Brevet FR2536808A1 — publié le 19840601

L'invention se rapporte à un embrayage par friction de fluide, notamment pour le ventilateur de refrcidissement d'un moteur à combustion interne équipé d'une régulation du refroidissement, cet embrayage comprenant un boîtier d'embrayage capable de tourner par rapport à un arbre moteur et qui est divisé par une cloison en une chambre de réserve et une chambre de travail, la cloison présentant au moins une ouverture qui peut être fermée par une soupape commandée par une bobine électromagnétique, cette ouverture faisant communiquer la chambre de réserve et la chambre de travail, la bobine électro-magnétique, qui est montée coaxialement à l'embrayage par friction de fluide, étant entourée par un prolongement en forme de manchon de l'élément moteur et l'excitation de la bobine électro-magnétique étant déterminée en cas de besoin par un signal d'un interrupteur thermostatique. On connaît déjà, par la demande de brevet de la R.F.A. DE-OS 27 18 723 un embrayage par friction de fluide dans lequel il est prévu une bobine électro-magnétique à l'aide de laquelle on peut commander la vitesse de remplissage et de vidange de cet embrayage La bobine électromagnétique est disposée autour de la périphérie de l'arbre de la pompe à eau et une armature est disposée dans l'embrayage par friction de fluide coaxialement à l'arbre. Le flux magnétique issu de la bobine électro-magnétique doit traverser une partie importante de la matière magnétique du corps de la pompe à eau, de l'arbre et un grand entrefer pour atteindre l'armature et produire un champ magnétique qui détermine le mouvement asservi de l'armature. Un tel circuit de flux magnétique exige pour le déplacement de l'armature une dépense d'énergie considérable qui est à imputer au trajet imposé au flux, qui est affecté de pertes. On est donc amené à prévoir une bobine électro-magnétique qui consomme une énergie considérable. Le but de l'invention est d'associer la bobine électro-magnétique d'un embrayage par friction de fluide à une soupape qui règle le remplissage de l'embrayage par friction de fluide de manière que la soupape puisse être actionnée avec un minimum d'énergie fournie à'la bobine électro-magnétique. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que la bobine électro-magnétique et la soupape sont disposées l'une en face de l'autre avec interposition d t un entrefer. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, - l'entrefer se trouve entre les pièces polaires associées à la bobine électro-magnétique et les pièces polaires associées à la soupape - la soupape constitue l'armature de la bobine électro-magnétique - aux pièces polaires de la bobine électromagnétique est associée une bague entretoise non conductrice du magnétisme et aux pièces polaires de la soupape est associée une bague entretoise non conductrice du ma- gnétisme - les ouvertures sont fermées par la soupape lorsque la bobine électro-magnétique n'est pas parcourue par le courant - la soupape est formée par des pièces en forme qui ferment les ouvertures lorsque la bobine électromagnétique n'est pas parcourue par le courant - les pièces en forme sont reliées entre elles par un disque annulaire, de préférence dans la région des pièces polaires - l'embrayage proprement dit et l'élément moteur sont bloqués l'un par rapport à l'autre par un dispositif de blocage à filetage monté au droit de la face frontale de l'axe d'entraînement et qui empêche les organes de se déplacer l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale; - et les pièces polaires sont agencées dans la région des ouvertures. L'embrayage par friction de fluide selon l'invention comportant une régulation du remplissage présente l'avantage consistant en ce que la bobine électromagnétique est entourée de pièces polaires à travers lesquelles le champ magnétique est conduit à la soupape le long de la périphérie selon un trajet extrêmement court. Etant donné que cet agencement ne présente pratiquement pas de champ de fuites-magnétiques et que, de ce fait, aucun autre organe n' a à être traversé par le flux magnétique, on n'a besoin que d'une bobine électro-magnétique de faible puissance. Les éléments qui sont disposés à proximité immédiate de la bobine électro-magnétique ne sont pas influencés par le champ magnétique. Etant donné qu'ainsi qu'il est bien connu, un embrayage par friction de fluide pour véhicules automobiles nlest utilisé que pendant environ 5 % du temps total de roulement, l'agencement selon l'invention apporte une économie d'énergie considérable, puisque la bobine électro-magnétique n'est parcourue par le courant que lorsque l'entraînement de la roue du ventilateur est nécessaire. Sur le dessin, l'invention est illustrée par une forme de réalisation donnée à titre d'exemple. Sur ce dessin La Figure 1 est une coupe longitudinale d'un embrayage par friction de fluide et d'une unité d'entrainement; et La Figure 2 est une représentation détaillée de la soupape, dans la région d'une ouverture, prise dans la direction A sur la Figure 1. Un axe désigné par 1 sur la Figure 1 présente des portées la, lb et lc. Sur la portée la est monté un embrayage par friction de fluide 2 ; sur la portée lb, s'appuie l'élément moteur 3, fixé solidairement en rota tion et, sur la portée lc est agencé un support annulaire 4 à profil de cornière auquel est fixé un boîtier 5 dans lequel une bobine électro-magnétique 6 est fixée par coulée d'une matière 7 qui repousse l'eau et l'huile. L'embrayage par friction de fluide 2 comprend des parties de boîtier 8, 9 et une cloison 10 présentant au moins une ouverture 11, laquelle est fermée par une soupape 12. La cloison 10 divise une chambre réceptrice de fluide de l'embrayage par friction de fluide 2 en une chambre de réserve 13 et une chambre d'entraînement -14.Dans la chambre d'entraînement 14 est agencé un disque de friction 15 qui est fixé solidairement en rotation à un collet d'entraînement 16, lequel est monté solidairement en rotation sur la porté la. La partie 8 du boîtier de l'embrayage par friction de fluide 2 est montée mobile en rotation sur le collet d'entraînement 16 au moyen d'un palier 17. Le palier 17 est isolé du fluide contenu dans la chambre de travail 14 par une garniture d'étanchéité 18. La soupape 12 est fixé, dans la région du collet d'entraînement 16, à la cloison 10 qui présente dans la région 19 un perçage 20 qui relie la chambre de travail 14 à la chambre de réserve 13. La partie 9 du boîtier présente dans la région de l'ouverture 11 une bague entretoise 21 composée d'une matière non conductrice du magnétisme et qui est fixée à des pièces polaires 9a, 9b. L'unité motrice 3 comprend une poulie à courroie trapézoïdale 22 munie d'un prolongement 23 en forme de manchon qui constitue une pièce polaire, une bague entretoise 24 composée d'une matière non conductrice du magnétisme, une pièce polaire 25 et un collet de fixation 28 composé des éléments 26, 27, tous ces organes étant reliés solidairement en rotation entre eux. Entre les pièces polaires 9a, 9b, qui sont associées à la soupape 12, et les pièces polaires 23, 25 qui sont associées à la bobine électro-magnétique 6, se trouve un entrefer 30. Un dispositif de blocage vissé 29, qui se trouve en face frontale sur l'axe 1, interdit tout déplacement axial relatif entre l'embrayage par friction de fluide 21 et l'élément moteur 3. Le boîtier 5 de la bobine électro-magnétique 6, qui présente la forme d'une couronne de cercle et qui possède une section en U, dirige ses branches vers la bague entretoise 24 et est interposé entre le prolongement 23 en forme de manchon de la poulie à courroie trapézoïdale 22 et la pièce polaire 25 en forme de manchon. L'embrayage par friction de fluide à régulation du degré de remplissage qui est représenté sur le dessin comprend des moyens sensibles à la température d'un point caractéristique du moteur à combustion interne et qui servent à commander la bobine électromagnétique 6. Ces moyens sont constitués en particulier par un interrupteur thermostatique qui est agencé, soit dans le circuit du fluide de refroidissement, soit dans le circuit du lubrifiant du moteur à combustion interne, selon que le moteur à combustion interne est refroidi par un fluide de refroidissement ou par l'air. Il ressort de la Figure 2 que la soupape 12 est composé d'éléments en forme 12a et d'un disque annulaire 31 qui est réalisé en une matière conductrice du magnétisme et auxquels les éléments de forme 12a sont fixés dans la région de l'ouverture 11. Lors de la mise en marche du moteur à combustion interne, la température régnant au point caractéristique est inférieure à une valeur limite prédéterminée, de sorte que l'interrupteur thermostatique est ouvert et que la bobine électrique n'est pas parcourue par le courant. Les ouvertures ll ménagées dans la cloison 10 sont fermees par la soupape 12. Sous l'effet de la rotation de l'élément d'entrée 3, le disque de friction 15 et l'élément 8 du corps sont entraînés en rotation par l'intermé diaire du collet d'entraînement 16.Sous l'influence de la force centrifuge, lors de la rotation de la partie 8 du boîtier, un fluide visqueux est refoulé de la chambre de travail dans la chambre de réserve à travers le perçage 20, de sorte que la chambre de travail 14 est vidée et que le mouvement d'entraînement du disque de friction 15 ne peut plus être transmis aux parties 8, 10 du boîtier. Si la température mesurée au point caractéristique devient supérieure à une valeur limite prédéterminée, l'interrupteur thermostatique se ferme et la bobine électromagnétique 6 est parcourue par le courant, de sorte que le champ magnétique de la bobine 6 dévie la soupape 12 vers la bague entretoise 21 et que, de cette façon, les ouvertures 11 ne sont plus fermées. Le fluide visqueux peut s'écouler de la chambre de réserve 13 dans la chambre de travail 14 et le mouvement moteur du disque de friction 15 est transmis à la partie 8 du boîtier. REVENDICATIONS I - Embrayage par friction de fluide, notamment pour le ventilateur de refroidissement d'un moteur à combustion interne équipé d'une régulation du refroidissement, cet embrayage comprenant un boîtier d'embrayage capable de tourner par rapport à un arbre moteur et qui est divisé par une cloison en une chambre de réserve et une chambre de travail, la cloison présentant au moins une ouverture qui peut être fermée par une soupape commandée par une bobine électromagnétique, cette ouverture faisant communiquer la chambre de réserve et la chambre de travail, la bobine électro-magnétique, qui est montée coaxialement à l'embrayage à frottement de liquide, étant entourée par un prolongement en forme de manchon de l'élément moteur et l'excitation de la bobine électro-magnétique étant déterminée en cas de besoin par un signal d'un interrupteur thermostatique, cet embrayage étant caractérisé en ce que la bobine électromagnétique (6) et la soupape (12) sont disposées face à face avec interposition d'un entrefer (30). 2 - Embrayage par friction de fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entrefer (30) se trouve entre les pièces polaires (23, 25) associées à la bobine électro-magnétique (6) et les pièces polaires (9a, 9b) associées à la soupape (12). 3 - Embrayage par friction de fluide selon l'une des revendications l et 2, caractérisé en ce que la soupape (12) constitue l'armature de la bobine électro-magnétique (6). 4 - Embrayage par friction de fluide selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'aux pièces polaires (23, 25) de la bobine électro-magnétique (6) est associée une bague entretoise (24) non conductrice du magnétisme ét en ce qu'aux pièces polaires de la soupape (12) est associée une bague entretoise (21) non conductrice du magnétisme. 5 - Embrayage par friction de fluide selon l'une des revendications l à 4, caractérisé en ce que les ouvertures (ll) sont fermées par la soupape (12) lorsque la bobine électro-magnétique (6) n'est pas parcourue par le courant. 6 - Embrayage par friction de fluide selon la revendication 5, caractérisé en ce que la soupape (12) est formée par des pièces en forme (12a) qui ferment les ouvertures (11) lorsque la bobine électro-magnétique n'est pas parcourue par le courant. 7 - Embrayage par friction de fluide selon la revendication 6, cara,ctérisé en ce que les pièces en forme (12a) sont reliées entre elles par un disque annulaire (31), de préférence dans la région des pièces polaires (9a, 9b). 8 - Embrayage par friction de fluide selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embrayage proprement dit (2) et l'élément moteur (3) sont bloqués l'un par rapport à l'autre par un dispositif de blocage à filetage (29) monté au droit de la face frontale de l'axe d'entraînement (1) et qui empêche les organes (2 et 3) de se déplacer l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale. 9 - Embrayage par friction de fluide selon l'une des revendications l à 7, caractérisé en ce que les pièces polaires (9a, 9b, 23, 25) sont agencées dans la région des ouvertures (11).