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Embrayage à lames à actionnement électro-magnétique
Cette invention a pour objet un embrayage à lames à actionnement électro-magnétique, approprié nota+ ment pour les mécanismes de changement de vitesse des véhicules automobiles, dans lesquels des embrayages de ce genre sont utilisés pour passer d'une vitesse à une autre.
Les embrayages connus de ce type présentent l'inconvénient de ne pouvoir transmettre des puissances suffisantes, compte tenu de la grandeur admissible
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dans des mécanismes de bottes de vitesses d'automobiles et, au surplus, de présenter une rémanence considérable.
Selon l'invention, on obtient une augmentation de la puissance¯de l'embrayage tout en éliminant en même temps la rémanence dans une grande mesure en fabri- quant les lames en minces disques d'un seul tenant de matière ferro-magnétique, puis en établissant le paquet de lames ou feuilles de façon qu'il présente, dans une zone annulaire, des interruptions ou perfo- rations et de manière que le flux de lignes de force passe essentiellement par les parties principales des lames et qu'il ne se produise un retour de flux qu'en une faible partie à travers les barrettes de section relativement faible qui subsistent entre les interruptions des diverses lames ou feuilles.
Avec de nombreuses lames minces, la force magnéto-motrice à dépenser reste la même qu'avec un petit nombre de disques épais, tandis que le nombre des surfaces de friction ainsi que la puissance de l'embrayage sont augmentés. Les nombreux disques minces impliquent, en outre, une subdivision d'autant plus fréquente du flux de rémanence et suppriment à peu près la rémanence restante tant par leur élasticité que par l'effet de dérivation des barrettes. En même temps, ce système présente vis-à-vis des embrayages à lames connus l'avantage, du point de vue technique d'atelier, que les lames sont estampées à partir d'une tôle unique et peuvent être fabriquées de la façon la plus simple possible en toute épaisseur, une tension ini- tiale pouvant aussi être obtenue le cas échéant par
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emboutissage.
On obtient ainsi de nouveau une usure uniforme et, par suite, un indice de friction constant et un couple de rotation constant.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on obtient une augmentation de puissance sans augmentation @ de la force magnéto- motrice à dépenser ainsi qu'une excellente transmission du couple de rotation du fait que les minces couronnes de tôles ferro-magnétiques ne sont traversées par le flux de lignes de force magnétique que dans un seul sens, tandis que le retour de flux magnétique se fait en passant par des pièces d'embrayage en matière ferro- magnétique. C'est pourquoi les lames intérieures de ltembrayage à lames sont par exemple insérées dans un anneau en matière non magnétique et cela de manière que les lames s'engagent par des griffes appropriées dans des rainures de l'anneau non magnétique.
On peut aussi monter l'embrayage sans utiliser un anneau de ce genre, par exemple de façon que les lames ne s'en- gagent que par des 'griffes étroites individuelles faisant saillie vers l'intérieur dans un manchon claveté sur l'arbre, de manière qu'il reste entre les lames du manchon un espace d'air relativement grand.
Mais dans tous les cas indiqués ici, le flux de force ne se ferme prématurément que partiellement à travers ces barres, tandis qu'il passe essentiellement à travers les parties principales du paquet de lames, toutes les lames se touchant mutuellement d'une manière complète. On établit alors les lames extérieures d'un seul tenant sous la forme d'anneaux de tôle pleins qui
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@ portent sur leur périphérie extérieure des griffes à l'aide desquelles elles se placent dans l'élément extérieur de l'embrayage.
Plusieurs exemples de réalisation de l'invention sont illustrés par les dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une coupe longitudinale d'un embrayage à lames.
La figure 2 est également une coupe illustrant une variante de l'exemple de la figure 1.
La figure 3 représente une lame extérieure.
La figure 4 représente une lame intérieure.
La figure 5 montre une variante de la forme des perf orations.
La figure 6 représente une autre variante de la forme des lames.
La figure 7 est une coupe longitudinale schématique d'un embrayage comportant un anneau non magnétique destiné à recevoir un paquet de lames.
La figure 8 est une élévation d'une lame inté- rieure.
La figure 9 représente une lame extérieure.
La figure 10 est une coupe longitudinale partielle d'un embrayage dans lequel un anneau non magnétique est supprimé et les lames intérieures reposent direc- tement par des griffes saillantes sur l'un des manchons d'embrayage.
La figure 11 représente la forme des lames inté- rieures de l'embrayage de la figure 10.
Dans la figure 1, l'une des moitiés de l'embrayage fait corps avec un pignon et l'autre moitié avec un
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arbre. Le corps magnétique 1 est claveté sur le pignon 5, qui est monté à rotation sur l'arbre 10 et porte dans sa chambre annulaire la bobine excita- trice 2, dont les deux bornes sont connectées d'un côté à la masse et de l'autre à l'anneau frottant 3, qui est emmanché sur le corps magnétique 1 en inter- calant entre eux une garniture isolante 4. Le corps magnétique 1 possède, en outre, des griffes la dans lesquelles s'engagent les lames extérieures 8. Le manchon 7 est monté sur l'arbre cannelé 10 auquel il est relié par sa conformation; ce manchon est avan- tageusement fabriqué en matière non magnétique et les lames intérieures 9 s'engagent dans sa denture.
Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 2, le corps magnétique 1 est claveté directement sur un arbre 11. Un corps annulaire 12 comportant des griffes 12a en matière non magnétique, dans lesquelles s'enga- gent les lames extérieures 8, est posé à la presse sur le corps magnétique 1. Les lames intérieures 9 sont montées dans le tronçon d'arbre 13 cannelé de façon correspondante. A la place de la plaque de fer- meture 6 de l'exemple de réalisation que montre la figure 1, on utilise dans la construction suivant la figure 2 des lames non perforées. Les lames 14,15 peuvent servir comme telles.
La figure 3 représente les perforations pratiquées dans les lames extérieures et la figure 4 représente les perforations pratiquées dans une lame intérieure.
La forme des perforations selon la figure 5 permet d'obtenir une action élastique particulièrement bonne
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des lames, tandis que la lame selon la figure 6 présente des perforations circulaires. Les perfora- tions peuvent naturellement comporter une forme quelconque.
Le mode de fonctionnement de cet embrayage est le suivant :
Lorsqu'on met la bobine excitatrice 2 en circuit, il s'établit un champ magnétique, qui s'étend dans le sens de la ligne pointillée c'est-à-dire qui traverse principalement le paquet de lames deux fois dans le sens axial, mais une partie du flux de force se ferme déjà prématurément à travers les barrettes ménagées entre les perforations des lames. Lorsque le courant est coupé, trois actions de la rémanence s'opposent, à savoir:1 la subdivision fréquente du paquet de lames, 2 l'élasticité des diverses lames et 3 la dérivation du flux de rémanence du corps magnétique en particulier par la première lame 8a s'appliquant sur le corps magnétique et s'engageant dans le système de griffes extérieur de ce corps.
Ce disque 8a contribue dans une importante mesure à la diminution de l'effet de la rémanence et pourrait aussi être construit sans perforations. Il tourne avantageusement avec le corps magnétique 1 et sert ainsi en même temps d'élément de protection mécanique du corps magnétique 1, dont la matière n'est pas très appropriée à supporter des sollicitations mécaniques (friction).
Les modes de réalisation selon les figures 7 à 9 et les figures 10 et 11 illustrent le développement de l'embrayage en vue de n'obtenir le flux de lignes de force magnétique que dans un seul sens.
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Dans les deux modes de réalisation, l'une des moitiés de l'embrayage est reliée à un pignon et son autre moitié est solidarisée par sa forme avec un arbre. Le corps magnétique est désigné par 20, et 21 désigne le pignon qui est monté à rotation sur l'arbre 22. Le corps magnétique renferme dans sa chambre annu- laire la bobine excitatrice 23, dont les deux bornes sont connectées d'une part à la masse et de l'autre à l'anneau de frottement 24, qui est emmanché sur le corps magnétique avec interposition entre eux d'une garniture isolante 25. Le corps magnétique 30 possède, en outrer des griffes 26 dans lesquelles s'engagent les lames extérieures 27.
Sur l'arbre 22 est, en outre, calé un manchon 36 en matière ferro-magnétique, sur lequel est également claveté un anneau 30 en matière non magnétique qui comporte des rainures dans lesquelles s'engagent les lames intérieures 31. Le disque 32 coulissant axialement sert au retour du flux de force magnétique.
La figure 10 représente un exemple de réalisation de ces embrayages à lames dans lequel (à la différence de la figure 7) l'anneau non magnétique 30 est supprimé et, à la place, les lames intérieures correspondantes 33 (Fig.ll) possèdent de hautes barrettes 34, qui s'engagent partiellement dans les rainures 35 du manchon 36 claveté sur l'arbre 22 Dans ce cas, l'iso- lement magnétique nécessaire des lames par rapport au manchon 36 n'est pas obtenu par intercalation d'un anneau non magnétique 30 (comme dans la figure 7) mais par des évidements ménagés entre les barrettes des
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lames 33. Ces évidements ne sont prévus que dans les lames intérieures 33, tandis que les lames extérieures 27 sont les mêmes pour les deux modes de réalisation (Figs. 7 et 10).
Pour ménager les surfaces de frottement, ainsi que pour faire dériver le flux de rémanence, on peut avantageusement insérer un disque 38 en matière plus dure, comme le montre par exemple la figure 10.
Cet embrayage fonctionne de la façon suivante :
Lors de la mise en circuit de la bobine excita- trice 23, il se forme un champ magnétique, qui s'étend dans le sens de la ligne pointillée, c'est-à-dire qui ne traverse principalement le paquet de lames que suivant une seule direction et cela dans le sens axial.
Le flux de force se ferme par le corps magnétique 20, le paquet de lames (lames extérieures et lames intérieures), le disque 32 et le manchon 36.
Dans certains cas, la bobine excitatrice 23 peut être disposée dans l'élément d'embrayage 36 au lieu de l'être dans l'élément d'embrayage 20. Dans ce cas, l'anneau de frottement 24 pourrait aussi être emmanché sur l'élément d'embrayage 36 au lieu de l'être sur l'élément d'embrayage 20. En principe, on peut aussi naturellement faire permuter les éléments d'embrayage 20 et 36, de façon que par exemple le pignon 21 soit relié à l'élément d'embrayage 36 et l'élément d'embra- yage 20 à l'arbre 22. Au lieu d'un pignon et d'un arbre, deux tronçons d'arbres ou d'autres pièces peuvent aussi, bien entendu, être accouplés par cet embrayage. En outre, le nombre des griffes des lames peut être quelconque.