Brevet FR2900708A1 — publié le 20071109

DISPOSITIF D'EMBRAYAGE ELECTROMAGNETIQUE A MAINTIEN MECANIQUE DU COUPLAGE. La présente invention concerne un dispositif d'embrayage électromagnétique à maintien mécanique du couplage. Elle concerne également un moteur réducteur comportant un tel dispositif d'embrayage ou plusieurs. Un embrayage permet d'établir, de modifier ou d'interrompre le couplage entre deux axes dans la transmission d'un mouvement mécanique. Il est électromagnétique lorsqu'il utilise un électroaimant pour provoquer ou rompre à volonté la liaison mécanique entre les deux axes. Des embrayages électromagnétiques sont notamment utilisés dans les moteurs réducteurs ou motoréducteurs, qui permettent de transmettre, à partir d'un seul actionneur, un couple moteur vers plusieurs sorties mécaniques. Ces motoréducteurs permettent de répartir une puissance motrice d'entrée en différentes puissances de sortie, par conséquent d'obtenir des sorties à vitesse ou couple différents. De tels motoréducteur à différentes vitesses de sortie sont utilisés, par exemple, pour la commande d'équipements automobiles réglables. Les réglages de ces équipements automobiles, commandés par le conducteur, un passager ou un ordinateur de bord, peuvent être, par exemple, les nombreux réglages des sièges du véhicule, de la climatisation de l'habitacle, de l'ouverture du coffre du véhicule, du fonctionnement des lave-glaces, etc. Selon la demande de brevet français n 0507708 au nom du Demandeur, on connaît des moyens actionneurs qui permettent de faire varier de nombreuses fonctions d'une pièce d'équipement automobile. Ainsi, cette demande de brevet français n 0507708 décrit un moteur réducteur ou motoréducteur destiné à répartir une puissance motrice entre au moins deux sorties. Ce motoréducteur comprend un axe d'entrée par lequel la puissance motrice est amenée, au moins deux axes de sortie auxquels des parties ou la totalité de la puissance motrice sont disponibles, et au moins un embrayage électromagnétique destiné à établir ou à défaire, sur commande, la transmission d'une partie ou de la totalité de la puissance motrice vers une sortie. De préférence, il y a un embrayage électromagnétique par axe de sortie. On a bien, à partir d'un seul actionneur, un couple moteur qui est transmis par l'intermédiaire d'embrayages électromagnétiques vers plusieurs sorties. Dans un tel système d'embrayage, l'entrée et la sortie de l'embrayage (platines fixe et mobile) sont maintenues en couplage par la force créée par le moyen électromagnétique de couplage. La platine mobile est mue, sous l'effet d'une bobine de commande alimentée électriquement, de manière à établir ensemble avec la platine fixe une transmission de puissance ou de manière à défaire cette transmission. Cette force s'exerce de manière permanente, ce qui a pour résultat une consommation permanente d'énergie électrique. On connaît également différents dispositifs électromagnétiques à friction pour transmettre un couple, tels que ceux décrits dans les demandes de brevet français n 2 545 895 et n 2 323 917, qui autorisent un fonctionnement minimal en cas de panne de courant d'alimentation. Ce sont des embrayages électromagnétiques à sécurité, cette fonction étant d'autant plus nécessaire qu'il s'agit d'embrayages utilisés dans des installations d'ascenseurs ou de chariots électriques élévateurs. Dans ces systèmes également, le couplage est, en l'absence de 15 panne d'alimentation, à chaque instant consommateur d'énergie électrique. Le but de la présente invention est de concevoir et réaliser un nouveau dispositif d'embrayage électromagnétique, qui consomme moins d'énergie électrique. 20 Un autre but de la présente invention est de réaliser un tel dispositif d'embrayage électromagnétique, économe d'énergie électrique, avec un mécanisme simple, fiable et peu coûteux. Pour parvenir à ces buts, la présente invention fournit un nouveau dispositif d'embrayage électromagnétique qui comprend une platine d'embrayage fixe, une platine d'embrayage mobile qui peut être déplacée vers la platine fixe sous l'action d'un moyen électromagnétique de couplage pour réaliser l'accouplement de ladite platine mobile avec ladite platine fixe, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen mécanique pour maintenir ledit accouplement en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen mécanique pour maintenir l'accouplement en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage est constitué par un levier de commande, rigide, solidaire en translation de la platine mobile, le levier de commande venant bloquer ladite platine mobile contre ladite platine fixe en se plaçant automatiquement dans une position de blocage en translation tandis que l'alimentation du moyen électromagnétique de couplage est coupée. Le levier de commande est relié à une partie solidaire du plateau mobile par l'intermédiaire d'une liaison articulée. De plus, le levier de commande comporte, à son extrémité opposée à la liaison articulée, un axe qui est guidé par un moyen de guidage lors de l'accouplement et du désaccouplement du dispositif. De préférence, le moyen de guidage est porté par une came 25 fixe. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen de guidage est constitué au moins par un guide en deux tronçons adjacents, l'intersection des deux tronçons constituant un point d'appui de l'axe du levier de commande dans la position de blocage en translation dans laquelle ledit levier de commande maintient l'accouplement des platines en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage. Selon un mode préféré de réalisation également, le moyen de guidage comporte, de plus, un tronçon de guidage pour guider l'axe du levier de commande lorsque ce dernier se libère de la position de blocage. Le moyen de guidage peut être avantageusement constitué par des bossages en surface de la came. De préférence, la came présente une forme sensiblement en forme de coeur. De préférence également, il est prévu, de plus, un moyen élastique qui maintient la pression d'accouplement et absorbe le déplacement de très faible course de la partie mobile du système d'embrayage. L'invention fournit également un motoréducteur à au moins une sortie mécanique. Le motoréducteur comprend un axe d'entrée par lequel la puissance motrice est amenée, au moins un axe de sortie auquel une partie ou la totalité de la puissance motrice est disponible, et au moins un embrayage électromagnétique destiné à établir ou à défaire, sur commande, la transmission d'une partie ou de la totalité de la puissance motrice vers une sortie, ledit embrayage étant un embrayage électromagnétique à maintien mécanique du couplage tel qu'exposé ci-dessus. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un mode de réalisation préféré, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est une représentation de la came supportant le moyen de guidage mécanique utilisé dans la présente invention, - les figures 2 à 7 illustrent, de manière schématique, les différentes étapes de couplage (embrayage) et de découplage (désembrayage) d'un exemple de système d'embrayage selon la présente invention incorporant la came de la figure 1. Sur le dessin de la figure 2, est représenté, de manière schématique, un système d'embrayage avec une platine 2 reliée à l'entrée du dispositif d'embrayage et une platine 1 reliée à la sortie du dispositif d'embrayage 1. La platine 2 et la platine 1 présentent, l'une et l'autre, une surface plane et les deux surfaces planes sont destinées à être appliquées l'une contre l'autre avec un certain effort pour établir une transmission mécanique entre l'entrée et la sortie de l'embrayage. Dans l'exemple illustré sur les figures 2 à 7, c'est la platine d'embrayage 2, reliée à l'entrée de l'embrayage, qui est mobile en translation sous l'action électromagnétique de la commande de l'embrayage, de façon à amener en contact les deux surfaces en regard des platines 1 et 2. Cette platine 2, mobile en translation, est associée à un dispositif ou moyen de couplage mécanique, qui comprend un levier de commande, rigide, référencé 3, qui coopère avec une came référencée 4, de la manière décrite ci-après. Le levier de commande 3 est relié d'une part à un élément solidaire de la platine 2, au moyen d'une liaison articulée 6, et d'autre part à un axe 5, qui est une pièce guidée par un moyen de guidage porté lui-même par un organe en forme de came 4. Comme on peut mieux le voir sur le dessin de la figure 1, la came 4 présente une forme générale sensiblement en forme de coeur, avec un moyen de guidage selon un trajet en segment brisé à deux tronçons, 4a et 4b, ce moyen de guidage étant destiné à guider l'axe 5 solidaire du levier de commande 3. Comme il sera expliqué plus loin, au moins un côté, le côté référencé 4c, sert également de moyen de guidage du mouvement de l'axe 5. La came 4 est une pièce sensiblement plate et les moyens de guidage 4a, 4b, 4c, sont réalisés en saillie sur au moins une surface de la came 4. Sur le dessin de la figure 2, le système d'embrayage est en position de découplage ou désembrayage, le moyen électromagnétique de couplage étant hors tension. Dans cette position, la platine 2 est en retrait par rapport à la platine 1 : il n'y a pas transmission du mouvement de l'entrée vers la sortie de l'embrayage. Sur le dessin de la figure 3, on a représenté le démarrage de l'accouplement du système d'embrayage. Le moyen électromagnétique de couplage (bobine d'électroaimant) est alimenté en courant électrique. Une force, schématiquement représentée par la flèche F, générée par ce moyen électromagnétique, s'exerce sur la platine mobile 2 et a pour effet de déplacer celle-ci dans la direction de la platine 1. Dans son mouvement de translation vers la platine 1, la platine 2 entraîne le levier de commande 3 et, par conséquent, entraîne l'axe 5 (à l'extrémité du levier 3) mobile et guidé contre la surface de la came 4. L'axe 5 se déplace, en conséquence, selon la direction de la flèche F. Sur le dessin de la figure 4, la phase d'accouplement est terminée, les surfaces en regard des platines 1 et 2 sont en contact. L'axe mobile 5, qui s'est déplacé, comme indiqué précédemment, dans la direction de la flèche F a rencontré ensuite le tronçon de guide 4a, a suivi ensuite le bord de ce tronçon incliné jusqu'à son extrémité latérale, a dépassé cette extrémité latérale pour venir s'appuyer sur l'autre face du tronçon de guide 4a. Ce trajet de l'axe 5 sur la surface de la came 4 est représenté en pointillés et est référencé a sur le dessin de la figure 4. Ensuite, l'excitation du moyen électromagnétique de couplage cesse. Le système se met dans la position représentée sur le dessin de la figure 5, position dans laquelle, du fait de l'inclinaison du tronçon de guide 4a par rapport à l'horizontale, l'axe 5 vient se placer (trajet référencé b en pointillés) à l'intersection des deux tronçons de guide 4a et 4b formant une position stable. Les deux tronçons 4a et 4b présentent ensemble une configuration en V très ouvert, le sommet du V étant plus éloigné des platines d'embrayage que ses deux branches. Dans cette position de la figure 5, il n'y a plus de force électromagnétique exercée sur le système pour maintenir la platine 2 contre la platine 1. Toutefois les deux platines 1 et 2 restent couplées, du fait de la position du levier de commande 3, rigide, qui bloque la platine mobile 2 dans la position qu'elle avait à l'instant précédent la désexcitation du moyen électromagnétique de couplage. La transmission du mouvement et du couple du système d'embrayage reste possible, bien que le moyen électromagnétique de couplage ne soit plus alimenté, par là même réalisant une économie d'énergie électrique. Le levier de commande 3, l'axe 5 solidaire du levier 3, la came 4 et son guide 4a, 4b, constituent un mécanisme de couplage mécanique qui maintient le système d'embrayage en position de couplage lors de la coupure de l'alimentation du moyen électromagnétique de couplage. Dans cette position, aucune consommation d'énergie, en particulier d'énergie électrique, n'est nécessaire pour maintenir le système d'embrayage en position embrayée. Le dessin de la figure 6 représente une autre étape de fonctionnement, selon laquelle le moyen électromagnétique de couplage est, de nouveau, excité pour générer la force nécessaire au déverrouillage du mécanisme de maintien mécanique du couplage. Le moyen électromagnétique de couplage génère de nouveau une force F qui tend à pousser la platine mobile 2 contre la platine fixe 1. Un jeu s'établit qui déplace l'axe 5 le long du tronçon 4b du guide (selon le trajet référencé c en pointillés), lequel déplacement est rendu possible par l'inclinaison du tronçon de guide 4b par rapport à l'horizontale. L'alimentation du moyen électromagnétique de couplage est ensuite coupée. Le système se place dans la position illustrée par le dessin de la figure 7. Le système d'embrayage se découple et revient à la position initiale de la figure 2. L'axe 5 en contact avec le tronçon de guide 4b passe l'extrémité latérale libre du tronçon 4b et se trouve déplacé dans le sens contraire de la flèche F selon un trajet configuré sur la came 4 et représenté par la ligne pointillée d sur la figure 7. Dans ce trajet d , l'axe 5 est guidé par un tronçon de guidage 4c, sensiblement parallèle et proche du pourtour de la came 4. De préférence, de façon à atteindre les meilleures performances possibles du dispositif d'embrayage en termes de puissance, de couple, de transmission de mouvement, en position de verrouillage mécanique à l'aide du mécanisme décrit ci-dessus, un moyen élastique est prévu qui maintient la pression d'accouplement et absorbe le déplacement de très faible course de la platine 2 du dispositif d'embrayage. Les tronçons de guidage 4a, 4b, 4c, peuvent être constitués par tous moyens propres, connus en soi, susceptibles de matérialiser des guides de trajet, pour assurer le guidage de l'axe 5. Ils peuvent être, par exemple, des bossages en saillie de la surface de la came 4. La solution technique exposée ci-dessus utilise un moyen mécanique pour maintenir la position d'embrayage. L'alimentation en courant électrique du moyen électromagnétique de couplage n'est nécessaire que lors de l'enclenchement et du désaccouplement de l'embrayage, c'est-à-dire pendant des périodes de temps très courtes, d'où il résulte une substantielle économie d'énergie électrique. Aucune consommation d'énergie n'est nécessaire pour maintenir l'embrayage en position de couplage. L'invention concerne également un motoréducteur dans lequel le (ou les) embrayage(s) électromagnétique(s) est (sont) conforme(s) à l'embrayage électromagnétique à maintien mécanique du couplage, tel que décrit ci-dessus.5 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'embrayage électromagnétique qui comprend une platine d'embrayage fixe (1), une platine d'embrayage mobile (2) qui peut être déplacée vers la platine fixe sous l'action d'un moyen électromagnétique de couplage pour réaliser l'accouplement de ladite platine mobile (2) avec ladite platine fixe (1), caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un moyen mécanique (3, 4, 5) pour maintenir ledit accouplement en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage. 2. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mécanique pour maintenir l'accouplement en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage est constitué par un levier de commande (3), rigide, solidaire en translation de la platine mobile (2), le levier de commande (3) venant bloquer ladite platine mobile (2) contre ladite platine fixe (1) en se plaçant automatiquement dans une position de blocage en translation tandis que l'alimentation du moyen électromagnétique de couplage est coupée. 3. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier de commande (3) est relié à une partie solidaire du plateau mobile (2) par l'intermédiaire d'une liaison articulée (6). 4. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier de commande (3) comporte, à son extrémité opposée à ladite liaison articulée (6), un axe (5) qui est guidé par un moyen de guidage (4a, 4b, 4c) lors de l'accouplement et du désaccouplement du dispositif. 5. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de guidage (4a, 4b, 4c) est porté par une came fixe (4). 6. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 2, 4 et 5, caractérisé en ce que le moyen de guidage est constitué au moins par un guide en deux tronçons adjacents (4a, 4b), l'intersection des deux tronçons (4a, 4b) constituant un point d'appui de l'axe (5) du levier de commande (3) dans la position de blocage en translation dans laquelle ledit levier de commande (3) maintient l'accouplement des platines (1, 2) en l'absence d'excitation du moyen électromagnétique de couplage. 7. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit guide comporte, de plus, un tronçon de guidage (4c) pour guider l'axe (5) du levier de commande (3) lorsque ce dernier se libère de la position de blocage. 8. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon l'une 25 quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que lemoyen de guidage (4a, 4b, 4c) est constitué par un bossage en surface de la came (4). 9. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la came (4) présente 5 une forme sensiblement en forme de coeur. 10. Dispositif d'embrayage électromagnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu, de plus, un moyen élastique qui maintient la pression d'accouplement et absorbe le déplacement de très 10 faible course de la partie mobile (2) du système d'embrayage. 11. Motoréducteur de répartition de puissance mécanique à au moins une sortie, qui comprend un axe d'entrée par lequel la puissance motrice est amenée, au moins un axe de sortie auquel une partie ou la totalité de la puissance motrice est 15 disponible, et au moins un embrayage électromagnétique destiné à établir ou à défaire, sur commande, la transmission d'une partie ou de la totalité de la puissance motrice vers une sortie, caractérisé en ce que ledit embrayage électromagnétique est un dispositif d'embrayage selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 10.