Brevet FR2500551A1 — publié le 19820827

La présente invention concerne un perfection- nement relatif à des embrayageset, plus particulière- ment, à un embrayage de ventilateur pour un véhicule. Un objet de l'invention est de fournir un embrayage S de ventilateur dont la rigidité et la stabilité axia- les sont dues aux forces axiales de serrage exercées par l'élément de commande et ce, que l'embrayage soit engagé par un groupe de ressorts ou par un fluide. La pratique ou le procédé généralement adopté pour ob- tenir la stabilité axiale consiste à utiliser des pa- liers supports espacés qui nécessitent des enveloppes axiales allongées. Un autre objet de l'invention est de fournir une construction d'embrayage dont la stabi- lité axiale est assurée par un seul palier, rendant ainsi la fabrication simple, économique et, en même temps, compacte, un seul joint torique étant prévu dans la version engagée par ressorts. Un objet supplémentaire de l'invention est de fournir une construction d'embrayage qui assure la sta- bilité axiale à un moment o elle est nécessaire, c'est- à-dire lorsque les pales du ventilateur tournent à une vitesse relativement élevée, par opposition à la construc- tion précitée plus élaborée à palier double. D'une ma- nière générale, on a constaté que le temps de rotation d'un embrayage de ventilateur en position engagée attei- gnait environ 6 à 10% du temps de mise en service total du véhicule et, avec la construction décrite ici, la stabilité axiale est assurée au cours de ce laps de temps. Un autre objet de l'invention est de fournir un embrayage de ventilateur muni d'un élément modulaire pouvant être utilisé avec un embrayage engagé par un fluide on par des ressorts selon la construction décrite ici, offrant ainsi, à l'utilisateur, une possibilité de choix et, au fabricant, la faculté d'assurer aisément et économiquement cette option. Le module assure non seulement la possibilité de choix et la souplesse d'utilisation, mais également la rigidité axiale par un seul palier à laquelle il a été fait allusion ci- dessus. Un autre objet encore de l'invention est de fournir un embrayage conçu pour permettre, à un seul palier, d'assurer la rigidité et la stabilité, la voie de roulement extérieure du palier étant ancrée en supportant l'enveloppe extérieure via l'interface de l'embrayage en position engagée; à cet effet, les forces de charge sont dirigées vers le plateau à friction, lequel est relié directement au support ri- gide, en l'occurrence larbre sur lequel est monté l'ensemble de lVembrayage. Dans les îessins annexés la figure 1 est une vue en coupe prise sui- vant la ligne 1-1 de la figure 3 et illustrant un em- brayage de ventilateur engagé par un fluide et désen- gagé par des ressorts conformément à l'invention avec une partie d'une pale de ventilateur représentée en traits discontinus, cette vue englobant le raccord d'air rotatif et montrant l'embrayage en position désen- gagée; la figure 2 est une vue en coupe semblable à la figure 1, mais prise suivant la ligne 2-2 de la fi- gure 3; la figure 3 est une vue en bout de l'embrayage, la canalisation à fluide étant enlevée; la figure 4 est une vue en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la figure 6 et illustrant une autre forme de réalisation de l'embrayage de ventilateur des figures 1-3, spécifiquement un embrayage de ventilateur engagé par des ressorts et désengagé par un fluide, représenté en position désengagée; la figure 5 est une vue en coupe prise sui- vant la ligne 5-5 de la figure 6, l'embrayage y étant représenté en position désengagée; et la figure 6 est une vue en bout de l'em- brayage illustré dans les figures 4-5, la canalisa- tion à fluide étant enlevée. En se référant en détail à ces dessins et, en particulier, aux figures 13, l'embrayage A engagé par un fluide et désengagé par des ressorts comprend l'élément de montage annulaire 12 comportant labride annulaire 14 dans laquelle sont pratiqués une série de trous es- pacés 16 prévus pour boulonner l'élément de montage an- nulaire au réa 18 au moyen de boulons 20. Un organe entraîné constitué du réa 18 est fixé à l'arbre de transmission tronqué 22 qui est entraîné en rotation par un mécanisme classique (non représenté) à l'inté- rieur du bloc moteur B, faisant ainsi tourner le réa et l'élément de montage. La bride 14 se termine radia- lement vers l'intérieur dans le moyeu creux 24 sur le- quel sont formées des languettes de clavetage 26. L'embrayage comprend également un plateau à friction 28 comportant un corps principal circulaire 30 avec une partie annulaire décalée 32 qui se termine dans la par- tie de base annulaire à engagement par friction 34. La partie 36 du plateau 28 comporte un moyeu axial creux 37 présentant des languettes intérieures 38 venant s'engager sur les languettes 26 du moyeu 24. L'élé- ment de montage 12 est fixé, en une relation de clave- tage, au corps 30 du plateau à friction 28 au moyen d'un boulon 40 monté axialement et venant se visser dans un disque de serrage 42 en passant à travers un trou axial 44 pratiqué dans le moyeu 24. Le disque 42 comporte une bride annulaire 46 venant s'engager rigidement dans une cavité annulaire 48 ménagée dans le corps 30. Le moyeu 37 comporte une cavité annulaire extérieure 50, tandis que le moyeu formant logement 52 comporte une cavité annulaire cor- respondante 54, la voie de roulement intérieure 56 d'un palier 58 étant calée à la presse dans la cavité , tandis que sa voie de roulement extérieure 60 est calée à la presse dans la cavité 54. Ce palier 58 est assujetti au moyen d'une bague de retenue 59. Le moyeu précité 52 fait partie d'une première section d'enveloppe extérieure 62 et il se termine dans le corps annulaire 64 s'étendant radialement et qui se termine lui-même dans la partie décalée 66. Les élé- ments désignés par les chiffres de référence 12-66 for- ment une unité modulaire M pouvant être utilisée avec chaque embrayage de ventilateur décrit ici, ce module étant situé à gauche de la ligne en traits disconti- nus L dans les figures 1, 2, 4 et 5. Le chiffre de ré- férence 68 désigne une seconde section d'enveloppe exté- rieure qui comprend le corps principal annulaire 70 dans lequel est ménagé, pour un moyeu 73, un trou axial 72 se terminant vers l'extérieur dans une cavité annu- laire 74. Le corps principal 70 se termine radialement vers l'extérieur dans une bride à angle droit 76. Le logement 62 défini par la première enveloppe extérieure est fixé au logement-68 défini par la se- conde enveloppe extérieure au moyen de boulons espacés 78. Le chiffre de référence 80 désigne un piston annu- laire comprenant un corps central circulaire 82 qui se termine dans une bride annulaire 84 disposée radiale- ment et décalée vers l'extérieur, bride sur la surface intérieure de laquelle est montée une bague à friction 86 en alignement axial avec la partie de base à engage- nment par friction 34 du disque à friction 28 3C La surface annulaire intérieure 88 de la bride annulaire 84 forme une surface cylindrique, tandis que le corps principal 70 du logement 68 comporte intérieu- rement une bride annulaire 90 montée pour coulisser par rapport à la surface 88 de la bride 84. Dans la surface extérieure de la bride 90, est définie une cavité annu- laire 92 dans laquelle est adapté un joint torique 94 venant s'engager hermétiquement sur la surface 88 de la bride 84 en définissant ainsi un espace vide cylin- drique C. A l'intérieur du trou axial 72, est adapté un raccord d'air rotatif 96 comprenant un corps pratique- ment cylindrique 98 comportant un épaulement annulaire qui vient s'adapter dans la cavité annulaire 74, l'étanchéité étant assurée par un joint torique 102. Ce raccord d'air rotatif est assujetti dans le trou axial 72 et la cavité annulaire 74 au moyen d'une bague circulaire plate 104 fixée sur la surface extérieure du corps 70 de la seconde section d'enveloppe 68 au moyen de boulons espacés 106, tout en entrant en contact avec l'épaulement annulaire 100 du raccord d'air 96. Le corps 98 du raccord d'air comporte également un trou axial 108 dans l'extrémité intérieure fermée duquel est adapté un ressort hélicoïdal 110. Ce ressort hélicol- dal vient appuyer sur une rondelle 112 (voir en particu- lier la figure 2), laquelle vient à son tour appuyer sur un joint torique 114 entrant en contact avec une garniture d'étanchéité 116 dans laquelle est pratiqué un trou axial 117 et qui tourne avec la section d'enve- loppe 68. La partie fixe 118 du raccord d'air entre en contact avec l'extrémité de la garniture d'étanchéité 116 et elle comporte un trou axial 120 qui débouche dans un trou à angle droit 122 communiquant, via un raccord 124, avec la canalisation d'alimentation de fluide 126. Le trou axial 108 du raccord d'air rotatif communique avec un conduit 128, lequel communique à son tour avec l'espace vide cylindrique C. Sur la partie 118 du rac- cord d'air et dans le corps 98 de ce dernier (voir fi- gure 2), est monté un palier 130, de telle sorte que l'ensemble de l'embrayage A puisse tourner autour de cette partie fixe 118 du raccord d'air. On prévoit également une série de supports de couple espacés 132 dont une extrémité coulisse dans une douille 134, laquelle est fixée par calage à la presse dans le corps 70 de la seconde section d'enve- loppe 68. L'autre extréi.té de chaque support de cou- ple est adaptée par calage à la presse dans un trou 136 pratiqué dans la bride 84 du piston 80. Le chiffre de référence 138 désigne un des différents ressorts de rappel espacés dont une extrémité est montée dans un trou 140 pratiqué dans la partie décalée 66 de la pre- mière section d'enveloppe extérieure 62. L'autre extré- mité de chaque ressort de rappel 138 est montée dans une cavité 142 définse dans une patte 144 à l'intérieur d'un espace vicde 143 comme indiqué par des lignes en t. traits discontinu e oi figure 3, cette patte étant for- mûe dans la p4riphérie extérieure de la bride 84 du pis- ton 80. Oni colmprendra que les ressorts 138 poussent normalement le piston et la bague de garniture à fric- tion 86 qui y est adaptée, à l'écart de la.partie de base à engagement par friction 34 du plateau à fric- tion 28. Le chiffre de référence 148 désigne un des dif- férents boulons qui viennent se visser chacun dans la périphérie extérieure-de la première section d'enve- loppe 62 en passant à travers un trou pratiqué dans le moyeu 150 d'un croisillon circulaire à plusieurs bras duquel les pales de ventilateur 152 s'étendent radiale- ment. Lors du fonctionnement de l'embrayage A et en supposant que le réa 18 est entraîné en rotation par un moyen classique ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, les pales 152 sont elles-mêmes entraînées en rotation autour de l'axe de l'unité en introduisant un fluide sous pression dans l'espace cylindrique C via le raccord d'air rotatif 96 et le conduit 128, chassant ainsi le piston 80 dans le sens des flèches de la figure 1, de telle sorte que la bague à friction 86 vienne s'enga- ger sur la partie de base 34 du plateau à friction 28. Suite à ce processus qui va à l'encontre de la poussée des ressorts 138, la partie d'enveloppe extérieure as- sociée et les pales de ventilateur qui y sont montées, sont entraînées en rotation. Lorsque la pression de fluide est détendue, les ressorts 138 poussent la bague à friction 86 dans une position dans laquelle elle est désengagée de la partie de base 34 du plateau à fric- tion 28, arrêtant ainsi la rotation des pa\es de venti- lateur 152. On comprendra que la construction décrite ci-dessus permet, à un seul palier, d'assurer la rigidi- té, la voie de roulement extérieure 60 du palier 58 étant ancrée en supportant l'enveloppe extérieure par 1S l'engagement entre le plateau à friction 28 et la gar- niture à friction 86, tandis que les forces de charge sont dirigées vers le plateau à friction, lequel est à son tour relié directement au support rigide que consti- tue l'arbre sur lequel est monté l'ensemble de l'em- brayage. En se référant aux figures 4, 5 et 6, les élé- ments décrits ci-après forment une unité modulaire M pouvant être utilisée avec l'embrayage des figures 1-3 ou avec celui des figures 4-6, les éléments de cette unité modulaire étant identiques à ceux des figures 1-3 et désignés par les mêmes chiffres de référence avec l'adjonction de la lettre "a". Les figures 4-6 illus- trent un embrayage B engagé par des ressorts et désen- gagé par un fluide. Les éléments de cette unité modu- laire sont les suivants: l'élément de montage 12a, la bride annulaire 14a, les trous 16a, le réa 18a, les bou- lons 20a, l'arbre tronqué 22a, le moyeu 24a, les lan- guettes de clavetage 26a, ainsi que le plateau à fric- tion 28a comportant le corps principal circulaire 30a avec la partie annulaire décalée 32a qui se termine dans la partie de base annulaire à engagement par friction 34a. Des éléments supplémentaires identiques sont le moyeu creux 37a du plateau à friction 28a, moyeu qui compor- te des languettes intérieures 38a venant s'engager sur les languettes 26a du moyeu 24a, l'élément de montage 12a étant fixé, en une relation de clavetage, au corps a du plateau à friction 28a au moyen d'un boulon 40a monté axialement et venant se visser dans un disque de serrage 42a en passant à travers un trou axial 44a du moyeu 24a. Le disque 42a fait également partie des 616- ments identiques de l'unité modulaire, ce disque compor- tant une bride annulaire 46a venant s'engager fermement dans une cavité annulaire 48a ménagée dans le corps 30a. En se référant à nouveau aux figures 4, 5 et 6, le moyeu 37a comporte une cavité annulaire extérieure 50a, tandis que le moyeu formant logement 52a comporte une cavité annulaire correspondante 54a, la voie de roulement intérieure 56a du palier 58a étant calée à la presse dans la cavité 54a. Ce palier 58a est assujetti au moyen d'une bague de retenue 59a. Le moyeu précité 52a fait partie d'une première section d'enveloppe exté- rieure 62a et il se termine dans un corps annulaire 64a s'étendant radialement et se terminant lui-même dans une partie décalée 66a. On a décrit jusqu'ici les élé- ments des figures 4-6 qui font partie de l'embrayage B engagé par des ressorts et désengagé par un fluide et qui sont identiques à ceux des figures 1-3, ces éléments formant l'unité modulaire M mentionnée précédemment et qui est conçue pour être utilisée soit avec l'embraya- ge A, soit avec l'embrayage B. Outre l'unité modulaire identique M décrite ci- dessus, l'embrayage B comprend une seconde section d'en- veloppe extérieure 156 comportant un corps principal an- nulaire 158 dans lequel est ménagé, pour un moyeu 162, un trou axial 160 débouchant extérieurement dans une ca- vité annulaire 164. Ce corps principal 158 se termine radialement vers l'extérieur dans une bride à angle droit 166 tandis que, dans sa surface intérieure, sont pratiqués de nombreux trous espacés 168 dans chacun des- quels est adapté un ressort hélicoïdal 170. La seconde section d'enveloppe extérieure 156 est fixée à la pre- mière section d'enveloppe extérieure au moyen d'une sé- rie de boulons espacés 172. Le chiffre de référence 174 désigne un piston annulaire coulissant comportant une ouverture axiale 176 définissant une cavité annulaire 178 dans laquelle est adapté un joint torique 180 entrant en contact herméti- que par glissement avec la surface extérieure du moyeu 162. Dans la surface extérieure du piston 174 et à proximité de la périphérie extérieure, sont pratiqués de nombreux trous espacés 182 dans chacun desquels est adaptée une extrémité de chacun des ressorts 170. Dans la surface intérieure du piston 174 et pratiquement à l'opposé des trous 182 prévus pour les ressorts, est mé- nagée une cavité annulaire 184 dans laquelle est fixée une bague 186 en une matière de fricton pouvant venir s'engager sur la partie de base annulaire 34a du plateau à friction 28a ainsi qu'on le décrira ci-après. La cavité 184 du piston 174 définit une bride annulaire 188 dans laquelle est adaptée une plaque cir- culaire 190. A la périphérie extérieure de cette pla- que 190, est formée une cavité 192 dans laquelle est adapté un joint torique 194 entrant hermétiquement en contact avec le piston coulissant 174. La plaque fixe est assujettie au moyeu 162 au moyen d'une série de boulons espacés 196 comme le montre en particulier la figure S et, dans ce moyeu, est ménagé un passage de transfert de fluide 198 allant de l'intérieur du moyeu 162 à un cylindre Cb défini par l'espace vide compris entre la plaque 190 et le piston 174. Dans le trou axial 160 et la cavité adjacente 164, est adapté un raccord d'air rotatif 200 identique au raccord 96 des figures 1 et 2 et auquel est reliée une canalisation d'alimentation de fluide 202. Au côté de la périphérie extérieure de la première section d'enveloppe extérieure 62a, est fixé, au moyen de bou- lons 204, un croisillon 202 duquel s'étendent radiale- ment vers l'extérieur plusieurs pales de ventilateur 206. Lors du fonctionnement de l'embrayage B, en sup- posant que le réa 18a est entrainé en rotation par un moyen classique ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, les pales 200 sont elles-mêmes entraînées en rotation autour de l'axe de l'embrayage B du fait que les ressorts 170 poussent le piston 174 dans le sens des flèches de la figure 4, engageant ain- si la bague à friction 186 sur la partie de base annulaire rotati- ve à engagement par friction 34a. Lorsqu'on désire arrêter la rotation des pales 296, on introduii.t un fluide sous pression dans l'espace cylindrique Cb via la canalisation 202, le raccord d'air , le conduit 128a (figure 5) et le passage 198, ce qui a pour effet de déplacer axialement le piston 174 dans une direction opposée à celle indiquée par les flè- ches en figure 4 en désengageant ainsi la bague à fric- tion 186 vis-à-vis de la partie de base à engagement par friction 34a. Dès lors, l'embrayage B est engagé par des ressorts et désengagé par un fluide, tandis que l'unité modulaire M décrite ci-dessus peut être utilisée très simplement et économiquement pour compléter l'em- brayage A ou l'embrayage B selon les desiderata et les besoins de l'utilisateur. REVENDICATIONS 1. Embrayage de ventilateur engagé par un fluide et désengagé par des ressorts, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: (a) une unité de montage modulaire comportant une bride de montage annulaire (-14) en vue de l'assemblage à un organe entraîné, (b) cette bride de montage comportant un moyeu, (c) une première section d'enveloppe extérieure comportant un moyeu axial, (d) un plateau à friction comportant (e) un moyeu axial, (f) des éléments reliant le moyeu de la bride au moyen du plateau à friction, (g) un palier unique monté entre le moyeu du pla- teau à friction et le moyeu de la première section d'enveloppe extérieure, permettant ainsi, à cette pre- mière section d'enveloppe, de tourner sur le moyeu du plateau à friction et sur le moyeu de la bride lorsque l'embrayage est engagé, (h) une seconde section d'enveloppe extérieure, (i) des éléments reliant cette seconde section d'en- veloppe extérieure à la première section d'enveloppe extérieure, (j) un piston annulaire, (k) un cylindre annulaire formé dans la seconde sec- tion d'enveloppe extérieure, (I) le piston annulaire étant monté pour coulisser autour du cylindre annulaire; (m) une bague à friction supportée par le piston pour venir s'engager sur le plateau à friction, (n) une série de pales de ventilateur supportées par les sections d'enveloppes; (o) des éléments permettant un montage coulissant du piston sur la seconde section d'enveloppe extérieure, - (p) un élément supporté par la seconde section d'enveloppe extérieure pour acheminer un fluide sous pression au cylindre afin de déplacer le piston et d'amener la bague à friction qui y est adaptée, à venir s'engager sur le plateau à friction, provoquant ainsi la rotation des sections d'enveloppesextérieures et des pales qui y sont adaptées, lorsque la bride de montage est entraînée en rotation par un organe entraîné, et (q) des ressorts intercalés entre la. première et la seconde section d'enveloppe extérieures pour pous- ser normalement la bague à friction en dehors de tout contact avec le plateau à friction. 2. Embrayage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments reliant le moyeu de la bride au moyeu du plateau à friction comprennent: (a) des languettes de clavetage formées sur le moyeu de la bride et venant s'engager sur (b) des languettes de clavetage formées sur le moyeu du plateau à friction, et (c) un boulon venant s'engager dans le moyeu de la bride et le plateau à friction. 3. Embrayage suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que les éléments reliant la seconde section d'enveloppe extérieure à la première sont constitués d'une série de boulons espacés. 4. Embrayage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments reliant la seconde section d'enveloppe extérieure à la première sont constitués d'une série de boulons espacés. 5. Embrayage suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que les éléments assurant un montage coulis- sant du piston sur la seconde section d'enveloppe exté- rieure sont constitués d'une série de supports de couple espacés.. 6. Embrayage suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que les éléments assurant un montage coulis- sant du piston sur la seconde section d'enveloppe exté- rieure sont constitués d'une série de supports de couple espacés. 7. Embrayage suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que les éléments assurant un montage cou- lissant du piston sur la seconde section d'enveloppe ex- térieure sont constitués d'une série de supports de cou- ple espacés. 8. Embrayage suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que les éléments assurant un montage cou- lissant du piston sur la seconde section d'enveloppe ex- térieure sont constitués d'une série de supports de cou- ple espacés. 9. Unité de montage modulaire destinée à être reliée à un embrayage de ventilateur, caractérisée en 1S ce qu'elle comprend: (a) une bride annulaire destinée à être reliée à un organe entraîné, (b) cette bride comportant un moyeu, (c) un plateau à friction comportant un moyeu, (d) des éléments reliant le moyeu du plateau à fric- tion au moyeu de la bride, (e) une partie de logement extérieure sur laquelle est monté un moyeu, et (f) un palier monté sur le moyeu du plateau à fric- tion, en alignement avec le moyeu de la bride. 10. Embrayage de ventilateur, caractérisé en ce qu'il comprend: (a) une bride annulaire destinée à être reliée à un organe entraîné, (b) cette bride comportant un moyeu, (c) un plateau à friction comportant un moyeu, (d) des éléments reliant le moyeu du plateau à fric- tion au moyeu de la bride, (e) une section d'enveloppe annulaire extérieure sur laquelle est monté un moyeu, (f) un palier monté sur le moyeu du plateau à fric- tion, en alignement avec le moyeu de la bride, (g) une seconde section d'enveloppe annulaire exté- rieure reliée à la première, (h) des pales de ventilateur assemblées à ces sec- tions d'enveloppes, (i) un piston, (j) des éléments assurant un montage coulissant de ce piston dans la seconde section d'enveloppe, (k) une bague à friction montée sur le piston, (1) des éléments prévus dans la seconde section d'enveloppe pour faire coulisser le piston et amener la bague à friction montée sur celui-ci, en contact avec le plateau à friction, faisant ainsi tourner les sec- t-tisns d'enveltppe3 et les pales de ventilateur qui y sont iaontées, et (m) des éléments prévus dans la seconde section d'enveloppe pour faire coulisser le piston et déplacer la bague à friction montée sur celui-ci, en dehors de tout contact avec le plateau à friction, arrêtant ainsi la rotation des sections d'enveloppes et des pales de ventilateur qui y sont montées. 11. Embrayage de ventilateur suivant la reven- dication 10, caractérisé en ce que les éléments destinés à faire coulisser le piston et à amener la bague à fric- tion en contact avec le plateau à friction comprennent: (a) une série de ressorts intercalés entre le piston et la seconde section d'enveloppe extérieure, tandis que (b) les éléments destinés à faire coulisser le pis- 3() ton et à déplacer la bague à friction en dehors de tout contact avec le plateau à friction comprennent un cylin- dre dans lequel se déplace le piston précité, ainsi qu'un élément destiné à introduire un fluide sous pression dans ce cylindre.