Brevet FR2507267A1 — publié le 19821210

i - L'invention se rapporte aux embrayages et notamment aux embrayages utilisés en combinaison avec un ventilateur pour le refroidissement d'un moteur. L'invention a pour objet de fournir un embrayage qui est assez compact en direction axiale pour pouvoir être incorporé dans les systèmes de refroidissement à ventila- teur conventionnel d'un moteur, tout en fournissant un support à deux roulements pour maintenir la rigidité axiale même en position désengagée Les embrayages connus de ce type avec une compacité axiale semblable ont un seul roule- ment de support et fournissent la rigidité axiale requise seulement par les forces de serrage du disque de frottement. Parce que ces forces de serrage du disque de frottement sont seulement présentes lorsque l'embrayage est engagé, un mouvement latéral indésirable du ventilateur se présentait lorsque l'embrayage était désengagé Un tel mouvement pro- voque des excès de sollicitations appliquées aux roulements ce qui resulte en une destruction prématurée de ce roule- ment. L'invention a aussi pour objet de fournir un embray- age pour ventilateurs, dont la construction permet d'utili- ser un seul ressort hélicoïdal disposé axialement pour la séparation positive des surfaces de frottement de l-'embray- age dans un embrayage engagé par fluide et désengagé par ressort. La construction de l'embrayage selon l'invention per- met d'accéder aux roulements pour leur entretient tout en fournissant l'intégrité structurale sans avoir besoin de cannelures chères et compliquées En outre, pour fournir le couple exigé dans un embrayage avec une seule surface de frottement, le diamètre du flasque de frottement doit être plus grand que le diamètre de roulements à billes appropri- ées De façon pareille le diamètre des flasques de montage que l'on prévoyait pour un tel embrayage excédait aussi le diamètre des roulements En outre, parce que le flasque de montage doit probablement être "mobile" pour la trans- mission de la force d'entraînement vers le flasque de frot- tement de l'embrayage, les embrayages de l'état de la technique utilisant un moyeu cannelé passant par la bague -2- interne du roulement de support pour former la liaison ro- tative du flasque de monta(je mobile avec le flasque de frottement En outre, l a cannelure présente dans les em- brayages de l'état de la technique est utilisée en combi- naison avec un boulon de fixation fileté pour le but de séparer le flasque de montacle du flasque de frottement lorsque l'accès au roulement est nécessaire. Par la transmission de la force d'entraînement du flasque de montage vers la bague externe des roulements la présente invention fournit la liaison rotative entre le flasque de montage et le flasque de frottement et l'on peut aussi accéder aux roulements pour leur entretient sans sans avoir besoin d'une cannelure et d'un boulon de fixa- tion. En outre, la construction de l'embrayage de la pré- sente invention permet de monter les ailettes du ventila- teur sur un anneau qui peut être facilement attaché à la cage de l'embrayage à l'aide de vis à chapeaux Cet anneau ne fournit non seulement un moyen de support pour les ai- lettes du ventilateur, mais il fait également partie de la cage de l'embrayage Parce que cet anneau peut être facile- ment séparé de l'embrayage, des ailettes de ventilateur à différentes dimensions peuvent être assemblées rapidement à l'embrayage sans devoir procéder à un démontage de l'em- brayage lui-même. L'invention sera maintenant décrite en plus grand dé- tail en référence aux dessins annexés, sur lesquels: La figure 1 est une représentation en coupe de l'em- brayage pour ventilateur, engagé par fluide et désengagé par ressort ou engagé par ressorts et désengagé par fluide, selon la présente invention, une conduite d'alimentation en air comprimée vers un raccord rotatif et une ailette de ventilateur étant représentés en traits interronpus. La figure 2 est une vue de face d'un anneau de mon- tage pour les ailettes du ventilateur. La figure 3 est une représentation en coupe le long de la ligne 3-3 de la figure 4. La figure 4 est une vue de fa ze du côté opposé de 1 ' 4 ( O anneau de 1 î fi iure 2. La figure 5 est une vue de face d'un piston annulaire- La figure 6 est une représentation en coupe le long de la ligne 6-6 de la figure 7. La figure 7 est une vue de face du côté opposé du piston selon la figure 5. La figure 8 est une représentation en coupe le long de la ligne 8-8 de la figure 9 d'un embrayage de ventila- teur engagé par fluide et désengagé par ressort. La figure 9 est une vue de face de l'embrayage de la figure 8. La figure 10 est une représentation en coupe le long de la ligne 10-10 de la figure 11 d'un embrayage pour ven- tilateur, engagé par ressorts et désengagé par fluide. La figure 11 est une vue de face de l'embrayage de la figure 10. En se référant maintenant aux dessins, et particuliè- rement à la figure 1, l'embrayage M engagé par fluide sous pression et désengagé par ressort, ou engagé par ressorts et désengagé par fluide sous pression, comporte un élément de montage annulaire 10 formé par un flasque de montage annulaire 12 ayant plusieurs trous espacés 14 prévus pour boulonner l'élément de montage 10 au flasque 16 par des boulons 18 Le flasque 16 fait partie d'un arbre 20 relié à une source de force motrice, tel qu'un bloc moteur E comme élément d'entraînement Le flasque annulaire 12 com- porte un alésage axial 22 et sur la face interne du flasque 12 se trouve un évidement annulaire 24. Un flasque de frottement annulaire 26 est prévu qui comporte une partie moyeu externe creuse 28 ayant à son extrémité externe une nervure annulaire 30 s'étendant axia- lement dans l'évidement annulaire 24 du flasque 12 La par- tie moyeu 28 se termine en une partie 32 sr'étendant radia- lement sur laquelle est formée une surface de frottement annulaire 34 Le flasque de frottement 26 est muni de plu- sieurs trous espacés 27 s'étendant à travers ce flasque pour lui conférer une longue durée le vie par refroidisse- ment optimal puisque le flasque de frottement 26 est en- traîné par la source de force motrice Un épaulement annu- laire 36 est formé dans la partie m'oyeu creuse 28 à son -4 extrémité interne La basque uxterne 28 d'un premier roule- ment 40 est placée contre cet épaulement La bague externe 42 d'un second roulement 44 est aussi située à l'intérieur de la partie moyeu creuse 28 Le roulement 40 est essen- tiellement en alignement radial avec le flasque de frotte- ment annulaire 26. Le signe de référence 46 désigne un moyeu central in- terne monté axialement à l'intérieur de la partie moyeu creuse externe 28 du flasque de frottement 26 à l'aide des roulements 40 et 44 Près de l'extrémité externe du moyeu interne 46 se trouve une rainure annulaire 48 dans laquelle une bague de retenue 50 est disposée La bague interne 52 du second roulement 44 est en aboutement avec la bague 50 et avec une bague d'espacement 54 qui est en aboutement avec la bague interne 56 du premier roulement 40 qui est en aboute- ment avec la bague 58 qui à son tour est en aboutement avec l'épaulement 60 de la partie 62 à diamètre élargie du moyeu central La partie moyeu 62 comporte une cavité axiale 64. L'extrémité externe de la partie moyeu 62 se termine en une partie de paroi circulaire 65 s'étendant radialement vers l'extérieur Le bord externe de la partie de paroi circu- laire 65 se termine en une série de postes de montage 66 faisant un angle droit avec la paroi circulaire,espacés 1 ' un de l'autre et s'étendant en direction axiale Chacun de ces postes étant munis d'un trou fileté 68 Les espaces entre les postes espacés 66 servent comme rainures de ven- tilation et sont aussi prévus pour recevoir des oreilles qui serontdécrites ci-après en plus grand détail. Un anneau de montage circulaire 70 pour les ailettes du ventilateur est aussi prévu Cet anneau de montage a une partie plate 72 annulaire et continue de laquelle s'éten- dent les projections de raccordement courbées et espacées 74 dont chacune est munie d'un trou 76 de réception pour un boulon de montage Le bord interne de la partie annulaire plate 72 de l'anneau 70 se termine en un rebord continu 78 annulaire et orienté axialeitient, ce rebord s'étend autour de l'ouverture circulaire 80 de l'anneau de montage 70 des ailettes L'anneau le montage 70 des ailettes est attaché aux postes de montage espacés 66 par des boulons 82 s'éten- - dant à travers les trous 76 de l'anneau 70 et une ailette de ventilateur, qui sera décrite ci-après, et vissés dans les trous filetés 78 des postes de montage espacés 66. Le signe de référence 84 désigne une goupille d'une série de goupilles de transmission de couple pressées avec leur extrémités extérieures dans des trous pratiqués dans la partie de paroi circulaire 65, l'extrémité intérieure de chacune de ces goupilles étant montée à coulissement dans une douille 86 en bronze pressée dans un trou 87 pratiqué dans un piston annulaire 90 près de la circonférence ex- terne du corps circulaire 88 de ce piston Le corps 88 du piston est muni d'un alésage axial 82 et une rainure annu- laire 94 est pratiquée dans le bord élargi de l'alésage 92, une bague d'étanchéité 96 étant placée dans cette rainure annulaire 94 Cette bague d'étanchéité 96 est en engagement étanche avec la surface externe de la partie moyeu 62. Le corps circulaire 88 du piston comporte des évide- ments circulaires espacés 98, dans chacun de ces évide- ments sera positionnée l'une des extrémités d'un ressort hélicoïdal, qui sera encore décrite ci-après, dans le cas d'un embrayage engagé par ressorts et désengagé par fluide. La partie de paroi circulaire 65 de la partie moyeu 62 est munie d'évidements circulaires espacés 100 qui sont alignés avec les évidements 98 pour recevoir les autres extrémités des ressorts situés dans les évidements 98, tel qu'il est illustré sur les figures 10 et 11 pour le cas d'un embray- age engagé par ressorts Ces évidements ne sont pas occupés par des ressorts dans le cas de l'embrayage selon les fi- gures 8 et 9 engagé par fluide et désengagé par ressort Un anneau de frottement annulaire est attaché au piston 90 pour engagement avec le flasque de frottement 26 La circon- férence externe du piston a des oreilles espacées 104 s' étendant radialement Chacune de ces oreilles peut être contactée par un boulon vissé dans un alésage fileté 106 formé près de la circonférence externe de la partie de pa- roi circulaire 65 Lorsque les oreilles 104 sont pressées en direction vers le flasque 12 par des boulons vissés dans les alésages filetés 106, la bague de frottement 102 est manuellement amenée en engagement avec le flasque de frotte- 6- ment 34 dans le cas d'une absence de fluide sous pression dans un embrayage du type engagé par fluide et désengagé par ressort. Le bord circonférentiel externe du corps circulaire 88 du piston a une rainure annulaire 108 dans laquelle une bague d'étanchéité 110 est située pour engagement étanche avec la surface interne du rebord à angle droit 66 pour ainsi délimiter une chambre de cylindre étanche C derrière le piston Situé dans la cavité 64 de la partie moyeu 62 est un raccord d'air rotatif 112 ayant un passage d'air sous pression 114 relié à la cavité 64 et un passage d'ali- mentation 116 en air sous pression s'étend de cette cavité 64 En outre, un passage 118 est prévu qui s'étend de la cavité axiale 64 vers la chambre de cylindre C L'engage- ment étanche du raccord d'air rotatif avec la cavité axiale 64 est formé par une bague d'étanchéité 120, et de l'air sous pression est alimenté vers le raccord 112 par la con- duite 112 reliée à une source d'air sous pression, non-re- présentée Le raccord d'air rotatif est retenu dans la cavité axiale par un anneau 124 attaché à la partie de pa- roi circulaire 65 par des boulons 126, cet anneau étant disposé sur un épaulement 128 du raccord d'air rotatif. Le passage d'alimentation en air sous pression 116 n'est pas utilisé dans le cas de l'embrayage engagé par fluide et désengagé par ressort selon les figures 8 et 9, mais ce passage 116 est utilisé dans le cas de l'embrayage engagé par ressorts et désengagé par fluide selon les fi- gures 10 et 11, qui serontencore décrites ci-après Lorsque le passage 116 n'est pas utilisé, il est fermé par un bou- chon Le passage 118 n'est pas utilisé dans le cas de 1 ' embrayage engagé par ressorts et désengagé par fluide des figures 10 et 11, et lorsque ce passage n'est pas utilisé, il est fermé par un bouchon. En ce qui concerne les figures 1, 8 et 10 des dessins, une ailette de ventilateur, telle que 130, est attachée à un trou 76 de l'anneau 70 à l'aide d'un boulon 82 passant par le trou 76 de l'anneau de montage 70 de l'ailette Il est évident que cet anneau et les ailettes du ventilateur peuvent être démontés sans démonter d'autres pièces de 1 ' -7- embrayage du ventilateur. Selon les figures 8 et 9 l'embrayage est utilisé en tant qu'embrayage de ventilateur engagé par fluide et dés- engagé par ressort Dans ce cas un ressort hélicoïdal 132 est monté axialement sur la partie moyeu centrale élargie 62 et il est situé entre la bague 58 et le bord interne élargi 133 de l'alésage axial 92 du piston Ce ressort 132 agit pour séparer l'anneau de frottement 102 du piston du flasque de frottement 32 Le piston 90 est déplacé axiale- ment pour amener son anneau de frottement 102 en contact avec le flasque de frottement 32 sous l'effet de la pression de l'air introduit par les passages 114 et 118 dans la cham- bre de cylindre C, le passage 116 étant fermé dans ce cas par un bouchon En ce qui concerne l'embrayage engagé par fluide et désengagé par ressort des figures 8 et 9, l'on peut assumer que le flasque 16 est entraîné, tel que repré- senté sur la figure 1 et,-en conséquence, le flasque de frottement 32 est aussi entraîné Lorsqu'il est désiré d' engager l'embrayage pour mettre en marche les ailettes 130 de ventilateur, de l'air sous pression est alimenté vers le raccord 112, et par le passage 116 et le passage 118 dans la chambre de cylindre C pour ainsi mouvoir le piston con- tre la force du ressort 132 De cette façon, l'anneau de frottement 102 est amené en contact avec le flasque de frottement rotatif 32 pour ainsi mettre les ailettes de ventilateur en rotation par l'intermédiaire des postes de montage 66, et de la partie de paroi circulaire 65 reliée au piston 90 par les goupilles 84 Lorsque la pression d' air est réduite dans la chambre C le ressort de dégagement 132 éloigne -' anneau de frottement 102 du flasque de frotte- ment 32 pour arrêter les ailettes du ventilateur. Considérant maintenant le cas d'un embrayage de ven- tilateur engagé par ressorts et désengagé par fluide, tel que représenté sur les figures 10 à 11, un ressort hélico 1-' dal 134 est placé dans chacune des paires d'évidements 98 et 100 pour pousser l'anneau de frottement 102 en contact avec le flasque de frottement 32 rotatif et entraîné par le flasque 16, afin d'entraîner les ailettes 130 du ventila- teur Un élément de montage 140 est disposé sur la partie -8- moyeu 62 avec enqageoment étanlche par une bague d'étanchéité 142 située dans une rainure annulaire 144 Le bord extérieur de l'élément de montage 140 est en engagement étanche avec le fiasque 146 du piston 90 par un anneau d'étanchéité 148 situé dans la rainure annulaire 150 pour former une chambre de cylindre Ca Lorsqu'il est désiré d'arrêter le mouvement de rotation des ailettes du ventilateur, de l'air sous pression est alimenté vers le raccord 112 et par les passa- ges 114 et 116 (le passage 118 étant fermé par un bouchon) vers l'intérieur de la chambre de cylindre Ca pour déplacer le piston 90 afin de dégager l'anneau de frottement 102 du flasque de frottement rotatif 32 pour ainsi arrêter les ai- lettes du ventilateur. _ 9 _ Revendications: 1 Embrayage de ventilateur, engagé par fluide et désengagé par ressort ou engagé par ressorts et désengagé par fluide, comportant: a) un moyeu externe creux ( 28) qui se termine en b) un flasque de frottement annulaire ( 26) s'éten- dans radialement, c) des moyens ( 10,18) pour le montage du moyeu externe sur un arbre rotatif ( 20), d) un moyeu central interne ( 46), e) des moyens ( 40,44) pour le montage rotatif du moyeu externe creux sur une partie interne du moyeu central interne, f) ledit moyeu central interne se terminant en une partie centrale élargie ( 62) qui se termine en g) une partie de paroi circulaire ( 65) disposée radialement et se terminant en une série de postes de montage espacés ( 66) formant un angle droit avec la partie de paroi circulaire, h) un piston annulaire ( 90), i) des moyens pour le montage dudit piston annulaire sur la partie centrale élargie du moyeu central interne, j) des moyens sous pression contre le piston afin de le déplacer axiale- ment sur le moyeu central, et rm) des moyens de ressort pour déplacer le piston axialement sur le moyeu central interne_. 2 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens ( 10,18) pour le montage du moyeu externe ( 28) sur l'arbre rotatif ( 20) comportent un flasque annulaire ( 12) porté par ledit moyeu. 3 Embrayage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens pour monter le moyeu externe creux ( 28) IL) - à rotation sur la partie interne (lu moyeu central interne i 46) comportent deux roulements ( 40, 44) interposés entre le moyeu externe creux et le moyeu central externe, l'un de ces deux roulements étant essentiellement en alignement radial avec le flasque de frottement annulaire ( 26). 4 Embrayage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour monter le moyeu externe creux ( 28) sur une partie interne du moyeu central interne ( 46) comportent deux roulements ( 40,44) interposés entre ces éléments. Embrayage selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens pour monter le piston annulaire ( 90) sur la partie centrale ( 67) du moyeu central interne ( 46) comportent une série de-goupilles ( 84) espa- cées l'une de l'autre pour la transmission du couple et attachées à une de leurs extrémités à la partie de paroi circulaire ( 65), leurs autres extrémités étant montées à coulissement dans ledit piston annulaire. 6 Embrayage selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour attacher une série d'ailettes ( 130) de ventilateur à la partie de paroi circulaire disposée radialement ( 65) comportent: a) un anneau ( 70) ayant une série d'ailettes ( 130) de ventilateur s'étendant de l'anneau, et b) des moyens ( 82) pour attacher cet anneau aux postes de montage ( 66) disposés en angle droit par rapport à la partie de paroi circulaire ( 65). 7 Embrayage selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de ressort comportent un ressort hélicoïdal ( 132) monté axialement sur la partie centrale élargie ( 62) du moyeu interne ( 46) entre le piston ( 90) et les moyens ( 40,44) pour le montage rotatif du moyeu externe creux ( 28) pour éloigner le piston ( 90) avec son anneau de frottement ( 102) du flasque de frottement annuaire ( 26) pour désengager un embrayage engagé par fluide et désengagé par ressort. 8 Embrayage selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyers de ressort comportent une série de ressorts hélicoïddux ( 134) portés par et entre 1 l - le piston ( 90) et la partie de paroi circulaire disposée radialement ( 65) pour pousser le piston ( 90) avec son anneau de frottement ( 102) en engagement avec le flasque de frottement annulaire ( 26) pour l'engagement d'un embraya- ge engagé par ressorts et désengagé par fluide. -À -;:t D-, HORTON INDUSTRIES INC. ::'r _