Brevet FR2780757A1 — publié le 20000107

Arrière plan de l'invention La présente invention concerne un embrayage élec- tromagnétique comprenant un élément rotatif, ainsi qu'un com- presseur contenant cet embrayage électromagnétique. Un embrayage électromagnétique est largement uti- lisé dans divers dispositifs tels qu'un compresseur. Un em- brayage électromagnétique conventionnel comprend un élément rotatif ou rotateur d'entraînement qui est entraîné pour tourner, une armature venant en face du rotateur d'entraîne- ment dans la direction axiale, un élément rotatif ou rotateur entraîné supportant l'armature de façon qu'elle puisse se dé- placer dans la direction axiale, et une bobine destinée à gé- nérer une force électromagnétique lorsqu'elle est alimentée en courant électrique. En commandant l'alimentation électri- que de la bobine, on amène l'armature en contact avec le ro- tateur d'entraînement et on l'écarte de ce rotateur d'entraînement, pour effectuer ainsi la transmission inter- mittente de la force d'entraînement en rotation. Par exem- ple, lorsque la bobine est alimentée en courant électrique, l'armature est pressée contre le rotateur d'entraînement par une force électromagnétique, en transmettant ainsi par frot- tement la force d'entraînement en rotation du rotateur d'en- traînement au rotateur entraîné, par l'intermédiaire de l'armature. Lorsque la bobine n'est pas alimentée en courant électrique, l'armature est écartée du rotateur d'entraîne- ment, et la force d'entraînement en rotation du rotateur d'entraînement n'est pas transmise au rotateur entraîné. L'embrayage électromagnétique conventionnel pré- sente un problème de génération de chaleur. Ainsi, la bobine génère de la chaleur lorsqu'elle est alimentée en courant électrique. De plus, les paliers qui supportent respective- ment en rotation le rotateur d'entraînement et le rotateur entraîné, génèrent également de la chaleur. Cependant, les embrayages électromagnétiques con- ventionnels n'ont pratiquement pas été munis du moindre moyen pour rayonner cette chaleur. En d'autres termes, on les laisse simplement effectuer un auto-refroidissement. Par suite, il a existé un risque de court-circuit provoqué par une montée en température dans la bobine. Résumé de l'invention La présente invention a donc pour but de créer un embrayage électromagnétique dans lequel on améliore le rayon- nement d'évacuation de chaleur de celui-ci. Un autre but de la présente invention est de créer un compresseur qui contienne cet embrayage électroma- gnétique. A cet effet, un embrayage électromagnétique au- quel la présente invention peut s'appliquer comprend un élé- ment rotatif. Dans l'embrayage électromagnétique, l'élément rotatif comporte une partie à rainures qui provoque un cou- rant d'air pendant la rotation de l'élément rotatif. Ce cou- rant d'air augmente le rayonnement d'évacuation de la chaleur provenant de l'embrayage électromagnétique. Suivant d'autres caractéristiques de l'inven- tion: - la partie à rainures est formée pour diriger le courant d'air radialement et vers l'extérieur suivant la rotation de l'élément rotatif, l'élément rotatif comprend: - un rotateur d'entraînement entraîné pour tourner et compor- tant des extrémités axiales opposées l'une à l'autre dans la direction axiale; - une armature venant en face de l'extrémité axiale du rota- teur d'entraînement dans la direction axiale; et - un rotateur entraîné supportant l'armature de façon qu'elle puisse se déplacer dans la direction axiale, la partie à rainures étant formée sur l'une au moins des extrémités axiales du rotateur, - et en outre une bobine pour générer une force électromagné- tique destinée à amener l'armature en contact avec l'une des extrémités axiales du rotateur d'entraînement, et à l'écarter de cette extrémité axiale. De plus, un compresseur auquel la présente inven- tion peut s'appliquer comprend l'embrayage électromagnétique décrit cidessus, et un mécanisme de compression entraîné par l'intermédiaire de l'embrayage électromagnétique pour compri- mer un fluide gazeux. D'autres objets de la présente invention apparaî- tront plus clairement au cours de la description qui suit. Brève description des dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation re- présenté sur les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un compresseur de type à spirales contenant un embrayage électromagnétique selon un mode de réalisation de la présente invention; et - la figure 2 représente une vue en coupe d'une poulie in- cluse dans l'embrayage électromagnétique de la figure 1, la coupe étant effectuée suivant la ligne II-II de la fi- gure 1. Description du mode de réalisation préférentiel En se référant à la figure 1, on décrira un com- presseur de type à spirales contenant un embrayage électroma- gnétique selon un mode de réalisation de la présente invention. Le compresseur de type à spirales est destiné à produire un courant de réfrigérant dans un circuit de réfri- gération d'un climatiseur d'automobile, et comprend un carter 1 dont l'une des extrémités est ouverte, et une plaque d'ex- trémité avant 2 qui ferme l'ouverture du carter 1. Dans le carter 1 sont montées une spirale fixe 4 et une spirale mo- bile ou orbitale 5 qui s'emboîtent l'une dans l'autre pour définir entre elles des chambres de compression 3. La spirale fixe 4 est fixée au carter 1. La spirale orbitale 5 effectue un mouvement de révolution sur une orbite sans rotation, sous l'effet de la rotation d'un arbre d'entraînement 7 monté en rotation sur la plaque d'extrémité avant 2 par l'intermé- diaire d'un palier radial 6. En coopérant avec la spirale fixe 4, la spirale orbitale 5 amène les chambres de compres- sion 3 à se déplacer vers le centre de la spirale fixe 4. Par suite, le volume des chambres de compression 3 diminue. Ain- si, le gaz réfrigérant admis dans les chambres de compression 3 à partir de la périphérie de la spirale orbitale 5, est comprimé dans les chambres de compression 3 avant d'être éjecté vers une chambre d'éjection 8. La combinaison de la spirale fixe 4 et de la spirale orbitale 5 est appelée méca- nisme de compression. Un embrayage électromagnétique 10 est monté à l'avant du compresseur de type à spirales. La plaque d'extré- mité avant 2 comporte une partie cylindrique 9 faisant saillie vers l'avant. L'embrayage électromagnétique 10 com- prend une poulie 12 servant de rotateur d'entraînement et qui est montée en rotation sur la partie cylindrique 9 de la pla- que d'extrémité avant 2 par l'intermédiaire d'un palier ra- dial 11, une armature 13 venant en face de la poulie 12 dans la direction axiale, un bossage 14 servant de rotateur en- traîné et qui est fixé sur l'arbre d'entraînement 7, une pla- que de ressort 17 servant d'élément de support élastique pour supporter l'armature 13 sur le bossage 14 au moyen de rivets et 16 de façon que l'armature 13 puisse se déplacer dans la direction axiale, et une bobine 18 destinée à générer une force électromagnétique pour amener l'armature 13 en contact avec la poulie 12 et pour l'écarter de ce contact. Un moteur d'automobile entraîne la poulie 12 par l'intermédiaire d'une courroie, de manière bien connue de la technique. La réfé- rence numérique 19 désigne un certain nombre de fentes desti- nées à former efficacement un chemin ou circuit magnétique. Lorsqu'un courant électrique est appliqué à la bobine 18, la force électromagnétique amène l'armature 13 à se presser contre la face d'extrémité axiale de la poulie 12 en courbant élastiquement la plaque de ressort 17. Par suite, la force d'entraînement en rotation de la poulie 12 est transmise au bossage 14 et à l'arbre d'entraînement 7 par l'intermédiaire de l'armature 13, du fait du frottement entre la poulie 12 et l'armature 13. Lorsque l'alimentation élec- trique de la bobine 18 est coupée, l'armature 13 est écartée de la poulie 12 par la force de réaction de la plaque de res- sort 17, ce qui empêche la transmission de la force d'entraî- nement en rotation de la poulie 12 au bossage 14 et à l'arbre d'entraînement 7. De cette manière, l'embrayage électromagné- tique 10 effectue la transmission intermittente de la puis- sance au mécanisme de compression décrit ci-dessus. Pendant ce temps, la bobine 18 génère de la cha- leur lorsqu'elle est alimentée en courant électrique. Le pa- lier 11 génère également de la chaleur pendant que la poulie 12 tourne. En se référant à la figure 2 qui représente la poulie 12 vue depuis le côté du compresseur, on décrira une contre-mesure pour évacuer cette chaleur. La poulie 12 est munie d'un certain nombre de parties de rainures 21a et 21b qui sont formées respective- ment dans ses deux faces d'extrémités axiales 12a et 12b. Chacune des parties de rainures 21a et 2lb s'étend dans une direction coupant à la fois la direction radiale et la direc- tion tangentielle. A la figure 2, les parties de rainures 21a indiquées par des lignes en traits pleins sont formées sur une face d'extrémité 12a, et les parties de rainures 21b in- diquées par les lignes en traits interrompus sont formées sur l'autre face d'extrémité 12b. La flèche 22 indique le sens de rotation de la poulie 12. Comme on peut le voir à la figure 2, les parties de rainures 21a, 21b sont formées de manière à produire un courant d'air dirigé vers l'extérieur, ce qui renforce le rayonnement de la chaleur. Comme la capacité de rayonnement de chaleur est augmentée, le problème de l'accumulation de chaleur dans la bobine 18 et dans le palier radial 11, est résolu. Plus précisément, la bobine 18 et le palier radial 11 sont soumis à un refroidissement forcé par le courant d'air, et la montée en température à ces endroits est limitée. Bien que la présente invention ait été décrite jusqu'ici en se référant à un mode de réalisation unique de celle-ci, les spécialistes de la question comprendront faci- lement que la présente invention peut être mise en oeuvre de diverses autres manières. Par exemple, il est possible de mo- difier le nombre des parties de rainures. De plus, l'em- brayage électromagnétique peut être utilisé dans un compresseur d'un autre type tel que par exemple un compres- seur de type à plateau batteur. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Embrayage électromagnétique (10) comprenant un élément rotatif (12), caractérisé en ce que l'élément rotatif (12) comporte une partie à rainures (21a, 21b) qui provoque un courant d'air pendant la rotation de l'élément rotatif (12), ce courant d'air renforçant le rayon- nement d'évacuation de la chaleur de l'embrayage électroma- gnétique (10). 2 ) Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie à rainures (21a, 21b) est formée pour diriger le courant d'air radialement et vers l'extérieur suivant la ro- tation de l'élément rotatif (12). 3 ) Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément rotatif (12) comprend: - un rotateur d'entraînement (12) entraîné pour tourner et comportant des extrémités axiales opposées l'une à l'autre dans la direction axiale; - une armature (13) venant en face de l'extrémité axiale du rotateur d'entraînement dans la direction axiale; et - un rotateur entraîné (14) supportant l'armature (13) de fa- çon qu'elle puisse se déplacer dans la direction axiale, la partie à rainures (21a, 21b) étant formée sur l'une au moins des extrémités axiales du rotateur d'entraînement (12). 4 ) Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend en outre une bobine (18) pour générer une force électromagnétique destinée à amener l'armature (13) en con- tact avec l'une des extrémités axiales du rotateur d'entraî- nement (12), et à l'écarter de cette extrémité axiale. ) Compresseur caractérisé en ce qu' * il contient l'embrayage électromagnétique (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4; et * un mécanisme de compression est entraîné par l'intermé- diaire de l'embrayage électromagnétique (10) pour comprimer un fluide gazeux.