Brevet FR2570779A1 — publié le 19860328

La présente invention concerne un mécanisme d'embrayage particulièrement approprié à l'entraînement d'un ventilateur destiné à pulser de l'air à travers un échangeur de chaleur. La technique antérieure a déjà fait connaître des mécanismes d'embrayage pour l'application ci-dessus, ces mécanismes étant soit du type à friction visqueuse, soit du type électromagnétique. Les embrayages à friction visqueuse présentent plusieurs inconvénients. Ils provoquent une perte d'énergie correspondant au glissement qui se produit entre la partie menante et la partie menée, cette perte d'énergie produisant un échauffement de l'huile dont la viscosité tend ainsi à décroître, ce qui augmente encore la différence de vitesse entre la partie menante et la partie menée. Les embrayages à friction visqueuse nécessitent en outre, une grande précision de fabrication pour éviter toute fuite d'huile. Dès lors qu'une fuite existe, l'embrayage est rendu inutilisable. Les embrayages électromagnétiques sont généralement plus fiables mais ils nécessitent des branchements électriques relativement complexes et la mise en oeuvre d'un élément détecteur de température qui doit généralement être disposé dans le liquide à-refroidir et qui assure la commande du bobinage de l'électro-aimant par l'intermédiaire d'un relais. La présente invention concerne une réalisation très simplifiée d'un embrayage qui élimine les inconvénients des embrayages rappelés sans ce qui précède. Conformément à l'invention, le mécanisme d'embrayage à commande thermostatique comprend une surface de friction disposée en regard d'un disque de friction qui peuvent être déplacés axialement l'un par rapport à l'autre pour produire l'embrayage, respectivement le débrayage, et est caractérisé par un moyeu portant le disque ou la surface de friction, ledit moyeu étant relié à une douille par une liaison hélicoldale et un élément sensible à la chaleur interposé aussi entre le moyeu et la douille. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé. La figure unique est une coupe-élévation partielle d'un mécanisme d'embrayage à commande thermostatique selon l'invention. Au dessin,1 désigne un axe contre un épaulement duquel prennent aussi appui des paliers 3 qui supportent une poulie 4 destinée à être entraînée par exemple par une ou des courroies non représentées. L'une des faces de la poulie 4 forme une surface de friction 5. L'axe 1 supporte un second jeu de paliers 6 maintenus contre une butée 7 par des éléments d'entretoisement 8 interposés entre eux et les paliers Les éléments d'entretoisement 8 peuvent par exemple être constitués par des ressorts. Les paliers 6 supportent une douille 9 présentant à sa périphérie un filetage 10, par exemple à filets carrés, vissé dans un taraudage 11 formé à l'intérieur d'un moyeu 12 portant un disque 13 sur lequel est disposée une garniture de friction 14 et qui sert au support de pales ou aubes d'un ventilateur 15. Deux garnitures d'étanchéité 16, 17 sont interposées entre le moyeu 12 et la douille 9, de part et d'autre du filetage 10 et du taraudage 11, pour empêcher toute entrée de poussière. La douille 9 et le moyeu 12 comportent respectivement des organes d'arrêt 18, respectivement 19, par exemple des fentes pour les deux extrémités opposées d'un élément en spirale 20 constitué sous la forme d'un bilame ou par une pièce réalisée en alliage à mémoire de forme. L'élément en spirale est disposé dans le trajet de l'air ayant traversé un échangeur de chaleur 21, par exemple le radiateur de refroidissement d'un moteur thermique. Comme cela ressort de ce qui précède, la poulie 4 est entraînée en rotation de façon permanente mais elle est normalement séparée de la garniture de friction 14 par un intervalle qui fait que le disque 13 et par conséquent le ventilateur 15 ne sont pas entraînés. Le moyeu 12 du disque 13 et la douille 9 qui le porte peuvent tourner librement en même temps que l'élément en spirale sur les paliers 6 si les pales ou aubes du ventilateur sont entraînées par un courant d'air, comme cela peut se produire lorsqu'un véhicule roule, ou bien le ventilateur peut être immobile lorsque le véhicule est à l'arrêt. Si l'air traversant l'échangeur de chaleur 21 est suffisamment chauffé, cela a pour effet d'agir sur l'élément en spirale 20 qui tend à appliquer un couple entre la douille 9 et le moyeu 12. Tant que le couple ainsi produit est inférieur à un seuil déterminé par la friction du filetage 10 à l'intérieur du taraudage il et la friction due aux joints d'étanchéité 16,17, il ne se produit aucun mouvement relatif entre la douille 9 et le moyeu 12. Au contraire, lorsque le couple produit par l'élément en spirale dépasse le seuil ci-dessus, c'est-à-dire au-dessus d'une température déterminée à l'avance de l'échangeur de chaleur, cela a pour effet de faire tourner le moyeu 12 par rapport à la douille 9 et d'appliquer la garniture de friction 14 contre la surface de friction 5 de la poulie 4. Dès lors que le moyeu 12 tourne par rapport à la douille 9, sa masse ainsi que celle des organes qu'il porte emmagasinent de l'énergie et par conséquent cette énergie est restituée au moment de l'application de la garnitire de friction 14 sur la surface de friction 5, ce qui a pour effet que la pression d'application est suffisante pour empêcher tout glissement du disque 13 par rapport à la poulie d'entraînement 4. En choisissant convenablement le sens du filetage 10, le mouvement transmis par la poulie 4 peut en outre être mis à profit pour empêcher tout desserrage du moyeu 12 par rapport à la douille 9, ce qui contribue encore à empêcher tout glissement du disque 13 par rapport à la poulie 4. L'entraînement du disque 13 provoque celui du ventilateur 15 qui pulse de l'air à grande vitesse à travers l'échangeur 21 pour le refroidir. Le refroidissement de l'échangeur 21 entraîne corrélativement celui de l'élément en spirale 20 qui développe un couple dans le sens opposé à celui considéré- ci-dessus et il s'ensuit qu'à partir d'un certain seuil, ce couple est suffisant pour faire tourner le moyeu 12 par rapport à la douille 9 en produisant aussi le désaccouplement de la surface de friction 5 et de la garniture de friction 14. Les températures auxquelles l'embrayage, respectivement, le débrayage sont produits peuvent être réglées en rapprochant-plus ou moins la garniture de friction 14 de la surface de friction 5. Cela peut être réalisé très simplement en réalisant, comme illustré par le dessin, la butée 7 par un Ocrou vissé sur un filetage la de l'axe 1 et immobilisé par exemr ple par une rondelle d'arrêt 26. En vissant plus ou moins l'écrou 7, on déplace les paliers en comprimant le ressort 8. Il est possible aussi de régler les seuils de fonctionnement en prévoyant plusieurs fentes 18 ou 19 pour la fixation de l'élément 20 sensible à la chaleur qui peut être plus ou moins tendu à la température ambiante. On ne sortirait pas du cadre de l'invention en disposant concentriquement plusieurs éléments 20 en spirale pour les faire travailler ensemble. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1- Mécanisme d'embrayage à commande thermostatique comprenant une surface de friction disposée en regard d'un disque de friction pouvant être déplacé axialement l'un par rapport à l'autre pour produire l'embrayage respectivement le débrayage, caractérisé par un moyeu (12) portant le disque ou la surface de friction, ledit moyeu (12) étant relié à une douille (9) par une liaison hélicoidale (10,11) et un élément (20) sensible à la chaleur étant interposé entre le moyeu (12) et la douille (9). 2- Mécanisme d'embrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément sensible à la chaleur est constitué par un élément en spirale réalisé par un bilame ou par un élément en alliage à mémoire de forme dont les extrémités sont respectivement reliées au moyeu (12) et à la douille (9). 3- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément (20) sensible à la chaleur est disposé dans une veine d'air ayant traversé un échangeur de chaleur (21). 4- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'ensemble moyeu (12) douille (9) est monté fou sur au moins un palier (6). 5- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyeu (12) porte les aubes ou paliers d'un ventilateur (15). 6- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par des joints d'étanchéité (16, 17) interposés entre la douille (9) et le moyeu (12) de part et d'autre d'un filetage (10) et d'un taraudage (11) que délimitent ces organes pour constituer la liaison hélicoidale. 7- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le filetage (10) et le taraudage (11) sont du type à filet carré. 8- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des re vendications 1 à 7, caractérisé en ce que le moyeu (12) porte un disque (13) muni d'une garniture de friction (14) disposée en regard d'une surface de friction (5) forméepar une poulie (4), elle-même portée par des paliers (3). 9- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'ensemble douille (9) moyeu (12) est porté par des paliers (6) réglables axialement sur un axe (1) au moyen d'un écrou (7) agissant contre l'action d'un ressort (8) interposé entre les paliers (6) et d'autres paliers (3) supportant une poulie (4) formant la surface de friction (5). 10- Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs éléments (20) sensibles à la chaleur disposés en spirales concentriques.