Brevet FR2583840A2 — publié le 19861226

FR 2583840 A2 19861226 FR 8509462 A 19850621 EMBRAYAGE MIXTE A FRICTION ET COURANTS DE FOUCAULT ET SON PROCEDE DE COMMANDE. La présente invention constitue un perfectionnement de la demande de brevet principal nO 84-19334, qui est relative à un embrayage mixte a friction et courant de Foucault, et qui s' applique notamment au véhicule automobile en tant qu'embrayage de démarrage. Dans la demande de brevet principal, on a explicité les différents éléments d1 un tel embrayage mixte, qui comprend un coupleur à courants de Foucault et un embrayage à friction à serrage magnétique, qui sont associés à des moyens de production d' un courant d' excitation I. Ce courant d' excitation I est contrôlé par un ensemble de pilotage afin de faire passer le dispositif d' un état glissant à transmission du couple par voie électrodynamique à un état non glissant à transmission du couple par serrage magnétique de pièces de frottement, pour répondre aux conditions de fonctionnement de la transmission du véhicule. Selon un mode de réalisation décrite dans la demande de brevet principal, le coupleur à courants de Foucault et 1' embrayage à friction à serrage magnétique sont constitués des me mes élaments pour former un seul organe. Le perfectionnement objet de la présente addition, se rapporte à un dispositif comportant deux inducteurs disposés de part et d' autre du rotor, qui est muni d' un système de centrage axial. Selon un mode de réalisation de l'invention, 1' embrayage mixte comporte un volant moteur solidaire de 1' arbre d' entrée, un inducteur du coupleur solidaire dudit volant moteur, un rotor, et un ressort diaphragme. Le ressort diaphragme est solidaire du volant moteur, et porte un deuxième inducteur du coupleur. Le rotor est solidaire en rotation par rapport à l' arbre de sortie, et peut se déplacer par rapport audit arbre de sortie dans le sens axial d' une valeur prédéterminée, jusqu' à ce que ledit rotor soit plaqué entre les deux inducteurs. L' arbre de sortie est supporté par les inducteurs, par l'intermédiaire de deux roulements qui sont rnontés sur des moyeux.Le rotor est associé à un système de centrage axial par rapport aux inducteurs, lorsqu'il n' y a pas de serrage magnétique. Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de centrage axial comporte deux étriers circulaires, qui coopèrent chacun avec une des collerettes d' extrémité du moyeu du rotor, et la collerette d' extrémité du moyeu correspondant monté sur 1' arbre de sortie, ceci afin de répartir également la course du ressort diaphragme entre le rotor et chacun des deux inducteurs. Selon un mode de réalisation de 1' inven cion, chacune des extrémités du moyeu du rotor, comporte des crabots, qui coopèrent avec des crabots des extrémités des moyeux correspondants montés sur 1' arbre de sortie, et avec lequel ils sont solidaires en rotation. Selon un mode de réalisation de 1' invention, les crabots du rotor comportent chacun une rampe d' engagement. Selon un mode de réalisation de l'invention, 1' arbre de sortie est solidaire d' un arbre cannelé creux, au moyen d' un élément élastique, ledit arbre creux s' engageant dans les moyeux des inducteurs au moyen de cannelures. L' embrayage mixte selon l'invention présente ainsi les avantages suivants - il permet le centrage axial du rotor dans 1' entrefer axial des pièces polaires (inducteurs) avec l'imposition d' une cote précise d' entrefer rigoureusement symétrique d'une face par rapport à 1' autre - le maintien de cet entrefer tant que le rotor transmet du couple moteur, qui inhibe 1' action de fermeture due à 1' attraction magnétique des pièces polaires (inducteurs) - 1' effacement total de 1' entrefer lorsque le couple moteur s' annule, et que l' attraction magnétique de fermeture. subsiste - le maintien lorsque 1' embrayage est en phase de friction à fermeture magnétique, avec un moyeu qui est solidaire de 1' arbre de sortie qui n exerce aucun effort de réouverture quels que soient la valeur ou le sens du couple transmis - la possibilité d' avoir un élément élastique d' absorption d' énergie qui peut être intercalé entre les moyeux et 1' arbre de sortie. L'invention sera mieux comprise par 1' étude d' un mode de réalisation particulier décrit à titre nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels l - la figure 1 représente en coupe 1' ensemble de 1' embrayage mixte selon l'invention -la figure 2A représente en perspective cavalière, un détail relatif à la figure 1, en position débrayée - la figure 28 représente en perspective cavalière le même détail que la figure 2A, en position embrayée - la figure 3A représente en coupe un détail relatif à la figure 1 en position débrayée - la figure 3B représente en coupe le même détail que la figure 3A, en position embrayée - la figure 4 représente la coupe suivante IV-IV de la figure 1. Comme on le voit sur la figure 1, I'arbre d'entrée 1 porte le volant moteur 2. L'inducteur 15 est monté à l'intérieur du volant moteur, et il est solidaire en rotation et en translation avec ledit volant moteur 2. Le volant moteur 2 porte à son extrémité le ressort diaphragme 3, qui est lui-même solidaire en rotation et en translation avec l'inducteur 4. L' ensemble ressort diaphragme 3 et inducteur 4 a ainsi une liberté en translation vers l'inducteur 15, lorsqu'il y a attraction magnétique entre ces pièces. Un rotor 9 est disposé entre les deux inducteurs 4 et 15, et ledit rotor 9 est monté fou sur un arbre cannelé 34. L' arbre cannelé 34 est supporté par deux roulements 16 et 17 qui sont montés respectivement dans chacun des inducteurs 4 et 15. Chacun des roulements 16 et 17 reçoit un moyeu coulissant 18 et 19, qui a des cannelures 37 coopérant avec des cannelures 36 du moyeu 34. Chacun des roulements 16 et 17 est immobilisé en translation par rapport aux inducteurs 4 et 15 au moyen de circlips 40. Les moyeux coulissants 18 et 19 viennent s'immobiliser en translation par rapport respectivement aux roulements 16 et 17, au moyen de l'extrémité 31 du moyeu coulissant 18, et de l'extrémité 32 du moyeu coulissant 19, et des circlips 41. Les moyeux coulissants 18 et 19, qui peuvent se déplacer en translation par rapport à 1' arbre cannelé 34, sont limités dans cette translation par des circlips 42 montés sur 1' arbre 34. Le débattement axial de ces moyeux coulissants 18 et 19 est limité dans 1' autre sens, par le fait que chacune de leurs extrémités 31 et 32 vient respectivement buter sur les extrémités 27 et 28 du moyeu 24 du rotor 9. Le système de centrage axial du rotor 9 comporte deux étriers circulaires 20 et 21, qui coopèrent chacun avec des collerettes d'extrémité. L'étrier 20 vient enserrer une collerette d' extrémité 22 appartenant au moyeu 24 du rotor 9, et une collerette d'extrémité 25 du moyeu 18. De la même façon 1' étrier circulaire 21 vient enserrer une collerette d' extrémité 23 du moyeu 24 appartenant au rotor 9, et une collerette d' extrémité 26 appartenant au moyeu 19. Les extrémités 27 et 28 du moyeu 24 du rotor 9 sont munies de crabots 29. De la même manière les extrémités 31 et 32 des moyeux coulissants correspondants 18 et 19 sont munis de crabots 30. Ces crabots 30 viennent s' engager dans les crabots 29 du rotor 9. De plus chaque encoche des crabots 29 comporte une rampe d' engagement 33. La liaison entre Il arbre de sortie 7 et les moyeux coulissants 18 et 19 se fait de la manière suivante. Les roulements 16 et 17 qui sont solidaires respectivement des inducteurs 4 et 15 et dont la position est assurée au moyen des circlips 40 et 41, viennent s'engager dans l'arbre cannelé 34. Ces moyeux coulissants 18 et 19 sont solidaires en rotation de 1' arbre cannelé 34 par 1' intermédiaire des cannelures 37 des moyeux 18 et 19, et des cannelures 36 de 1 arbre cannelé 34. La limite du débattement des moyeux coulissants 18 et 19 est assurée par les circlips 42 montés sur 1' arbre cannelé 34. L' arbre de sortie 7 vient se monter à l'intérieur de 1' arbre cannelé 34 et la liaison entre ces deux éléments se fait au moyen d'un élément élastique 35. Des languettes extérieures 38 de l'arbre de sortie 7 coopèrent avec 1' élément élastique 35, qui reçoit également des languettes intérieures 39 de 1' arbre cannelé 34.Ainsi 1' arbre de sortie 7 est solidaire de 1' arbre cannelé 34 tout en permettant une liaison souple. Le volant moteur 2 c. le p8le inducteur 15 sont solidaires en rotation et translation. Le volant moteur 2 et le ressort diaphragme 3 solidarisent en rotation 1' inducteur 4, mais lui laisse une liberté de translatinn du ressort diaphragme 3 vers l'inducteur 15, lorsqu'il y a attraction magnétique entre ces pièces. En 1' absence d1 induction magnétique, le ressort diaphragme 3 positionne 1' inducteur 4 et l'inducteur 15 avec 1' entrefer normal nécessaire au fonctionnement du coupleur à courant de Foucault. Les étriers circulaires 20 et 21, qui sont en deux parties, assurent la répartition égale de 1' entrefer des deux côtés du disque du rotor 9, comme cela est représenté sur les figures 3A et 3B. Les inducteurs 4 et 5 sont liés en translation par les roulements à billes 16 et 17, au moyeu coulissant 18 et 19. Ces moyeux coulissants 18 et 19 peuvent se translater sur 1' arbre cannelé 34, qui est muni de butées d' arrêts constituées par des circlips 42. Ces circlips 42 servent de butées dans le sens de 1' ouverture de 1' entrefer. D' autres butées dans le sens de fermeture de 1' entrefer sont constituées par les faces du moyeu 24 du rotor 9, qui coopèrent avec les faces des extrémités 31 et 32 des moyeux coulissants 18 et 19. Le rotor 9 est libre en rotation par rapport à 1' arbre cannelé 34. Ces butées assurent la transmission du couple moteur par des contacts positifs entre les crabots 29 et 30 qui appartiennent respectivement au rotor 9, et au moyeu coulissant 18 et 19.Ces butées assurent aussi dans le fonctionnement en coupleur un entrefer précis et symétrique. La figure 2A montre le fonctionnement avec entrefer, et la figure 2B indique le fonctionnement sans entrefer. Les crabots 30 des extrémités 31 et 32 des moyeux 18 et 19 sont entraînés positivement par les crabots 29 du moyeu fou 24 du rotor 9, qui reçoit le couple moteur par voie électrodynamique. Les rampes d' engagements 33 sont telles que 1' effort de serrage électromagnétique dO à 1' induction entre les inducteurs 4 et 15 ne puisse pas tendre à refermer l'entrefer tant qu'il y a un couple moteur transmis par voie électrodynamique. Quelle que so1t 1' indus ion provoquée par I' excitation du coupleur, il y a une relation constante entre le couple et 1' attraction jusqu' à ce que la vitesse différentielle entre le rotor 9 et les inducteurs 4 et 15 deviennent très faible. Par contre si le couple moteur transmis s' annule ou change de signe, les crabots 30 des extrémités 31 et 32 des moyeux coulissants 18 et 19 vont aller en butée sur les dents 29, et les forces d'attraction électromagnétique entre les inducteurs 4 et 15 vont positionner I' accouplement dans la configuration représentée sur la figure 2B. Dans cette configuration on passe à la phase embrayage à friction à serrage électromagnétique entre les inducteurs 4 et 15 et le rotor 9. Dans la configuration représentée sur la figure 2B les crabots 30 de 1' extrémité 31 du moyeu coulissant 18 sont emprisonnés dans les encoches des crabots 29 de 1' extrémité 27 du rotor 9. Les couples qui sont appliqués ne peuvent plus avoir d' effet provoquant un déplacement axial des moyeux coulissants 18 et 19. Si l'induction est annulée, le ressort diaphragme 3 replacera les moyeux coulissants 18 et 19 en position entrefer ouvert. La coupe IV-IV de la figure 1 qui est représentée sur la figure 4 montre la liaison entre 1' arbre cannelé 34 et 1t arbre de sortie 7. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, on peut remarquer qu'il peut être avantageux d' avoir des inducteurs 4 et 15 symétrique. Le rotor 9 peut être soit un disque plein en acier doux, soit un disque en acier doux incorporant des rayons reliés en deux cercles concentriques en un métal bon conducteur pour constituer une cage d' écureuil analogue à celle d' un moteur asynchrone à induit plat, REVENDICATIONS 1. Embrayage mixte, selon la revendication 6 de la demande de brevet principal N" 84-19334, caractérisé en ce qu'il comporte un volant moteur (2) solidaire de l'arbre d'entrée (1), un inducteur (15) du coupleur solidaire du volant moteur (2), un rotor (9), un ressort diaphragme (3) ; ledit ressort diaphragme (3) étant solidaire du volant moteur (2) et portant un deuxieme inducteur (4) du coupleur ; le rotor (9) étant solidaire en rotation par rapport à 1' arbre de sortie (7), et pouvant se déplacer par rapport audit arbre de sortie (7) dans le sens axial d' une valeur prédéterminée, jusqu' à ce que ledit rotor (9) soit plaqué entre les deux inducteurs (4) et (15) ; ledit arbre de sortie (7) étant supporté par les inducteurs (4) et (15) par l'intermédiaire de deux roulements (16) et (17) montés sur des moyeux coulissants (18) et (19) ; ledit rotor (9) ayant un système de centrage axial par rapport aux inducteurs (4) et (15) pendant la phase de non couplage magnétique. 2. Embrayage mixte, selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de centrage axial comporte deux étriers circulaires (20) et (21), qui coopèrent chacun avec une des collerettes d' extrémité (22) et (23) du moyeu (24) du rotor (9), et la collerette d' extrémité (25) ou (26) du moyeu correspondant (18) ou (19), de manière à répartir également la course du ressort diaphragme (3) entre le rotor (9), et chacun des inducteurs (4) et (15). 3. Embrayage mixte, selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des extrémités (27) et (28) du moyeu (24) du rotor (9) comporte des crabots (29), qui coopèrent avec des crabots (30) situés sur les extrémités (31) et (32) des moyeux correspondants (18) et (19), qui sont solidaires en rotation de 1' arbre de sortie (7). 4. Embrayage mixte, selon la revendication 3, caractérisé en ce que les crabots (29) comportent chacun une rampe d' engagement (33). 5. Embrayage mixte, selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 1' arbre de sortie (7) est solidaire d' un arbre cannelé (34) au moyen d1 un élément élastique (35) ; ledit arbre cannelé (34) s' engageant dans les moyeux (18) et (19) au moyen des cannelures (36) et (3i).