Brevet FR2554651A1 — publié le 19850510

Dispositif d'accouplement d'un alternateur et d'un moteur d'un véhicule La présente invention a pour objet un dispositif d'accouplement d'un alternateur et du moteur d'un véhicule de façon à constituer un groupe électrogène. Ce dispositif est constitué de l'arbre de sortie d'un alternateur de type standard ou arbre entralné, dun arbre moteur directement et en permanence entraîné par le moteur du véhicule, ainsi que d'organes d'accouplement permettant d'accoupler l'arbre entraîné à l'arbre moteur. Selon l'invention, on cherche a pouvoir obtenir, a partir d'un véhicule quelconque, utilitaire ou même de tourisme, du courant alternatif 220 volts habituel, et ce sans avoir a prévoir un moteur secondaire annexe a essence ou Diesel, installé à l'intérieur du véhicule ou portable, ce qui est source d'un certain nombre de problemes 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 de ce type sont d'un emploi malaisé, manquent d'efficacité, et, pendant leur manipulation, on se heurte à des risques de rupture 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 utili- sateurs, un risque de feu, notamment en cas de mauvaises protections ou d'intoxication lorsque des gaz s'échappent en cours de fonctionnement. Pour remédier à ces inconvénients, on a également déjà proposé un dispositif a commande entièrement mécanique consistant å relier les arbres moteur et entraîné par un système de manchon coulissant cannelé dont le glissement peut être commandé par un levier à partir de l'intérieur du véhicule. Ce dispositif, s'il présente des avantages certains dus au fait qu'il est très sûr, et réduit notablement les risques de panne, présente l'inconvénient d'être compliqué et encombrant, et de nécessiter un grand nombre de pièces mécaniques, notamment à cause de la tringlerie nécessaire à la liaison des manchons coulissants au levier se trouvant à l'intérieur du véhicule.De plus, l'utilisation de ce dispositif exige d'assurer préalablement une linéarité parfaite entre les arbres moteur et entrainé, ce qui augmente notablement le prix de revient de la fabrication. Un autre inconvénient de ce dispositif est lié au fait qu'il ne peut fonctionner que lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients tout en proposant un dispositif d'accouplement du type ci-dessus qui soit d'un prix de revient modique et donne toutes les garanties souhaitables pour la sécurité des utilisateurs. A cet effet, le dispositif d'accouplement qui fait,l'objet de l'invention, est caractérisé en ce que les organes d'accouplement sont constitués par un arbre d'accouplement portant des organes d'embrayage pouvant être accouplés à l'arbre moteur sous l'effet d'une commande annexe, ainsi qu'un pignon d'entrainement coopèrant avec un pignon de renvoi monté sur l'arbre entrainé pour lui communiquer son mouvement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes d'embrayage sont à commande électromagnétique. Le dispositif objet de l'invention permet de supprimer la nécessite d'un embrayage par manchon coulissant, ce qui réduit notablement les frais d'usinage. De plus, le système de commande mécanique par levier associé à une tringlerie de commande est remplacé dans sa totalité par un circuit électrique pouvant être commandé de l'intérieur de la cabine du véhicule par appui sur un simple bouton. Il s'agit là encore d'une simplification entrainant des avantages certains tant du point de vue de l'encombrement du dispositif que de son prix de revient. Selon une autre caractéristique de l'invention, les organes d'embrayage sont constitués par un disque muni d'un électro-aimant susceptible de venir s'appuyer, lorsqu'il est alimenté par un courant, contre une armature métallique prévue à cet effet sur l'arbre moteur de façon à assurer l'accouplement de l'arbre moteur et de l'arbre d'accouplement. Il s'agit là en fait d'un dispositif similaire aux embrayages électromagnétiques de type classique qui, il est bien connu, sont particulièrement fiables et bon marché, et d'une utilisation très simple. Selon une autre caractéristique de l'invention, le pignon d'entraînement ainsi que le pignon de renvoi sont des pignons coniques, qui peuvent être, le cas échéant, montés respectivement sur l'arbre d'accouplement et sur l'arbre entrainé par clavetage. I1 s'agit là encore d'un dispositif dont le montage et la fabrication sont extremement simples. L'angle de ces pignons peut etre choisi quelconque en fonction des rapports de transmission recherchés. Par ailleurs, et selon l'invention, pour facili- ter le montage et la fabrication, il est particulièrement intéressant que l'arbre d'accouplement soit orthogonal à l'arbre entrainé. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'arbre d'accouplement est monté par l'intermédiaire de roulements à billes à l'intérieur d'un boîtier renfermant le pignon d'entraînement et le pignon de renvoi. Les caractéristiques du dispositif qui fait l'objet de l'invention seront décrites plus en détail en se référant à la figure annexée, qui est une coupe schématique de ce dispositif. Selon la figure, l'invention a pour objet d'accoupler l'arbre de sortie 1 d'un alternateur 2 de type classique qui sera mentionné dans la suite de cet exposé en tant qu'arbre entraîné et un arbre moteur 3 relié au moteur d'un véhicule, et par exemple à une poulie de commande 4 entraînée directement par ce moteur par l'intermédiaire d'un système 5 représenté schématiquement sur la figure de poulie et de courroies 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 2 de type classique et du moteur (poulie de commande 4) d'un véhicule. A cet effet, des organes d'accouplement permettent d'accoupler l'arbre entrainé 1 à l'arbre moteur 3. Ces organes d'accouplement sont constitués par un arbre d'accouplement 6 dont une extrémité porte des organes d'embrayage 7 pouvant être accouplés à l'arbre moteur 3 sous l'effet d'une commande électromagnétique annexe 8 d'une manière qui sera décrite plus en détail dans la suite de cet exposé, et dont l'autre extrémité porte un pignon d'entraînement 9 coopèrant avec un-pignon de renvoi 10 monté sur l'arbre entraîné 1 pour lui communiquer son mouvement. Selon l'invention, les pignons 9 et 10 sont des pignons coniques montés au moyen de clavettes il et 12 respectivement sur l'arbre d'accouplement 6 et sur l'arbre entraîné 1 qui sont orthogonaux l'un à l'autre. Par ailleurs, les organes d'embrayage 7 commande électromagnétique 8 sont constitués par un disque 13 monté sur l'arbre d'accouplement 6, auquel est fixé un électro-aimant 14 commandé par le circuit électrique 8. Cet électro-aimant 14 opère avec une armature métallique 15 notamment en forme de cuvette qui est montée à l'extré- mité de l'arbre moteur 3. Le circuit 8 d'alimentation en courant de 1'électro-aimant 14 est relié à un bouton de commande place à l'intérieur du véhicule. Le fonctionnement de ce système est le suivant : lorsque l'utilisateur appuie sur le bouton de commande du circuit 8, l'électro-aimant 7 se trouve alimenté en courant, et vient s'appuyer conformément à la flèche A contre l'armature métallique 15 montée sur l'arbre moteur 3, assurant par suite l'accouplement de l'arbre 6 et de l'arbre moteur 3, et, simultanément l'accouplement de l'arbre entraîné 1 avec l'arbre d'accouplement 6. Du courant peut donc être obtenu à la sortie de l'alternateur 2. Lorsque l'utilisateur coupe le courant d'alimentation de l'électro-aimant 14, le disque 7 se trouve automatiquement rappelé selon la flèche B sous l'effet de deux ressorts de rappel 16, 16' montés à cet effet entre le disque 7 et un boîtier fixe 17 renfermant le pignon d'entraînement 9 et le pignon de renvoi 10, et, à l'int6- rieur duquel l'arbre d'accouplement 6 est monté par l'intermédiaire de roulements à billes 18 et 19. R E V E N~D I C A T I O N S 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 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 permettant de coupler l'arbre entraîné à arbre moteur, dispositif caractérisé en ce que les organes d'accouplement sont constitués par un arbre d'accouplement (6) portant des organes d'embrayage (7) pouvant être accouplés à l'arbre moteur (3) sous l'effet d'une commande annexe (8), ainsi qu'un pignon d'entraînement (9) coopérant avec un pignon de renvoi (10) monté sur l'arbre entraîné (1) pour lui communiquer son mouvement 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'embrayage (7) sont à commande électromagnétique 30) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les organes d'embrayage (7) sont constitués par un disque (13) muni d'un électro-aimant (14) susceptible de venir s'appuyer lorsqu'il est alimenté par un courant contre une armature métallique (15) prévu à cet effet sur l'arbre moteur (3) de façon à assurer l'accouplement de l'arbre moteur (3) et de l'arbre d'accouplement (5). 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pignon d'entraine- ment (9) ainsi que le pignon de renvoi (10) sont des pignons coniques. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'arbre d'accouplement (6) est orthogonal à l'arbre entrainé (1), 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre d'accouplement (S) est monté par l'intermédiaire de roulements à billes (18, 19) à l'intérieur d'un boîtier (17) renfermant le pignon d'entraînement (9) et le pignon de renvoi (10). 70) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le pignon d'entraînement (9) et le pignon de renvoi (10) sont respectivement montés sur l'arbre d'accouplement (6) et sur l'arbre entraîné (1) par clavetage.