Brevet FR2882117A1 — publié le 20060818

EMBRAYAGE ELECTROMAGNETIQUE ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention Cette invention se rapporte à un embrayage électromagnétique destiné à transmettre et interrompre la puissance d'entraînement en rotation. L'invention est appropriée pour lancer et interrompre le fonctionnement d'un compresseur, pour un système de conditionnement d'air d'une automobile, par exemple. 2. Description de la technique apparentée Un embrayage électromagnétique pour un compresseur d'un système de conditionnement d'air d'une automobile conforme à la technique antérieure comprend un rotor entraîné et tournant grâce à une source d'entraînement telle qu'un moteur et une armature disposée de façon à faire face au rotor avec un petit espace libre prédéterminé entre ceux-ci. Une structure de moyeu du type ressort à lame est connue en tant que l'une des structures de moyeu destinées à relier l'armature à un arbre rotatif du côté du compresseur. Dans cette structure de moyeu, L'une des extrémités d'un ressort à lame est reliée à un moyeu intérieur qui est à son tour relié à l'arbre rotatif du côté du compresseur et l'autre extrémité du ressort à lame est reliée à l'armature. Du fait que la structure de moyeu du type ressort à lame peut utiliser un matériau économique du type fer en tant que matériau de ressort à lame et peut: également utiliser un moyen de liaison simple tel qu'un accouplement par rivet pour la partie de liaison du ressort à lame, cette structure de moyeu a pour avantages que le coût de fabrication peut être réduit et que la taille de l'embrayage électromagnétique dans une direction axiale peut être réduite. Cependant, on sait que, du fait que le système de transmission de puissance de l'armature au moyeu ne comporte pas de mécanisme d'amortissement des vibrations (impact) et de fluctuation de couple, la structure de moyeu ne peut pas fournir un effet d'amortissement en ce qui concerne le son de fonctionnement de l'embrayage et une résonance en torsion. Dans la conception des embrayages électromagnétiques existants, les surfaces de frottement de l'armature et du rotor, qui sont constituées de fer, frappent directement l'une contre l'autre. De ce fait, il subsiste des problèmes tels que le couple de transmission augmente avec l'augmentation du nombre de connexion/déconnexion par rapport à la relation de compatibilité des matériaux en dehors de l'apparition du son de fonctionnement, et le couple de transmission initial est inférieur au couple de transmission après connexion/déconnexion. Un autre problème est que le traitement de surface est nécessaire du fait que la matière brute à la fois de la plaque (ressort à lame) et de l'armature est du fer. Pour faire face aux problèmes, la publication de brevet non examiné japonais N 2000-161 389 en tant que référence de la technique antérieure réduit le son de fonctionnement en reliant directement l'élément de ressort à lame (plaque) et l'armature par l'intermédiaire d'un élément élastique constitué de caoutchouc. Conformément à cette technologie de la technique antérieure, également, le problème reste encore non résolu en ce que le traitement de surface est nécessaire du fait que l'élément de ressort à lame (plaque) est exposé. Un autre problème est que la réaction devient élevée et qu'un facteur de fonctionnement est dégradé du fait que la partie de ressort de l'élément de ressort à lame est liée à l'élément élastique. En outre, le problème du son d'impact, qui se produit lorsque l'alimentation électrique est appliquée au bobinage électromagnétique et lorsque l'armature est attirée vers le rotor, n'est pas résolu non plus, du fait que l'armature est disposée de façon à faire face au rotor avec un espace libre entre ceux-ci. En outre, le problème subsiste également en ce que, lorsque l'armature est mise en oeuvre, l'élément de ressort à lame vibre et un bruit se produit. RESUME DE L'INVENTION Au vu des problèmes décrits ci-dessus, l'invention est orientée vers la fourniture d'un embrayage électromagnétique qui permet de réduire le bruit de fonctionnement, permet d'augmenter le couple initial, permet de réduire l'augmentation de la réaction de la partie de ressort de la plaque et permet d'éliminer la nécessité du traitement de surface de la plaque et de l'armature. Conformément à la présente invention, il est fourni un 40 embrayage électromagnétique du type dans lequel une armature et une plaque prennent en sandwich un élément élastique entre celles-ci, une partie de ressort est formée sur la plaque et l'élément élastique est disposé de façon à recouvrir un côté avant de la partie de ressort également. Par conséquent, les vibrations de la partie de ressort de la plaque, lorsque l'armature est attirée vers un élément rotatif du côté entraînement (rotor), peuvent être amorties et le son de l'attraction peut être réduit. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, l'élément élastique couvre, dans son ensemble, le côté avant de la plaque. Par conséquent, le son d'attraction peut être réduit et une étape de traitement de surface de la plaque telle qu'un traitement contre la rouille peut être complètement éliminée. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, une partie de bord périphérique intérieure de chacune d'une pluralité d'ouvertures percées dans la plaque est positionnée à l'intérieur d'un diamètre intérieur de l'armature. Par conséquent, la partie correspondant à l'espace entre la partie intérieure de l'ouverture de la plaque et l'ouverture adjacente est la partie de ressort de la plaque. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, une partie de bord périphérique extérieure de chaque ouverture est positionnée plus vers l'extérieur dans une direction radiale qu'un diamètre intérieur de l'armature. Par conséquent, la partie correspondant à l'espace entre les ouvertures de la plaque provoque une déformation élastique de l'élément élastique pris en sandwich entre l'armature et la plaque, et la partie de ressort de la plaque peut subir une déflection, ce qui résulte en ce que le son d'attraction peut être réduit. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, l'élément élastique s'étend au moins sur le même plan qu'une face d'extrémité de l'armature sur le côté arrière ou bien à une position dépassant quelque peu de la face d'extrémité de l'armature sur le côté arrière. Par conséquent, le couple de transmission initial de l'embrayage électromagnétique peut être augmenté et le son d'attraction entre l'armature et l'élément rotatif du côté entraînement (rotor) peut être réduit. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, l'élément élastique s'étend depuis un trou allongé formé dans l'armature jusqu'au côté arrière de l'armature. Par conséquent, la même fonction et le même effet que ceux décrits ci-dessus peuvent être acquis. Dans l'embrayage électromagnétique conforme à la présente invention, l'élément élastique s'étend depuis au moins une position du diamètre le plus à l'extérieur ou le plus à l'intérieur de l'armature vers le côté arrière de l'armature. Par conséquent, la même fonction et le même effet que ceux décrits cidessus peuvent être acquis. L'invention peut être plus complètement comprise d'après la description des modes de réalisation préférés de l'invention, tels que présentés cidessous, en association avec les dessins annexés. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Sur les dessins. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale représentant une conception globale d'un embrayage électromagnétique conforme 20 à un mode de réalisation de l'invention, La figure 2 est une vue de l'avant représentant l'embrayage électromagnétique conforme au mode de réalisation de l'invention, La figure 3 est une vue agrandie partielle représentant un 25 embrayage électromagnétique et est utile pour expliquer les caractéristiques de l'invention, La figure 4 est une vue agrandie partielle représentant un embrayage électromagnétique conforme à un autre mode de réalisation de l'invention, La figure 5 est une vue agrandie partielle représentant un embrayage électromagnétique conforme à encore un autre mode de réalisation de l'invention, et La figure 6 est un graphe représentant par comparaison les caractéristiques de ressort dans une direction axiale dans le cas où un élément élastique n'est pas prévu sur le côté avant d'une partie de ressort d'une plaque et dans le cas où l'élément élastique est prévu. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES Un embrayage électromagnétique conforme à des modes de 40 réalisation préférés de l'invention sera ensuite expliqué en faisant référence aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'embrayage électromagnétique conforme à l'invention. Cet embrayage est monté de façon appropriée sur un compresseur de réfrigérant d'un cycle de réfrigération d'un système de conditionnement d'air pour un véh=icule. La figure 2 est une vue de l'avant de l'embrayage électromagnétique. L'embrayage électromagnétique 1 conforme à l'invention comprend un bobinage électromagnétique 3 logé dans un stator 2, un rotor 4 en tant qu'élément rotatif du côté entraînement, entraîné et tournant par le moteur de l'automobile, non représenté sur le dessin, une armature 5 attirée vers le rotor 4 par la force magnétique générée par le bobinage électromagnétique 3, et un moyeu intérieur 6 en tant qu'élément rotatif du côté entraîné relié à l'armature 5 et tournant de façon solidaire de l'armature 5. Le moyeu intérieur 6 est relié à un arbre rotatif (non représenté) d'un compresseur de réfrigérant en tant que dispositif du côté entraîné (non représenté) et transmet une puissance d'entraînement en rotation au compresseur de réfrigérant. Le bobinage électromagnétique 3 est logé à l'intérieur du stator 2 présentant une forme en coupe du type crochet et constitué d'une substance magnétique telle que du fer, et est électriquement isolé et moulé de façon fixe à l'intérieur du stator 2 par un élément de résine isolant tel que de la résine époxy. Le stator 2 est fixé à un boîtier (non représenté) du compresseur de réfrigérant par l'intermédiaire d'un élément de support du type anneau 10. Le rotor 4 comporte une poulie 4a sur la périphérie extérieure de laquelle une courroie en V du type à degrés multiples (non représentée) est enroulée. Le rotor 4 est entraîné en rotation par la force de rotation du moteur transmise par l'intermédiaire de la courroie en V. Le rotor 4 est formé d'une substance magnétique telle que du fer et adopte une forme en coupe du type crochet afin de loger le stator 2 tout en maintenant un très petit espace libre. Le rotor 4 comporte un roulement 11 autour de sa circonférence intérieure et ce roulement 11 supporte le rotor 4 de façon à pouvoir tourner sur la surface circonférentielle extérieure d'une partie de bossage cylindrique (non représentée) du boîtier du compresseur d'un réfrigérant. L'armature 5 est disposée de façon à être opposée à une surface de frottement du rotor 4 avec un petit espace libre prédéterminé (environ 0, 5 mm, par exemple) et est formée d'une substance magnétique telle que du fer en une forme du type anneau. Une pluralité (trois sur].a figure 2) de trous allongés 5a sont formés dans l'armature du type anneau 5 de ce mode de:réalisation. Le moyeu intérieur 6 en tant qu'élément rotatif du côté entraîné est formé d'un métal dje type ferreux en une forme cylindrique. Une partie de montage de cannelures 6a est formée sur la surface circonférentielle intérieure de la partie cylindrique de ce moyeu intérieur 6. Le moyeu intérieur 6 est adapté d'un seul bloc sur l'arbre rotatif du compresseur de réfrigérant grâce à la partie de montage à cannelures 6a. Les parties de collerettes de montage 6b, qui s'étendent vers l'extérieur dans la direction radiale depuis l'une des extrémités de la partie cylindrique du moyeu intérieur 6 dans une direction axiale, sont formées de façon solidaire au niveau de trois positions dans la direction circonférentielle. Les parties de collerettes de montage 6b dépassent de façon équidistante suivant une forme globalement triangulaire lors d'une observation depuis l'avant, comme représenté sur la figure 2. Les parties de la plaque 7 en tant qu'élément de ressort à proximité de sa circonférence Intérieure sont reliées aux parties de collerettes de montage 6b par trois rivets 8, respectivement. La plaque 7 est formée d'un matériau de ressort en métal du type ferreux et est façonnée dans son ensemble suivant une forme du type disque comme représenté sur la figure 2. Une pluralité (trois sur la figure 2) de trous allongés en forme d'arc 7a sont percés à des positions de la plaque 7 qui sont situées plus vers l'intérieur dans la direction radiale que pour les trous allongés 5a de l'armature 5 et sont éloignés complètement des trous allongés 5a. Dans ce cas, la partie correspondant à l'espace entre la partie intérieure de chaque trou allongé en forme d'arc 7a en tant que partie d'ouverture et le trou allongé en forme d'arc adjacent 7a est la partie de ressort 7d de la plaque 7 et trois parties de ressort 7d sont formées. Le trou allongé 7a de la plaque 7 en tant que partie d'ouverture est formé de telle façon que la partie de bord périphérique intérieure 7b du trou allongé en forme d'arc 7a est positionnée plus vers l'intérieur dans la direction radiale que la partie de diamètre la plus à l'intérieur 5b de l'armature 5 et la partie de bord périphérique extérieure 7c du trou allongé en forme d'arc 7a est positionnée plus vers l'extérieur dans la direction radiale que la partie de diamètre intérieure 5b de l'armature 5. A ce propos, des ouvertures autres que les trous allongés en forme d'arc 5a sont formés dans la plaque 7. L'élément élastique 9 pris en sandwich entre l'armature 5 et la plaque 7 est formé d'un matériau élastique du type caoutchouc et présente une forme de feuille du type globalement en anneau correspondant à la forme en anneau de l'armature 5, comme représenté sur les figures 1 et 2. La plaque 7 et l'armature 5 sont liées simultanément et de façon solidaire par un procédé tel qu'un collage (liaison par vulcanisation). L'élément élastique 9 est disposé de façon à prendre en sandwich la plaque 7 formée de façon solidaire de cette façon, est lié de façon solidaire de l'armature 5 par liaison par vulcanisation et est relié au moyeu intérieur 6 par des rivets 8, ou autres. De ce fait, lorsqu'un courant est: appliqué au bobinage électromagnétique 3, une force d'attraction se développe, la partie de ressort 7d de la plaque 7 subit une flexion, l'armature 5 est attirée vers le rotor 4, l'armature 5 et le rotor 4 tournent de façon solidaire et la puissance est transmise au compresseur de réfrigérant, en tant que dispositif du côté entraîné, relié au moyeu intérieur 6. Ensuite, les caractéristiques de l'invention seront expliquées comme indiqué en détail dans la vue agrandie de la figure 3. Dans l'invention, le côté avant de la partie de ressort 7d de la plaque 7 (sur le côté opposé à l'armature 5) est recouvert de l'élément élastique 9a également. En outre, cet élément élastique 9 est exposé à la surface de frottement sur le côté arrière de l'armature 5 par l'un quelconque des procédés qui suivent. En d'autres termes, (1) l'élément élastique 9b est exposé sous une forme de film mince à partir d'une pluralité de trous allongés 5a formés dans l'armature 5. Dans ce cas, l'extrémité distale de l'élément élastique du type film mince 9b soit s'étend sur le même plan que la face d'extrémité de l'armature 5 sur le côté arrière (la surface de frottement de l'armature 5) soit s'étend de façon à s'étendre quelque peu depuis la face d'extrémité 5d sur le côté arrière. (2) L'élément élastique 9c est exposé sous la forme d'un film mince à partir de la partie de diamètre la plus à l'extérieur 5c de l'armature 5. Dans ce cas, également, l'extrémité distale de l'élément élastique du type film mince 9c soit s'étend sur le même plan que la face d'extrémité 5d de l'armature 5 sur le côté arrière, soit s'étend de telle façon à dépasser quelque peu de la face d'extrémité 5d sur le côté arrière. (3) L'élément élastique 9d s'étend suivant une forme de film mince depuis la partie de diamètre la plus à l'intérieur 5b de l'armature 5. Dans ce cas, également, l'extrémité distale de l'élément élastique du type film mince 9d s'étend soit sur le même plan que la face d'extrémité 5d de l'armature 5 sur le côté arrière, soit s'étend de telle façon à dépasser quelque peu de la face d'extrémité 5d sur le côté arrière. Par conséquent, les extrémités distales des éléments élastiques du type film mince 9b, 9c et 9d sont déposés sur l'armature 5 de façon à être écrasés par le rotor 4 et le couple de transmission initial augmente. Le son issu du dépôt (son d'attraction) se produit lorsque l'armature 5 et le rotor 4 viennent en contact mutuel, mais les éléments élastiques 9b, 9c et 9d empêchent une collision directe de l'armature 5 et du rotor 4 et réduisent le son d'attraction. La partie de bord périphérique intérieure 7b d'une pluralité de trous allongés en forme d'arc 7a de la plaque 7 sont positionnés davantage vers l'intérieur dans la direction radiale que la partie de ressort 5b de l'armature 5 pour former la partie de ressort 7d de sorte que l'élément élastique 9 n'est pas lié au côté de l'armature (côté arrière) de la partie de ressort 7d de la plaque 7. En conséquence, la réaction augmente et la dégradation du facteur de fonctionnement peut être réduite. La figure 4 est une vue agrandie partielle représentant un autre mode de réalisation de l'invention. Dans le mode de réalisation qui précède, le côté avant de la plaque 7 est recouvert uniquement partiellement de l'élément élastique 9. Dans ce mode de réalisation, cependant, la surface entière de la plaque 7 sur le côté avant est recouverte de l'élément élastique 9e. Après que la plaque 7 et l'armature 5 ont été liées par vulcanisation, la plaque 7 et l'armature 5 sont recouvertes de L'élément élastique 9e. Le reste de la conception est identique à celle du mode de réalisation précédent. Par conséquent, le traitement en surface de la plaque 7 et de l'armature 5 n'est pas nécessaire. La figure 5 est une vue agrandie partielle représentant encore un autre mode de réalisation de l'invention. Dans les deux modes de réalisation qui précèdent, l'élément élastique du type film mince 9b est formé sur la surface intérieure des trous allongés 5a de l'armature 5. Dans ce mode de réalisation, cependant, les trous allongés 5a de l'armature 5 sont entièrement remplis de l'élément élastique 9f de façon à exposer l'élément élastique 9f à la surface de frottement de l'armature 5. Le reste de la conception est identique à celles des modes de réalisation qui précèdent. Ce mode de réalisation présente le même effet que celui des modes de réalisation précédents. La figure 6 représente par comparaison les caractéristiques de ressort dans la direction axiale lorsque l'élément élastique 9 n'est pas disposé sur le côté avant de la partie de ressort 7d de la plaque 7 et lorsque l'élément élastique 9 est disposé. L'ordonnée du graphe représente la charge et l'abscisse représente la flexion. 1l peut être compris d'après la figure 6 que, lorsque l'élément élastique 9 n'est pas disposé sur le côté avant de la partie de ressort 7d de le plaque 7, les caractéristiques de ressort sont représentées par une ligne droite a et lorsque l'élément élastique 9 est disposé sur le côté avant de la partie de ressort 7d de la plaque 7, les caractéristiques de ressort décrivent une courbe d'hystérésis en raison du frottement interne de l'élément élastique comme représenté par une courbe b. La valeur de l'hystérésis représente le degré de contribution de l'élément élastique 9 aux caractéristiques de ressort dans la direction axiale du ressort à lame, c'est-à-dire la valeur des caractéristiques d'amortissement du ressort à lame. Assez naturellement, les caractéristiques d'amortissement du ressort à lame peuvent être améliorées davantage lorsque le degré de contribution de l'élément élastique 9 est supérieur. Comme décrit ci-dessus, dans des embrayages électromagnétiques comportant une structure de moyeu du type ressort à lame, en général, un bruit désagréable se produit en raison des vibrations du ressort à lame lorsque l'embrayage électromagnétique passe de l'état débrayé à l'état embrayé. Dans l'invention, cependant, l'élément élastique couvrant le côté avant de la partie de ressort de la plaque amortie les vibrations de la partie de ressort et permet de réduire l'apparition du bruit désagréable. Tandis que l'invention a été décrite en faisant référence aux modes de réalisation spécifiques choisis dans des buts d'illustration, il devra être évident que de nombreuses modifications pourront être apportées à celle-ci par l'homme de l'art sans s'écarter du concept de base et de la portée de l'invention. 11 REVENDICATIONS 1. Embrayage électromagnétique comprenant: un bobinage électromagnétique générant une force électromagnétique par l'application d'une alimentation électrique, un élément rotatif du côté entraînement entraîné et tournant grâce à une source d'entraînement, une armature attirée vers ledit élément rotatif du côté entraînement par la force électromagnétique générée par ledit bobinage électromagnétique et recevant la rotation dudit élément rotatif du côté entraînement, un élément rotatif du côté entraîné relié à un arbre rotatif d'un appareil du côté entraîné, et une plaque prévue sur ledit élément rotatif du côté entraîné, ladite armature et ladite plaque prenant en sandwich un élément élastique entre celles-ci, où une partie de ressort est prévue sur ladite plaque et 20 ledit élément élastique couvre également un côté avant de ladite partie de ressort de ladite plaque. 2. Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, dans lequel ledit élément élastique couvre, dans son ensemble, 25 le côté avant de ladite plaque. 3. Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, dans lequel une pluralité d'ouvertures sont percées dans ladite plaque et une partie de bord périphérique intérieure de chacune desdites ouvertures est positionnée à l'intérieur d'un diamètre intérieur de ladite armature. 4. Embrayage électromagnétique selon la revendication 3, dans lequel une partie de bord périphérique extérieure de chacune desdites ouvertures est positionnée plus à l'extérieur, dans une direction radiale, qu'un diamètre intérieur de ladite armature. 5. Embrayage électromagnétique selon la revendication 1, 40 dans lequel ledit élément élastique s'étend sur au moins le même plan qu'une face d'extrémité de ladite armature sur le côté arrière ou à une position quelque peu en saillie par rapport à la face d'extrémité de ladite armature sur le côté arrière. 6. Embrayage électromagnétique selon la revendication 5, dans lequel ledit élément élastique s'étend depuis un trou allongé formé dans ladite armature jusqu'au côté arrière de ladite armature. 7. Embrayage électromagnétique selon la revendication 5, dans lequel ledit élément élastique s'étend depuis au moins une position, sur le diamètre le plus à l'extérieur ou le plus à l'intérieur de ladite armature, vers le côté arrière de ladite armature.