Brevet FR2549555A1 — publié le 19850125

l L'invention concerne un embrayage électromagnétique pour un mécanisme d'entraînement d'un véhicule automobile servant à réaliser une liaison en rotation entre un organe rotatif d'entraînement de préférence une poulie et l'arbre du mécanisme, et comportant un dispositif fixe d'excitation et une plaque reliée rigidement à l'arbre et qui, lorsque le dispositif d'excitation est active, est accouplée à l'organe rotatif d'entraînement, et dans lequel le dispositif d'excitation est constitué par une culasse en for10 me disque annulaire muni de deux collets annulaires concentriques s'étendant perpendiculairement à la culasse et recevant une bobine, tandis que l'organe rotatif d'entraînement est constitué par un disque annulaire comportant au moins une paroi annulaire entourant concentriquement le dispositif 15 d'excitation, en laissant subsister un entrefer réduit. Un tel embrayage électromagnétique de ce type (demande de brevet allemand' publiée sous le N 3 000 358) sert à brancher en supplément un mécanisme d'entraînement situé dans le véhicule, par exemple un compresseur de clima20 tisation Lors de l'actionnement du dispositif d'excitation de l'embrayage, une liaison en rotation avec le mécanisme devant être entraîné est établie par l'intermédiaire d'une courroie entraînée par le moteur, de la poulie et de la plaque d'induit qui d'une part est accouplée à la courroie et d'autre part est reliée avec blocage enrotation à l'arbre du mécanisme Mais en général non seulement un mécanisme est entraîné par la courroie, mais plusieurs mécanismes sont accouplés entre eux par l'intermédiaire de cette courroie, comme par exemple la pompe à air pour l'épuration des gaz 30 d'échappement, le ventilateur, l'alternateur, le mécanisme d'entraînement à grande vitesse ou le retardeur, chaque mécanisme pouvant être branché en supplément grâce à un embrayage électromagnétique particulier Dans le cas d'un tel système d'entraînement, dans lequel par conséquent les différents mécanismes d'entraînement sont accouplés entre eux par exem- ple par l'intermédiaire d'une courroie commune, il existe le risque que dans le cas du blocage d'un mécanisme d'entraînement, l'ensemble du système d'entraînement soit défaillant parce que la courroie veut continuer à réaliser l'entraîne5 ment Afin d'empêcher ce phénomène, la vitesse de rotation de chaque mécanisme d'entraînement est contrôlée, de telle sorte que dans le cas d'un écart de la vitesse de rotation, le mécanisme considéré est arrêté par désaccouplement prématuré de son embrayage électromagnétique Pour contrô10 1 er la vitesse de rotation, il est connu (par exemple demanics de brevetsallemands publiées sous les n 2 814 606 et 3.137 177) de monter sur l'arbre du mécanisme ce qu'on appelle une roue formant transmetteur réalisée la plupart du temps sous la forme d'un pignon en vis-à-vis de laquelle 15 est disposé un capteur d'impulsions, dont les impulsions sont exploitées pour déterminer la vitesse de rotation dans un circuit d'évaluation et de commande Par conséquent, pour la mesure électronique de la vitesse de rotation, il est prévu outre un circuit central d'évaluation et de commande 20 dans des véhicules automobiles comportant par exemple un système de commande d'allumage électronique ou un calculateur de bord, ceci est réalisé par extension de leur circuit de commande également un générateur d'impulsions particulier pour chaque mécanisme, ce qui représente une disposi25 tion très onéreuse De même les dispositions connues par ailleurs (brevet allemand n 1 755 260) destinées à contrôler la vitesse de rotation d'un arbre avec un générateur de fréquence séparé constitué par un stator portant la bobine et par un rotor, n'apportent aucune solution tant du point 30 de vue du coût que du point de vue du besoin en place. C'est pourquoi l'invention a pour but de réaliser un embrayage électromagnétique du type indiqué de telle sorte qu'avec les composants existants, on mette en place des moyens permettant la mesure de la vitesse de ro35 tation. Ce problème est résolu conformément à l'invention, dans un embrayage électromagnétique du type indiqué, grâce au fait que le dispositif d'excitation et l'organe rotatif d'entraînement de l'embrayage électromagnétique sont réalisés de manière à former simultanément un générateur d'impulsions, et qu'aussi bien un collet annulaire situé sur son pourtour extérieur qu'une paroi annulaire située sur son pourtour intérieur placé en vis-à-vis du collet annulaire comportent des bossages en forme de dents et des renfoncements s'étendant sui10 vant la direction axiale et prévus en des nombres identiques et avec des répartitions identiques Grâce à cette réalisation des composants de l'embrayage, à savoir un dispositif d'excitation et l'organe rotatif d'entraînement devant être accouplé, l'embrayage électromagnétique est développé 15 en étant réalisé sous la forme d'un générateur d'impulsions, et ce de manière extrêmement simple et peu onéreuse, étant donné que les composants par ailleurs présents sont utilisés à cet effet et que les bossages ou les renfoncements peuvent être réalisés selon des procédés de fabrication extrêmement simples, par exemple par emboutissage profond, fraisage, mortaisage ou coulée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès prise en référence aux dessins annexés, dans lesquels: 25 la figure 1 représente l'embrayage électromagnétique relié à l'arbre d'un mécanisme d'entrainement et réalisé sous la forme d'un générateur d'impulsions; et la figure 2 représente schématiquement le dispositif d'excitation et l'organe rotatif d'entraînement 30 de l'embrayage électromagnétique. L'embrayage électromagnétique 1 représenté sur la figure 1 est constitué essentiellement par un dispositif d'excitation 2, par une plaque d'induit 3 et par un organe rotatif d'entraînement 4 Le dispositif fixe d'excitation 35 2 est constitué par une culasse en forme de disque annulaire comportant deux collets annulaires 6, 7 concentriques s'étendant perpendiculairement à cette culasse suivant la direction axiale et qui sont disposes à une distance réciproque suivant la direction radiale Une bobine 8 est 5 insérée dans l'espace compris entre ces deux collets annulaires 6 ou 7 et est scellée à l'aide d'une masse isolante. Unebobine 8 est reliée par l'intermédiaire de conducteurs d'alimentation 9 à l'alimentation en énergie de bord et à des dispositifs de commutation Le dispositif d'excitation 10 2 est fixé rigidement sur le carter 11 d'un mécanisme à l'aide d'un support 10 D'autre part, sur le support 10 se trouve monté un palier 12 qui supporte avec possibilité de rotation l'organe rotatif d'entraînement 4 Ce dernier est constitué par un disque annulaire 13 comportant deux parois 15 annulaires 15 et 16 entourant concentriquement les collets annulaires 6 et 7 du dispositif d'excitation 2 moyennant la présence d'un faible entrefer 14, la paroi annulaire 16 pouvant constituer simultanément le moyeu du palier 12 L'organe rotatif d'entraînement 4 est muni, sur sa périphérie, d'une gorge trapézoidale périphérique 17 servant à loger une courroie d'entraînement 18 qui à nouveau est entraînée par le moteur du véhicule Comme cela est visible sur le dessin, le disque annulaire 13 de l'organe rotatif d'entraînement 4 s'étend parallèlement aux faces frontales 4 des collets an25 nulaires 6 et 7 du dispositif d'excitation 2 et entre ces collets et la plaque d'induit 3 de l'embrayage 1, un très faible entrefer existant entre le disque 13 et la plaque d'induit 3 La plaque d'induit 3 est pour sa part reliée avec blocage en rotation à l'arbre 19 du mécanisme par l'in30 termédiaire d'une bride 20, la fixation de la plaque d'induit 3 sur la bride 20 étant réalisée de telle sorte que par exemple selon un appui élastique la plaque d'induit peut se déplacer par rapport au disque 13 sur une distance égale au moins à la taille de l'entrefer. Conformément à l'invention, le collet annu- laire 6 du dispositif d'excitation 2 et la paroi annulaire de l'organe rotatif d'entraînement 4 comportent respectivement, le premier sur sa périphérie extérieureet a seconde sur sa périphérie intérieure, des bossages 21 en forme de dents et des renfoncements 22 s'étendant suivant la direction axiale, qui sont répartis uniformément sur la périphérie en étant prévus en un nombre identique sur les deux pièces 6 et 15 La taille des renfoncements 22 est choisie de manière que la largeur de l'entrefer 14 varie notablement. Etant donné qu'il s'agit en général de pièces de forme ou de pièces moulées aussi bien dans le cas de la culasse 5 munie des collets annulaires 5 et 6 que dans le cas de l'organe rotatif d'entraînement 4 muni de ses parois annulaires 15 et 16, les renfoncements 22 peuvent être réalisés simultanément 15 d'une manière extrêmement simple lors de la fabrication, par exemple par coulée, par emboutissage profond ou bien par mortaisage ou fraisage. Le fonctionnement de l'embrayage électromagnétique est le suivant: L'organe rotatif d'entraînement 4 est entraîné en rotation par la courroie trapézoîdale ou par la courroie dentée 18 entraînée par un moteur Si en cas de besoin le mécanisme d'entraînement correspondant doit être branché de façon supplémentaire, la bobine 8 est excitée de 25 façon connue par l'intermédiaire d'un circuit de commande et par conséquent le dispositif d'excitation est activé La plaque d'induit 3 est attirée et s'accouple au disque annulaire rotatif 13 de l'organe rotatif d'entraînement 4 Etant donné que la plaque d'induit 3 est reliée avec blocage en rotation par l'intermédiaire de la bride 20 à l'arbre 19 du mécanisme devant être entraîné, la chaîne de transmission de force servant à la transmission du couple de rotation depuis le moteur en passant par la courroie 18, l'organe rotatif d'entraînement 4, la plaque d'induit 3 et la bride 20 et 35 aboutissant à l'arbre 19 du mécanisme, est établie Mais l'organe rotatif d'entraînement 4 exécute également, par rapport au dispositif fixe d'excitation 2 activé, un mouvement de rotation et lors de ce mouvement, les bossages 21 et renfoncements 22 rotatifs situés dans la paroi annulaire 15 circulent devant les bossages 21 et renfoncements 22 fixes situés dans le collet annulaire 6 Il se produit une modification de l'entrefer 14 selon qu'un bossage est en vis- à-vis d'un bossage ou en vis-à-vis d'un renfoncement, ce qui entraîne une modification pulsatoire de l'inductance et par 10 conséquent également de la tension appliquée à la bobine 8 et du courant traversant la bobine 8 Ces impulsions de courant résultent du produit du nombre des bossages par la vitesse de rotation de l'organe rotatif d'entraînement, et peuvent être mesurées directement dans le conducteur d'ali15 mentation 9 aboutissant à la bobine et être envoyées à un circuit d'évaluation, dans lequel elles sont évaluées en tant qu'impulsions de la vitesse de rotation Comme cela a déjà été indiqué, la taille des renfoncements 22 est choisie de telle sorte que la largeur de l'entrefer 14 varie de façon 20 notable étant donné que c'est ceci qui fournit la valeur de l'amplitude des impulsions Si les impulsions évaluées de la vitesse de rotation correspondent' à la vitesse de rotation de consigne du mécanisme, le circuit d'évaluation n'a pour sa part aucune action sur le circuit de commande Mais si la 25 vitesse de rotation du mécanisme diminue ou si ce mécanisme se bloque, l'organe rotatif d'entraînement 4 est également ralenti ou est mis à l'arrêt par l'intermédiaire de la plaque d'induit 3 De ce fait la suite des impulsions varie ou les impulsions disparaissent si bien que le circuit d'évalua30 tion détecte un écart de la vitesse de rotation réelle par rapport à la vitesse de rotation de consigne et que sous l'action d'un signal appliqué au circuit de commande, ce dernier est activé pour provoquer le débranchement de l'excitation de la bobine et par consequent également pour débrayer 35 le mécanisme défectueux par l'organe rotatif d'entraînement. Ceci a pour effet que les mécanismes par ailleurs entraînés par l'intermédiaire de la courroie 18 n'en subissent aucune conséquence. A titre de variante de l'exemple de réali5 sation représentée il est également possible de ménager les bossages 21 et les renfoncements 22 sur le collet annulaire 7 et sur la paroi annulaire 16. REVENDICATIONS 1 Embrayage électromagnétique pour un mécanisme d'entraînement d'un véhicule automobile servant à réaliser une liaison en rotation entre un organe rotatif d'entraînement ( 4) de préférence une poulie et l'arbre ( 19) du mécanisme, et comportant un dispositif fixe d'excitation ( 2) et une plaque ( 3) reliée rigidement à l'arbre et qui, lorsque le dispositif d'excitation est activé, est accouplée à l'organe rotatif d'entraînement, et dans lequel le dispositif d'excitation ( 2) est constitué par une culasse ( 5) en forme de disque annulaire muni de deux collets annulaires concentriques ( 6, 7) s'étendant perpendiculairement à la culasse etrecevantune bobine, tandis que l'organe rotatif d'entraînement est constitué par un dis15 que annulaire comportant au moins une paroi annulaire ( 15, 16) entourant concentriquement le dispositif d'excitation, er laissant subsisterunentrefer réduit, caractérisé en ce que le dispositif d'excitation ( 2) et l'organe rotatif d'entraînement ( 4) de l'embrayage électromagnétique ( 1) sont réali2 ? sés de manière à former simultanémentun générateur d'impulsions, et qu'aussi bien un collet annulaire ( 6; 7) situé sur son pourtour extérieur qu'une paroi annulaire ( 4; 16) située sur son pourtour intérieur placé en vis-à-vis du collet annulaire ( 6,7) càmportent des bossages enforme de dents ( 21) et des ren25 foncements ( 22) s'étendant suivant la direction axiale et prévus en des nombres identiques et avec des répartitions identiques. 2 Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bossages ( 21) et les renfoncements ( 22) sont ménagés sur le collet annulaire extérieur ( 6) et la paroi annulaire extérieure ( 15). 3 Embrayage électromagnétique selon la revendication -1, caractérisé en ce que les bossages ( 21) et les renfoncements ( 22) sont ménagés sur le collet annulaire 35 intérieur ( 7) et sur la paroi annulaire ( 16). 4 Embrayage électromagnétique selon les revendications 1 à 3 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les bossages ( 21) ou les renfoncements ( 22) sont formés lors de la conformation des pièces ( 6, 7; 15, 16) ou bien au moyen d'un usinage mécanique. Embrayage électromagnétique selon les revendications 1 à 4 prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les bossages ( 21) et les renfoncements ( 22) s'étendent sur toute la longueur axiale des collets annulaires 10 ( 6, 7) et des parois annulaires ( 15; 16). 6 Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions produites par le générateur d'impulsions sont mesurées dans le conducteur ( 9) d'alimentation de la bobine ( 8).