Brevet FR2569795A1 — publié le 19860307

Dans la technique actuelle, les ventilateurs pour radiateur de véhicules sont entraînés soit en permanence, soit par un moteur électrique ou encore lorsqu'il s'agit de ventilateurs de forte puissance par des embrayages dits a friction visqueuse ou des embrayages électromagnétiques. Les embrayages a friction visqueuse ont pour inconvénient essentiel qu'ils provoquent une perte d'énergie correspondant au glissement existant entre la partie menante et la partie menée et cela tant en fonctionnement embrayé que débrayé. L'énergie calorifique dispersée par le glissement provoque l'échauffement de l'huile du coupleur de l'embrayage, ce qui tend encore a faire croître le glissement. Ces appareils nécessitent de plus une fabricaticn tres soigneuse car des fuites d'huile provoquent immédiatement la mise hors d'usage de l'embrayage. Les embrayages électro-magnétiquessont a priori plus satisfaisants mais ils sont de réalisation coûteuse et nécessitent la mise en oeuvre d'accessoires de commande, notamment un câblage et un déclencheur thermostatique. La présente invention crée un nouveau type d'embrayage particulierement approprie l'application consi dérée mais pouvant aussi être mis en oeuvre à chaque fois qu'un ventilateur ou une turbine doit être entraîne à compter d'un seuil de température déterminée. Conformément à l'invention, le mécanisme d'embrayage a commande thermostatique comporte un plateau de friction et un disque de friction disposés coaxialement, un ressort au moins étant interposé entre eux et l'un d'eux étant entraîné dans un mouvement de rotation continu tandis que l'autre est relié aux pales d'un ventilateur, mécanisme qui est caractérisé en ce qu'on constitue le ressort par un ressort a seuil de déclenchement brusque et en ce qu'on dispose une cartouche thermostatique dans un cir cuit de refroidissement, ladite cartouche étant disposée de façon qu'un doigt mobile qu'elle comporte comprime progressivement un ressort intermédiaire dont la force est transmise au ressort dont le déclenchement brusque provoque l'embrayage, respectivement le débrayage du disque et du plateau de friction. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des modes de réalisation de l'invention sont représentés, à titre d'exemples non limitatifs, au dessin annexé. La fig. l est une coupe-élévation partielle du mécanisme d'embrayage à commande thermostatique de l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation analogue à la fig. 1 d'une variante. La fig. 3 est une courbe explicative. Au dessin, 1 désigne un radiateur de refroidissement d'un moteur thermique, radiateur à travers lequel de l'air de refroidissement doit être pulsé par un ventilateur 2 porté par un moyeu 3 formant un plateau de friction 4. A la fig. 1, le plateau de friction 4 est muni d'une garniture de friction 5 destinée à coopérer avec un disque 6. Le moyeu 3 est monté, par l'intermédiaire de paliers 7, sur un arbre 8 entraÎné en continu, par exemple par le vilebrequin d'un moteur ou un arbre à came ou une autre prise de force d'un moteur. L'arbre 8 supporte également une douille 9 qui est formée par un disque 6 ou rapportée à celui-ci. La douille 9 peut coulisser par rapport à l'arbre 8 mais y est fixée angulairement, par exemple par une clavette 10 servant en outre à la retenue d'une butée ll disposée à l'intérieur de l'arbre 8 qui est creux. Un ressort en cloche -12 prend appui, d'une part, contre une butée 13 servant de retenue à l'un des paliers 7 et, d'autre,part contre le disque 6. Le ressort en cloche 12 est du type qui présente une faible flèche lors de l'application d'une force progressivement croissante et dont la flèche croÎt brutalement au-delà d'un seuil F1 comme l'illustre la courbe de la fig. 3. Comme l'illustre le dessin, le ressort en cloche 12 tend normalement à maintenir le disque 6 écarté de la garniture de friction 5 et, par conséquent, l'arbre 8 ne peut pas entraîner le ventilateur 2 qui par contre peut tourner fou sous l'effet de la pression dynamique de l'air lors du roulement d'un véhicule muni du radiateur 1. Une cartouche thermostatique 14,par exemple du type à cire, est disposée danse traJet de l'air traversant le radiateur 1 et est vissée, par un support 15, dans l'extrémité avant taraudée 8a de l'arbre 8. Un contreécrou 16 permet d'immobiliser le support 15 dans une position dsirée. De façon connue, la cartouche thermostatique 14 comporte un doigt 17 déplaçable axialement en fonction de la température à laquelle est portée ladite cartouche. Le doigt 17 prend appui contre un piston 18 de compression d'un ressort intermédiaire 19 qui est ainsi poussé contre la butée 11. Lorsque le liquide circulant dans le radiateur 1 est froid, les différentes pieces de l'embrayage se trouvent dans la position représentée, c'est- -dire que le ressort en cloche 12 maintient le disque 6 écarté de la garniture 5 et, par conséquent, le plateau de friction 4 n'est pas entrainé, cette position correspond sensiblement au point d'origine de la courbe illustrée par la fig. 3. Au fur et à mesure que le liquide traversant le radiateur 1 est chauffé, l'air de refroidissement est luimême chauffé, ce qui agit sur la cartouche thermostatique 14 et provoque le coulissement du doigt 17 vers la droite du dessin. Cela a pour effet de comprimer le ressort 19 qui exerce par conséquent une pression progressivement croissante par l'intermddiaire de la clavette 10 sur le disque 6 et en conséquence sur le ressort en cloche 12. Etant donné la caractéristique particulière décrite ci-dessous du ressort en cloche 12, sa déformation est faible par rapport à celle du ressort 19. Si la température devient telle que la force emmagasinée dans le ressort 19 atteint le seuil F1 décrit dans ce qui précède, le ressort en cloche 12 est brusquement déformé, ce qui a pour effet que le disque 6 est appliqué sur la garniture de friction 5 et par conséquent le plateau 4 et le ventilateur 2 sont entraînés en rotation. Le support 15 pouvant être plus ou moins vissé dans l'extrémité avant taraudée de l'arbre 8 puis bloqué par le contre-écrou 16, il est possible de régler avec précision la force qui doit être emmagasinée par déformation progressive du ressort 19 et par conséquent la température provoquant l'instant de l'embrayage. La fig. 2 illustre une variante selon laquelle l'arbre 8 est remplacé par un axe 81 qui est fixe. Dans cette réalisation, les paliers 7 supportent le plateau 4 qui délimite des gorges 20 pour des courroies d'entraînement non représentées. L'axe 81 supporte également le disque 6 mais celui-ci est monté sur un moyeu 6a enfilé sur un palier à aiguilles 21. Le ressort en cloche 12,analogue à celui décrit dans ce qui précède, prend appui d'une part contre le plateau 4 et d'autre part contre la cage externe d'un pa lier de butée 22 porté par le disque 6. La garniture de friction 5 est montée comme précédemment sur le plateau 4. La clavette 10,qui est déplaçable axialement par la butée 11 elle-mEme poussée par le ressort 19 comprimé par le piston 18 lors du déplacement du doigt 17, prend appui contre le moyeu 6a par un palier de butée 23. Comme cela apparaÎt au dessin lorsque le doigt 17 est déplacé vers la droite du dessin sous l'action de la chaleur faisant dilater la cire de la cartouche thermostatique 14, le ressort 19 est progressivement comprimé. La force qui est ainsi emmagasinée est transmise par la butée 11, la clavette 10, le palier de butée 23, le moyeu 6a et le palier de butée 22 au ressort en cloche 12. Lorsque le seuil de déformation brusque du ressort en cloche 12 est atteint, le plateau 4 est appliqué brusquement contre la garniture de friction 5 et, par conséquent,le plateau 4 qui tourne entraîne en rotation le disque 6 et le ventilateur 2 qu'il porte. Lorsque le radiateur 1 est suffisamment refroidi, la cire de la cartouche 14 se contracte de sorte que le doigt 17 coulisse vers la gauche du dessin, ce qui a pour effet de décharger progressivement le ressort 19. Lorsque le ressort 19 n'exerce plus une contrainte suffisante sur le ressort en cloche 12, celui-ci se détend brusquement, ce qui provoque le débrayage. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés et décrits en détail car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme d'embrayage à commande thermosta- tique comportant un plateau de friction (4) et un disque de friction (6) disposés coaxialement, un ressort au moins (12) étant interposé entre eux et l'un d'eux étant entraîné dans un mouvement de rotation continu tandis que l'autre est relié aux pales d'un ventilateur, caractérisé en ce qu'on constitue le ressort (12) par un ressort à seuil de déclenchement brusque et en ce qu'on dispose une cartouche thermostatique (14) dans un circuit de fluide de refroidissement, ladite cartouche étant disposée de façon qu'un doigt mobile (17) qu'elle comporte comprime progressivement un ressort intermédiaire (19) dont la force est transmise au ressort (12) dont le déclenchement brusque provoque l'embrayage respectivement le débrayage du disque et du plateau de friction. 2 - Mécanisme d'embrayage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cartouche thermostatique est disposée dans le courant d'air ayant traversé un radiateur de refroidissement (1). 3 - Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cartouche thermostatique (14) est portée par un support fileté (15) vissé dans un taraudage (8a) de l'extrémité d'un arbre (8) ou axe (81) portant le disque et le plateau de friction (6, 4). 4 - Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le doigt (17) de la cartouche thermostatique (14) est relié par un piston (18) au ressort intermédiaire (19) prenant appui par une butée (11) sur une clavette (10) reliée au disque de fric ticn (6) contre lequel porte une partie du ressort (12) à déclenchement brusque. 5 - Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par un contre-écrou (16) pour immobiliser le support fileté (15) de la cartouche thermostatique (14) dans une position choisie. 6 - Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plateau et le disque de friction (6, 4) sot directement portés par un arbre (8) entraîné par un vilebrequin, un arbre à came, ou une autre prise de force d'un moteur, le plateau de friction (4) portant la garniture de friction et les aubes ou pales (2) étant reliées audit arbre (8) par des paliers (7) tandis que le disque de friction est calé angulairement sur 11 arbre (8) à l'intérieur duquel est disposé le ressort intermédiaire (19) progressivement comprimé par la cartouche thermostatique (14) montée en bout d'arbre. 7 - Mécanisme d'embrayage suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le plateau de friction (4) est entraîné par au moins une courroie et est porté par un axe fixe (81) au moyen de paliers (7), le disque de friction (6) portant les pales ou aubes (2) du ventilateur étant lui-même porté par l'axe (81).portant la cartouche thermostatique (14) provoquant la compression du ressort intermédiaire (19) logé à l'intérieur de l'axe et provoquant le déplacement d'une clavette (10) reliéeau moyeu (6a) du disque de friction (6) par un palier de butée (23), un second palier de butée (22) étant disposé entre ce moyeu (6a) et une partie du ressort (12) à déclenchement brusque. 8 - L'application du mécanisme d'embrayage à commande thermostatique de l'une au moins des revendications 1 à 7 à l'entraînement d'un ventilateur pulsant de l'air à travers un radiateur de véhicule.