Brevet FR2511955A1 — publié le 19830304

La présente demande a pour objet un dispositif d'accouplement d'un alternateur et du moteur d'un véhicule de façon à constituer un groupe électrogène. Selon l'invention, on recherche donc à pouvoir obtenir, à partir dXun véhicule quelconque, utllitaire ou même de tourisme, du courant alternatif 220 volts habituel, et ce, sans avoir à prévoir un moteur secondaire annexe, à essence ou Dièsel, installé à l'intérieur du véhicule, ou portable, ce qui était jusqu'à présent indispensable, et était source d'un certain nombre de problèmes, du point de vue de l'encombrement et du prix de revient, mais aussi du point de vue de la sécurité. En effet, les dispositifs habituels sont d'un emploi malaisé, manquent d'efficacité et, pendant leur manipulation, on se heurte à des risques de casse et d'échappement inopportun de gaz. On a également déjà proposé des dispositifs pour lesquels il est nécessaire de cloisonner le groupe pour permettre son utilisation à l'intérieur du véhicule. Cependant, ces dispositifs présentent toujours pour les utilisateurs un risque de feu, notamment en cas de mauvaise protection, ou d'intoxication lorsque des gaz s'échappent en cours de fonctionnement. La présente demande a pour objet de remédier à ces inconvénients, en proposant un dispositif permettant d'utiliser le moteur du véhicule lui-même en tant que constituant propre du groupe électrogène et ce pour un prix de revient modique et en donnant toutes les garanties souhaitables pour la sécurité des utilisateurs. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'accouplement d'un alternateur et du moteur d'un véhicule permettant de constituer un groupe électrogène, et se composant de l'arbre de sortie d'un alternateur de type standard, ou arbre entraîné, d'un arbre moteur directement et en permanence entraîné par le moteur du véhicule ainsi que d'organes d'accouplement entièrement mécaniques permettant de coupler l'arbre entraîné à l'arbre moteur. Dans ce dispositif, les arbres à accoupler sont montés sur un châssis réglable qui assure la linéarité de l'ensemble. Le dispositif qui fait l'objet de l'invention est caractérisé en ce que les organes d'accouplement sont constitués par un manchon solidaire en rotation de l'arbre entraîné et le cas échéant de l'arbre moteur et susceptible de coulisser de part et d'autre de ces deux arbres pour en assurer ou non la liaison entre une position de travail dans laquelle il recouvre les extrémités de chacun des deux arbres et une position de repos dans laquelle il recouvre uniquement l'arbre entraîné, ainsi que par un moyen de commande du mouvement de va-et-vient du manchon.En conséquence, l'arbre entraîné est simplement constitué par la sortie d'un alternateut standard, tandis que la prise de mouvement peut être faite soit directement en bout du vilebrequin du moteur, du coté embrayage ou caté poulie de commande auxiliaire, ainsi que sur une prise de force éventuelle se trouvant sur le bras de vitesse. I1 est également possible, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, que cette prise de mouvement soit faite à partir d'un élément hydraulique existant sur le véhicule porteur. En conséquence, le dispositif permet de réaliser un accouplement moteur-alternateur par des moyens entièrement mécaniques, ce qui assure une garantie de fonctionnement satisfaisante en évitant au maximum le risque de pannes, et de plus, diminue dans une large mesure le coût consécutif à la mise en place et à l'entretien d'un moteur auxiliaire. Bien entendu, pour que le manchon puisse coulisser librement entre sa position de travail dans laquelle il assure l'accouplement des deux arbres, et sa position de repos, dans laquelle l'ensemble est désaccouplé, il faut que les deux extrémités des arbres moteurs et entraîné se correspondent parfaitement et soient exactement alignées, ce qui est garanti de par le réglage. A cet effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, il est prévu une douille fixée à l'extrémité de l'arbre de plus petit diamètre, notamment l'arbre entratné, pour conformer ses dimensions à celles de l'arbre de plus grand diamètre, notamment l'arbre moteur. Cette douille doit être fixée de façon rigide à l'arbre qu'elle recouvre, notamment au moyen d'une clavette. Comme il a déjà été indiqué,pour que le dispositif puisse fonctionner, il est nécessaire que le manchon d'une part ainsi que les extrémités des deux arbres à accoupler d'autre part (c'est-à-dire en réalité l'extrémité de l'un des arbres et la douille) soient parfaitement solidaires en rotation pour ce, les extrémités de la douille et de l'arbre de plus grand diamètre, ainsi que la surface interne du manchon, por- tent des cannelures longitudinales qui coopèrent entre elles, pour empêcher toute rotation du manchon par rapport à l'un ou l'autre des deux arbres lorsque ceux-ci sont eux-memes animés d'un mouvement de rotation, en laissant libre son mouvement de translation entre la position de travail et la position de repos. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'arbre moteur est monté par l'intermédiaire de roulements à billes à l'intérieur d'un second bottier annulaire fixe relié au châssis tandis que de la meme manière, le manchon est monté par l'intermédiaire de roulements à billes à l'intérieur d'un premier bottier annulaire fixe en rotation mais mobile en translation conjointement au manchon. Ces deux boîtiers servent d'organes de support au moyen de commande du mouvement de translation du manchon, en effet, et selon une autre caractéristique de l'invention, l'organe de commande du mouvement de translation du manchon est constitué par un levier comportant un bras oscillant autour d'un axe lié au châssis orthogonal aux axes des deux autres à accoupler, et se terminant par une fourchette dont les deux branches viennent respectivement en prise avec deux ergots diamétralement opposés prévus à cet effet sur la périphérie externe du premier bottier annulaire. Selon l'invention, le bras du levier se prolonge du c8té opposé à la fourchette par rapport à l'axe jusque dans la cabine de commande du véhicule pour permettre une manoeuvre facile par l'utilisateur. En conséquence, le simple actionnement du bras de levier par l'utilisateur, à partir de la cabine du véhicule entratne automatiquement une translation du premier bottier annulaire et donc du manchon et par suite l'accouplement ou le désaccouplement des deux arbres moteur et entratné. Pour faciliter la manoeuvre et éviter des déplacements superflus du manchon, des butées de fin de course sont prévues pour limiter l'angle de rotation du levier. Par ailleurs pour des raisons de sécurité et pour diminuer les bruits occasionnés par le fonctionnement du dispositif et limiter les ris ques de détérioration, on prévoit d'adjoindre au dispositif des organes de sécurité connus en eux-memes constitués par exemple par une fente crantée placée sur le plancher de la cabine du véhicule pour empêcher toute manoeuvre si le moteur du véhicule est en marche Par ailleurs et selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre moteur est entraîné par l'intermédiaire d'une poulie à gorge elle-m8me entratnée directement par le moteur, éventuellement par l'intermédiaire d'un système annexe de poulies et courroies de type classique, permettant de régler la vitesse de rotation de l'arbre moteur en fonction des caractéristiques du courant que l'on cherche à obtenir. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble schématique du dispositif qui fait l'objet de l'invention, - la figure 2 est une coupe détaillée des organes d'accouplement des deux arbres à accoupler, organes représentés en trait plein dans la position accouplée et en pointillé dans la position désaccouplée, - la figure 3 représente l'organe de commande du mouvement de translation du manchon en traits pleins en position désaccouplée et en pointillés en position accouplée. Selon la figure 1, l'invention a pour objet d'accoupler l'arbre de sortie 1 d'un alternateur de type classique 2 qui sera mentionné dans la suite de cet exposé en tant qu'arbre entratné et un arbre moteur 3 relié au moteur d'un véhicule, par exemple à partir d'une poulie de commande 4 entraînée directement par ce moteur, par l'intermédiaire d'un système non représenté de poulies et de courroies annexes réglables en fonction des caractéristiques du courant que l'on cherche à obtenir. L'invention se propose donc de constituer un groupe électrogène directement à partir d'un alternateur de type classique et du moteur d'un véhicule. Pour ce, les arbres entratné 1 et moteur 3 sont accouplés au moyen d'organes d'accouplement entièrement mécaniques X qui seront décrits plus en détail dans la suite de cet exposé, et sont montés sur un chassies support 5 réglage de façon à assurer la linéarité des axes des arbres 1 et 3. Selon la figure 2, les organes d'accouplement X sont constitués principalement par un manchon 9 solidaire en rotation de l'arbre entratné I et de l'arbre moteur 3 et susceptible de se déplacer par translation de part et d'autre-de-- ces deux arbres 1 et 3 pour en assurer ou bien la liaison, entre une position de travail représentée en traits pleins dans laquelle Il recouvre les extrémités 7 et 8 placées en regard des deux arbres 1 et 3 et en position de repos représentée en pointillés dans laquelle il recouvre uniquement l'arbre entratné 1. Pour permettre le coulissement du manchon 9, l'extrémité 7 de l'arbre entratné 1 qui est l'arbre de plus petit diamètre est revêtue d'une douille 6 ; ainsi les arbres 1 et 3 se trouvent exactement conformés l'un à l'autre, que ce soit quant à leur position ou quant & leur dimension La mise en place de la douille 6 sur l'arbre 1 est assuree au moyen d'une clavette 10 qui assure la solidarisation de ces deux organes en e * ant toute rotation de l'un par rapport à l'autre. Par ailleurs pour rendre les deux arbres 1 et 3 d'uns Fart et le manchon 9 d'autre part parfaitement solidaires en rotation, il est prévu de munir la périphérie des deux arbres ou plus précisément de l'arbre moteur 3 et de la douille 6 et la surface interne 90 du manchon 9 de cannelures longitudinales non représentées, qui permettent le mouvement de translation du manchon 9 entre la position de travail et la position de repos. En cons * enca, le mouvement d'accouplement ou le désaccouplement des axes I et 3 est simplement consécutif au mouvement de glissement du manchon 9 selon les flèches A et B entre ses positions de travail et de repos. Ce mouvement est commandé manuellement au moyen d'un levier, d'une façon qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé. Par ailleurs, l'arbre moteur 3 est monté à l'intérieur d'un bottier annulaire annexe 11 fixe et relié au châssis 5, par l'intermédiaire de roulements à billes 12 et 13. Ce bottier annexe 11 sert d'organe de support pour le moyen de commande du mouvement de translation du manchon 9. Le manchon 9 est lui-mtme monté à l'intérieur d'un boîtier annulaire principal 14 solidaire du manchon 9 en translation, mais fixe en rotation. Ce montage est assuré au moyen d'un roulement & billes 16 et d'un système de bagues d'étan chéité et d'écrous (17 et 18). Selon la figure 3, l'organe de commande du mouvement de translation du manchon 9 et donc du bottier annulaire principal 14 est constitué par un levier 19 oscillant autour dlun axe K lié au châssis 5 et orthogonal aux arbres 1 et 3 à accoupler. Cet axe K est monté sur une poutre 20 elle-même montée sur le bottier annulaire annexe 11 de maniére classique. Le levier 19 est constitué par un bras 21 se prolongeant jusque dans la cabine de commande du véhicule de manière non représentée, pour permettre une manoeuvre facile par l'utilisateur. L'extrémité opposée du levier 19 se termine par une fourchette 22 dont les deux branches (23, 24) viennent respectivement en prise avec deux ergots (25, 26) diamétralement opposés prévus à cet effet sur la périphérie externe du bottier annulaire principal 14. Donc la simple rotation à partir de la cabine du véhicule du bras 21 du levier 19 autour de l'axe K d'un angle 4 entraîné le déplacement du bottier annulaire principal 14 et du manchon 9 de la position de repos (représentée en traits pleins) à la position travail (représentée en pointillés) ou réciproquement - et donc l'accouplement ou le désaccouplement des deux arbres 1 et 3. Pour empêcher tout mouvement intempestif, la rotation du levier 19 est limitée par des butées de fin de course non représentées. De manière non représentée, ce dispositif est complété par des organes de sécurité connus en eux-mêmes ayant pour rale d'empêcher toute manoeuvre du dispositif lorsque le moteur du véhicule fonctionne. REVENDICATIONS 10) Dispositif d'accouplement d'un alternateur et du moteur d'un véhicule de façon à constituer un groupe électrogène, dispositif constitué de l'arbre de sortie (t) d'un alternateur (2) de type (standard) ou arbre entraîné, d'un arbre moteur (3) directement et en permanence entraîné par le moteur du véhicule ainsi que d'organes d'accouplement entièrement mécanique permettant de coupler l'arbre entraîné à l'arbre moteur, dispositif dans lequel les arbres à accoupler (1 et 3) sont montés sur un châssis réglable (5) assurant la linéarité de i'ensemble, dispositif caractérisé en ce que les organes d'accouplement sont constitués par un manchon (9) solidaire en rotation de l'arbre entraîné (1) et le cas échéant de l'arbre moteur (3) et susceptible de coulisser de part et d'autre de ces deux arbres (1 et 3) pour en assurer ou non la liaison entre une position de travail dans laquelle il recouvre les extrémités (7 et 8) de chacun des deux arbres (1 et 3) et une position de repos dans laquelle il recouvre uniquement l'arbre entraîné (1) ainsi que par un moyen de commande du mouvement de va-et-vient du manchon. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une douille (6) fixée à l'extrémité de l'arbre (1) de plus petit diamètre, notamment l'arbre entraîné pour conformer ses dimensions à celles de l'arbre de plus grand diamètre notamment l'arbre moteur (3). 30)Dispositif selon l'une quelconque des revendications I et 2, caractérisé en ce que les extrémités de la douille et de l'arbre de plus grand diamètre d'une part, ainsi que la surface interne du manchon (9), d'autre part, portent des cannelures longitudinales qui coopèrent entre elles pour empêcher toute rotation du manchon par rapport à l'un ou à l'autre des deux arbres (1 et 3). 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que la douille (6) est maintenue sur l'arbre de plus petit diamètre par clavetage. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en ce que le manchon (9) est monté par l'intermédiaire de roulements à billes (12 et 13) à l'intérieur d'un bottier annulaire (11) principal fixe en rotation mais mobile en translation conjointement au manchon (9). 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que le moyen de commande du mouvement de translation du manchon (9) est constitué par un levier d'enclenchement (19) comportant un bras oscillant autour d'un axe (K) lie au châssis orthogonal (5) aux axes des deux arbres à accoupler et se terminant par une fourchette dont les deux branches viennent respectivement en prise avec deux ergots diamétralement opposés prévus à cet effet sur ia périphérie externe du boîtier annulaire principal. 70) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bras du levier se prolonge, du côté opposé à la fourchette (22) par rapport à l'axe jusque dans la cabine de commande du véhicule. 80) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte des butées de fin de course susceptibles de limiter l'angle de rotation du levier. 90) Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des organes de sécurité, connus en eux-memes susceptibles d'empêcher toute translation du manchon (9) lorsque le moteur du véhicule est en marche. 100) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'arbre moteur est entraîné par l'intermédiaire d'une poutre à gorge (20) elle-même entraînée directement par le moteur éventuellement par l'intermédiaire d'un système annexe de poulies et de courroies, permettant ainsi de régler la vitesse de rotation de l'arbre moteur (3) en fonction des caractéristiques du courant que l'on cherche à obtenir.