Brevet FR2597942A1 — publié le 19871030

! Visco-coupleur La présente invention concerne un visco-coupleur pour un ventilateur de refroidissement d'un moteur à combustion interne, comprenant un arbre; un rotor assemblé fixement à l'arbre; un carter monté rotatif sur l'arbre, 5 entourant le rotor en formant au moins un interstice de cisaillement, et destiné à recevoir du fluide de cisaillement, qui possède axialement en vis-à-vis de l'arbre un côté frontal s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de l'arbre; et un dispositif de régulation commandant le niveau de remplissage du fluide de cisaillement dans l'interstice de cisaillement en 10 fonction de la température, qui présente un élément bimétallique pour l'essentiel oblong et en forme de bande, disposé extérieurement sur le côté frontal du carter, sensiblement parallèlement au côté frontal. On connaît par la demande de brevet allemand 3 246 783 un visco-coupleur pour un ventilateur de refroidissement d'un moteur à 15 combustion interne, selon lequel un élément de retenue pour un élément bimétallique, sensiblement en forme de U, est disposé sur le côté frontal d'un carter entourant le rotor entraîné en formant des interstices de cisaillement. L'élément bimétallique fait partie d'un dispositif de régulation qui régle le niveau de fluide de cisaillement dans l'interstice de travail en fonction de la 20 température. L'élément bimétallique du visco-coupleur connu a sensiblement une forme rectangulaire, et il est emmanché dans la région de ses côtés étroits dans des ouvertures de l'élément de retenue. Il est maintenu dans les ouvertures par la force de précontrainte relativement faible d'un élément de valve disposé à l'intérieur du carter, qui est relié à l'élément bimétallique 25 par l'intermédiaire d'un élément de pression traversant en coulissement le côté frontal du carter. Ce mode de fixation présente l'avantage de permettre un montage ainsi qu'un remplacement aisés de l'élément bimétallique. Il présente par contre l'inconvénient qu'en présence de fortes vibrations du moteur à combustion interne, les régions par lesquelles l'élément bimétallique 30 repose dans l'élément de support sont martelées, de sorte que l'élément bimétallique peut glisser hors de l'élément de support par suite d'un contact inopiné, et que le ventilateur de refroidissement perd alors sa capacité de régulation de température. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients précités, 35 et de fixer de manière constructivement simple l'élément bimétallique sur le côté frontal du carter de telle sorte qu'il puisse être exposé sans problèmes à des vibrations même fortes. Selon l'invention, des pattes de retenue flexibles sont formées solidairement sur les extrémités longitudinales de l'élément bimétallique, pattes qui sont coudées vers le côté frontal et sont assemblées fixement au côté frontal par leurs extrémités. Les pattes de retenue font intégralement partie de l'élément bimétallique, et compensent la modification de longueur de ce dernier, même si elle est minime, lors de sa flexion en fonction de la température. La fixation inamovible ne se défait jamais, même en presence de vibrations très fortes engendrées par le moteur à combustion interne. Afin d'augmenter la flexibilité des pattes de retenue, la superficie de la 10 section des pattes de retenue est opportunément inférieure à la superficie de la section de l'élément bimétallique proprement dit. De préférence, les pattes de retenue sont constituées de deux bandes de retenue flexibles disposées à distance l'une de l'autre, qui relient respectivement l'extrémité longitudinale de l'élément bimétallique par paire avec une patte de bridage, 15 laquelle contient l'orifice prévu pour l'assemblage par rivetage. La distance entre les deux pattes de retenue forme simultanément une ouverture de passage pour l'outil de rivetage nécessaire pour réaliser l'assemblage par rivetage. Il s'est également avéré avantageux que les évidements formes entre les bandes de retenue se prolongent sous la forme de fentes jusqu'au 20 centre de l'élément bimétallique. Les fentes réduisent la tendance qu'à l'élément bimétallique à se courber non seulement dans le sens longitudinal, mais aussi dans le sens transversal. On va maintenant décrire plus en détails des exemples de réalisation de l'invention à l'aide du dessin annexé, dans lequel: Figure I est une vue en coupe longitudinale axiale d'un visco-coupleur pour un ventilateur de refroidissement d'un moteur à combustion interne; Figure 2 est une vue partielle du visco-coupleur, vu en direction du côté frontal; et Figure 3 est une vue en coupe longitudinale axiale d'une variante du 30 visco-coupleur selon la figure 1. Le visco-coupleur représenté aux figures 1 et 2 comprend un carter désigné globalement par 1, qui est monté rotatif par une partie de base de carter 3, par l'intermédiaire d'un palier 5, sur un arbre 9 entraîné autour d'un axe de rotation 7 par le moteur à combusion interne. La partie de base 3 du carter porte des pales de ventilateur suggérées en 11, et elle est hermétiquement fermée par un couvercle 13 constituant le côté frontal du carter I. Une paroi séparatrice 15 divise l'intérieur du carter 1 en une chambre de réserve 17 pour du fluide de cisaillement et une chambre de travail 19 axialement voisine. Dans la chambre de travail 19 se trouve un rotor 21 sensiblement en forme de disque, qui forme conjointement avec la partie de base 3 du carter et la paroi séparatrice 15 des interstices de 5 cisaillement 23 qui, lorsqu'ils sont remplis de fluide de cisaillement, transmettent au carter I le couple d'entraînement de l'arbre 9. Lorsque le fluide de cisaillement est évacué des interstices de cisaillement 23, l'accouplement est défait. Le fonctionnement du coupleur est commandé par un élément bimétallique 25 en fonction de la température ambiante. L'élément bimétallique 25 est fixé d'une manière qui va être expliquée sur le côté extérieur du couvercle 13, et il agit par l'intermédiaire d'un élément de pression centré 27, guidé en coulissement dans le couvercle 13, sur un levier obturateur 29 fixé élastiquement sur la paroi séparatrice 15, qui commande lui-même une ouverture 31 de la paroi séparatrice 15. Par l'intermédiaire de l'ouverture 31, du fluide de cisaillement peut passer de la chambre de réserve 17 dans la chambre de travail 19, afin d'enclencher le coupleur. Un dispositif de pompage à pression dynamique non représenté assure, lors d'une rotation relative entre le carter I et le rotor 21, le retour du fluide de cisaillement 20 de la chambre de travail 19 dans la chambre de réserve 17, afin de désenclencher le coupleur. Une vis de réglage 33 prévue sur l'élément bimétallique 25 permet d'ajuster le comportement de commutation du coupleur. Le mode de fonctionnement de tels visco-coupleurs est connu aussi n'est-il pas nécessaire de l'expliquer plus en détails. Comme le montre mieux la figure 2, l'élément bimétallique 25 présente une forme sensiblement rectangulaire et oblongue, et deux bandes de retenue 37 sont respectivement formées sur ses extrémités longitudinales par des évidements 35. Les bandes de retenue 37 se font face à distance l'une de l'autre dans le sens transversal de l'élément bimétallique 25, et sont, comme 30 le montre mieux la figure I en ce qui concerne le plan longitudinal médian de l'élément bimétallique 25, coudées en forme de U, et assemblées respectivement entre elles à leurs extrémités par une patte de bridage commune 39. Les pattes de bridage 39 et les bandes de retenue 37 sont formées solidairement sur l'élément bimétallique 25. Les pattes de bridage 39 35 possèdent des orifices 41, à travers lesquels passent les rivets 45 montés dans des orifices 43 du couvercle 13, qui fixent solidement l'élément bimétallique 25 au couvercle 13. Les évidements 35 présents entre les deux bandes de I q I retenue 37 à chacune des deux extrémités longitudinales s'étendent, en vue de dessus, sur le couvercle 13 jusqu'au dessus des rivets 45, et constituent simultanément des ouvertures de passage pour les outils de rivetage nécessaire pour fermer les rivets. En outre, les évidements 35 réduisent la 3 superficie de la section des bandes de retenue par rapport à la superficie de la section dans la région médiane de l'élément bimétallique 25, de sorte que les bandes de retenue 37 sont suffisamment flexibles pour pouvoir compenser la modification de longueur, même minime, de l'élément métallique qui se produit lors de sa flexion engendrée par la température. La flexibilité des 10 bandes de retenue 37 joue en outre un rôle de charnière. Les évidements 35 s'étendent depuis les pattes de bridage 39 s'appuyant sur le couvercle 13 jusqu'au-delà des rivets 45. Toutefois, les évidements 35 se poursuivent dans le plan longitudinal médian de l'élément bimétallique 25 sous la forme de fentes 47 plus étroites dans le sens transversal de l'élément 1 bimétallique 25. Les fentes 47 se terminent à distance du milieu de l'élément bimétallique, la région centrale non fendue de l'élément bimétallique 25 s'étendant sur environ 30% de la longueur totale de l'élément bimétallique 25 représentée dans la vue de dessus axiale selon la figure 2, projections des nervures de retenue 37 comprises. Les fentes 47 améliorent les propriétés de 20 commutation de l'élément bimétallique 25, car elles réduisent le bombement transversal qui se produit perpendiculairement à la direction longitudinale de l'élément bimétallique 25. La figure 3 représente une variante de visco-coupleur. Les pièces conservant la même fonction sont désignées par les mêmes références 30 35 numériques qu'aux figures I et 2, et on se reportera en cas de besoin à la description de ces figures. Le coupleur de la figure 3 se différencie uniquement de celui des figures I et 2 en ceci que les rivets de fixation 45 ne passent pas par des orifices 43 du couvercle 13, mais sont des embouts de rivetage formés solidairement sur le couvercle 13, par moulage par projection par exemple. Cette construction réduit le risque de fuites. Les prolongements de rivetage peuvent être déformés à l'aide d'outils de fluage ou similaires une fois l'élément bimétallique 25 mis en place. Par rapport aux modes de fixation conventionnels d'éléments bimétalliques, le rivetage direct de l'élément bimétallique 25 sur le côté frontal du couvercle 13 améliore la solidité de la fixation, de sorte qu'on obtient une fixation durable même avec des moteurs à combustion interne engendrant de fortes vibrations. Tout détachage inopiné de l'élément bimétallique, qui pouvait jusqu'alors se produire, est maintenant totalement exclu. REVENDICATIONS 1. Visco-coupleur pour un ventilateur de refroidissement d'un moteur à combustion interne, comprenant a) un arbre (9), b) un rotor (21) assemblé fixement à l'arbre (9), c) un carter (1) monté rotatif sur l'arbre (9), entourant le rotor (21) en formant au moins un interstice de cisaillement, et destiné à recevoir du fluide de cisaillement, qui possède axialement en vis-à-vis de l'arbre (9) un côté frontal (13) s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe 10 (7) de l'arbre, d) un dispositif de régulation (25, 29) commandant le niveau de remplissage du fluide de cisaillement dans l'interstice de cisaillement (23) en fonction de la température, qui présente un élément bimétallique (25) pour l'essentiel oblong et en forme de bande, disposé extérieurement sur 15 le côté frontal (13) du carter (1), sensiblement parallèlement au côté frontal (13), c a r a c t é r i s é en ce que des pattes de retenue flexibles (37) sont formées solidairement sur les extrémités longitudinales de l'élément bimétallique (25), pattes qui sont coudées vers le côté frontal (13) et sont 20 assemblées fixement au côté frontal (13) par leurs extrémités. 2. Visco-coupleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes de retenue (37) entourent à leurs extrémités des pattes de bridage (39) recourbées dans le plan du côté frontal (13) et munies d'un orifice (41), et en ce que des éléments de fixation (45) traversant les orifices (41) des pattes de 25 bridage (39) maintiennent les pattes de bridage (39) sur le côté frontal (13). 3. Visco-coupleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pattes de retenue (37) sont courbées conjointement avec leurs pattes de bridage (39) sensiblement en forme de U, et en ce que les orifices (41) des pattes de bridage (39) présentent des évidements (35) en vis-à-vis, à travers 30 lesquels on peut accéder aux éléments de fixation (45). 4. Visco-coupleur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les évidements (35) s'étendent jusqu'aux pattes de bridage (39). 5. Visco-coupleur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément bimétallique (25) présente des fentes (47) s'étendant dans son plan 35 médian longitudinal, qui débouchent dans les évidements (35) et sont limitées vers le milieu de l'élément bimétallique (25). 6. Visco-coupleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la superficie de la section des pattes de retenue (37) dans la région comprise entre l'élément bimétallique (25) et les pattes de bridage (39) est, vue dans le sens transversal de l'élément bimétallique (25), inférieure à la superficie de la section de l'élément bimétallique (25). 7. Visco-coupleur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chacune des deux pattes de retenue est constituée de deux bandes de retenue (37) disposées à distance l'une de l'autre dans le sens transversal de l'élément bimétallique (25), qui relient conjointement les pattes de bridage (39) à l'élément bimétallique (25). 8. Visco-coupleur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément bimétallique (25) présente des fentes (47) s'étendant dans son plan médian longitudinal, qui débouchent entre les deux bandes de retenue (35) et sont limitées vers le milieu de l'élément bimétallique (25). 9. Visco-coupleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les 15 fentes (47) sont plus étroites que la distance entre les deux bandes de retenue (37). 10. Visco-coupleur selon la revendication 5 ou 8, caractérisé en ce que la région non fendue de l'élément bimétallique (25), résiduelle dans le sens longitudinal de l'élément bimétallique (25) entre les fentes (47), présente en 20 vue de dessus une étendue égale à environ 30% de la longueur totale. Il. Visco-coupleur selon une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce que les éléments de fixation sont prévus sous la forme de rivets (45). 12. Visco-coupleur selon la revendication 11, caractérisé en ce que Les 25 rivets (45) sont formes en une seule pièce sur le côté frontal (13) du carter (1).