３によって生じる吸引空気流１７９の進入を可能にする入口アパーチャーであるからである。この空気流１７９は、シャフト１１０の軸線と平行に進入する。アパーチャー１２０〜１２３は、排出空気流１８０〜１８２の離間を可能にする排出アパーチャーである。排出空気流１８０〜１８２は、シャフト１１０の軸線に対して平行に、または図１に示すように、シャフト１１０の軸線に対して、直角または傾斜した状態のいずれかで、制動機１００を離れる。
【００８３】
シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９の進入を保証するために、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向くケーシング１０２の壁の一部に、入口アパーチャー１２０が形成されている。シャフト１１０の軸線に対して、直角または傾斜した状態の排出空気流１８０〜１８２の排出を保証するために、シャフト１１０の軸線と平行なステータ１７０の壁の一部、すなわち、ステータ１７０を構成するケーシング１０２の中心壁の一部に、排出アパーチャー１２１〜１２３が形成されている。
【００８４】
排出アパーチャー１２１〜１２３は、さらに、冷却チャンバ間のステータ１７０の壁内にも形成されている。これらのアパーチャー１２１〜１２３は、２つの冷却チャンバ１１１と１１２との間に形成されている。排出アパーチャー１２１〜１２３は、単一冷却チャンバ１１１に単に並置された状態となっていてもよい。また排出アパーチャーは、冷却チャンバに対してオフセットしていてもよい。
【００８５】
変形例では、冷却チャンバを含まない制動機の部分に、これらアパーチャー１２１〜１２３が形成されている。従って、この変形例では、アパーチャーは冷却チャンバの外部に位置する。
【００８６】
別の変形例では、シャフト１１０の軸線と平行な空気流１７９の排出を保証するために、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向くケーシング１０２の壁の部分、すなわち、ラジアルリム内に、入口アパーチャー１２０と同じように排出アパーチャー１２１〜１２３を形成することができる。この場合、この部分は、入口アパーチャー１２０を形成した部分と反対の端部に位置する。
【００８７】
上記アパーチャー１２０〜１２３が設けられている状態で、アパーチャー１２１〜１２３を通って離間する排出空気流１８０〜１８２は、それぞれロータ１０１のコイルのヘッド１０３および１０４と接触できる。ヘッド１０３および１０４との接触が生じると、この空気と、ヘッド１０３および１０４の間で熱交換が行われる。従って、空気流は、コイルから熱を取り込み、熱を制動機１００外部の環境へ排出できる。
【００８８】
空気流１８０および１８２とステータ１３１のコイルのヘッド１０６〜１０９、および発電機のロータ１３０のヘッドとの間でも、熱交換が生じる。更に、入口アパーチャーおよび排出アパーチャーを有しない従来の制動機とは異なり、アパーチャー１２０〜１２３を有する本発明に係わる制動機により、制動機１００の冷却を最適にする大きい流量を有する空気流１８０〜１８２を形成することが可能となっている。これらの空気流は、低減され、向きが定められた圧力を低下させる。
【００８９】
空気流１８０〜１８２の流量の他に、これらの空気流１８０〜１８２の流路も、制動機１００のコイルの冷却の効率に影響する。その理由は、コイルのヘッド１０３および１０４に接近する流路を有する空気流が多くなればなるほど、空気流は多くの熱を排出させるからである。
【００９０】
従って、空気流を所定の方向へ向けるために、異なる形状を有する種々のタイプのブレードを使用することが可能である。図１の実施例では、ブレード１４０および１４２は、遠心ブレードとも称される遠心タイプのブレードであり、ブレード１４０は、螺旋ー遠心タイプのものである。これらのブレード１４１および１４２は、水平方向に延び、ロータ１３０およびそのベース１５０、もしくはフランジから突出している。
【００９１】
これら遠心ブレード１４１および１４２は、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９、およびシャフト１１０の軸線と直角な排出空気流１８１および１８２を生じさせる。
【００９２】
ブレード１４０は、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９を形成すると共に、シャフト１１０の軸線と直角な直線に対して、０度でない角度を形成する斜めの吸引空気流１８０を形成する。従って、この斜めの空気流１８０は、排出アパーチャー１２２を通って離間する前にコイルを冷却するよう、できるだけ近くで、コイルのヘッド１０３および１０７の上を流れることができる。
【００９３】
実際、螺旋−遠心ブレード１４０を使用する場合、アパーチャー１２２は、コイルヘッドの上を突出できる。この図１の破線で示されるアパーチャー１２２のこのような突出によって、制動機の外部の空気流１８０の分流を考慮し、制動機のギア部の空気流１８０の大部分を排出することが可能となる。
【００９４】
更に、図４および図５で示す軸方向ブレードとも称される軸方向タイプのブレードを使用することもできる。この軸方向ブレードは、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流を形成すると共に、このシャフトと平行な排出空気流も形成する。当然ながら、制動機１００で使用されるブレードを互いに反転し、ロータ１０１の内部に、ブレードを追加することも可能である。更に、このロータ１０１の本体１０５の上、またはそのシャフト１１０の上に、ブレードを追加することも可能である。
【００９５】
従って、本発明による制動機１００は、ケーシング１０２の内部または外部の遠心ブレードと、螺旋−遠心ブレードと軸方向ブレードとの組み合わせも含むものである。
【００９６】
制動機１００のロータ１０１、およびこの制動機１００の発電機のロータ１３０は、シャフト１１０とコイルヘッドとの間に、開口部１６１および１６２を有することがある。ロータ１０１および１３０は、ベース内の開口部、すなわちシャフト１１０に隣接する内周部に開口部を有する。従って、ロータ１０１およびロータ１０２により、空気流１７０はこれら開口部を通過させられる。
【００９７】
次に空気流は、制動機のロータのすべてに到達し、ロータを冷却できる。制動機１００のロータのすべてに到達することにより、空気流１７９は、すべての制動機、および特にすべてのコイルの均一な冷却を行う。
【００９８】
更に空気流１７９は、ロータ１０１および１３０の内側壁に接触する。従って、ロータ１０１および１３０のベース内の開口部１６１および１６２により、熱伝達により、ロータ１０１のコイルを冷却することが可能となる。その理由は、まず空気流１７９がロータ１０１のベースを冷却し、次に、このベースが、ロータ１０１の本体１０５を冷却し、次に、ヘッド１０３および１４０を支持するこのロータ１０１の端部を冷却するからである。
【００９９】
ロータ１０１および１３０と同じように、ブレードは、空気流１７９が制動機の別の部分まで移動できるようにするために、それらのベースに開口部を有することもある。従って、これらのベース１４０および１４２は、それらのフランジに、開口部１６２および１６４を有し、ブレード１４０を支持する有形ベースが、例えば溶接によってシャフト１５０に固定されるようになっているフランジにより内側に延びている。
【０１００】
ブレード１４０および１４２、並びにロータ１０１および１３０から材料を除くことにより、これらを製造した後に、これらに開口部１６１〜１６４を設けることができる。一実施例では、これらの開口部１６１〜１６４は、ブレードを機械加工したときに形成される。
【０１０１】
変形例では、これらブレードを形成するモールドを使って、ブレードを鋳製する際に、これらの開口部が設けられる。
【０１０２】
図２は、２つの冷却チャンバ１１１および１１２を貫通するように、排出アパーチャー１２２を形成できることを示している。図１におけるチャンバ１１１および１１２は別々であり、各チャンバは、自らの冷却液供給部を有する。
【０１０３】
他方、図２では、チャンバ１１１と１１２とは、直列に接続されており、１つの冷却液供給部を共用している。チャンバ１１１と１１２とは、冷却液、例えば自動車エンジンの冷却液を通過できるようにするスロットルスロート２０３によっても接続されている。直列に接続された冷却チャンバ１１１および１１２のある構造では、これらチャンバの各側に、アパーチャー２０１および２０２が位置している。
【０１０４】
変形例では、直列になっている３つ以上の冷却チャンバ１１１と１１２との間に、排出アパーチャー２０１および２０２が設けられる。この変形例では、３つ以上のチャンバは、いくつかのスロットルスロート２０３によって、共に接続されている。制動機１００の冷却チャンバ１１１および１１２も、並列に接続することができる。これらのチャンバは、単一供給部から出る冷却液が、チャンバに通過するように働く。
【０１０５】
図３ａおよび図３ｂは、ある制動機から、別の制動機への吸引方向が異なる空気流１７９、２０１および３０２を示す。これらの図は、入口アパーチャー１２０および出口アパーチャー１２２の特定の形態も示している。
【０１０６】
図３ａは、吸引方向が同じ吸引空気流１７９を形成するブレードを備える制動機１００を示す。図３ａは、内部において、吸引空気流１７９が、この制動機の１つの同じ側面に進入する図１の制動機１００を略示している。この空気流１７９は、同じ方向に制動機１００の全長を通過する。排出アパーチャー１２２を通って軸線に対して傾斜した方向または径方向にすべての排出空気流が排出される。
【０１０７】
一実施例では、制動機の端部に、閉じた中実面を有するファンが位置している。このファンは、ファンを空気が通過するのを防止すると共に、制動機の一端を通して空気流１７９を排出する。
【０１０８】
図３ａとは異なり、図３ｂは、互いに方向が逆の吸引空気流３０１、および３０２を形成するブレードを備える電磁制動機１０１を示す。このように、空気流３０１の方向と３０２の方向が逆になっていることにより、制動機１０１の中心に位置するゾーン内の空気流量を増すことが可能となっている。その理由は、ほとんど通気されないこれら通気ゾーンでは、部品を冷却することが困難であり、従って、これらの部品は、かなり加熱される傾向があるからである。
【０１０９】
中心ゾーンでは、制動機１０１の２つの端部から来る２つの空気流３０１と３０２が、互いに合流し、互いに協動して、熱を効果的に排出する。
【０１１０】
ブレードを備える内部ファンを、制動機１０１内の１つの側面、または他方の側面に向けることができる。従って、制動機１０１内の空気流の方向を、ファンの配向によって変更できる。このファンは、遠心タイプでもよいし、螺旋−遠心タイプのものでもよいし、または軸流タイプのものでもよい。従って、点線で示す矢印は、螺旋−遠心ブレードを含むファンによって生じた排出空気流の向きを示す。この空気流は、シャフト１１０の軸線と直交する直線に対して若干傾斜している。
【０１１１】
変形例として、求心ファンまたは螺旋−求心ファンを使用することが可能である。この求心ファンは、シャフト１１０の軸線に対して数度の範囲内で、ほぼ直角な吸引空気流を形成すること、およびこの軸線と平行な排出空気流を検出することを確実にする。螺旋−求心ファンは、シャフトの軸線と直交する直線に対して、０でない角度を形成する斜めの吸引空気流、およびこの軸線に対して平行な排出空気流を生成する。
【０１１２】
ステータ１７０またはケーシング１０２が、固定部品と開部品とを交互に配置させるよう、制動機１００または１０１の壁には、出口開口部１２２が分布されている。中実部品と開部品とを交換することにより、制動機１００は、頑丈な機械的構造を維持できる。出口アパーチャー１２２は、全体として四角形をした形状とすることができ、その側面は、ケーシング１０２の曲率に従う。
【０１１３】
ファンの外周部を構成するリング上で、すべての出口アパーチャー１２２をグループにまとめることができる。ステータ１７０またはケーシング１０２は、出口アパーチャーを有しない中実リングと、出口アパーチャー１２２を備えるリングとが、交互になった構造となっている。
【０１１４】
図３ｃは、軸線と平行な吸引空気流および排出空気流を形成するブレードを備える制動機１０２を示す。これらの空気流は、同一方向に進む。制動機１０２では、入口アパーチャー１２０と出口アパーチャー３３３とは、ケーシングまたはステータのシャフト１１０に対して径方向となっているか、または傾斜した壁に設けられている。
【０１１５】
制動機１００の側面図である、図３ｄは、ケーシングまたはステータに設けられた入口アパーチャー１２０を示す。このアパーチャー１２０は、中心が制動機１００の一端の中心で合流する円に位置している。入口アパーチャー１２０およびアパーチャー３３０は、円弧状の側面を有するほぼ台形となっている。
【０１１６】
変形例では、このアパーチャー１２０は、別の形状となっており、円の上には配置されていない。上記のようにして、シャフト１１０を支持するベアリングを収容するためのハウジング３３０が設けられている。
【０１１７】
入口アパーチャー１２０および出口アパーチャー１２２を、制動機１００のステータ１７０に設けてもよい。実際には、これらのアパーチャー１２０および１２２は、水回路を備えるステータ１７０と別個にできる制動機のケーシング内に、製造または孔開けされる。アパーチャー１２０および１２２は、制動機１００を閉じるか、または保護する役割を有する他の取り付け部品に設けてもよい。
【０１１８】
図４は、本発明に係わる制動機１００の変形実施例である制動機４００の略図である。制動機４００は、ロータ１０１と、発電機のステータ１３１、および発電機のロータ１３０とを備えた発電機を有する。しかし、図１とは異なり、制動機４００は、互いに吸引方向が反対となっている空気流４１０および４１１の形成を保証する遠心ブレード、または螺旋−遠心ブレード４０５〜４０７を備えるファン構造となっている。
【０１１９】
更に、ロータ１０１およびその本体に固定されたブレード４０７には、２つの端部に設置されたコイルのヘッド１０３および１０４を冷却するための孔が、内側周辺部に設けられている。ロータ１３０の内周部（そのベース）の開口部は不要である。フレーム４２０〜４２２、すなわちブレードアームは、ロータ１０１または３１０と一体的でもよいし、またはこのロータ１０１または１３０の外側で、かつ別個でもよい。
【０１２０】
ブレード４０６は、例えば溶接により、シャフト１１０に固定されたフレーム４２１を構成するフランジに固定されている。フランジ４２１は、ロータ１０１から離間しており、空気流のチャンネルを形成するように中実となっている。ブレード４０７は、フランジ４２１と同じように、シャフト１１０に固定されたフレーム４２０を構成するフランジに固定されている。このフレーム４２０の内周部には、空気流を通過させるための開口部が設けられている。
【０１２１】
ブレード４０５は、図１のブレード１４０と同じ形状となっているので、その内周部が、シャフト１１０に固定されるためのフランジとして延びる異形ベースに固定されている。この固定は、フレーム４２０、４２１、ベース、および本例では中実のフレーム４２２を構成するブレード４０５のフランジと同じように行われる。
【０１２２】
図１と比し、ファンの位置とブレードの方向は逆になっている。その理由は、図１では、ブレード１１４および１４２は、アパーチャー１２０の方向に軸方向を向いているが、図４ではブレード４０６および４０７は、アパーチャー１２０に対して反対方向の軸方向に向いているからである。一実施例では、ブレード４０６の自由端は、例えば接着によりロータ１０１に固定されている。
【０１２３】
制動機４００は、この制動機４００のケーシング１０２によって形成されたハウジングの外側の軸方向ブレード４３０をも有する。このブレード４３０は、ほぼ切頭三角形をしたプロフィルを有し、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流を形成する。ブレード４３０のプロフィルは、台形に極めて類似している。このブレードは、シャフト１１０に固定されている。
【０１２４】
図５は、制動機１００の別の変形例である本発明に係わる制動機５００を略示している。この制動機５００のロータ１０１と、ステータ１７０と、発電機のロータ１３０および発電機のステータ１３１を備える発電機を有する。図４と同じように、吸引空気流の方向は互いに逆となっている。しかし、この実施例では、ロータ１０１は、ベースに開口部を有しておらず、発電機のロータ１３０は、そのベースに開口部を有する。ブレード５０１のベースも開口部を有する。
【０１２５】
更にブレード５０１〜５０６は、制動機５００内の吸引空気流５１０、および５１１の最適な進入および排出空気流５２１〜５２３を最適に排出させるための異なる機能を果たす。このような空気流を、最適に進入および排出させるために、制動機５００の進入部および出口にある２つの連続するロータの間に、２つのブレードの組み合わせが設けられている。これらブレードのこのような組み合わせを、図２に示すように、ロータ１０１と発電機のロータ１３０との間に設けてもよい。
【０１２６】
これら組み合わせでは、ブレード５０１〜５０６は吸引の役割と排出の役割とを分離するための、良好に所要の役割を果たす。従って、実際には、軸方向の分離する５０１〜５０３は、空気流５１０または５１１の吸引を行う一方、遠心または螺旋−遠心ブレード５０４〜５０６は、空気流を排出する。このようなブレード５０１〜５０６の組み合わせと、役割の分配とによって、制動機５００の通気および冷却効果を、１０倍に増すことが可能となっている。
【０１２７】
上記のようにして、ブレードはフランジに固定され、フランジまたはブレード５０１のフレームには、空気流をチャンネル化するための開口部が設けられている。
【０１２８】
図６ａおよび図６ｂは、ロータ１０１と、発電機のロータ１３０と、２つのファン６０１および６０４から構成されたアセンブリを、分解して示す。図６ａは、ある角度でのこのアセンブリの正面図である。図６ｂは、図６ａのアセンブリを、反対の角度から見た背面図である。
【０１２９】
ヘッド１３０を備えたコイルを有するロータ１０１は、そのシャフト１１０に固定されている。ロータ１０１の各側において、シャフト１１０には、２つのファン６０１および６０２も取り付けられている。発電機のロータ１３０およびベアリング６０３は、ブレード６０１と同じ側で、シャフト１１０上に取り付けられている。
【０１３０】
シャフト１１０には、各要素が、異なる高さでシャフト１１０に取り付けられるようにするショルダーが設けられている。更に、シャフト１１０は三角形の支持体６３０も備え、この支持体には、本例ではラグの形態をしているベース６２０により、ロータ１０１の本体１０５が固定されている。ラグは、軸線１１０に対して径方向に突出している。
【０１３１】
各ベース６２０は、孔を有し、これらの孔は、組み立て時に、整合した孔、ベースおよび支持体６３０により、シャフト１１０の支持体６３０の３つの頂部に形成された孔６４１と整合するようになっている。ネジまたはボルトのような固定要素が、ロータ１０１の本体１０５とシャフト１１０との間を固定している。シャフト１１０の支持体６３０に、本体１０５を特別に固定することにより、空気流が三角形の支持体６３０の側面とロータ１０１の本体１０５の内周部との間に、進入することが可能となっている。
【０１３２】
発電機のロータ１３０は、中心の一部が３つのアームを有する星形となっている。各アームは、これらアームと発電機のロータ１３０の内周部との間を、最適に空気が通過できるようにする放物形状をしている。
【０１３３】
これらアームの外周部は、モータのコイルを支持するロータ１３０の本体を構成するリングの内周部に接続されている。各アームは、シャフト１１０によって支持された相補的突起物６１１と協動し、ロータ１３０をシャフト１１０に回転自在にロックするためのノッチ（符号なし）が設けられた中心開口部を有する。
【０１３４】
これらの突起は、ロックする１３０の中心部分を軸方向に固定するよう、従って、ロックする１３０を、シャフト１１０に軸方向に固定するように働くショルダー（符号なし）に接続されている。シャフト１１０には、ベアリング６０３が取り付けられており、このベアリングは、シャフト１１０のショルダー６１０によって軸方向に固定されている。ロータ１３０に隣接するファン６０１は、ロータ１０１を取り付けるために使用される部分よりも直径が大きいシャフト１１０の一部に取り付けられている。
【０１３５】
ファン６０１は、これをシャフト１０の上記部分に取り付けるための中心リング６４１を有する。この部分は、ファン６０１を軸方向に取り付けるために使用されるショルダー６１２により境界が定められている。
【０１３６】
ロータ１０１の反対側に配置されているファン６０１も、シャフト１１０の一部に係合し、ショルダー（図示せず）によりその部分に固定された中心リング６５１を有する。ファン６０２に隣接するシャフト１１０の端部には、このファンを歯付きホイールに属す相補的なフルート溝内に取り付けるためのフルート溝が設けられている。この歯付きホイールは、上記のように、シャフト１１０と伝動シャフトまたはギアボックスの二次的シャフトとの間で作動する速度倍増器に属している。
【０１３７】
２つのファン６０１および６０２は、吸引空気流および排出空気流を生じさせる。ファン６０１は軸流タイプのものであり、このファンは、環状外側輪郭部６４０と内側リング６４１とを有し、内側リングは、上記のように、シャフト１１０と協動するようになっている。
【０１３８】
ファンの内側リング６４１と外側輪郭部６４０との間には、傾斜したブレード６４２が、円周方向に不規則に分散されている。ブレード６４２は、シャフト１１０の対称軸線を通過する平面に対して、０度でない角度で傾斜している。ブレード６４２が回転して、シャフト１１０の軸線に平行な吸引空気流を生じさせると、ブレード６４２によって、空気は移動させられる。この空気流は、ロータ１３０およびブレード６０１の上を通過し、全長に沿ってロータ１０１が内部に取り付けられている制動機に進入し、この制動機を通過する。
【０１３９】
ファン６０２は、同じタイプの多数のブレードを有する遠心ファンである。ファン６０２は、内側リング６５１を備えているが、このファンは、ブレード６０１とは異なり、環状の外側輪郭部を有していない。ブレード６５２は、外側リング６５１および環状体をした支持体６５３に接続されており、支持体６５３は、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向いている。支持体６５３自身は、内側リング６５１に固定されている。
【０１４０】
ブレード６５２は、シャフト１１０の軸線に対して、径方向に空気が排出されるよう、同じ方向にカーブされている。支持体６５３とリング６５１とは、ブレードが固定されたファン６０２のベースを構成している。
【０１４１】
内側リング６４１および６５１は、シャフト１１０と協動するように平滑とされ、一方、シャフトは、このシャフト１１０にリング６４１、６５１を強制的に取り付けるためのルーレットが設けられた関連する部分を有する。
【０１４２】
リング６４１、６５１およびシャフト１１０から成る要素のうちのいずれかに設けた溝に突入するようにして、シャフト１１０およびリング６４１、６３１から成る要素のうちの１つに設けた突起により、別の解決案を得ることも可能である。
【０１４３】
図６ｂは、環状をしたファン６０２の支持体６５３は中実であることを示している。従って、空気は、ファン６０２を通過できず、放射状に駆動される。そのため、空気流は、まずロータ１０１の本体１０５の内部を長手方向に通過し、次いでブレード６５２により、コイルヘッドの方向に排出される。
【０１４４】
発電機のロータ１３０の周辺部には、規則的に分散されたコイルまたはリードアウトワイヤーのヘッドが設けられている。発電機のステータは、励磁されて、磁界を発生し、この磁界内部でロータが回転する。この磁界による誘導効果により、交流が生じる。この交流は、ロータのターミナルで集められ、ブリッジ回路で整流される。次にこの電流は、制動機のロータへ送られる。
【０１４５】
コイルが、シャフト１１０に対して横方向を向き、２つのヘッドを通過する軸線を有するようにして、ネジ６０９によりコイルおよびそのヘッド１０３が固定されている。従って、コイルによって発生する磁界は、シャフト１１０に対して、主として横方向または径方向に向いている。より詳細には、コイルが巻かれているコア（図には示さず）に対し、ネジにより固定された係止バー６５５は、各コイルと関連づけられている。
【０１４６】
図７ａおよび図７ｂは、ロータ１０１と、発電機のロータ１３０と、ファン６０１および６０２とのアセンブリを示す。このアセンブリには、組み立てられた種々の部品を貫く多くのスペースが存在している。従って、図７ａでは、シャフト１１０および本体１０５のコイルを、発電機のロータ１３０を通して見ることができる。
【０１４７】
このような特徴あるアセンブリによって、空気流は、制動機の内部を完全に通過し、制動機を効果的に冷却する。また、スペースを有するこのアセンブリによって、制動機内部の部品に、容易にアクセスすることが可能となっている。また、このアセンブリでは、部品間の空間を通して内部を見ることにより、制動機内で発生した障害を、短時間で識別することも可能となっている。
【０１４８】
当然ながら、ロータの本体１０５の壁に、上記したよりも多いスペースまたは開口部を設けることも可能である。一例として、本体に固定されたコイルヘッド１０５の間に、スペースを設けることが可能である。これらのスペースによって、ロータ１０１内部の空気の通過量が、更に増加することになる。
【０１４９】
図７ｂは、ロータ１０１とロータ１３０と部品６０１および６０２との間のアセンブリの背部に、開口部が設けられていないものを示す。その理由は、ファン６０２がアセンブリを閉じるからである。この例では、ファン６０２は、ロータ１０１のシャフト１１０の一端に固定されており、ある態様で空気排出プラグの役割を果たしている。
【０１５０】
変形例として、ファン６５２におけるブレードの間に、スペースを有するオープン支持体を設けてもいい。ファンは、この場合、軸流タイプのものとなっている。
【０１５１】
図８ａ、図８ｂ、図８ｃは、制動機のケーシングを示す。これらの図は、異なる角度でのケーシング８００を示している。ケーシング８００には、前に説明したロータ１０１と、発電機と、ブレードとから構成されたアセンブリが納められている。このケーシング８００は、図１で１７０で示すステータを包囲し、ステータの独立した部品とすることができる。
【０１５２】
当然ながら、ケーシング８００は、内部を水回路が貫通するステータでもよい。この水回路については、図示していないが、ステータの外側輪郭部上で、ステータ内に一体的とすることができる。ケーシング８００は、管状となっている。
【０１５３】
図８ａは、ケーシング８００の側面図である。このケーシング８００は、円筒形をした中心部分８０１を有する。上記周辺壁を構成するこの中心部分８０１は、２つのラジアル端部８０２および８０３（図８ａおよび図８ｂ）内で終端している。これらの端部は、ラジアルリムを備えている。ロータを導入するために、これら端部のうちの少なくとも１つが追加されている。
【０１５４】
一実施例では、中心部分８０１は、ステータを含むか、またはステータを囲んでいる。中心部分８０１に対して、端部８０２および８０３が取り付けられている。この端部８０２および８０３には、シャフト１１０がケーシング８００を貫通できるようにする孔８０５および８１３があけられている。
【０１５５】
図８ａは、入口アパーチャー８０８を備える端部８０２の形状を示している。これらのアパーチャー８０８は、ケーシング８００の軸線８２０と平行な方向に、吸引空気を通過させる。入口アパーチャー８０８は、数が４個のアーム８０９によって、互いに分離されている。上記のように、アパーチャー８０８は、端部８０２の輪郭に従う若干カーブした側面を有する、ほぼ台形となっている。
【０１５６】
アパーチャー８０８が台形となっているのは、空気流が、ケーシング８００の機械構造を弱体化させることなく、制動機の内部を好適に通過できるようにするためである。アパーチャー８０８を台形にするために、アパーチャーの境界を定めるアーム８０９は、四角形または台形となっている。図におけるケーシング８００の例では、四角形のアーム８０９と台形をしたアーム８０９とが、交互に配置されている。
【０１５７】
吸引空気流を生じさせるために、ラジアル端部８０２のいずれか一方の側に、軸流ファンを取り付けることができる。
【０１５８】
上記端部８０２は、ケーシング８００の中心部分８０１と共に鋳製されている。しかし、この端部８０２を、中心部分８０１にねじ込むか、またはそれに嵌合する取り付け部品としてもよい。
【０１５９】
図８ｂは、図８ａに示されている角度と反対の角度のケーシング８００を示す。図８ｂは、外周部に排出アパーチャー８１０を有する他の端部８０３を示しているからである。この端部８０３は、遠心ファンまたは螺旋−遠心ファンのまわりに位置し、排出アパーチャー８１０は、このファンによって生じた空気流の排出を可能にしている。
【０１６０】
２つの排出アパーチャー８１０の間で、端部８０３には、傾斜したフィン８１１が設けられている。フィン８１１は、アパーチャー８１０の輪郭を形成しているので、アパーチャー８１０も傾斜している。
【０１６１】
図８ｃは、フィン８１１の一部の拡大図である。このフィン８１１によって、ケーシング８００の機械構造を保持することが可能となり、他方、空気流を最適状態で排出することも可能となっている。その理由は、特定の実施例において、フィン８１１のプロフィルにテーパが付けられており、上部を通過する空気流に対して、極めて限られた障害にしかならないからである。
【０１６２】
フィン８１１は、フィンが向いているファンの回転方向にも傾斜している。より詳細に説明すれば、フィン８１１は、ケーシング８００内部において、流体本例では空気の供給角度に対応する角度に傾斜している。更にフィン８１１は、特定の態様で配向されている他に、空気流に対して与えられる障害を制限するように、極めて細くなっている。
【０１６３】
フィン８１１がこのように向き、かつ細くなっているので、フィンに対する空気の入射角度は、ほとんど０である。換言すれば、所定の空気流に対し、フィン８１１から成る障害物に対する入射角は存在しない。従って、フィンの特定のプロフィルによって、空気内の伴流が大幅に低減している。空気内のこのような伴流を低減する特定の傾斜により、ファンノイズは低減し、空気の分子の圧力低下が生じている。
【０１６４】
変形例では、これらのフィン８１１は、例えば航空機の翼のプロフィルのように、完全に空気力学的なプロフィルを有している。しかし、空気力学的効果が小さくても、フィンを、専ら径方向だけに配向することも可能である。
【０１６５】
端部８０２と同じように、端部８０３を、部品８０１と一体鋳製できる。この端部８０３は、ケーシング８００にネジ止め、または溶接、もしくは嵌合される取り付け部品として構成することもできる。
【０１６６】
２つの端部に位置する軸方向ブレードを備えた制動機を使用する別の実施例では、ケーシング８００は、２つの端部８０２を有する（図８ｄ参照）。次に、ロータのシャフト軸線に対して横方向を向いたケーシングの壁の部分に、排出アパーチャーを設ける。一例では、冷却チャンバとシャフトとの間に、排出アパーチャーが設けられる。空気は、軸線と平行な方向に横断する空気流と共に、制動機を通過し、これを冷却する。
【０１６７】
別の実施例では、本発明にかかわる制動機は、遠心ファンまたは螺旋−遠心ファンを備えている。このケーシング８００は、ファンが発生した排出空気流を排出するためのいくつかのアパーチャー８１０の列を備えている。
【０１６８】
図９ａ、図９ｂ、図９ｃおよび図９ｄは、ケーシング８００の端部８０３の別々の図である。この端部８０３は、遠心ファン、または螺旋−遠心ファンを囲んでいる。孔９３０〜９３５を貫通するネジにより、ケーシング８００の中心部分８０１に、この端部８０３はネジ止めされている。
【０１６９】
変形例では、この端部８０３は、孔９３０〜９３５を有しておらず、中心部品８０１の輪郭部に溶接されている。
【０１７０】
図９ａは、空気流の方向、すなわちファンのブレードの回転方向に、フィン８１１が傾斜していることを明瞭に示している。フィン８１１は、対称軸線８２０を貫通するラジアル平面に対して、ある角度をなしている。内側リング９０５と外側リング９０６との間には、これらのフィン８１１がある。これらフィン８１１は、ペアとしてほぼ平行になっている。
【０１７１】
フィン８１１は、２つのリング９０５および９０６によって構成される環状体上には位置していない。その理由は、この環状体は、自動車の制動機の特別な取り付け具上に、地面に向く中実部品を備えているからである。この中実部品は、濡れている道路または凹凸のある道路上を自動車が移動するときの水の跳ね返り、または砂利から、制動機を保護している。
【０１７２】
図９ｂは、リング９０６とリング９０５とが、互いにオフセットした２つの平行な平面に位置していることを示す。端部８０３は、切頭円錐の表面を有する。リング９０５と９０６とのオフセットは、１つのリングに平行な平面に対して、フィンをオフセットすることと関連している。フィン８１１は、それらの２つの端部により、リング９０５および９０６に接続されているからである。
【０１７３】
従って、フィン８１１は、空気流の方向に傾斜しているだけではなく、ケーシング８００の内部に進入しているシャフトの軸線に対しても傾斜している。従って、２つのフィンの間のスペースによって構成された出口アパーチャーも、制動機のシャフトの軸線に対して傾斜している。
【０１７４】
図９ｃは、端部８０３の平面図で、端部８０３内の機械加工された領域９２０を示している。この機械加工された領域９２０は、フィン８１１の一端に位置している。この機械加工された領域９２０は、平坦であり、リング９０６内に位置している。この領域９２０により、可能な最大の表面積にわたって、端部８０３の側面をケーシング８００に押圧するように、フィン８１１の端部を延長することが可能となっている。したがって、この領域９２０は、ケーシング８００の端部８０３と、中心部分８０１との間の調節を最適にする。
【０１７５】
更にこの領域９２０は、フィン８１１のサイズを変えるように、サイン波状となっている。その理由は、フィン８１１は、空気流の十分で、かつ効果的な流れを保証すように、円形運動の方向に幅が減少しているからである。
【０１７６】
端部９０３は、固定の孔９３０〜９３５を有する。これらの孔９３０〜９３５は、端部８０３の外周部、すなわち外側リング９０６上に位置している。他方の２つの孔９３２および９３３は、端部８０３の内周部、すなわち内側リング９０５上に位置している。
【０１７７】
フィン９１１の配向に従う部品内に、孔９３０および９３１が設けられている。孔９３２および９３３は、孔９３０および９３１と対向する端部９０３の部分に設けられている。孔９３４および９３５は、端部８０３の内側リングにおける固定孔９３２および９３３に、それらのベースによって接続されている。
【０１７８】
図９ｄは、リング９０５に取り付けられたベース内において、端部の底部に孔９３５および９３６が設けられていることを示す。これら円形をしたベースは、端部８０３の対称軸線に対し、ラジアル突起として延びている。
【０１７９】
図１０〜図１４は、ヘッドを軸が貫通しているコイルを支持するロータ１０１が、シャフト１１０の軸線と平行に向いている、本発明の制動機の変形例を示す。コイルによって生じた磁界は、基本的には、シャフト１１０の軸線と平行に進む。かかる制動機は、軸方向制動機と称されることが多い。
【０１８０】
この制動機に対して、冷却チャンバ１２２は横方向を向いている。その理由は、この冷却チャンバは、少なくとも１つの大きい延長部と、１つの小さい延長部を有するからである。大きい延長部は、シャフト１１０に対して横方向を向き、冷却チャンバ１２２は、ステータ内が中空とされており、環状となっている。
【０１８１】
変形例では、チャンバ１２２を、ステータ内で部分的に中空とし、別の形状、例えばＹ状またはＺ状、もしくはＸ状とすることができる。この中空チャンバ１２２は、ステータ１７０に追加できる。
【０１８２】
図１０ａ〜図１０ｃは、ロータ１０１に取り付けられたブレードを備える、本発明に係る制動機を示す。ブレードは、空気流がヘッドの上を流れ、容易に排出できるように、コイルヘッドおよび排出アパーチャーの近くに位置している。ブレードは、ロータ１０１の本体１０５に取り付けられている。
【０１８３】
より詳細には、図１０において、ステータ１０１の本体１０５は、フランス国公開特許第FR-A-2577357号に記載されているように、軸方向を向く複数のコアを有し、これら各コアのまわりには、絶縁材料から製造されたコイル支持体を介在させた状態で、コイルが取り付けられている。これらのコアは、コアの軸方向端部に取り付けられた極拡大部を構成する２つのフランジによって、共に接続されている。
【０１８４】
熱交換を良好にするために、フランジには、コアおよびコイルと同じ高さのフィンが設けられている。これらのフィンには、図１のロータのコイルのヘッドを同じ符号が付けられている。これらのフィンは、ヘッド１０３、１０４に等しく、ヘッドの変形例をなしているので、インデックスが付けられている。
【０１８５】
図１０ａにおいて、ブレード９４０は、制動機に進入する吸引空気流１７９およびアパーチャー９６０を通って、制動機を離れる排出空気流９４１を形成する。図１０ａにおけるブレード９４０は、四角形となっている。これらのブレード９４０は、シャフト１１０に垂直な方向に空気を排出する。これらのブレードは、遠心タイプのものである。
【０１８６】
図１０ｂおよび図１０ｃは、図１０ａの変形例である制動機を示す。ロータ１０１のシャフトに取り付けられたブレード９４２および９４３は、常にほぼシャフト１１０に対して径方向に空気を排出する。それにもかかわらず、ブレード９４２は、螺旋−遠心ブレードとなっている。このブレード９４２は、特別な平行四辺形をしたプロフィルを有する。
【０１８７】
この平行四辺形は、シャフト１１０の軸線に対する径方向に対して傾斜した、ほとんど平行な２つの辺を有する。ブレード９４２は、螺旋−遠心タイプのものであり、これらブレードが生成する排出空気流は、シャフト１１０に対して傾斜している。
【０１８８】
図１０ｃでは、ブレード９４３は補助翼形となっている。その理由は、これらのブレード９４３は、空気流の吸引を改善するように、直線状の側面と、凹状または凸状にカーブした側面を有しているからである。これらのブレード９４３は、ほぼ三角形となっており、その三角形の１つの底辺は、ロータ、より正確にはロータ１０１の本体に固定されている。
【０１８９】
図１０ｄおよび図１０ｅは、本発明に係わる制動機のシャフト１１０に取り付けられたブレードすなわちファンを示す。その理由は、図１０ｄは、ロータ１０１の各側面に取り付けられた軸流タイプのブレード１００１および１００２を備える制動機を示しているからである。制動機を通る空気流１００４の通過を促進するために、このロータの内部には、開口部１００３が形成されている。
【０１９０】
変形例では、ロータ１１０の１つの側のみにおいて、シャフト１１０に、ブレード１００１のみが取り付けられている。別の変形例では、ロータ１１０の反対側において、シャフト１１０にブレード１００２のみが取り付けられている。これらのブレード１００１および１００２は、例えばシャフト１１０に固定された中心リングに固定されている。
【０１９１】
図１０ｅは、軸流タイプのブレード１００１と、遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのブレード１００５との組み合わせを示している。ブレード１００１は、空気流に対してブレード１００５の上流側に取り付けられている。これらのブレードの組み合わせによって、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流、および垂直方向に対して傾斜した排出空気流を発生することが可能となっている。制動機のロータ１０１もまた、開口部１００３を有する。
【０１９２】
図１０ｄおよび図１０ｅでは、１つの開口部１００３しか示されていないが、実際には、数個の開口部１００３、更に数個のブレード１００１、１００２、および１００５が、円周方向に分散配置されている。
【０１９３】
図１０ｆは、空気流の通過を可能にする開口部１００３を備えるロータ１０１の断面図である。このロータ１０１は、シャフト１１０の通過を可能にする孔も備えている。一般に、これらの開口部１００３は、図３ｄに見ることができる入口アパーチャーの形状と極めて類似した形状となっている。その理由は、これらの開口部１００３が、円の曲率でカーブした側面を有するほぼ台形となっているからである。
【０１９４】
変形例では、ロータ内に設けられたこれらの開口部１００３は、任意の形状、例えばほぼ四角形、円形、楕円形または多角形でもよい。
【０１９５】
図１１ａ、図１１ｂおよび図１１ｃは、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向く冷却チャンバ１２２を備える、本発明に係わる制動機を示す。各制動機は、ロータ１０１を包囲し、かつこのロータのコイルを好適に冷却する２つのシリーズのブレードを備えている。
【０１９６】
シャフト１１０の軸線に対して径方向に進む排出空気流は、シャフト１１０とほぼ平行な壁内に形成された排出孔９６０を通って排出される。シャフト１１０と平行に進むこの吸引空気流は、シャフト１１０の軸線に向かう径方向の排出アパーチャーを通って排出される。
【０１９７】
図１１ａにおいて、ブレード９４０は、ロータの本体の一側に取り付けられ、ブレード９４５は、ロータの他側に取り付けられている。これらのブレード９４０とブレード９４５は、吸引空気流１７９を生成する。ブレード９４５は、シャフト１１０に固定された中心リングに接続されている。下記するブレード９６８、９６９にも、同じことが当てはまる。
【０１９８】
ブレード９４５は、軸方向ブレードであるので、このブレードによって生じた排出空気流は、シャフト１１０と平行な方向に進む。ブレード９４０は、前の図面のと同じように、シャフト１１０と直角な方向に進む排出空気流を生じさせる。ロータ１１０には、多数の孔が開けられているか、またはベースに開口部９４９が設けられ、排出アパーチャーに向けて空気流９４７を通過させるようになっている。
【０１９９】
図１１ｂにおいて、ロータ９０１の各側には、軸方向に並ぶ２つのブレード９４０と９５０とが位置している。これら２つのブレード９４０および９４５は、シャフトと直角な方向に、排出空気流９５２および９５３を生じさせる。これらのブレード９４０および９５０は、遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのものである。
【０２００】
ブレード９５０は、ロータ１０１のシャフト１１０に取り付けられており、このブレード９５０は、四角形の形状を有し、シャフト１１０には、ブレードを接続するベース９５４が設けられている。ブレード９５０のベース９５４は、支持体６５３と同じように中実であり、シャフトに沿う空気流を防止するようになっている。ブレード９５０は遠心タイプのものである。
【０２０１】
図１１ｃは、図１１ｂに示された制動機の変形例を示す。ブレード９５０の代わりに、螺旋−遠心タイプのブレード９６２が設けられている。このブレード９６２は、丸く湾曲する辺を有するほぼ台形となっている。ブレード９６２によって生じた排出空気流は、シャフト１１０に対して傾斜している。
【０２０２】
図１２ａおよび図１２ｂは、冷却チャンバ１２２の各側に位置するブレードを備える本発明に係わる制動機を示す。これら２つの実施例では、制動機の入口に、軸方向ブレード９６８および９６９が取り付けられており、吸引空気流１７９を生成するようになっている。ブレード９６８および９６９は、例えばシャフト１１０に固定された中心リングに、固定されている。ブレード９４２および９４３は、ロータの本体に取り付けられている。この本体は、制動機の本体でもよいし、またはこの制動機の発電機の本体でもよい。これら２つのブレードは、異なる態様で空気流を排出する。
【０２０３】
図１２ａにおいて、図１０ｂのブレードと同じ形状のブレード９４２は、螺旋−遠心ブレードである。このブレード９４２は、垂直線に対して若干傾斜した方向に、またはシャフト１１０に対して径方向に空気流を排出する。
【０２０４】
図１２ｂにおいて、図１０ｃで見ることがきるブレード９４３は、シャフト１１０と直角な方向に空気流を排出する。
【０２０５】
従って、ブレード９６８と９４２の組み合わせ、またはブレード９６９と９４３との組み合わせを使用することにより、制動機の内部を進む空気流の流量を増すことができなる。
【０２０６】
図１３は、冷却チャンバ１２２の各側に取り付けられた２つのシリーズのブレード９７０および９７１を備える制動機を示す。このような取り付けの特殊性は、ブレード９７０と９７１とが、互いに背中合わせに取り付けられていることによるものである。従って、これらのブレード９７０と９７１とによって、２つの独立した反対の空気流が生成され、ロータのコイルを冷却することができる。これらブレード９７０および９７１は、排出アパーチャーに向けて空気流をガイドするように、中実となっている。
【０２０７】
ここで使用されている２つのシリーズのブレード９７０および９７１は、遠心ブレードであるが、変形例では、螺旋−遠心ブレードを使用することも可能である。この図では、２つのロータ１０１が設けられている。
【０２０８】
図１４では、軸方向を向くコイルを備え、このコイルには、図１で見られるのと極めて類似したところに位置するブレード９７２および９７３が設けられている、本発明の制動機を示す。ロータ１３０の本体、およびロータ１０５の本体に、それぞれ遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのブレード９７２および９７３が設けられている。発電機のロータ１３０は、そのベースに開口部を有し、空気流がロータ１０５まで通過するのを可能にしている。しかし、図１と異なり、ロータ１０５のベースに開口部は設けられていない。
【０２０９】
図１１ａ〜図１４において、コイルによって発生される磁界を、軸方向タイプまたはラジアルタイプとすることができる。説明を簡潔にするために、電流発生器は、示されておらず、図１０ａ〜図１０ｅでも、同じことが当てはまる。
【０２１０】
この電流発生器は、例えばロータ１０１の左に電流発生器が設置されている図１の実施例と異なり、ロータの右側に、この電流発生器が設置されている。図１０ａ〜図１３においては、ケーシング１０２の外側に発電機が設置されており、そのステータは、ケーシングによって支持されている。
【０２１１】
図１５は、ロータ１０１とステータ１０２とを備える、本発明に係わる制動機を示す。ロータ１０１は、非磁性材料からなる環状フランジ９８０により、シャフト１１０に接続されている。このフランジ９８０は、図６ａおよび図６ｂに示されているように、例えばネジにより、シャフト１１０の三角形の支持体に固定されている。フランジは、誘導ロータ１３０を支持する非磁性材料から製造されたスリーブを支持している。フランジ９８０の各側には、ロータ１０１と１３０が位置している。
【０２１２】
図１における制動機のように、ヘッド１０３および１０４を有するコイルは、シャフト１１０およびチャンバの軸線に対して、径方向を向いている。図１における制動機と比較した構造の違いは、ロータ１０１のヘッド１０３および１０４を有するコイルが、フランジ９８０に対して軸方向に突出するように延びていること、およびロータ１０５を収容するように、ロータ１０５の本体の各側に、冷却チャンバ１０２が位置していることである。
【０２１３】
ステータは、同時に機械的に作動する２つの部品を備えている。これら２つの部品により、ステータの冷却が促進される。したがって、ロータの本体１０５は、同時に作動するステータの２つの部品によって境界が定められた環状キャビティに進入し、シャフト１１０の運動をスローダウン、すなわち制動する。
【０２１４】
この制動機では、ステータの２つの部品と、２つの冷却チャンバ１２２とを、共に接続する制動機の壁の部分に、入口ア９７８が形成されている。制動機の壁のこの部分は、ロータ１０１のシャフトに対して横方向を向いている。これらのチャンバは、径方向を向く底部によって接続され、軸方向を向いている。
【０２１５】
より詳細には、チャンバは、ラジアル底部によって接続された内外の同心壁の内部を中空にできる。この底部は、２つのチャンバを共に接続するチャンバを支持できる。入口アパーチャーおよび排出アパーチャーが、この底部を貫通できるようになっている。
【０２１６】
この図では、ブレード９８５は、コイル１０３のヘッドに取り付けられるか、それに接近している。このブレード９８５によって、入口アパーチャー９７８を通って進入し、発電機のロータ１３２とステータ１３１との間に存在するスペースを通って離間する空気流１７９および１８０を形成することが可能となっている。従って、これらの空気流は、ステータ１０２の２つの部分の間のスペースを通過し、ロータ１０１に位置するコイル１０３および１０４のヘッドに接触する。ブレード９８５は、軸方向タイプであるので、空気流は、ロータ１０１の軸線に平行に進む。フランジ９８２には、開口部が設けられている。
【０２１７】
図１６ａ〜図１６ｆは、ロータ１０１を固定するリング９８７への軸方向ブレード９８５の固定の例を示す。このリングは、ヘッド１０３を含むコイルを固定するようになっている。このリング９８７は、冷却チャンバ１２２によって囲まれている。ブレード９８５は、本例では、例えば各コイルの前方または各コイルの間において、リング９８７に直接取り付けられている。
【０２１８】
図面の紙面と垂直な方向に空気が循環し、この空気は、ブレード９８５からリング９８７に進む方向に移動する。変形例では、ブレード９８５はコイルのヘッド１０３に取り付けられている。
【０２１９】
図１６ｂおよび図１６ｃは、単一部品として製造されたリング９８７を示す。図１６ｂは、２つのエルボー状のアーム９８８を有するほぼ四角形のブレード９８９を示す。これらアーム９８８は、リング９８７を閉じ、このリングに固定されている。
【０２２０】
図１６ｃは、ある長さと幅を有するほぼ四角形のブレード９９０を示す。図１６ｃは、リング９８７の全長に沿って設けられたブレード９９０を示す。ブレード９９０は、リング９８７に溶接されているが、ブレードを、リング９８７に嵌合またはネジ止めすることもできる。
【０２２１】
リング９８７は、図１６ｂおよび図１６ｃのように、単一部品として製造できるし、２部品、例えば互いに異なる２つのリングからも製造できる。
【０２２２】
図１６ｄおよび図１６ｅは、２つの別個の環状体を有するリング９９１に設けられたブレードも示している。これら２つの環状体は、ブレード９８５の幅とほぼ等しい距離だけ、互いに離間している。
【０２２３】
図１６ｄは、２つのアーム９８８を有するブレード９８９を示し、各アームは、リング９８７の環状体に位置している。
【０２２４】
図１６ｅは、全長に沿って２つの環状体に接触する四角形のブレード９９０を示す。リング９８７には、ロータまたは制動機の内部の空気の通過を最適にするための開口部または多数の孔が設けられることがある。
【０２２５】
図１６ｆは、リング９８７またはコイルに取り付けられたブレード９８５の平面図である。ブレード９８５は、コイルヘッド１０３および１０４を支持するロータ１０５の本体の１つの側面に対して、角度αをなす方向に全体が傾斜している。ブレード９８５は、コイルおよびその支持体を貫通する矢印Ａの方向に、空気流１７８を生成する。更にこのブレードにより、ブレードの傾斜に従って、空気流の流量を変え、所望する冷却量に従って、空気流の方向を変えることが可能となっている。
【０２２６】
より詳細に述べると、ロータ１０１のコア２００は、図１５では互いに分離されており、フランジ９８０に取り付けられている。各コア２００は、その軸方向端部の各々に、ヘッド１０３および１０４を取り付けるためのシューを有する。ヘッド１０３に関連するシューは、ブレード９８５が固定されているリング９８７により、共に接続されている。
【０２２７】
図１５におけるリングは、図１６ｂおよび図１６ｃに示されているタイプのものである。変形例では、リング９８７は、各シューに位置する２つの環状体９９１と置換されている。環状体９９１またはリングは、ブレードを固定すると共に、コア２００を共に接続し、遠心力によって生じる作用に抗して、このコアを保持するようになっている。
【０２２８】
図１７は、吸引空気流９９４および排出空気流９９５を形成する遠心ブレード、または螺旋−遠心ブレード９９３を示す。この排出空気流は、シャフト１１０に対して平行であるか、またはシャフト１１０に対して径方向にある角度をなしている。このような特定の方向に、空気流は、発電機のコイルヘッド上を流れることができる。その理由は、ブレード９９３によって、発電機のロータおよびステータのコイルのヘッドを冷却することが可能となるからである。
【０２２９】
ブレード９９３は、ほぼ自転車のサドルの形状をしたプロフィルを有する。ブレード９９３の２つの側面は、９０度の角度をなし、他の２つの側面は、カーブした形状となっている。そのうちの１つの側面は凹状であり、他方は凸状である。ブレード９９３は、発電機１３０のコイルのヘッドに向くように位置し、可能な場合には、シャフトに取り付けられるように、凸状部は、アーム９９６によってロータに取り付けられている。
【０２３０】
図１８は、吸引方向が図１５における空気流の方向と逆になっている図１５の変形例を示す。発電機のステータとロータとの間のスペースに空気が進入し、ステータ１０１の壁内に形成されたアパーチャーを通過して出る。
【０２３１】
支持体９８０には、空気流の通過を可能にするオリフィスを設けることがある。ほぼ四角形の形状をした軸流ブレード９９７が、この空気流を形成する。より詳細には、ブレード９９７は、シャフト１１０と平行な吸引空気流および排出空気流を形成する。シャフト９９８により、シャフト１１０にブレード９９７を取り付けることができる。ブレード９９７を、アーム９９９によって、ロータに直接取り付けることもできる。
【０２３２】
図１９ａは、ロータのヘッドに直接取り付けられた遠心または螺旋−遠心ブレード９９３を示す。ブレードは、コンマ形状をしたプロフィルを有する。ブレードは同じ曲率を有し、特に、実質的に４５度と等しくすることができる角度を形成する２つの側面によって、共に接続された円弧の２つの側面を有している。
【０２３３】
図１９ｂは、コイルを固定するリング９８７に取り付けられ、カーブした形状となっている遠心ブレード９９２、または螺旋−遠心ブレード９９４の取り付けを、正面図で示している。ブレード９９３は、コイルヘッド１９３と交互に円形となるように、リングに直接取り付けられている。変形例では、これらのブレードは、コイルに直接取り付けられる。
【０２３４】
当然ながら、例えばロータの各側面において、例えばロータとステータ発電機のコイルで、ブレードを一体化することにより、軸方向ブレードとラジアルブレードとを組み合わせることができる。
【０２３５】
本例において、制動機のアパーチャーは、制動機のステータの壁において、中空とされている。変形例では、これらアパーチャーは、ケーシングまたは制動機内部で使用されるファンから構成された通気回路を囲むその他の密閉体内で、中空とされている。
【０２３６】
本発明のすべての実施例では、所定タイプのブレードを、求心または螺旋−求心ブレードに置換し、吸引空気流が、ラジアル方向または制動機のシャフトの軸線に対して傾斜した方向に進入するようにすることが可能である。
【０２３７】
本発明で使用されているブレードを含むファンは、一般に回転要素、例えば制動機のロータまたはシャフトに取り付けられる。第１の変形例では、このファンの係合を外すことが可能となっている。かかるファンでは、一般に電気信号である制御信号により、ブレードを回転駆動することが要求される。
【０２３８】
第２の変形例では、このファンは、制動機の回転要素から独立している。この第２変形例では、ファンのブレードは、制動機の回転要素には接続されておらず、独立したこのファンは、自己の駆動手段、例えばＤＣ電動モータを有する。独立したファンのブレードの回転速度は、制動機の回転要素の回転速度から独立している。
【０２３９】
当然ながら、上記のすべての組み合わせが可能である。従って、図１では、ファンのフランジは、変形例としてその内周部がシャフト１１０の一部に固定されるようになっているコアに固定されている。
【０２４０】
図６ａおよび図７ｂにおけるバー６５５は、図１に示したロータ１０１を備えている。図１０ａ〜図１０ｂにおいて、中心フランジにコアを取り付けることができ、軸方向コアのまわりにコイルが巻かれ、コイルは、シャフト１１０に取り付けられた中心フランジに固定された、図４に示すブレードと同じタイプのブレードにより冷却される。
【０２４１】
図１３において、ロータの数を増し、従って、チャンバ１２２の数を増すことが可能である。このチャンバは、ケーシングのラジアル壁または壁、またはケーシングの軸方向を向いた周辺壁に設けることができる。
【０２４２】
いずれのケースにおいても、図６ａにおいて、符号６０３が付けられ、シャフト１１０とケーシング１０２との間で作動するベアリングは、良好に冷却される。図１において、ロータの両端に、フランジに接続された軸方向コアを設けることができる。コイルのヘッドは、フィン、またはフランジによって支持されているその他の突起によって形成される。
【０２４３】
すべての図面において、シャフト１１０は、ロータおよび制動機の軸線である軸を有する。
【０２４４】
数個のチャンバがある場合、このチャンバに、異なる流量で冷却液を供給し、ステータ内の温度を均一にすることが可能である。冷却液は、自動車の冷却液のタイプと異なるタイプのものとすることができる。
【０２４５】
従って、図１４では、中心中心１２２の流量は、横方向の端部チャンバの流量よりも大きい。図１５では、シャフト１１０の軸線から径方向に最も離間している頂部チャンバ内の冷却液の流量は、底部チャンバ内の冷却液の流量よりも大きくなっている。
【０２４６】
図１では、チャンバ１１２内の冷却液の流量は、チャンバ１１３の流量よりも大きい。いずれも用途に応じて決まる。
【０２４７】
以上の説明および図面から、「取り付けられた」なる用語は、固定されていることを意味することが明らかである。
【０２４８】
図中、発電機は、シャフト１１０に固定されたロータ、およびケーシング１０２またはステータ１７０に固定されたステータを有する。変形例では、コイルに給電するようになっている発電機は、ステータによって支持されたブラシと、シャフト１１０によって支持された環状トラックとを有する。変形例では、ケーシングまたはステータの少なくとも１つのラジアル壁は、ロータ１１０の軸線に対して傾斜した壁と置換されている。
【０２４９】
図１５、図１７、図１８、図１９では、発電機の誘導ロータは、フランジ９８０に固定され、次に、自らがシャフト１１０に固定されているスリーブによって支持されている。従って、被誘導ロータは、シャフト１１０に対して回転自在とされている。従って、被誘導ロータは、シャフト１１０に対して回転自在に固定されている。
【０２５０】
このことは、他の図面でも当てはまり、冷却チャンバが存在することは、不可欠なことではない。いずれの図においても、ステータは、上記のように、少なくとも１つの冷却チャンバチャンバを支持している。
【０２５１】
同じシリーズ内のブレードは、ノイズを低減するように、不規則な態様で分散されているのが好ましい。変形例では、ケーシングに制動機のステータが取り付けられ、このステータは、少なくとも１つの冷却チャンバを支持する本体を有する。ケーシングに取り付けられるのは、この本体である。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】冷却チャンバおよびその壁と、入口アパーチャーおよび排出アパーチャーと、ロータおよび発電機に取り付けられたブレードとを備える、本発明に係わる制動機の軸方向部分の断面略図である。
【図２】スロットルスロートにより、互いに分離された２つの冷却チャンバを貫通する排出アパーチャーの平面部分の略図である。
【図３ａ】内部で空気流が吸引と同じ方向を有する、本発明に係わる制動機の略透視図である。
【図３ｂ】内部で空気流が吸引と反対方向を有する、本発明に係わる制動機の図３ａに類似する略図である。
【図３ｃ】内部の空気流が平行に流れる、本発明に係わる制動機の図３ａに類似する略図である。
【図３ｄ】制動機のケーシングのラジアル壁に形成されたアパーチャーの図１に類似する略図である。
【図４】図１における制動機で使用される部分の変形例である部分を備える本発明に係わる制動機の、図１に類似する略図である。
【図５】吸引または排出専用の役割を有するブレードを備える、本発明に係わる制動機の図４に類似する略図である。
【図６ａ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の分解略図である。
【図６ｂ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の分解略図である。
【図７ａ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の斜視図である。
【図７ｂ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の斜視図である。
【図８ａ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図８ｂ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図８ｃ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ａ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｂ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｃ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｄ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図１０ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｃ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｄ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｅ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｆ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ｃ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１２ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１２ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１３】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１４】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１５】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１６ａ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｂ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｃ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｄ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｅ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｆ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１７】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１８】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１９ａ】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１９ｂ】部分の取り付けを示す正面図である。
【符号の説明】
【０２５３】
１００ 制動機
１０１ ロータ
１０２ ケーシング
１０３、１０４ ヘッド
１０５ 本体
１０６、１０７ ヘッド
１０８、１０９ ヘッド
１１０ シャフト
１１１、１１２ 冷却チャンバ
１２０ 開口部
１２２ 冷却チャンバ
１３０ ロータ
１３１ 誘導ステータ
１４０〜１４２ ブレード
１５０ フランジ
１６１〜１６４ 開口部
１７０ ステータ
１７９ 吸引空気流
１８０〜１８２ 排出空気流
２０３ スロート
３３０ ハウジング
４００ 制動機
４０５、４０６、４０７ ブレード
４２０、４２１ フレーム
５００ 制動機
５０１〜５０６ ブレード
５１０、５１１ 吸引空気流
５２１〜５２３ 排出空気流
６０１、６０２ ファン
６０３ ベアリング
６０９ ネジ
６１２ ショルダー
６２０ ベース
６３０ 支持体
６４１ 中心リング
６４２ 傾斜ブレード
６５１ 中心リング
６５２ ブレード
６５３ 支持体
６５５ 係止バー
８００ ケーシング
８０１ 中心部分
８０２、８０３ 端部
８０５ 孔
８０８ アパーチャー
８０９ アーム
８１０ 排出アパーチャー
８１１ フィン
８１３ 孔
８２０ 軸線
９０５ 内側リング
９０６ 外側リング
９３０〜９３５ 孔
９４０ ブレード
９４５ ブレード
９４７ 空気流
９４９ 開口部
９５０ ブレード
９５２、９５３ 排出空気流
９５４ ベース
９６０ 排出孔
９６２ プレート
９６８、９６９ ブレード
９７０，９７１ ブレード
１００１ ブレード
１００３ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通気を行うための手段を備える電磁制動機に関する。本発明の目的の１つは、かかる制動機の冷却、特にそのコイルの冷却を促進することにある。本発明の別の目的は、制動機の作動によって生じるノイズを低減させることにある。本発明は、大重量タイプの車両、特に、ローリーまたはバスの運動を制動するために特に有利であるが、本発明の用途は、これだけに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
一般的な条件では、電磁制動機は、車両をより安全にし、より耐久性のあるものとするために、車両の制動を支援するものである。電磁制動機は、少なくとも１つのステータと、少なくとも１つのロータとを備えている。ステータは、ギアボックスケーシングまたは車両の伝動シャフトのケーシングに接続されている。この場合、伝動シャフトは、制動機を取り付けるためにカットされない。伝動シャフトがカットされないとき、この伝動シャフトは、「フォーカル（ＦＯＣＡＬ）」（登録商標）制動機と称される。変形例では、ステータが車両のシャーシに固定され、伝動シャフトはカットされる。
【０００３】
ロータの一部は、伝動シャフトのユニバーサルジョイントのフランジに結合されたプレートに接続される。このプレートは、車両軸の入力シャフトまたはギアボックスの出力シャフト、もしくは接続シャフトに結合される。この接続シャフトは、伝動シャフトがカットされるとき、別のプレートに接続できる。一例では、ロータは、２つの部品から成り、ステータの各側に位置し、ステータの軸線を中心として回転する。
【０００４】
フランス国公開特許第FR-A-2577357号に記載されている例では、電磁制動機のステータは、コイルのリングを支持し、磁界を発生する。より詳細に説明すれば、各コイルは、ステータに固定された磁性材料から製造されたコアに取り付けられる。ステータがコイルを支持するとき、ステータは誘導性となる。フランス国公開特許第FR-A-2577357号では、ロータは磁性材料から製造され、誘導性となっており、このロータは制動機の通気を行うファンを有する形状となっている。
【０００５】
ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号に記載の別の例では、ロータはコイルのリングとコアとを支持している。この例では、ロータは磁界を誘導し、ステータは誘導性である。ステータは、チャンバも支持しており、このチャンバ内では、冷却のための流体が流れる。かかる制動機は、水冷式制動機または「ヒドラル（Ｈｙｄｒａｌ）」（登録商標）制動機と称される。
【０００６】
電磁制動機によって生じるブレーキトルクの発生は、渦電流の原理に基づく。内部で誘導ロータが回転している被誘導ステータが、磁界を受けるからである。この磁界は、ロータに取り付けられたコイルによって発生し、コイルは、ペアで機能することが好ましく、各コイルは、ロータに属す突出したコイルのまわりに巻かれている。各コイルのペアは、１つの磁界を形成し、この磁界は、コイルの１つのコアからステータおよびロータを通過し、別のコアまで延びて閉じる。
【０００７】
従って、ロータが回転し始めると、被誘導ステータ内で渦電流として知られる電流が生じる。この電流は、ロータの運動に抗する性質を有するブレーキトルクを発生する。ロータが駆動シャフトと共に回転するにつれ、ブレーキトルクは、車両の駆動シャフトの運動に抗する。従って、このトルクは、車両の減速または停止に寄与する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
誘導ロータを含む制動機に対し、渦電流は、ステータとロータの加熱を生じさせる。導電性材料から製造されるコイルおよびステータを通過する電流は、ステータの壁、およびロータ全体を加熱する性質がある。この加熱現象は、ジュール効果と称され、一般に導電体を電流が流れるときに生じる。従って、電磁制動機のパワーは、ステータおよびコイルから熱を放出できる容量によって制限される。
【０００９】
従って、一例では制動機のステータは３００ｋＷのパワーを散逸させ、制動機のコイルは、８ｋＷの大きくないとは言えないパワーを散逸する。性能の低下を防止し、制動機の誤作動を防止するために、このパワーに関連した熱を排出する必要がある。
【００１０】
この熱を排出するための種々のシステムは、公知となっている。例えばヨーロッパ公開特許第EP-A-031559号に記載されているように、ロータと一体的なファンを使用することが可能である。この空気流発生器は、ロータによって散逸された熱を排出するために空気流を発生するようになっている。
【００１１】
このヨーロッパ公開特許第EP-A-031559号は、ステータの壁が冷却流体の循環を可能にする冷却チャンバを支持する解決案も開示している。冷却チャンバの低温液とステータの高温壁との間で、熱交換が発生する。従って、ステータの壁からの熱を、冷却液に排出できる。
【００１２】
しかし、この冷却チャンバシステムおよび通気システムには限界がある。冷却チャンバによってステータを効率的に冷却できるが、コイルからチャンバが離間するにつれ、所望する通りに効果的に、チャンバはコイルを冷却できなくなるからである。
【００１３】
ファンは、ドライバーに極めて不快な可聴ノイズを発生するおそれがある。更にファンは、極めてかさばり、制動機の重量も増す。かさばりと大重量のために、ファンは、所定のギアボックスまたはギア車軸に対し、制動機の適合性を低下させる。ファンは、シャフトまたはロータと一体的であるが、ロータが発生する空気流路は、ランダムであって、乱れがあり、かつ最適化されない。
【００１４】
更にファンは、大量のエネルギーを消費する。
【００１５】
制動機がエネルギーを過剰に消費することは、所定の環境内における流体圧力の変動によって、この環境内で粒子の循環が生じるということによって説明できる。従って、圧力の所定の変動に対し、流体のいくつかの可能な流量が存在する。この流量は、流路および流体が環境内を循環する際に受ける困難度によって決定される。
【００１６】
従って、本発明の目的は、制動機を通過する空気の循環、外部ファンのサイズ、およびこのファンが発生する可聴ノイズの問題を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的のために、本発明は、空気の流れの通過を容易にするように、輪郭部上に多数の孔または開口部を備えた電磁制動機を使用するものである。より詳細には、本発明に係わる制動機は、空気の流れの循環を容易にするように、制動機の壁に形成された入口開口部および排出開口部を備えている。実際に空気の流れは、制動機のラジアル壁に一般に形成されるか、またはロータシャフトに対して傾斜した入口開口部に進入し、ラジアル壁または傾斜した壁、もしくは制動機の軸線と平行な壁のいずれかに形成された排出開口部を通って、制動機から離間する。当然ながら、制動機は、強力な空気の流れを進入させ、かつ排出するように、数個の入口開口部と数個の出口開口部とを有している。
【００１８】
本発明により、新規な可能性が提供される。従って、熱交換表面を小さくし、よって性能を維持しながら、制動機のかさおよびサイズを小さくすることが可能である。変形例では、制動機のサイズを維持し、かつその性能を増すことができる。この制動機は、より高い温度の環境内で機能できる。特に自動車のエンジン、またはその他の任意の熱源に隣接する利用可能な空間内において、制動機のロータのシャフトに作用する速度倍増器により制動機を設置することが可能である。この制動機は軽量化できる。本発明に係わる解決案により、空気流の循環によって生じるノイズを低減できる。
【００１９】
一般に、制動機を冷却するための空気流の循環は、単独では使用されず、冷却チャンバから成る冷却液による冷却手段と共に組み合わせて使用される。このような組み合わせの目的は、ステータのコアとコイルのコアの双方において、冷却機の冷却を最大値まで最適にすることにある。このような混合冷却により、所望する性能を得ながら、制動機のサイズおよび重量を更に低減することが可能となる。
【００２０】
変形例では、制動機の性能を増す。冷却液が充填された２つの独立した冷却チャンバの間に、排出開口部が形成される。スロットルスロートにより互いに離間した２つの水チャンバを貫通する排出開口部を形成することもできる。一実施例では、排出開口部は、同一のチャンバに属す。変形例として、入口開口部と排出開口部とを、冷却チャンバに対してオフセットされることもできる。
【００２１】
空気の流れを形成するために、制動機は、制動機の回転要素に取り付けられた、すなわち回転要素と一体的な１つ以上のブレードを備えている。一実施例におけるこのブレードは、回転要素に取り付けられたファンに属する。ブレードは、例えば溶接、リベット締めまたはネジ止めにより、関係する回転要素に取り付けられたプレート、またはプロファイルベースに固定されている。
【００２２】
変形例では、ブレードは、回転要素に別々に取り付けられるか、またはこれらから突出している。
【００２３】
従って、制動機のロータ、または発電機のロータ、または制動機のシャフト自身のいずれかにブレードを取り付けること、すなわち、固定することが可能である。ブレードの回転は、回転運動のときに作動する制動機の要素によって生じるので、ブレードは、空気の撹拌に関連するエネルギー以外のエネルギーは消費しない。その理由は、ブレードは、制動機の回転部品の回転によって利益を得ているからである。従って、ブレードは、小径、すなわち制動機のケーシングの外部のファンよりも小さい径を有する内部ファンに属する。
【００２４】
一例では、ブレードは、直径が大きく、従って機械的な損失が大きい、制動機が供給する大量の電気エネルギーを消費するような、ケーシングの外部に設けられているファンのブレードよりも、エネルギー消費量が少ない。
【００２５】
更に、制動機のロータまたは発電機のロータに取り付けられているブレードは、外部ファンを使用する場合と比較して、ノイズが極めて小さい。実際に外部ファンは、極めてノイズが大きく、大量のパワーを消費する。その理由は、外部ファンは、直径が大きいので、圧力低下が大きい状態で、制動機を空気流が通過できるようにしなければならないという制限を満たさなければならないからである。
【００２６】
空気の流れを形成するために、種々のタイプのブレードを使用できる。各タイプのブレードは、空気の流れに特定の流路を生じさせる。まず、ロータのシャフトの軸線と平行な空気流の吸引、およびシャフトの軸線と直角な空気流の排出を生じさせる遠心タイプのブレードを使用することができる。シャフトの軸線と平行な空気流の吸引、およびこの軸線に対して傾斜した流路に沿って空気流を排出させる螺旋ー遠心タイプのブレードを使用することもできる。
【００２７】
最後に、シャフトに平行な空気流の吸引、およびシャフトに平行な排出を生じさせる軸流タイプのブレードを使用することもできる。
【００２８】
実際に、制動機は、いくつかのタイプのブレードの組み合わせを含むことができる。本発明に係わる制動機は、１つの同じタイプのいくつかのブレードを含むことができ、使用するブレードおよび空気流路に従って、入口開口部および出口開口部が形成される。このブレードの目的は、コイルを冷却するように、空気流をコイルに接触させることにある。従って、螺旋ー遠心タイプのブレードは、所定の制動機に対し、コイルのアクセス可能な部分、例えばそのヘッドのできるだけ近くを流れる空気流を形成できる。
【００２９】
更に空気の所定の流れを形成するために、異なる所定の機能を有するブレードを使用することを考え付くことができる。例えば、第１ブレードが、外部環境から空気を取り込む吸引ブレードの役割を満たすことができ、これら第１ブレードは、この空気を第２ブレードへ送り、第２ブレードは、この空気を外部へ排出する。このようなブレードの組み合わせによって、制動機内部の空気の流れを多くし、かつ調節することが可能となる。
【００３０】
制動機において、同じ吸引方向を含む空気の流れを、ブレードによって生じさせることができる。従って、特定の実施例では、制動機は、空気の流れが制動機の一端を通過するようにさせ、更に別の端部を通して、空気の流れを排出させるブレードを備えている。従って、空気の流れは、制動機の全長方向に制動機を通過させ、制動機を冷却する。
【００３１】
変形例として、ブレードが、制動機の一端を通過するように空気を吸引し、中心部でこの空気を排出するようにできる。
【００３２】
変形例として、互いに吸引方向が異なる空気の流れを形成するブレードを形成することが可能である。この変形例では、空気の流れは、シャフトの２つの端部を通過するように、制動機の内部に進入する。この次の空気の流れが、ほぼ制動機の中心で排出されると、制動機のロータのすべてが冷却される。この変形例では、制動機内部の空気の流量は、２つの空気の流れが合流するゾーン内の制動機の中心に位置するロータのまわりで、極めて大きくなる。
【００３３】
極めて高温に加熱される傾向がある、制動機の中心にあるコイルおよびロータは、このように流量が極めて大きいことにより、冷却される。
【００３４】
特定の実施例では、一部のブレード、および一部のロータは、その内部に孔、チャンネルまたは開口部を有する。これらの開口部は、１つのロータから別のロータに空気を通過できるようにすると共に、制動機の均一な冷却を保証するようになっている。更にこれらの開口部によって、ロータおよびそのコイルの冷却が熱伝達によって可能となっている。その理由は、空気が開口部内において、ロータと接触するからである。
【００３５】
ロータは、導電性材料から製造されているので、この空気は、ロータのベースを冷却し、次にその中心を冷却し、次にコイルを冷却する性質を有する。変形例では、これら開口部またはチャンネルは、発電機のロータ内または制動機のロータ内に孔開けされている。
【００３６】
本発明の一実施例における制動機は、車両の少なくとも１つの車輪に運動を伝達するシャフトよりも高速で回転するシャフトおよびロータを有するように構成されており、この伝動シャフトは、例えば後軸とギアボックスとの間で作用するシャフトとなっている。速度の増加は、例えば速度倍増器によって達成できる。従って、本発明によれば、必要な性能を得るとともに、制動機のサイズおよび重量を低減することができる。
【００３７】
本発明は、コイルおよび本体を備え、この本体が取り付けられているロータと、
軸線を有し、前記ロータを共に回転するように駆動するシャフトと、
前記ロータを囲むか、または収納するステータまたはケーシングと、
空気流を発生するための手段と、
前記制動機のロータのコイルに給電するための発電機とを備える電磁制動機において、
前記空気流が進入できるようにする少なくとも１つの入口アパーチャー、および前記空気流が出るようにする少なくとも１つの排出アパーチャーとを有し、前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記制動機のケーシングまたはステータによって支持された２つの冷却チャンバの間に、または１つ以上の冷却チャンバを貫通するように形成されていることを特徴とする電磁制動機である。
【００３８】
以下の詳細な説明および添付図面を読めば、本発明について更に良好に理解できると思う。図面は、単に説明のためのものであり、本発明を限定するためのものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
各図面にわたって、共通する部品には、同一の符号をつけてある。
【００４０】
図１は、本発明の制動機１００の軸方向半断面図である。電磁タイプの制動機１００は、ステータ１７０を支持するケーシング１０２と、シャフト１１０と、シャフト１１０に固定されたロータ１０１と、本体を含むロータ１０１によって支持された電気コイル（符号なし）と、シャフト１１０に回転自在に固定されたブレード１４０〜１４２と、コイルに給電するための発電機（本明細書では軸方向に細長い形状となっている）とを備えている。
【００４１】
ケーシング１０２は、アパーチャーすなわち開口部１２０〜１２３を有し、これらの開口部は、ブレード１４０〜１４２と共に、コイルにおける熱の良好な排出を可能にする。開口部１２０〜１２３およびブレード１４０〜１４２は、通気装置に属する。中空のケーシング１０２は、弾性的に自動車の固定部分に取り付けられるようになっている。シャフト１１０は、ロータ１０１の軸線である対称軸線を有する。
【００４２】
ステータ１７０は、磁性材料から製造されたケーシング１０２と一体化されている。変形例では、ステータは、ケーシング１０２と別個であり、このケーシングに取り付けられている。ステータ１７０は、ロータ１０１を囲んでおり、ロータの本体は、軸方向に細長い形状のラジアルコア（符号なし）をその外周部に有する。コアと本体１０５とは、磁性材料から製造されている。
【００４３】
各コイルは、コアのまわりに巻かれた電気ワイヤーを備えている。コイルは、コアと共に誘導極のリングを構成しており、これらの極を、電流が通過すると、極性が交互に異なるようになっている。コイルは、要求される制動に従い、ペアで機能する。
【００４４】
コイルには、公知の態様で、発電機によって給電がなされる。発電機は、この目的のためにシャフト１１０に固定された被誘導ロータ１３０を囲む誘導ステータ１３１を有する。発電機は、ロータ１０１に対して軸方向にずれているので、ロータ１３０と１０１とは、軸方向にずれている。
【００４５】
ロータ１３０は、ロータ１０１の径よりも小径であり、ロータのコイルは、このロータ１０１の本体１０５の各側において、軸方向に突出して延びるヘッド１０３、１０４を有する。従って、これらヘッド１０３、１０４は、マスクされておらず、アクセス可能である。
【００４６】
円筒形をしたケーシング１０２には、誘導ステータ１３１が固定されている。ケーシング１０２は、その外周部に軸方向を向く環状周辺壁を有し、この周辺壁の内部には、ステータ１３１が取り付けられている。
【００４７】
ロータ１０１のコアの外周部とケーシングの周辺壁の内周部との間には、また、誘導ステータ１３１の内周部とロータ１３０の外周部の間には、ラジアル空気ギャップが存在する。
【００４８】
ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号に記載されているように、被誘導ロータ１３０内で誘導される、交流を発生する多数の極を有する誘導ステータ１３１のための励磁電流を、必要に応じて調節するためのマニュアル制御部材を備えた調節回路が設けられている。
【００４９】
誘導ステータ１３１とロータ１３０とは、このヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号の図２から分かるように、コイルを支持する本体を有する。このヨーロッパ公開特許は、ロータ１３０とロータ１０１のコイルとの間で作動するブリッジ整流器をも示している。例えばＭＯＳＦＥＴタイプのトランジスタまたはダイオードを有するこのブリッジは、ロータ１３０からの出力において、交流をＤＣ電流に整流し、ロータ１０１に固定されたコイルにＤＣ電流を給電するようになっている。
【００５０】
これらのコイルは、上記の態様で、本体１０５のコアのまわりに巻かれている。より詳細に説明すると、各コイルは、電気絶縁性材料から製造された支持体に取り付けられており、関連する支持体のコアにスリップ嵌合されている。説明を簡潔にするために、コイルは、本例ではそれら支持体によって本体１０５に取り付けられているものとする。
【００５１】
一実施例では、シャフト１１０は、自動車の少なくとも１つの車輪に運動を伝達するようになっており、このシャフトは、ギアボックスと自動車の後車軸との間で作動する。
【００５２】
一実施例におけるケーシング１０２は、ヨーロッパ公開特許第EP-A-0331559号（図３）に記載されているように、ギアボックスのケーシングに固定されている。変形例では、ケーシング１０２は、後軸のケーシングまたは自動車のシャーシに固定されている。別の変形例では、シャフト１１０は、この伝動シャフトと別個のものであり、シャフトに対してオフセットしている。例えばロータ１０１のシャフト１１０と、この伝動シャフトまたはこれに固定されたプレートとの間で、速度倍増器が作動する。
【００５３】
変形例では、この速度倍増器は、シャフト１１０とギアボックスとの間で作動し、例えばタービンホイールとインペラホイールとを有するハイドロダイナミックタイプの制動機を取り付けるようになっている。
【００５４】
速度倍増器は、例えば少なくとも２つの歯付きホイールを備えるギアトレインの形態で製造されている。このホイールは、シャフト１１０が伝動シャフトに平行となるか、または直角となることができるように、円錐タイプのものとすることがある。
【００５５】
変形例では、速度倍増器は、ベルトまたはチェーンタイプとなっている。この速度倍増器によって、制動機のサイズおよび重量を小さくすることが可能となっている。従って、制動機の熱交換表面は小さくなっているが、電磁制動機を冷却し、制動機の良好な性能を維持しなければならない。一般的な条件では、コイルに給電がなされると、コイルは加熱されるので、コイルを効果的に冷却しなければならない。
【００５６】
この冷却は、ブレード１４０〜１４２およびアパーチャー１２０〜１２３により、後述するようにして行われ、ステータ１７０とロータ１０１との間の空気ギャップを、正確に維持することができるようになっている。
【００５７】
ブレード１４０〜１４２とアパーチャー１２０〜１２３とは、上記のように、ステータ１３１およびロータ１３０が有するコイルのヘッド１０３〜１０４を良好に冷却するための通気装置に属する。より正確には、ロータ１３０は、板金製のパケットの形態の本体を有し、この本体は、コイルを取り付け、三相タイプまたは変形例では六相タイプのアーマチュアを形成するための溝（本例では半閉鎖タイプである）を有する。
【００５８】
ロータ１３０のコイルは、ロータ１３０の本体の各側で延びるヘッド１０８、１０９を有する。ステータ１３１は、板金製のパケットの形態をした本体に対して、径方向に突出するアームを有する。絶縁サポートを介在させた状態で、ステータ１３１のアームのまわりには、ステータのコイルが巻かれている。従って、ステータ１３１のコイルは、アームの各側で軸方向に延びるヘッド１０６、１０７を有する。
【００５９】
通気装置１４０〜１４２、１２０〜２１３によって、上記のように、コイルのヘッド１０３、１０４、１０６〜１０９を良好に冷却することができる。ブレード１４０〜１４２は、後述するようにファンに属している。
【００６０】
ヘッド１０３および１０４を有するコイルは、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向く軸線を有する。従って、本体１０５に取り付けられたコイルは、軸線に対して主に径方向を向く磁界を発生する。更にこの磁界は、一対のコイルを通過するように、ループバックする。
【００６１】
磁界は、第１コイルのコアを通過するように進み、次に、空気ギャップを通過した後、ロータ１０１に進入するように形成される。次に磁界は、ロータ１０８内を伝搬し、第２コイルのコアに再び進入し、空気ギャップを通過する。最後に、磁界は、再び第１コイルのコアに進入することにより、そのループを終了する。この磁界は、ステータ１７０を貫通することにより、ステータ１７０を加熱する性質がある渦電流を形成する。
【００６２】
ステータ１７０は、ロータ１０１を囲み、かつ、その外周部に、軸方向を向く環状壁を備えている。この環状壁は、冷却チャンバ１１１および１１２により中空とされている。
【００６３】
冷却チャンバ１１１および１１２は、少なくとも１つの大きい伸長部と、１つの小さい伸長部とを有する。大きい伸長部は、シャフトに対して平行に開口している。チャンバ１１１および１１２は、本例では、制動機のステータ１７０内で中空とされ、環状となっている。
【００６４】
変形例では、これらのチャンバは、Ｘ、ＹまたはＺの形状をしており、ステータ内で一部が中空となっている。チャンバ１１１および１１２は、ステータ１７０から独立した内側カバーを備えることがある。このカバーは、一部が中空にされたステータの壁を、ハーメチックに閉じている。
【００６５】
冷却チャンバ１１１および１１２の目的は、高温の壁と、チャンバ１１１および１１２内を循環する低温の冷却液との間で熱交換を行わせることにより、ステータ１７０の冷却を行うことである。制動機の中空となっていない壁に、チャンバ１１１および１１２を追加することができる。
【００６６】
チャンバ１１１と１１２とは、ステータ１３１とロータ１１２の径方向外側にそれぞれ位置している。冷却液は、例えば自動車の冷却液とされている。チャンバ１１１および１１２は、冷却液と循環させるための入口および出口を有する。
【００６７】
ブレード１４０〜１４２の目的は、吸引空気流１７９および排出空気流１８０〜１８２を発生させることである。これらの空気流１７９〜１８２は、ケーシング１０２の内部を循環し、コイルのヘッド１０３、１０４、１０６〜１０９を冷却する。
【００６８】
吸引空気流１７９は、ブレード１４０〜１４２に到達し、制動機１００の内部に進入する吸引空気流に対応している。一方、排出される気流１８０〜１８２は、ブレード１４０〜１４２を離間し、制動機１００から再び出る排出空気流に対応している。ブレード１４０〜１４２は、シャフト１１０が回転し始めるときに、空気を移動させるよう、一致して作動する。
【００６９】
制動機のロータ１１１には、ブレード１４０が取り付けられている。シャフト１１０には、ブレード１４１が取り付けられており、発電機のロータ１３０には、ブレード１４２は取り付けられている。より詳細に説明すれば、ロータ１０１の本体１０５およびシャフト１１０には、ブレード１４０および１４１がそれぞれ取り付けられている。その理由は、ブレード１４０がコイルのヘッド１０３および１０４、特にコイルのヘッド１０３の近くに位置しているからである。
【００７０】
ブレード１４０は、このヘッド１０３と制動機１０のシャフト１１０との間に位置している。ブレード１４０は、本体１０５から離間してもよいし、この本体１０４と一体的でもよい。ブレード１４１は、支持体１５０によってシャフト１１０に取り付けられている。このブレード１４１は、シャフト１１０と一体的でもよいし、またはシャフトに取り付け、これに固定してもよい。ブレード１４２は、ブレード１４０と同じように、発電機のロータ１３０の本体に取り付けられている。
【００７１】
変形例として、ブレード１４０〜１４２は、ロータ１０１上の異なる位置において、シャフト１１０に取り付けてもよいし、また直接コイルのヘッド１０３または１０４のうちの１つに取り付けてもよい。
【００７２】
より詳細に述べると、ブレード１４０〜１４２は、ファンに属する。図１から分かるように、ブレード１４２は、シャフト１１０およびその内周部に固定されている。変形例では、ロータ１０１から最も遠いロータ１３０の軸方向端部に固定されたフランジに固定されている。このようなロータ１３０へのフランジの固定は、例えばスポット溶接によって行われるか、または変形例として、リベット締め、ネジ止めまたはその他の固定方法によって行われる。このフランジは、例えば金属であるので、フランジをシャリング加工し、曲げ加工することによってブレードを形成することができる。
【００７３】
変形例では、これらフランジ上にブレード１４２を鋳製する。ブレード１４２は、ヘッド１０８の径方向内側に位置しており、ヘッドを適性に冷却するようになっている。
【００７４】
ロータ１３０のコイルは、磁性材料、例えば銅から製造された電気ワイヤーをコアのまわりに巻くことによって形成されている。
【００７５】
変形例では、制動機のパワーを増すために、コイルは、ヘアピン状をした導線のネットワークと置換されている。おおまかに言って、Ｕ字形をしたこのヘアピンは、ロータ１３０の本体から外側に延びるヘッドと、ロータ１３０の本体の外側に延びる脚を有する。この脚は、位相コイルを形成するように交互に溶接されている。ロータ１３０の本体内のノッチを、ヘアピンのパーツが貫通している。
【００７６】
更に情報を得たい場合には、国際公開特許第WO-02/069472号を参照できる。この場合、ヘアピンのヘッドは、ヘッド１０８に属し、脚は、ヘッド１０９に属する。このようにして、ブレード１４２により、ヘッド１０８は良好に冷却される。これらの脚は、レーザータイプの溶接によって固定することが好ましい。
【００７７】
ブレード１４１は、ブレード１４１を支持するファンのフランジを構成する支持体１５０に固定されている。ブレード１４１は、フランジ１５０をシャリング加工し、曲げ加工することによって得られるか、または変形例では、前記フランジ上に鋳製される。このフランジは、例えばフランジの内周部にあるビードをシャフト１１０に溶接することによって固定される。
【００７８】
ブレード１４１は、ヘッド１０４を適性に冷却するよう、ロータ１０１のコイルのヘッド１０４よりも径方向内側に位置している。ブレード１４０は、鋳製によって得ることが好ましいファンに属する。ブレード１４０は、例えば溶接により、シャフト１１０に固定されるか、または変形例では、本体１０５に固定された異形ベースに固定されている。ブレード１４０は、ヘッド１０３よりも径方向内側に位置している。
【００７９】
変形例では、ブレード１４０および１４２は、これらのブレードのフランジと共に鋳製される。
【００８０】
ブレードは、変形例では、フランジ、シャフト１１０、ベースまたはロータ１０１、１３０上に別々に分散させることもできる。変形例におけるこれらのブレードは、ロータのうちの１つから、またはシャフトから突出している。いずれのケースにおいても、ケーシングの内部には少なくとも１つの内側ファンが設けられ、これらのファンは、フレームを構成している。
【００８１】
更に、制動機１００の内部での空気の通過を保証するために、アパーチャー１２０〜１２３は、異なる機能を有する。図１において、単一アパーチャー１２０および単一アパーチャー１２１、１２２および１２３を見ることができる。現実には異なる機能を有するこれらのアパーチャー１２０〜１２３のうちの１つだけに対して、好ましくは規則的に分散することが好ましい複数のアパーチャー１２０〜１２３が存在する。
【００８２】
その理由は、アパーチャー１２０は、ブレード１４０〜１４３によって生じる吸引空気流１７９の進入を可能にする入口アパーチャーであるからである。この空気流１７９は、シャフト１１０の軸線と平行に進入する。アパーチャー１２０〜１２３は、排出空気流１８０〜１８２の離間を可能にする排出アパーチャーである。排出空気流１８０〜１８２は、シャフト１１０の軸線に対して平行に、または図１に示すように、シャフト１１０の軸線に対して、直角または傾斜した状態のいずれかで、制動機１００を離れる。
【００８３】
シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９の進入を保証するために、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向くケーシング１０２の壁の一部に、入口アパーチャー１２０が形成されている。シャフト１１０の軸線に対して、直角または傾斜した状態の排出空気流１８０〜１８２の排出を保証するために、シャフト１１０の軸線と平行なステータ１７０の壁の一部、すなわち、ステータ１７０を構成するケーシング１０２の中心壁の一部に、排出アパーチャー１２１〜１２３が形成されている。
【００８４】
排出アパーチャー１２１〜１２３は、さらに、冷却チャンバ間のステータ１７０の壁内にも形成されている。これらのアパーチャー１２１〜１２３は、２つの冷却チャンバ１１１と１１２との間に形成されている。排出アパーチャー１２１〜１２３は、単一冷却チャンバ１１１に単に並置された状態となっていてもよい。また排出アパーチャーは、冷却チャンバに対してオフセットしていてもよい。
【００８５】
変形例では、冷却チャンバを含まない制動機の部分に、これらアパーチャー１２１〜１２３が形成されている。従って、この変形例では、アパーチャーは冷却チャンバの外部に位置する。
【００８６】
別の変形例では、シャフト１１０の軸線と平行な空気流１７９の排出を保証するために、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向くケーシング１０２の壁の部分、すなわち、ラジアルリム内に、入口アパーチャー１２０と同じように排出アパーチャー１２１〜１２３を形成することができる。この場合、この部分は、入口アパーチャー１２０を形成した部分と反対の端部に位置する。
【００８７】
上記アパーチャー１２０〜１２３が設けられている状態で、アパーチャー１２１〜１２３を通って離間する排出空気流１８０〜１８２は、それぞれロータ１０１のコイルのヘッド１０３および１０４と接触できる。ヘッド１０３および１０４との接触が生じると、この空気と、ヘッド１０３および１０４の間で熱交換が行われる。従って、空気流は、コイルから熱を取り込み、熱を制動機１００外部の環境へ排出できる。
【００８８】
空気流１８０および１８２とステータ１３１のコイルのヘッド１０６〜１０９、および発電機のロータ１３０のヘッドとの間でも、熱交換が生じる。更に、入口アパーチャーおよび排出アパーチャーを有しない従来の制動機とは異なり、アパーチャー１２０〜１２３を有する本発明に係わる制動機により、制動機１００の冷却を最適にする大きい流量を有する空気流１８０〜１８２を形成することが可能となっている。これらの空気流は、低減され、向きが定められた圧力を低下させる。
【００８９】
空気流１８０〜１８２の流量の他に、これらの空気流１８０〜１８２の流路も、制動機１００のコイルの冷却の効率に影響する。その理由は、コイルのヘッド１０３および１０４に接近する流路を有する空気流が多くなればなるほど、空気流は多くの熱を排出させるからである。
【００９０】
従って、空気流を所定の方向へ向けるために、異なる形状を有する種々のタイプのブレードを使用することが可能である。図１の実施例では、ブレード１４０および１４２は、遠心ブレードとも称される遠心タイプのブレードであり、ブレード１４０は、螺旋ー遠心タイプのものである。これらのブレード１４１および１４２は、水平方向に延び、ロータ１３０およびそのベース１５０、もしくはフランジから突出している。
【００９１】
これら遠心ブレード１４１および１４２は、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９、およびシャフト１１０の軸線と直角な排出空気流１８１および１８２を生じさせる。
【００９２】
ブレード１４０は、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流１７９を形成すると共に、シャフト１１０の軸線と直角な直線に対して、０度でない角度を形成する斜めの吸引空気流１８０を形成する。従って、この斜めの空気流１８０は、排出アパーチャー１２２を通って離間する前にコイルを冷却するよう、できるだけ近くで、コイルのヘッド１０３および１０７の上を流れることができる。
【００９３】
実際、螺旋−遠心ブレード１４０を使用する場合、アパーチャー１２２は、コイルヘッドの上を突出できる。この図１の破線で示されるアパーチャー１２２のこのような突出によって、制動機の外部の空気流１８０の分流を考慮し、制動機のギア部の空気流１８０の大部分を排出することが可能となる。
【００９４】
更に、図４および図５で示す軸方向ブレードとも称される軸方向タイプのブレードを使用することもできる。この軸方向ブレードは、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流を形成すると共に、このシャフトと平行な排出空気流も形成する。当然ながら、制動機１００で使用されるブレードを互いに反転し、ロータ１０１の内部に、ブレードを追加することも可能である。更に、このロータ１０１の本体１０５の上、またはそのシャフト１１０の上に、ブレードを追加することも可能である。
【００９５】
従って、本発明による制動機１００は、ケーシング１０２の内部または外部の遠心ブレードと、螺旋−遠心ブレードと軸方向ブレードとの組み合わせも含むものである。
【００９６】
制動機１００のロータ１０１、およびこの制動機１００の発電機のロータ１３０は、シャフト１１０とコイルヘッドとの間に、開口部１６１および１６２を有することがある。ロータ１０１および１３０は、ベース内の開口部、すなわちシャフト１１０に隣接する内周部に開口部を有する。従って、ロータ１０１およびロータ１０２により、空気流１７０はこれら開口部を通過させられる。
【００９７】
次に空気流は、制動機のロータのすべてに到達し、ロータを冷却できる。制動機１００のロータのすべてに到達することにより、空気流１７９は、すべての制動機、および特にすべてのコイルの均一な冷却を行う。
【００９８】
更に空気流１７９は、ロータ１０１および１３０の内側壁に接触する。従って、ロータ１０１および１３０のベース内の開口部１６１および１６２により、熱伝達により、ロータ１０１のコイルを冷却することが可能となる。その理由は、まず空気流１７９がロータ１０１のベースを冷却し、次に、このベースが、ロータ１０１の本体１０５を冷却し、次に、ヘッド１０３および１４０を支持するこのロータ１０１の端部を冷却するからである。
【００９９】
ロータ１０１および１３０と同じように、ブレードは、空気流１７９が制動機の別の部分まで移動できるようにするために、それらのベースに開口部を有することもある。従って、これらのベース１４０および１４２は、それらのフランジに、開口部１６２および１６４を有し、ブレード１４０を支持する有形ベースが、例えば溶接によってシャフト１５０に固定されるようになっているフランジにより内側に延びている。
【０１００】
ブレード１４０および１４２、並びにロータ１０１および１３０から材料を除くことにより、これらを製造した後に、これらに開口部１６１〜１６４を設けることができる。一実施例では、これらの開口部１６１〜１６４は、ブレードを機械加工したときに形成される。
【０１０１】
変形例では、これらブレードを形成するモールドを使って、ブレードを鋳製する際に、これらの開口部が設けられる。
【０１０２】
図２は、２つの冷却チャンバ１１１および１１２を貫通するように、排出アパーチャー１２２を形成できることを示している。図１におけるチャンバ１１１および１１２は別々であり、各チャンバは、自らの冷却液供給部を有する。
【０１０３】
他方、図２では、チャンバ１１１と１１２とは、直列に接続されており、１つの冷却液供給部を共用している。チャンバ１１１と１１２とは、冷却液、例えば自動車エンジンの冷却液を通過できるようにするスロットルスロート２０３によっても接続されている。直列に接続された冷却チャンバ１１１および１１２のある構造では、これらチャンバの各側に、アパーチャー２０１および２０２が位置している。
【０１０４】
変形例では、直列になっている３つ以上の冷却チャンバ１１１と１１２との間に、排出アパーチャー２０１および２０２が設けられる。この変形例では、３つ以上のチャンバは、いくつかのスロットルスロート２０３によって、共に接続されている。制動機１００の冷却チャンバ１１１および１１２も、並列に接続することができる。これらのチャンバは、単一供給部から出る冷却液が、チャンバに通過するように働く。
【０１０５】
図３ａおよび図３ｂは、ある制動機から、別の制動機への吸引方向が異なる空気流１７９、２０１および３０２を示す。これらの図は、入口アパーチャー１２０および出口アパーチャー１２２の特定の形態も示している。
【０１０６】
図３ａは、吸引方向が同じ吸引空気流１７９を形成するブレードを備える制動機１００を示す。図３ａは、内部において、吸引空気流１７９が、この制動機の１つの同じ側面に進入する図１の制動機１００を略示している。この空気流１７９は、同じ方向に制動機１００の全長を通過する。排出アパーチャー１２２を通って軸線に対して傾斜した方向または径方向にすべての排出空気流が排出される。
【０１０７】
一実施例では、制動機の端部に、閉じた中実面を有するファンが位置している。このファンは、ファンを空気が通過するのを防止すると共に、制動機の一端を通して空気流１７９を排出する。
【０１０８】
図３ａとは異なり、図３ｂは、互いに方向が逆の吸引空気流３０１、および３０２を形成するブレードを備える電磁制動機１０１を示す。このように、空気流３０１の方向と３０２の方向が逆になっていることにより、制動機１０１の中心に位置するゾーン内の空気流量を増すことが可能となっている。その理由は、ほとんど通気されないこれら通気ゾーンでは、部品を冷却することが困難であり、従って、これらの部品は、かなり加熱される傾向があるからである。
【０１０９】
中心ゾーンでは、制動機１０１の２つの端部から来る２つの空気流３０１と３０２が、互いに合流し、互いに協動して、熱を効果的に排出する。
【０１１０】
ブレードを備える内部ファンを、制動機１０１内の１つの側面、または他方の側面に向けることができる。従って、制動機１０１内の空気流の方向を、ファンの配向によって変更できる。このファンは、遠心タイプでもよいし、螺旋−遠心タイプのものでもよいし、または軸流タイプのものでもよい。従って、点線で示す矢印は、螺旋−遠心ブレードを含むファンによって生じた排出空気流の向きを示す。この空気流は、シャフト１１０の軸線と直交する直線に対して若干傾斜している。
【０１１１】
変形例として、求心ファンまたは螺旋−求心ファンを使用することが可能である。この求心ファンは、シャフト１１０の軸線に対して数度の範囲内で、ほぼ直角な吸引空気流を形成すること、およびこの軸線と平行な排出空気流を検出することを確実にする。螺旋−求心ファンは、シャフトの軸線と直交する直線に対して、０でない角度を形成する斜めの吸引空気流、およびこの軸線に対して平行な排出空気流を生成する。
【０１１２】
ステータ１７０またはケーシング１０２が、固定部品と開部品とを交互に配置させるよう、制動機１００または１０１の壁には、出口開口部１２２が分布されている。中実部品と開部品とを交換することにより、制動機１００は、頑丈な機械的構造を維持できる。出口アパーチャー１２２は、全体として四角形をした形状とすることができ、その側面は、ケーシング１０２の曲率に従う。
【０１１３】
ファンの外周部を構成するリング上で、すべての出口アパーチャー１２２をグループにまとめることができる。ステータ１７０またはケーシング１０２は、出口アパーチャーを有しない中実リングと、出口アパーチャー１２２を備えるリングとが、交互になった構造となっている。
【０１１４】
図３ｃは、軸線と平行な吸引空気流および排出空気流を形成するブレードを備える制動機１０２を示す。これらの空気流は、同一方向に進む。制動機１０２では、入口アパーチャー１２０と出口アパーチャー３３３とは、ケーシングまたはステータのシャフト１１０に対して径方向となっているか、または傾斜した壁に設けられている。
【０１１５】
制動機１００の側面図である、図３ｄは、ケーシングまたはステータに設けられた入口アパーチャー１２０を示す。このアパーチャー１２０は、中心が制動機１００の一端の中心で合流する円に位置している。入口アパーチャー１２０およびアパーチャー３３０は、円弧状の側面を有するほぼ台形となっている。
【０１１６】
変形例では、このアパーチャー１２０は、別の形状となっており、円の上には配置されていない。上記のようにして、シャフト１１０を支持するベアリングを収容するためのハウジング３３０が設けられている。
【０１１７】
入口アパーチャー１２０および出口アパーチャー１２２を、制動機１００のステータ１７０に設けてもよい。実際には、これらのアパーチャー１２０および１２２は、水回路を備えるステータ１７０と別個にできる制動機のケーシング内に、製造または孔開けされる。アパーチャー１２０および１２２は、制動機１００を閉じるか、または保護する役割を有する他の取り付け部品に設けてもよい。
【０１１８】
図４は、本発明に係わる制動機１００の変形実施例である制動機４００の略図である。制動機４００は、ロータ１０１と、発電機のステータ１３１、および発電機のロータ１３０とを備えた発電機を有する。しかし、図１とは異なり、制動機４００は、互いに吸引方向が反対となっている空気流４１０および４１１の形成を保証する遠心ブレード、または螺旋−遠心ブレード４０５〜４０７を備えるファン構造となっている。
【０１１９】
更に、ロータ１０１およびその本体に固定されたブレード４０７には、２つの端部に設置されたコイルのヘッド１０３および１０４を冷却するための孔が、内側周辺部に設けられている。ロータ１３０の内周部（そのベース）の開口部は不要である。フレーム４２０〜４２２、すなわちブレードアームは、ロータ１０１または３１０と一体的でもよいし、またはこのロータ１０１または１３０の外側で、かつ別個でもよい。
【０１２０】
ブレード４０６は、例えば溶接により、シャフト１１０に固定されたフレーム４２１を構成するフランジに固定されている。フランジ４２１は、ロータ１０１から離間しており、空気流のチャンネルを形成するように中実となっている。ブレード４０７は、フランジ４２１と同じように、シャフト１１０に固定されたフレーム４２０を構成するフランジに固定されている。このフレーム４２０の内周部には、空気流を通過させるための開口部が設けられている。
【０１２１】
ブレード４０５は、図１のブレード１４０と同じ形状となっているので、その内周部が、シャフト１１０に固定されるためのフランジとして延びる異形ベースに固定されている。この固定は、フレーム４２０、４２１、ベース、および本例では中実のフレーム４２２を構成するブレード４０５のフランジと同じように行われる。
【０１２２】
図１と比し、ファンの位置とブレードの方向は逆になっている。その理由は、図１では、ブレード１１４および１４２は、アパーチャー１２０の方向に軸方向を向いているが、図４ではブレード４０６および４０７は、アパーチャー１２０に対して反対方向の軸方向に向いているからである。一実施例では、ブレード４０６の自由端は、例えば接着によりロータ１０１に固定されている。
【０１２３】
制動機４００は、この制動機４００のケーシング１０２によって形成されたハウジングの外側の軸方向ブレード４３０をも有する。このブレード４３０は、ほぼ切頭三角形をしたプロフィルを有し、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流を形成する。ブレード４３０のプロフィルは、台形に極めて類似している。このブレードは、シャフト１１０に固定されている。
【０１２４】
図５は、制動機１００の別の変形例である本発明に係わる制動機５００を略示している。この制動機５００のロータ１０１と、ステータ１７０と、発電機のロータ１３０および発電機のステータ１３１を備える発電機を有する。図４と同じように、吸引空気流の方向は互いに逆となっている。しかし、この実施例では、ロータ１０１は、ベースに開口部を有しておらず、発電機のロータ１３０は、そのベースに開口部を有する。ブレード５０１のベースも開口部を有する。
【０１２５】
更にブレード５０１〜５０６は、制動機５００内の吸引空気流５１０、および５１１の最適な進入および排出空気流５２１〜５２３を最適に排出させるための異なる機能を果たす。このような空気流を、最適に進入および排出させるために、制動機５００の進入部および出口にある２つの連続するロータの間に、２つのブレードの組み合わせが設けられている。これらブレードのこのような組み合わせを、図２に示すように、ロータ１０１と発電機のロータ１３０との間に設けてもよい。
【０１２６】
これら組み合わせでは、ブレード５０１〜５０６は吸引の役割と排出の役割とを分離するための、良好に所要の役割を果たす。従って、実際には、軸方向の分離する５０１〜５０３は、空気流５１０または５１１の吸引を行う一方、遠心または螺旋−遠心ブレード５０４〜５０６は、空気流を排出する。このようなブレード５０１〜５０６の組み合わせと、役割の分配とによって、制動機５００の通気および冷却効果を、１０倍に増すことが可能となっている。
【０１２７】
上記のようにして、ブレードはフランジに固定され、フランジまたはブレード５０１のフレームには、空気流をチャンネル化するための開口部が設けられている。
【０１２８】
図６ａおよび図６ｂは、ロータ１０１と、発電機のロータ１３０と、２つのファン６０１および６０４から構成されたアセンブリを、分解して示す。図６ａは、ある角度でのこのアセンブリの正面図である。図６ｂは、図６ａのアセンブリを、反対の角度から見た背面図である。
【０１２９】
ヘッド１３０を備えたコイルを有するロータ１０１は、そのシャフト１１０に固定されている。ロータ１０１の各側において、シャフト１１０には、２つのファン６０１および６０２も取り付けられている。発電機のロータ１３０およびベアリング６０３は、ブレード６０１と同じ側で、シャフト１１０上に取り付けられている。
【０１３０】
シャフト１１０には、各要素が、異なる高さでシャフト１１０に取り付けられるようにするショルダーが設けられている。更に、シャフト１１０は三角形の支持体６３０も備え、この支持体には、本例ではラグの形態をしているベース６２０により、ロータ１０１の本体１０５が固定されている。ラグは、軸線１１０に対して径方向に突出している。
【０１３１】
各ベース６２０は、孔を有し、これらの孔は、組み立て時に、整合した孔、ベースおよび支持体６３０により、シャフト１１０の支持体６３０の３つの頂部に形成された孔６４１と整合するようになっている。ネジまたはボルトのような固定要素が、ロータ１０１の本体１０５とシャフト１１０との間を固定している。シャフト１１０の支持体６３０に、本体１０５を特別に固定することにより、空気流が三角形の支持体６３０の側面とロータ１０１の本体１０５の内周部との間に、進入することが可能となっている。
【０１３２】
発電機のロータ１３０は、中心の一部が３つのアームを有する星形となっている。各アームは、これらアームと発電機のロータ１３０の内周部との間を、最適に空気が通過できるようにする放物形状をしている。
【０１３３】
これらアームの外周部は、モータのコイルを支持するロータ１３０の本体を構成するリングの内周部に接続されている。各アームは、シャフト１１０によって支持された相補的突起物６１１と協動し、ロータ１３０をシャフト１１０に回転自在にロックするためのノッチ（符号なし）が設けられた中心開口部を有する。
【０１３４】
これらの突起は、ロックする１３０の中心部分を軸方向に固定するよう、従って、ロックする１３０を、シャフト１１０に軸方向に固定するように働くショルダー（符号なし）に接続されている。シャフト１１０には、ベアリング６０３が取り付けられており、このベアリングは、シャフト１１０のショルダー６１０によって軸方向に固定されている。ロータ１３０に隣接するファン６０１は、ロータ１０１を取り付けるために使用される部分よりも直径が大きいシャフト１１０の一部に取り付けられている。
【０１３５】
ファン６０１は、これをシャフト１０の上記部分に取り付けるための中心リング６４１を有する。この部分は、ファン６０１を軸方向に取り付けるために使用されるショルダー６１２により境界が定められている。
【０１３６】
ロータ１０１の反対側に配置されているファン６０１も、シャフト１１０の一部に係合し、ショルダー（図示せず）によりその部分に固定された中心リング６５１を有する。ファン６０２に隣接するシャフト１１０の端部には、このファンを歯付きホイールに属す相補的なフルート溝内に取り付けるためのフルート溝が設けられている。この歯付きホイールは、上記のように、シャフト１１０と伝動シャフトまたはギアボックスの二次的シャフトとの間で作動する速度倍増器に属している。
【０１３７】
２つのファン６０１および６０２は、吸引空気流および排出空気流を生じさせる。ファン６０１は軸流タイプのものであり、このファンは、環状外側輪郭部６４０と内側リング６４１とを有し、内側リングは、上記のように、シャフト１１０と協動するようになっている。
【０１３８】
ファンの内側リング６４１と外側輪郭部６４０との間には、傾斜したブレード６４２が、円周方向に不規則に分散されている。ブレード６４２は、シャフト１１０の対称軸線を通過する平面に対して、０度でない角度で傾斜している。ブレード６４２が回転して、シャフト１１０の軸線に平行な吸引空気流を生じさせると、ブレード６４２によって、空気は移動させられる。この空気流は、ロータ１３０およびブレード６０１の上を通過し、全長に沿ってロータ１０１が内部に取り付けられている制動機に進入し、この制動機を通過する。
【０１３９】
ファン６０２は、同じタイプの多数のブレードを有する遠心ファンである。ファン６０２は、内側リング６５１を備えているが、このファンは、ブレード６０１とは異なり、環状の外側輪郭部を有していない。ブレード６５２は、外側リング６５１および環状体をした支持体６５３に接続されており、支持体６５３は、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向いている。支持体６５３自身は、内側リング６５１に固定されている。
【０１４０】
ブレード６５２は、シャフト１１０の軸線に対して、径方向に空気が排出されるよう、同じ方向にカーブされている。支持体６５３とリング６５１とは、ブレードが固定されたファン６０２のベースを構成している。
【０１４１】
内側リング６４１および６５１は、シャフト１１０と協動するように平滑とされ、一方、シャフトは、このシャフト１１０にリング６４１、６５１を強制的に取り付けるためのルーレットが設けられた関連する部分を有する。
【０１４２】
リング６４１、６５１およびシャフト１１０から成る要素のうちのいずれかに設けた溝に突入するようにして、シャフト１１０およびリング６４１、６３１から成る要素のうちの１つに設けた突起により、別の解決案を得ることも可能である。
【０１４３】
図６ｂは、環状をしたファン６０２の支持体６５３は中実であることを示している。従って、空気は、ファン６０２を通過できず、放射状に駆動される。そのため、空気流は、まずロータ１０１の本体１０５の内部を長手方向に通過し、次いでブレード６５２により、コイルヘッドの方向に排出される。
【０１４４】
発電機のロータ１３０の周辺部には、規則的に分散されたコイルまたはリードアウトワイヤーのヘッドが設けられている。発電機のステータは、励磁されて、磁界を発生し、この磁界内部でロータが回転する。この磁界による誘導効果により、交流が生じる。この交流は、ロータのターミナルで集められ、ブリッジ回路で整流される。次にこの電流は、制動機のロータへ送られる。
【０１４５】
コイルが、シャフト１１０に対して横方向を向き、２つのヘッドを通過する軸線を有するようにして、ネジ６０９によりコイルおよびそのヘッド１０３が固定されている。従って、コイルによって発生する磁界は、シャフト１１０に対して、主として横方向または径方向に向いている。より詳細には、コイルが巻かれているコア（図には示さず）に対し、ネジにより固定された係止バー６５５は、各コイルと関連づけられている。
【０１４６】
図７ａおよび図７ｂは、ロータ１０１と、発電機のロータ１３０と、ファン６０１および６０２とのアセンブリを示す。このアセンブリには、組み立てられた種々の部品を貫く多くのスペースが存在している。従って、図７ａでは、シャフト１１０および本体１０５のコイルを、発電機のロータ１３０を通して見ることができる。
【０１４７】
このような特徴あるアセンブリによって、空気流は、制動機の内部を完全に通過し、制動機を効果的に冷却する。また、スペースを有するこのアセンブリによって、制動機内部の部品に、容易にアクセスすることが可能となっている。また、このアセンブリでは、部品間の空間を通して内部を見ることにより、制動機内で発生した障害を、短時間で識別することも可能となっている。
【０１４８】
当然ながら、ロータの本体１０５の壁に、上記したよりも多いスペースまたは開口部を設けることも可能である。一例として、本体に固定されたコイルヘッド１０５の間に、スペースを設けることが可能である。これらのスペースによって、ロータ１０１内部の空気の通過量が、更に増加することになる。
【０１４９】
図７ｂは、ロータ１０１とロータ１３０と部品６０１および６０２との間のアセンブリの背部に、開口部が設けられていないものを示す。その理由は、ファン６０２がアセンブリを閉じるからである。この例では、ファン６０２は、ロータ１０１のシャフト１１０の一端に固定されており、ある態様で空気排出プラグの役割を果たしている。
【０１５０】
変形例として、ファン６５２におけるブレードの間に、スペースを有するオープン支持体を設けてもいい。ファンは、この場合、軸流タイプのものとなっている。
【０１５１】
図８ａ、図８ｂ、図８ｃは、制動機のケーシングを示す。これらの図は、異なる角度でのケーシング８００を示している。ケーシング８００には、前に説明したロータ１０１と、発電機と、ブレードとから構成されたアセンブリが納められている。このケーシング８００は、図１で１７０で示すステータを包囲し、ステータの独立した部品とすることができる。
【０１５２】
当然ながら、ケーシング８００は、内部を水回路が貫通するステータでもよい。この水回路については、図示していないが、ステータの外側輪郭部上で、ステータ内に一体的とすることができる。ケーシング８００は、管状となっている。
【０１５３】
図８ａは、ケーシング８００の側面図である。このケーシング８００は、円筒形をした中心部分８０１を有する。上記周辺壁を構成するこの中心部分８０１は、２つのラジアル端部８０２および８０３（図８ａおよび図８ｂ）内で終端している。これらの端部は、ラジアルリムを備えている。ロータを導入するために、これら端部のうちの少なくとも１つが追加されている。
【０１５４】
一実施例では、中心部分８０１は、ステータを含むか、またはステータを囲んでいる。中心部分８０１に対して、端部８０２および８０３が取り付けられている。この端部８０２および８０３には、シャフト１１０がケーシング８００を貫通できるようにする孔８０５および８１３があけられている。
【０１５５】
図８ａは、入口アパーチャー８０８を備える端部８０２の形状を示している。これらのアパーチャー８０８は、ケーシング８００の軸線８２０と平行な方向に、吸引空気を通過させる。入口アパーチャー８０８は、数が４個のアーム８０９によって、互いに分離されている。上記のように、アパーチャー８０８は、端部８０２の輪郭に従う若干カーブした側面を有する、ほぼ台形となっている。
【０１５６】
アパーチャー８０８が台形となっているのは、空気流が、ケーシング８００の機械構造を弱体化させることなく、制動機の内部を好適に通過できるようにするためである。アパーチャー８０８を台形にするために、アパーチャーの境界を定めるアーム８０９は、四角形または台形となっている。図におけるケーシング８００の例では、四角形のアーム８０９と台形をしたアーム８０９とが、交互に配置されている。
【０１５７】
吸引空気流を生じさせるために、ラジアル端部８０２のいずれか一方の側に、軸流ファンを取り付けることができる。
【０１５８】
上記端部８０２は、ケーシング８００の中心部分８０１と共に鋳製されている。しかし、この端部８０２を、中心部分８０１にねじ込むか、またはそれに嵌合する取り付け部品としてもよい。
【０１５９】
図８ｂは、図８ａに示されている角度と反対の角度のケーシング８００を示す。図８ｂは、外周部に排出アパーチャー８１０を有する他の端部８０３を示しているからである。この端部８０３は、遠心ファンまたは螺旋−遠心ファンのまわりに位置し、排出アパーチャー８１０は、このファンによって生じた空気流の排出を可能にしている。
【０１６０】
２つの排出アパーチャー８１０の間で、端部８０３には、傾斜したフィン８１１が設けられている。フィン８１１は、アパーチャー８１０の輪郭を形成しているので、アパーチャー８１０も傾斜している。
【０１６１】
図８ｃは、フィン８１１の一部の拡大図である。このフィン８１１によって、ケーシング８００の機械構造を保持することが可能となり、他方、空気流を最適状態で排出することも可能となっている。その理由は、特定の実施例において、フィン８１１のプロフィルにテーパが付けられており、上部を通過する空気流に対して、極めて限られた障害にしかならないからである。
【０１６２】
フィン８１１は、フィンが向いているファンの回転方向にも傾斜している。より詳細に説明すれば、フィン８１１は、ケーシング８００内部において、流体本例では空気の供給角度に対応する角度に傾斜している。更にフィン８１１は、特定の態様で配向されている他に、空気流に対して与えられる障害を制限するように、極めて細くなっている。
【０１６３】
フィン８１１がこのように向き、かつ細くなっているので、フィンに対する空気の入射角度は、ほとんど０である。換言すれば、所定の空気流に対し、フィン８１１から成る障害物に対する入射角は存在しない。従って、フィンの特定のプロフィルによって、空気内の伴流が大幅に低減している。空気内のこのような伴流を低減する特定の傾斜により、ファンノイズは低減し、空気の分子の圧力低下が生じている。
【０１６４】
変形例では、これらのフィン８１１は、例えば航空機の翼のプロフィルのように、完全に空気力学的なプロフィルを有している。しかし、空気力学的効果が小さくても、フィンを、専ら径方向だけに配向することも可能である。
【０１６５】
端部８０２と同じように、端部８０３を、部品８０１と一体鋳製できる。この端部８０３は、ケーシング８００にネジ止め、または溶接、もしくは嵌合される取り付け部品として構成することもできる。
【０１６６】
２つの端部に位置する軸方向ブレードを備えた制動機を使用する別の実施例では、ケーシング８００は、２つの端部８０２を有する（図８ｄ参照）。次に、ロータのシャフト軸線に対して横方向を向いたケーシングの壁の部分に、排出アパーチャーを設ける。一例では、冷却チャンバとシャフトとの間に、排出アパーチャーが設けられる。空気は、軸線と平行な方向に横断する空気流と共に、制動機を通過し、これを冷却する。
【０１６７】
別の実施例では、本発明にかかわる制動機は、遠心ファンまたは螺旋−遠心ファンを備えている。このケーシング８００は、ファンが発生した排出空気流を排出するためのいくつかのアパーチャー８１０の列を備えている。
【０１６８】
図９ａ、図９ｂ、図９ｃおよび図９ｄは、ケーシング８００の端部８０３の別々の図である。この端部８０３は、遠心ファン、または螺旋−遠心ファンを囲んでいる。孔９３０〜９３５を貫通するネジにより、ケーシング８００の中心部分８０１に、この端部８０３はネジ止めされている。
【０１６９】
変形例では、この端部８０３は、孔９３０〜９３５を有しておらず、中心部品８０１の輪郭部に溶接されている。
【０１７０】
図９ａは、空気流の方向、すなわちファンのブレードの回転方向に、フィン８１１が傾斜していることを明瞭に示している。フィン８１１は、対称軸線８２０を貫通するラジアル平面に対して、ある角度をなしている。内側リング９０５と外側リング９０６との間には、これらのフィン８１１がある。これらフィン８１１は、ペアとしてほぼ平行になっている。
【０１７１】
フィン８１１は、２つのリング９０５および９０６によって構成される環状体上には位置していない。その理由は、この環状体は、自動車の制動機の特別な取り付け具上に、地面に向く中実部品を備えているからである。この中実部品は、濡れている道路または凹凸のある道路上を自動車が移動するときの水の跳ね返り、または砂利から、制動機を保護している。
【０１７２】
図９ｂは、リング９０６とリング９０５とが、互いにオフセットした２つの平行な平面に位置していることを示す。端部８０３は、切頭円錐の表面を有する。リング９０５と９０６とのオフセットは、１つのリングに平行な平面に対して、フィンをオフセットすることと関連している。フィン８１１は、それらの２つの端部により、リング９０５および９０６に接続されているからである。
【０１７３】
従って、フィン８１１は、空気流の方向に傾斜しているだけではなく、ケーシング８００の内部に進入しているシャフトの軸線に対しても傾斜している。従って、２つのフィンの間のスペースによって構成された出口アパーチャーも、制動機のシャフトの軸線に対して傾斜している。
【０１７４】
図９ｃは、端部８０３の平面図で、端部８０３内の機械加工された領域９２０を示している。この機械加工された領域９２０は、フィン８１１の一端に位置している。この機械加工された領域９２０は、平坦であり、リング９０６内に位置している。この領域９２０により、可能な最大の表面積にわたって、端部８０３の側面をケーシング８００に押圧するように、フィン８１１の端部を延長することが可能となっている。したがって、この領域９２０は、ケーシング８００の端部８０３と、中心部分８０１との間の調節を最適にする。
【０１７５】
更にこの領域９２０は、フィン８１１のサイズを変えるように、サイン波状となっている。その理由は、フィン８１１は、空気流の十分で、かつ効果的な流れを保証すように、円形運動の方向に幅が減少しているからである。
【０１７６】
端部９０３は、固定の孔９３０〜９３５を有する。これらの孔９３０〜９３５は、端部８０３の外周部、すなわち外側リング９０６上に位置している。他方の２つの孔９３２および９３３は、端部８０３の内周部、すなわち内側リング９０５上に位置している。
【０１７７】
フィン９１１の配向に従う部品内に、孔９３０および９３１が設けられている。孔９３２および９３３は、孔９３０および９３１と対向する端部９０３の部分に設けられている。孔９３４および９３５は、端部８０３の内側リングにおける固定孔９３２および９３３に、それらのベースによって接続されている。
【０１７８】
図９ｄは、リング９０５に取り付けられたベース内において、端部の底部に孔９３５および９３６が設けられていることを示す。これら円形をしたベースは、端部８０３の対称軸線に対し、ラジアル突起として延びている。
【０１７９】
図１０〜図１４は、ヘッドを軸が貫通しているコイルを支持するロータ１０１が、シャフト１１０の軸線と平行に向いている、本発明の制動機の変形例を示す。コイルによって生じた磁界は、基本的には、シャフト１１０の軸線と平行に進む。かかる制動機は、軸方向制動機と称されることが多い。
【０１８０】
この制動機に対して、冷却チャンバ１２２は横方向を向いている。その理由は、この冷却チャンバは、少なくとも１つの大きい延長部と、１つの小さい延長部を有するからである。大きい延長部は、シャフト１１０に対して横方向を向き、冷却チャンバ１２２は、ステータ内が中空とされており、環状となっている。
【０１８１】
変形例では、チャンバ１２２を、ステータ内で部分的に中空とし、別の形状、例えばＹ状またはＺ状、もしくはＸ状とすることができる。この中空チャンバ１２２は、ステータ１７０に追加できる。
【０１８２】
図１０ａ〜図１０ｃは、ロータ１０１に取り付けられたブレードを備える、本発明に係る制動機を示す。ブレードは、空気流がヘッドの上を流れ、容易に排出できるように、コイルヘッドおよび排出アパーチャーの近くに位置している。ブレードは、ロータ１０１の本体１０５に取り付けられている。
【０１８３】
より詳細には、図１０において、ステータ１０１の本体１０５は、フランス国公開特許第FR-A-2577357号に記載されているように、軸方向を向く複数のコアを有し、これら各コアのまわりには、絶縁材料から製造されたコイル支持体を介在させた状態で、コイルが取り付けられている。これらのコアは、コアの軸方向端部に取り付けられた極拡大部を構成する２つのフランジによって、共に接続されている。
【０１８４】
熱交換を良好にするために、フランジには、コアおよびコイルと同じ高さのフィンが設けられている。これらのフィンには、図１のロータのコイルのヘッドを同じ符号が付けられている。これらのフィンは、ヘッド１０３、１０４に等しく、ヘッドの変形例をなしているので、インデックスが付けられている。
【０１８５】
図１０ａにおいて、ブレード９４０は、制動機に進入する吸引空気流１７９およびアパーチャー９６０を通って、制動機を離れる排出空気流９４１を形成する。図１０ａにおけるブレード９４０は、四角形となっている。これらのブレード９４０は、シャフト１１０に垂直な方向に空気を排出する。これらのブレードは、遠心タイプのものである。
【０１８６】
図１０ｂおよび図１０ｃは、図１０ａの変形例である制動機を示す。ロータ１０１のシャフトに取り付けられたブレード９４２および９４３は、常にほぼシャフト１１０に対して径方向に空気を排出する。それにもかかわらず、ブレード９４２は、螺旋−遠心ブレードとなっている。このブレード９４２は、特別な平行四辺形をしたプロフィルを有する。
【０１８７】
この平行四辺形は、シャフト１１０の軸線に対する径方向に対して傾斜した、ほとんど平行な２つの辺を有する。ブレード９４２は、螺旋−遠心タイプのものであり、これらブレードが生成する排出空気流は、シャフト１１０に対して傾斜している。
【０１８８】
図１０ｃでは、ブレード９４３は補助翼形となっている。その理由は、これらのブレード９４３は、空気流の吸引を改善するように、直線状の側面と、凹状または凸状にカーブした側面を有しているからである。これらのブレード９４３は、ほぼ三角形となっており、その三角形の１つの底辺は、ロータ、より正確にはロータ１０１の本体に固定されている。
【０１８９】
図１０ｄおよび図１０ｅは、本発明に係わる制動機のシャフト１１０に取り付けられたブレードすなわちファンを示す。その理由は、図１０ｄは、ロータ１０１の各側面に取り付けられた軸流タイプのブレード１００１および１００２を備える制動機を示しているからである。制動機を通る空気流１００４の通過を促進するために、このロータの内部には、開口部１００３が形成されている。
【０１９０】
変形例では、ロータ１１０の１つの側のみにおいて、シャフト１１０に、ブレード１００１のみが取り付けられている。別の変形例では、ロータ１１０の反対側において、シャフト１１０にブレード１００２のみが取り付けられている。これらのブレード１００１および１００２は、例えばシャフト１１０に固定された中心リングに固定されている。
【０１９１】
図１０ｅは、軸流タイプのブレード１００１と、遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのブレード１００５との組み合わせを示している。ブレード１００１は、空気流に対してブレード１００５の上流側に取り付けられている。これらのブレードの組み合わせによって、シャフト１１０の軸線と平行な吸引空気流、および垂直方向に対して傾斜した排出空気流を発生することが可能となっている。制動機のロータ１０１もまた、開口部１００３を有する。
【０１９２】
図１０ｄおよび図１０ｅでは、１つの開口部１００３しか示されていないが、実際には、数個の開口部１００３、更に数個のブレード１００１、１００２、および１００５が、円周方向に分散配置されている。
【０１９３】
図１０ｆは、空気流の通過を可能にする開口部１００３を備えるロータ１０１の断面図である。このロータ１０１は、シャフト１１０の通過を可能にする孔も備えている。一般に、これらの開口部１００３は、図３ｄに見ることができる入口アパーチャーの形状と極めて類似した形状となっている。その理由は、これらの開口部１００３が、円の曲率でカーブした側面を有するほぼ台形となっているからである。
【０１９４】
変形例では、ロータ内に設けられたこれらの開口部１００３は、任意の形状、例えばほぼ四角形、円形、楕円形または多角形でもよい。
【０１９５】
図１１ａ、図１１ｂおよび図１１ｃは、シャフト１１０の軸線に対して径方向を向く冷却チャンバ１２２を備える、本発明に係わる制動機を示す。各制動機は、ロータ１０１を包囲し、かつこのロータのコイルを好適に冷却する２つのシリーズのブレードを備えている。
【０１９６】
シャフト１１０の軸線に対して径方向に進む排出空気流は、シャフト１１０とほぼ平行な壁内に形成された排出孔９６０を通って排出される。シャフト１１０と平行に進むこの吸引空気流は、シャフト１１０の軸線に向かう径方向の排出アパーチャーを通って排出される。
【０１９７】
図１１ａにおいて、ブレード９４０は、ロータの本体の一側に取り付けられ、ブレード９４５は、ロータの他側に取り付けられている。これらのブレード９４０とブレード９４５は、吸引空気流１７９を生成する。ブレード９４５は、シャフト１１０に固定された中心リングに接続されている。下記するブレード９６８、９６９にも、同じことが当てはまる。
【０１９８】
ブレード９４５は、軸方向ブレードであるので、このブレードによって生じた排出空気流は、シャフト１１０と平行な方向に進む。ブレード９４０は、前の図面のと同じように、シャフト１１０と直角な方向に進む排出空気流を生じさせる。ロータ１１０には、多数の孔が開けられているか、またはベースに開口部９４９が設けられ、排出アパーチャーに向けて空気流９４７を通過させるようになっている。
【０１９９】
図１１ｂにおいて、ロータ９０１の各側には、軸方向に並ぶ２つのブレード９４０と９５０とが位置している。これら２つのブレード９４０および９４５は、シャフトと直角な方向に、排出空気流９５２および９５３を生じさせる。これらのブレード９４０および９５０は、遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのものである。
【０２００】
ブレード９５０は、ロータ１０１のシャフト１１０に取り付けられており、このブレード９５０は、四角形の形状を有し、シャフト１１０には、ブレードを接続するベース９５４が設けられている。ブレード９５０のベース９５４は、支持体６５３と同じように中実であり、シャフトに沿う空気流を防止するようになっている。ブレード９５０は遠心タイプのものである。
【０２０１】
図１１ｃは、図１１ｂに示された制動機の変形例を示す。ブレード９５０の代わりに、螺旋−遠心タイプのブレード９６２が設けられている。このブレード９６２は、丸く湾曲する辺を有するほぼ台形となっている。ブレード９６２によって生じた排出空気流は、シャフト１１０に対して傾斜している。
【０２０２】
図１２ａおよび図１２ｂは、冷却チャンバ１２２の各側に位置するブレードを備える本発明に係わる制動機を示す。これら２つの実施例では、制動機の入口に、軸方向ブレード９６８および９６９が取り付けられており、吸引空気流１７９を生成するようになっている。ブレード９６８および９６９は、例えばシャフト１１０に固定された中心リングに、固定されている。ブレード９４２および９４３は、ロータの本体に取り付けられている。この本体は、制動機の本体でもよいし、またはこの制動機の発電機の本体でもよい。これら２つのブレードは、異なる態様で空気流を排出する。
【０２０３】
図１２ａにおいて、図１０ｂのブレードと同じ形状のブレード９４２は、螺旋−遠心ブレードである。このブレード９４２は、垂直線に対して若干傾斜した方向に、またはシャフト１１０に対して径方向に空気流を排出する。
【０２０４】
図１２ｂにおいて、図１０ｃで見ることがきるブレード９４３は、シャフト１１０と直角な方向に空気流を排出する。
【０２０５】
従って、ブレード９６８と９４２の組み合わせ、またはブレード９６９と９４３との組み合わせを使用することにより、制動機の内部を進む空気流の流量を増すことができなる。
【０２０６】
図１３は、冷却チャンバ１２２の各側に取り付けられた２つのシリーズのブレード９７０および９７１を備える制動機を示す。このような取り付けの特殊性は、ブレード９７０と９７１とが、互いに背中合わせに取り付けられていることによるものである。従って、これらのブレード９７０と９７１とによって、２つの独立した反対の空気流が生成され、ロータのコイルを冷却することができる。これらブレード９７０および９７１は、排出アパーチャーに向けて空気流をガイドするように、中実となっている。
【０２０７】
ここで使用されている２つのシリーズのブレード９７０および９７１は、遠心ブレードであるが、変形例では、螺旋−遠心ブレードを使用することも可能である。この図では、２つのロータ１０１が設けられている。
【０２０８】
図１４では、軸方向を向くコイルを備え、このコイルには、図１で見られるのと極めて類似したところに位置するブレード９７２および９７３が設けられている、本発明の制動機を示す。ロータ１３０の本体、およびロータ１０５の本体に、それぞれ遠心タイプまたは螺旋−遠心タイプのブレード９７２および９７３が設けられている。発電機のロータ１３０は、そのベースに開口部を有し、空気流がロータ１０５まで通過するのを可能にしている。しかし、図１と異なり、ロータ１０５のベースに開口部は設けられていない。
【０２０９】
図１１ａ〜図１４において、コイルによって発生される磁界を、軸方向タイプまたはラジアルタイプとすることができる。説明を簡潔にするために、電流発生器は、示されておらず、図１０ａ〜図１０ｅでも、同じことが当てはまる。
【０２１０】
この電流発生器は、例えばロータ１０１の左に電流発生器が設置されている図１の実施例と異なり、ロータの右側に、この電流発生器が設置されている。図１０ａ〜図１３においては、ケーシング１０２の外側に発電機が設置されており、そのステータは、ケーシングによって支持されている。
【０２１１】
図１５は、ロータ１０１とステータ１０２とを備える、本発明に係わる制動機を示す。ロータ１０１は、非磁性材料からなる環状フランジ９８０により、シャフト１１０に接続されている。このフランジ９８０は、図６ａおよび図６ｂに示されているように、例えばネジにより、シャフト１１０の三角形の支持体に固定されている。フランジは、誘導ロータ１３０を支持する非磁性材料から製造されたスリーブを支持している。フランジ９８０の各側には、ロータ１０１と１３０が位置している。
【０２１２】
図１における制動機のように、ヘッド１０３および１０４を有するコイルは、シャフト１１０およびチャンバの軸線に対して、径方向を向いている。図１における制動機と比較した構造の違いは、ロータ１０１のヘッド１０３および１０４を有するコイルが、フランジ９８０に対して軸方向に突出するように延びていること、およびロータ１０５を収容するように、ロータ１０５の本体の各側に、冷却チャンバ１０２が位置していることである。
【０２１３】
ステータは、同時に機械的に作動する２つの部品を備えている。これら２つの部品により、ステータの冷却が促進される。したがって、ロータの本体１０５は、同時に作動するステータの２つの部品によって境界が定められた環状キャビティに進入し、シャフト１１０の運動をスローダウン、すなわち制動する。
【０２１４】
この制動機では、ステータの２つの部品と、２つの冷却チャンバ１２２とを、共に接続する制動機の壁の部分に、入口ア９７８が形成されている。制動機の壁のこの部分は、ロータ１０１のシャフトに対して横方向を向いている。これらのチャンバは、径方向を向く底部によって接続され、軸方向を向いている。
【０２１５】
より詳細には、チャンバは、ラジアル底部によって接続された内外の同心壁の内部を中空にできる。この底部は、２つのチャンバを共に接続するチャンバを支持できる。入口アパーチャーおよび排出アパーチャーが、この底部を貫通できるようになっている。
【０２１６】
この図では、ブレード９８５は、コイル１０３のヘッドに取り付けられるか、それに接近している。このブレード９８５によって、入口アパーチャー９７８を通って進入し、発電機のロータ１３２とステータ１３１との間に存在するスペースを通って離間する空気流１７９および１８０を形成することが可能となっている。従って、これらの空気流は、ステータ１０２の２つの部分の間のスペースを通過し、ロータ１０１に位置するコイル１０３および１０４のヘッドに接触する。ブレード９８５は、軸方向タイプであるので、空気流は、ロータ１０１の軸線に平行に進む。フランジ９８２には、開口部が設けられている。
【０２１７】
図１６ａ〜図１６ｆは、ロータ１０１を固定するリング９８７への軸方向ブレード９８５の固定の例を示す。このリングは、ヘッド１０３を含むコイルを固定するようになっている。このリング９８７は、冷却チャンバ１２２によって囲まれている。ブレード９８５は、本例では、例えば各コイルの前方または各コイルの間において、リング９８７に直接取り付けられている。
【０２１８】
図面の紙面と垂直な方向に空気が循環し、この空気は、ブレード９８５からリング９８７に進む方向に移動する。変形例では、ブレード９８５はコイルのヘッド１０３に取り付けられている。
【０２１９】
図１６ｂおよび図１６ｃは、単一部品として製造されたリング９８７を示す。図１６ｂは、２つのエルボー状のアーム９８８を有するほぼ四角形のブレード９８９を示す。これらアーム９８８は、リング９８７を閉じ、このリングに固定されている。
【０２２０】
図１６ｃは、ある長さと幅を有するほぼ四角形のブレード９９０を示す。図１６ｃは、リング９８７の全長に沿って設けられたブレード９９０を示す。ブレード９９０は、リング９８７に溶接されているが、ブレードを、リング９８７に嵌合またはネジ止めすることもできる。
【０２２１】
リング９８７は、図１６ｂおよび図１６ｃのように、単一部品として製造できるし、２部品、例えば互いに異なる２つのリングからも製造できる。
【０２２２】
図１６ｄおよび図１６ｅは、２つの別個の環状体を有するリング９９１に設けられたブレードも示している。これら２つの環状体は、ブレード９８５の幅とほぼ等しい距離だけ、互いに離間している。
【０２２３】
図１６ｄは、２つのアーム９８８を有するブレード９８９を示し、各アームは、リング９８７の環状体に位置している。
【０２２４】
図１６ｅは、全長に沿って２つの環状体に接触する四角形のブレード９９０を示す。リング９８７には、ロータまたは制動機の内部の空気の通過を最適にするための開口部または多数の孔が設けられることがある。
【０２２５】
図１６ｆは、リング９８７またはコイルに取り付けられたブレード９８５の平面図である。ブレード９８５は、コイルヘッド１０３および１０４を支持するロータ１０５の本体の１つの側面に対して、角度αをなす方向に全体が傾斜している。ブレード９８５は、コイルおよびその支持体を貫通する矢印Ａの方向に、空気流１７８を生成する。更にこのブレードにより、ブレードの傾斜に従って、空気流の流量を変え、所望する冷却量に従って、空気流の方向を変えることが可能となっている。
【０２２６】
より詳細に述べると、ロータ１０１のコア２００は、図１５では互いに分離されており、フランジ９８０に取り付けられている。各コア２００は、その軸方向端部の各々に、ヘッド１０３および１０４を取り付けるためのシューを有する。ヘッド１０３に関連するシューは、ブレード９８５が固定されているリング９８７により、共に接続されている。
【０２２７】
図１５におけるリングは、図１６ｂおよび図１６ｃに示されているタイプのものである。変形例では、リング９８７は、各シューに位置する２つの環状体９９１と置換されている。環状体９９１またはリングは、ブレードを固定すると共に、コア２００を共に接続し、遠心力によって生じる作用に抗して、このコアを保持するようになっている。
【０２２８】
図１７は、吸引空気流９９４および排出空気流９９５を形成する遠心ブレード、または螺旋−遠心ブレード９９３を示す。この排出空気流は、シャフト１１０に対して平行であるか、またはシャフト１１０に対して径方向にある角度をなしている。このような特定の方向に、空気流は、発電機のコイルヘッド上を流れることができる。その理由は、ブレード９９３によって、発電機のロータおよびステータのコイルのヘッドを冷却することが可能となるからである。
【０２２９】
ブレード９９３は、ほぼ自転車のサドルの形状をしたプロフィルを有する。ブレード９９３の２つの側面は、９０度の角度をなし、他の２つの側面は、カーブした形状となっている。そのうちの１つの側面は凹状であり、他方は凸状である。ブレード９９３は、発電機１３０のコイルのヘッドに向くように位置し、可能な場合には、シャフトに取り付けられるように、凸状部は、アーム９９６によってロータに取り付けられている。
【０２３０】
図１８は、吸引方向が図１５における空気流の方向と逆になっている図１５の変形例を示す。発電機のステータとロータとの間のスペースに空気が進入し、ステータ１０１の壁内に形成されたアパーチャーを通過して出る。
【０２３１】
支持体９８０には、空気流の通過を可能にするオリフィスを設けることがある。ほぼ四角形の形状をした軸流ブレード９９７が、この空気流を形成する。より詳細には、ブレード９９７は、シャフト１１０と平行な吸引空気流および排出空気流を形成する。シャフト９９８により、シャフト１１０にブレード９９７を取り付けることができる。ブレード９９７を、アーム９９９によって、ロータに直接取り付けることもできる。
【０２３２】
図１９ａは、ロータのヘッドに直接取り付けられた遠心または螺旋−遠心ブレード９９３を示す。ブレードは、コンマ形状をしたプロフィルを有する。ブレードは同じ曲率を有し、特に、実質的に４５度と等しくすることができる角度を形成する２つの側面によって、共に接続された円弧の２つの側面を有している。
【０２３３】
図１９ｂは、コイルを固定するリング９８７に取り付けられ、カーブした形状となっている遠心ブレード９９２、または螺旋−遠心ブレード９９４の取り付けを、正面図で示している。ブレード９９３は、コイルヘッド１９３と交互に円形となるように、リングに直接取り付けられている。変形例では、これらのブレードは、コイルに直接取り付けられる。
【０２３４】
当然ながら、例えばロータの各側面において、例えばロータとステータ発電機のコイルで、ブレードを一体化することにより、軸方向ブレードとラジアルブレードとを組み合わせることができる。
【０２３５】
本例において、制動機のアパーチャーは、制動機のステータの壁において、中空とされている。変形例では、これらアパーチャーは、ケーシングまたは制動機内部で使用されるファンから構成された通気回路を囲むその他の密閉体内で、中空とされている。
【０２３６】
本発明のすべての実施例では、所定タイプのブレードを、求心または螺旋−求心ブレードに置換し、吸引空気流が、ラジアル方向または制動機のシャフトの軸線に対して傾斜した方向に進入するようにすることが可能である。
【０２３７】
本発明で使用されているブレードを含むファンは、一般に回転要素、例えば制動機のロータまたはシャフトに取り付けられる。第１の変形例では、このファンの係合を外すことが可能となっている。かかるファンでは、一般に電気信号である制御信号により、ブレードを回転駆動することが要求される。
【０２３８】
第２の変形例では、このファンは、制動機の回転要素から独立している。この第２変形例では、ファンのブレードは、制動機の回転要素には接続されておらず、独立したこのファンは、自己の駆動手段、例えばＤＣ電動モータを有する。独立したファンのブレードの回転速度は、制動機の回転要素の回転速度から独立している。
【０２３９】
当然ながら、上記のすべての組み合わせが可能である。従って、図１では、ファンのフランジは、変形例としてその内周部がシャフト１１０の一部に固定されるようになっているコアに固定されている。
【０２４０】
図６ａおよび図７ｂにおけるバー６５５は、図１に示したロータ１０１を備えている。図１０ａ〜図１０ｂにおいて、中心フランジにコアを取り付けることができ、軸方向コアのまわりにコイルが巻かれ、コイルは、シャフト１１０に取り付けられた中心フランジに固定された、図４に示すブレードと同じタイプのブレードにより冷却される。
【０２４１】
図１３において、ロータの数を増し、従って、チャンバ１２２の数を増すことが可能である。このチャンバは、ケーシングのラジアル壁または壁、またはケーシングの軸方向を向いた周辺壁に設けることができる。
【０２４２】
いずれのケースにおいても、図６ａにおいて、符号６０３が付けられ、シャフト１１０とケーシング１０２との間で作動するベアリングは、良好に冷却される。図１において、ロータの両端に、フランジに接続された軸方向コアを設けることができる。コイルのヘッドは、フィン、またはフランジによって支持されているその他の突起によって形成される。
【０２４３】
すべての図面において、シャフト１１０は、ロータおよび制動機の軸線である軸を有する。
【０２４４】
数個のチャンバがある場合、このチャンバに、異なる流量で冷却液を供給し、ステータ内の温度を均一にすることが可能である。冷却液は、自動車の冷却液のタイプと異なるタイプのものとすることができる。
【０２４５】
従って、図１４では、中心中心１２２の流量は、横方向の端部チャンバの流量よりも大きい。図１５では、シャフト１１０の軸線から径方向に最も離間している頂部チャンバ内の冷却液の流量は、底部チャンバ内の冷却液の流量よりも大きくなっている。
【０２４６】
図１では、チャンバ１１２内の冷却液の流量は、チャンバ１１３の流量よりも大きい。いずれも用途に応じて決まる。
【０２４７】
以上の説明および図面から、「取り付けられた」なる用語は、固定されていることを意味することが明らかである。
【０２４８】
図中、発電機は、シャフト１１０に固定されたロータ、およびケーシング１０２またはステータ１７０に固定されたステータを有する。変形例では、コイルに給電するようになっている発電機は、ステータによって支持されたブラシと、シャフト１１０によって支持された環状トラックとを有する。変形例では、ケーシングまたはステータの少なくとも１つのラジアル壁は、ロータ１１０の軸線に対して傾斜した壁と置換されている。
【０２４９】
図１５、図１７、図１８、図１９では、発電機の誘導ロータは、フランジ９８０に固定され、次に、自らがシャフト１１０に固定されているスリーブによって支持されている。従って、被誘導ロータは、シャフト１１０に対して回転自在とされている。従って、被誘導ロータは、シャフト１１０に対して回転自在に固定されている。
【０２５０】
このことは、他の図面でも当てはまり、冷却チャンバが存在することは、不可欠なことではない。いずれの図においても、ステータは、上記のように、少なくとも１つの冷却チャンバチャンバを支持している。
【０２５１】
同じシリーズ内のブレードは、ノイズを低減するように、不規則な態様で分散されているのが好ましい。変形例では、ケーシングに制動機のステータが取り付けられ、このステータは、少なくとも１つの冷却チャンバを支持する本体を有する。ケーシングに取り付けられるのは、この本体である。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】冷却チャンバおよびその壁と、入口アパーチャーおよび排出アパーチャーと、ロータおよび発電機に取り付けられたブレードとを備える、本発明に係わる制動機の軸方向部分の断面略図である。
【図２】スロットルスロートにより、互いに分離された２つの冷却チャンバを貫通する排出アパーチャーの平面部分の略図である。
【図３ａ】内部で空気流が吸引と同じ方向を有する、本発明に係わる制動機の略透視図である。
【図３ｂ】内部で空気流が吸引と反対方向を有する、本発明に係わる制動機の図３ａに類似する略図である。
【図３ｃ】内部の空気流が平行に流れる、本発明に係わる制動機の図３ａに類似する略図である。
【図３ｄ】制動機のケーシングのラジアル壁に形成されたアパーチャーの図１に類似する略図である。
【図４】図１における制動機で使用される部分の変形例である部分を備える本発明に係わる制動機の、図１に類似する略図である。
【図５】吸引または排出専用の役割を有するブレードを備える、本発明に係わる制動機の図４に類似する略図である。
【図６ａ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の分解略図である。
【図６ｂ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の分解略図である。
【図７ａ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の斜視図である。
【図７ｂ】ファンを備えた、本発明に係わる制動機のロータの三次元の斜視図である。
【図８ａ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図８ｂ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図８ｃ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ａ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｂ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｃ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図９ｄ】種々の配向のうちの１つにおける制動機のケーシングの三次元の略図である。
【図１０ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｃ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｄ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｅ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１０ｆ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１１ｃ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１２ａ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１２ｂ】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１３】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１４】ロータのシャフトの軸線に対して横方向のチャンバを備えた、本発明に係わる制動機の変形例の軸方向正面部分断面図である。
【図１５】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１６ａ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｂ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｃ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｄ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｅ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１６ｆ】リングへの軸方向ブレードの固定を示す部分斜視断面図である。
【図１７】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１８】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１９ａ】本発明に係わる制動機の軸方向部分断面略図である。
【図１９ｂ】部分の取り付けを示す正面図である。
【符号の説明】
【０２５３】
１００ 制動機
１０１ ロータ
１０２ ケーシング
１０３、１０４ ヘッド
１０５ 本体
１０６、１０７ ヘッド
１０８、１０９ ヘッド
１１０ シャフト
１１１、１１２ 冷却チャンバ
１２０ 開口部
１２２ 冷却チャンバ
１３０ ロータ
１３１ 誘導ステータ
１４０〜１４２ ブレード
１５０ フランジ
１６１〜１６４ 開口部
１７０ ステータ
１７９ 吸引空気流
１８０〜１８２ 排出空気流
２０３ スロート
３３０ ハウジング
４００ 制動機
４０５、４０６、４０７ ブレード
４２０、４２１ フレーム
５００ 制動機
５０１〜５０６ ブレード
５１０、５１１ 吸引空気流
５２１〜５２３ 排出空気流
６０１、６０２ ファン
６０３ ベアリング
６０９ ネジ
６１２ ショルダー
６２０ ベース
６３０ 支持体
６４１ 中心リング
６４２ 傾斜ブレード
６５１ 中心リング
６５２ ブレード
６５３ 支持体
６５５ 係止バー
８００ ケーシング
８０１ 中心部分
８０２、８０３ 端部
８０５ 孔
８０８ アパーチャー
８０９ アーム
８１０ 排出アパーチャー
８１１ フィン
８１３ 孔
８２０ 軸線
９０５ 内側リング
９０６ 外側リング
９３０〜９３５ 孔
９４０ ブレード
９４５ ブレード
９４７ 空気流
９４９ 開口部
９５０ ブレード
９５２、９５３ 排出空気流
９５４ ベース
９６０ 排出孔
９６２ プレート
９６８、９６９ ブレード
９７０，９７１ ブレード
１００１ ブレード
１００３ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルおよび本体を備え、この本体が取り付けられているロータと、
軸線を有し、前記ロータを共に回転するように駆動するシャフトと、
前記ロータを囲むか、または収容するステータまたはケーシングと、
空気流を発生するための手段と、
前記制動機のロータのコイルに給電するための発電機とを備える電磁制動機において、
前記空気流が進入できるようにする少なくとも１つの入口アパーチャーおよび前記空気流が出るようにする少なくとも１つの排出アパーチャーとを備え、前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記制動機のケーシングまたはステータによって支持された２つの冷却チャンバの間に、または１つ以上の冷却チャンバを貫通するように形成されていることを特徴とする電磁制動機。
【請求項２】
前記冷却チャンバは、スロットルスロートによって共に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項３】
前記少なくとも１つの入口アパーチャーは、前記シャフトの軸線に対して、径方向または傾斜するように配向されたスロットルスロートまたはケーシングの壁の一部に形成されており、シャフトに平行な空気流の進入を可能にするようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記シャフトの軸線に対して軸方向に配向されたステータまたはケーシングの壁の一部に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項５】
吸引空気流および排出空気流を生じさせる少なくとも１つのブレードを含むことを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項６】
前記ブレードは、そのベースに開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項５記載の電磁制動機。
【請求項７】
前記ブレードは、前記シャフトの軸線に平行な吸引空気流およびこの軸線に平行な排出空気流を形成する軸流ブレードとなっていることを特徴とする、請求項５記載の電磁制動機。
【請求項８】
前記ロータは、前記シャフトと前記コイルの間に少なくとも１つの開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項９】
前記発電機は、前記シャフトと前記コイルの間に、少なくとも１つの開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項１０】
係合を外すことが可能なファンを備えることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項１１】
独立したファンを備えることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項１】
コイルおよび本体を備え、この本体が取り付けられているロータと、
軸線を有し、前記ロータを共に回転するように駆動するシャフトと、
前記ロータを囲むか、または収容するステータまたはケーシングと、
空気流を発生するための手段と、
前記制動機のロータのコイルに給電するための発電機とを備える電磁制動機において、
前記空気流が進入できるようにする少なくとも１つの入口アパーチャーおよび前記空気流が出るようにする少なくとも１つの排出アパーチャーとを備え、前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記制動機のケーシングまたはステータによって支持された２つの冷却チャンバの間に、または１つ以上の冷却チャンバを貫通するように形成されていることを特徴とする電磁制動機。
【請求項２】
前記冷却チャンバは、スロットルスロートによって共に接続されていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項３】
前記少なくとも１つの入口アパーチャーは、前記シャフトの軸線に対して、径方向または傾斜するように配向されたスロットルスロートまたはケーシングの壁の一部に形成されており、シャフトに平行な空気流の進入を可能にするようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項４】
前記少なくとも１つの排出アパーチャーは、前記シャフトの軸線に対して軸方向に配向されたステータまたはケーシングの壁の一部に形成されていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項５】
吸引空気流および排出空気流を生じさせる少なくとも１つのブレードを含むことを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項６】
前記ブレードは、そのベースに開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項５記載の電磁制動機。
【請求項７】
前記ブレードは、前記シャフトの軸線に平行な吸引空気流およびこの軸線に平行な排出空気流を形成する軸流ブレードとなっていることを特徴とする、請求項５記載の電磁制動機。
【請求項８】
前記ロータは、前記シャフトと前記コイルの間に少なくとも１つの開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項９】
前記発電機は、前記シャフトと前記コイルの間に、少なくとも１つの開口部を備え、この開口部によって空気流が通過できるようになっていることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項１０】
係合を外すことが可能なファンを備えることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【請求項１１】
独立したファンを備えることを特徴とする、請求項１記載の電磁制動機。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図９ｄ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１０ｄ】
【図１０ｅ】
【図１０ｆ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１６ｃ】
【図１６ｄ】
【図１６ｅ】
【図１６ｆ】
【図１７】
【図１８】
【図１９ａ】
【図１９ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図３ｃ】
【図３ｄ】
【図４】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図８ａ】
【図８ｂ】
【図８ｃ】
【図９ａ】
【図９ｂ】
【図９ｃ】
【図９ｄ】
【図１０ａ】
【図１０ｂ】
【図１０ｃ】
【図１０ｄ】
【図１０ｅ】
【図１０ｆ】
【図１１ａ】
【図１１ｂ】
【図１１ｃ】
【図１２ａ】
【図１２ｂ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６ａ】
【図１６ｂ】
【図１６ｃ】
【図１６ｄ】
【図１６ｅ】
【図１６ｆ】
【図１７】
【図１８】
【図１９ａ】
【図１９ｂ】
【公表番号】特表２００７−５１５１４７（Ｐ２００７−５１５１４７Ａ）
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４４４８９（Ｐ２００６−５４４４８９）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００４／００３１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２４４４
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６２０９６７３）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＲ２００４／００３１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６２４４４
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６２０９６７３）
【Ｆターム（参考）】
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