Brevet FR2351324A1 — publié le 19771209

a présente invention concerne un coupleur électromagnétique à engrenages,destiné à la transmission d'un mouvement rotatif avec ou sans rapport de démultiplication entre un demiarbre primaire et un-demi-arbre secondaire. On sait qu'un coupleur électromagnétique du type glissant se compose essentiellement d'un rotor menant, généralement recouvert d'une couche de cuivre dans sa partie active, d'un rotor mené muni d'une denture et d'un stator muni d'un enroulement inducteur, ledit stator assurant la fermeture du circuit magnétique et supportant -les paliers. Be principe même du fonctionnement de tels coupleurs électromagnétiques glissants réside dans la formation de courants de Foucault entre le rotor menant et le rotor mené, lesdits courants, selon leur intensité,permettant de doser le glissement De ce glissement résulte cependant une émission relativement importante de chaleur qui se localise principalement dans la couche de cuivre, donc dans la partie mobile du coupleur. Pour cette raison, on a déjà réalisé des coupleurs élec tromagnétiques à circuit de refroidissement, simple ou double, par un ou deux fluides. Be refroidissement par air est le plus commodément réalisé, mais il ne peut être envisagé que pour des puissances spécifiques peu élevées. Be refroidissement direct par l'eau n'est pratiquement pas réalisable, tandis que le refroidissement par l'huile présente lfinconvénient de laisser un couple résiduel non négligeab-le et gênant pour la régulation. La présente invention obvie à ces inconvénients en four naissant un coupleur électromagnétique glissant, adaptable à toutes puissances spécifiques, et susceptible d'entre directement refroidi par tout fluide approprié. Conformément à l'invention, la Demanderesse en partant du fait qu'un coupleur classique est un système à deux degrés de liberté, ctest-à-dire rotation du primaire et rotation du secondaire, a en effet trouvé qu'en ajoutant un degré de liberté au système, il suffisait de freiner l'élément constituant le troisième degré de liberté pour obtenir les earaetéristiquea du couple-glissement habituelles du coupleur classique.l)e ee fait, llémission de chaleur est reportée dans une partie fixe oui est donc facile à refroidir avec un fluide convenable, notamment huile, eau, fréon, etc. A cet effet, le coupleur selon l'invention,du type constituant un système à plusieurs degrés de liberté, comprenant un premier degré de liberté constitué par un arbre primaire solidaire d'un rotor menant, un deuxième degré de liberté constitué par un arbre secondaire solidaire d'un rotor mené, un stator muni d'un enroulement inducteur et de paliers en alignement, est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte un troisième degré de liberté constitué par un organe de liaison à engrenages satellites reliant le rotor menant et le rotor mené, avec ou sans rapport de démultiplication, ledit organe de liaison coopérant avec ledit inducteur par l'intermédiaire de courants::deFoucault et assurant le couplage entre le rotor menant et le rotor mené par son freinage ou son arrêt, un moyen de refroidissement étant disposé sur le stator au voisinage de la zone électriquement active dudit organe de liaison. Suivant une première forme de réalisation , le rotor menant comprend un pignon denté solidaire de l'arbre primaire, le rotor mené comprend deux flasques supportant des satellites épicycloidaux engrenant d'une part sur ledit pignon denté et, d'autre part, sur une couronne dentée intérieure de l'organe de liaison, coaxial aux arbres primaire et secondaire et muni de dentures en regard de la face intérieure du stator portant l'enroulement inducteur et le moyen de refroidissement. Suivant une seconde forme de réalisation, le rotor menant comporte une première couronne dentée conique, le rotor mené comporte une seconde couronne dentée conique, les deux couronnes engrenant sur des satellites communs d'axe perpendiculaire a I'axe des arbres primaire et secondaire, supporté par l'or- gane de liaison coaxial auxdits arbres et muni de dentures en regard de la face intérieure du stator portant l'enroulement inducteur et le moyen de refroidissement. Selon une autre caractéristique du coupleur selon l'invention, le moyen de refroidissement est disposé sur la face latérale du stator, au voisinage de l'enroulement inducteur, et il est constitué par des ailettes ou des canaux de circulation d'un fluide de refroidissement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés représentant à titre explicatif mais nullement limitatif les schémas de deux formes possibles de réalisation d'un coupleur selon l'invention, à savoir - figure 1 : un coupleur à engrenages épicycloidaux - figure 2 : un coupleur à différentiel. Sur ces dessins, les memes références désignent des éléments communs aux deux formes de réalisation. En se référant à la figure 1 un coupleur selon la pre mière forme de-réalisation comprend un stator 1 supportant en alignement un palier 2 d'arbre primaire 3 et un palier 4 d'arbre secondaire 5. Ce stator est monté sur un support de fixation convenable (non représenté) et comporte l'enroulement inducteur 6 sur sa face latérale de forme générale cylindrique de façon connue en soi. a face latérale cylindrique comporte sur sa partie intérieure un revêtement 7 en cuivre ou autre matériau conducteur de l'électricité approprié. Dans l'épaisseur de ladite face latérale sont disposés des canaux 8 de circulation d'un fluide de refroidissement convenable, parexemple l'eau. Ces canaux peuvent toutefois rapportés sur la paroi, ou bien ils peuvent être remplacés par des ailettes de refroidissement par l'air. Dans le cas des canaux, ceux-ci sont limités par une enveloppe extérieure 9, de façon connue en soi Sur l'arbre primaire 3 est solidarisé un pignon denté 10, constituant ainsi l'élément du premier degré de liberté du systeme. Sur l'arbre secondaire 5 est solidarisée une joue il coaxiale à la ligne d'arbre A-A, munie en son centre d'un palier 12 supportant l'extrémité intérieure de l'arbre 7 sur lequel est monté le pignon denté 10. a joue il comporte en outre deux paliers diamétralement opposés 13, d'axe parallèle à la ligne d'arbre supportant une extrémité de l'axe 14 des satellites épicycloidaux 15 engrenant sur le pignon dents: 10. L'-tu1re c-xtré- mité de l'axe 14 est supportée par des palier 16 placés en regard des paliers 13 et disposés sur un flasque 17, luimême supporté par l'arbre 3 par l'intermédiaire d'un palier 18. Cet ensemble arbre 5, joue 11, satellites 15 et flasque 17 constitue ltélément du deuxième degré de liberté du système. Une couronne extérieure 19 est montée coaxialement à la ligne d'arbre A-A, par l'intermédiaire d'un premier palier 20 monté sur l'arbre primaire 3 et d'un second palier 21 monté sur l'arbre secondaire 5. Cette couronne 19 est sous la forme d'une cage cylindrique dont la face latérale 22 est munie de dentures 23 extérieures , en regard des plaques de revêtement 7 et destinées à assurer la formation des courants de Foucault, de façon connue en soi. La partie intérieure de la couronne 19 est munie d'une couronne-dentée 24 pouvant engrener sur les satellites 15. La couronne 19 constitue dans son ensemble l'élément du troisième degré de liberté du système. Sous.l'effet de l'excitation de l'enroulement 6, en supposant l'arbre primaire 3 animé d'un mouvement de rotation, le Pr Ivemnt mouvement de rotation de la couronne 19 est frein' et peut même être arrêté du fait de la création du circuit magnétique et des courants de Foucault se refermant par les dentures 23 et- les plaques de revêtement 7. Les satellites 15 tournent alors autour de leur axe 1 4 tout en entraînant ces derniers dans un mouvement de rotation coaxial à la ligne A-A, entraînant ainsi l'arbre secondaire 5. L'intensité dtexcitation de l'enroulement 6 détermine le glissement de couplage désiré, tandis que le rapport des diamètres respectifs du pignon denté 10 et des satellites 15 peut déterminer tout rapport de démultiplication désiré. Ltéchauffementproduit par la présence des courants de Foucault se localise dans la face cylindrique fixe du stator et, de ce fait, le refroidissement direct de cette partie fixe est très aisée par les canaux 8 reliés par exemple à toute source de fluide appropriée. En se référant à la figure 2, un coupleur selon la seconde forme de réalisation est du type à différentiel, muni de satellites coniques 25 d'axe 26 perpendiculaire à la ligne d'arbre A-A, engrenant d'une part sur une couronne primaire 27 solidaire de l'arbre primaire 3 et, d'autre part, sur une couronne secondaire 28 solidaire de l'arbre secondaire 5. te fonctionnement du coupleur selon cette forme de réalisation est identique sa celui de la précédente, étant~entendu qu'il n'est pas possible dans ce cas de faire varier mécaniquement le rapport de démultiplication. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans sortir de. son cadre, -qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Coupleur électromagnétique glissant, du type constituant un système à plusieurs degrés de liberté, comprenant un premier degré de liberté constitué par un arbre primaire solidaire d'un rotor menant, un deuxième degré de liberté constitué par un arbre secondaire solidaire d'un rotor mené, un stator muni d'un enroulement inducteur et de paliers en alignement, caractérisé par le fait qu'il comporte un troisième degré de liberté constitué par un organe de liaison à engrenages satellites reliant le rotor menant et le rotor mené, avec ou sans rapport de démultiplication ou autres moyens assurant cette fonction, ledit organe de liaison coopérant avec ledit inducteur par ltintermédiaire de courants de Foucault et assurant le couplage entre le rotor menant et le rotor mené par son freinage progressif ou son arret, un moyen de refroidissement étant disposé sur le stator au voisinage de la zone électriquement active dudit organe de liaison. 2. Coupleur électromagnétique glissant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que-le rotor menant comprend un pignon denté solidaire de l'arbre primaire, le rotor mené comprend deux flasques supportant des satellites épicycloldaux engrenant dlune part sur ledit pignon denté et, autre part, sur une couronne dentée intérieure de 11 organe de liaison, luimême coaxial aux arbres primaire et secondaire et muni de dentures en regard de la face intérieure du stator portant l'enrou- lement inducteur et le moyen de refroidissement. 3. Coupleur électromagnétique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le rotor menant comporte une première couronne dentée conique, le rotor mené comporte une seconde couronne dentée conique, les deux couronnes engrenant sur des satellites communs d'axe perpendiculaire à 11 axe des arbres primaire et secondaire et supporté par l'organe de liaison, luimeAme coaxial auxdits arbres et muni de dentures en regard de la face intérieure du stator portant l'enroulement inducteur et le moyen de refroidissement. 4. Coupleur électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les-cou- rants de Foucault se développent dans le stator et que le moyen de refroidissement est disposé sur la face latérale du stator au voisinage de l'enroulement inducteur, et constitué par des ailettes ou des canaux de circulation d'un fluide de refroidissement.