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"PERFECTIONNEMENTS AUX EMBRAYAGES A FRICTION A CGi:rTTl7; ELECTROMAGNETIQUE"
La présente invention vise des perfectionnements aux embrayages à friction à commande électromagnétique et s'applique à tout embrayage qui se compose d'un disque en métal magnétique calé sur un arbre, le secondaire de préférence, et qui est interposé entre un plateau solidaire d'un autre arbre, le primaire de préférence, et un contre-plateau mobile, solidaire angulairement dudit plateau, mais pouvant se déplacer
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axialement, ce plateau et ce contre-plateau étant en métal magnétique.
Dans un de ces deux organes, et de préférence dans le plateau, est monté un bobinage, de manière que le flux ma- gnétique engendré lorsque le bobinage est parcouru par un cou- rant, provoque un déplacement axial relatif du contre-plateau vers le plateau, produisant le serrage du disque entre ces deux organes. Le bobinage d'excitation est disposé sur le plateau, au centre du champ magnétique d'attraction, de sorte que les lignes de force traversent le disque de part et d'autre de cette bobine.
Les embrayages de ce genre actuellement connus pré- sentent un' sérieux inconvénient résidant en ce que, au moment du- débrayage, des effets de rémanance se produisent qui empêchent d'obtenir un débrayage franc et net.
La présente invention remédie à cet inconvénient et vise un embrayage à commande électromagnétique/essentiellement caractérisé par l'interposition, sous des segments en métal magnétique rapportés de part et d'autre des surfaces de frotte- ment,tant côté plateau, que côté contre-plateau, de feuilles de clinquant non magnétique, créant des entrefers dans le cir- cuit magnétique, et permettant ainsi de combattre l'effet de la rémanance nuisible au franc débrayage de l'ensemble du dispositif* Le disque lui-même, dans une réalisation avanta- geuse, comporte un disque de clinquant non magnétique enserré entre deux flasques minces de métal magnétique composant l'es- sentiel du disque, récepteur de préférence. Ce disque mince offre l'avantage d'un minimum d'inertie, compatible avec la facilité d'un changement de vitesse.
D'autres avantages et caractéristiques de la pré- sente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite enregard des dessins annexés qui représentent, schéma-
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tiquement et simplement à titre d'exemple, une forme de réa- lisation d'un embrayage électro-magnétique conforme à l'in- vention.
Sur ces dessins
La figure 1 est une coupe axiale d'un embrayage à friction à commande électro-magnétique perfectionné suivant l'invention.
La figure 2 est une vue du disque souple de liaison en forme d'étoile, servant de liaison angulaire entre le contre-plateau et le plateau, avec une déchirure montrant une partie secondaire.
Dans la forme de réalisation représentée à titre d'exemple on fixe, au moyen des boulons , sur l'extrémité d'un arbre menant ou moteur 1, muni d'une collerette 2, un plateau composé de deux pièces, en métal magnétique : un corps 4 et une couronne rapportée 5. Ce plateau comporte, sur une face latérale, un évidement circulaire 6 dans lequel est disposé un bobinage électrique 2 convenablement isolé, ce bobinage constituant l'enroulement de l'électro-aimant devant actionner l'embrayage. L'une des extrémités de cet enroulement est, par exemple, à la masse en 8 dans le corps du plateau 4, tandis que l'autre extrémité 2 est reliée à 'un collecteur 10 d'arrivée de courant, isolé du corps de plateau 4 par un flasque isolant 11.
Ce collecteur 10 est fixé par des vis 12 vissées dans le corps de plateau 4 et isolées par un flasque isolant 13 et des rondelles isolantes 14.
L'alimentation du courant est assurée par un balai 15 d'arri- vée de courant. Un flasque 16 en matière non magnétique est fretté à chaud, par exemple, sur le corps de plateau 4, permettant le bobinage sur ledit corps de plateau 4. La couronne est assemblée par des vis 17 et complète ledit plateau.
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Sur les faces ouvertes de l'U que constituent le corps de plateau 4'et sa couronne.5. sont montés des disques 18 et 1 en fonte spéciale, dont les caractéristiques sont étudiées pour engendrer un frottement approprié. Sous ces disques 18 et 19 sont interposées des feuilles de clinquant 20 et 21, en métal non magnétique, en laiton par exemple et l'ensemble de ces disques est fixé par des rivets ou des broches serties 22 et 23 sur les parties 4 et .5. constituant le plateau.
En regard de ce dernier, est monté un contre-plateau 24 comportant également des disques gj? et 26 en même fonte spéciale et sous lesquels sont interposées des feuilles de clinquant 27 et 28 en métal non magnétique, ces disques 25 et 26 étant assemblés au contre-plateau par des rivets 29 et 30.
Sur ce contre-plateau 24 est fixé un disque souple 31 en forme d'étoile. Le moyeu de ce disque souple 31 est fixé sur le contre-plateau 24 par des vis 32 et une contre plaque de serrage . Aux extrémités 34 des branches du disque souple 31 sont rivés des tocs d'entrainement 35. Les faces latérales 36 de ces tocs d'entraînement peuvent coulisser librement dans les rainures ou mortaises 37 prati- quées dans une couronne 38 en métal non magnétique, en alu- . minium par exemple, fixés par des vis à la couronne faisant partie du plateau.
Entre le plateau et le contre- plateau est disposé, avec un jeu de fonctionnement axial un disque 40 composé de deux flasques 41 et 42 en métal magnétique, entôle d'acier à calibre par exemple, entre lesquels est interposée une feuille de clinquant 43 en métal non magnétique. L'ensemble composant ce disque 40 étant soit rivé, soit assemblé par soudure électrique par points, à titre d'exemple.
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Une disposition avantageuse des deux flasques 41 et 42-consiste en une disposition orthogonale de leurs fibres, afin de compenser leur déformation élastique, par échauffement, pendant la période de frottement par glis- sement. Un complément à ce dispositif consiste en une série d'entailles 43 et 44 judicieusement disposées à l'en- droit des surfaces de frottement pour compenser également les déformations élastiques des flasques 41 et 42. Ce disque 40 est rendu solidaire d'un moyeu 45 monté sur un arbre secondaire, ou récepteur,46 , à cannelures par exemple, par l'intermédiaire de rivets 47.
Le fonctionnement de l'embrayage à friction à commande électro-magnétique perfectionné selon l'invention est le suivant :L'arbre. menant ou moteur 1. étant entraîné en rotation, si on ferme le circuit alimentant la bobine 7, celle-ci étant parcourue par un courant, donne naissance à un champ magnétique. Le flux magnétique a un parcours figuré par le pointillé sur la figure 1, et traverse l'ensemble des pièces constitué par le plateau, le disque et le contre-pla- teau. Le contre-plateau 24 est attiré par le flux et se dépla- ce axialement vers le plateau pour venir en contact contre le disque 40 et serrer ce dernier contre le plateau (4 et 5).
Dans ce mouvement de déplacement axial le contre-plateau 24 doit vaincre l'effort croissant de déformation du disque sou- ple 31, d'ailleurs relativement.faible ; et le serrage du disque provoque, par frottement, l'entraînement de ce dernier, donc de l'arbre secondaire ou mené 46, en fonction de la valeur du courant d'excitation de la bobine 7, jusqu'au moment où la valeur de ce courant d'excitation atteint une valeur telle que le flux engendre-est capable, en fonction du coefficient de frottement des surfaces en contact, d'at- teindre une valeur égale au couple résistant compatible avec
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la valeur du couple moteur, et le glissement cesse pour produire un entraînement positif, la vitesse de l'arbre secondaire devenant égale à la vitesse de l'arbre primaire.
La partie du couple résistant obtenu par le serrage du contre-plateau 24 contre le disque 40 est transmis au plateau par l'intermédiaire des tocs d'entraî- nement privés sur le disque souple 31, solidaire du contre-plateau 24 , et des rainures ou mortaises 37 de la couronne 8 fixée sur la couronne 2 du plateau. La dispo- sition des tocs d'entraînement est telle qu'en aucune façon, sous l'effet du couple, les branches composant le disque souple 31 ne puissent travailler en torsion.
Dès que le courant d'excitation de la bobine est coupé,'le flux devenant nul et, la remanance annulée par les entrefers créés par les feuilles de .clinquant en.matière non magnétique, le dégagement du contre-plateau 24 s'effectue par le rappel élastique des branches du dis- que souple 31, et le débrayage de l'ensemble du dispositif a lieu.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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"IMPROVEMENTS IN FRICTION CLUTCHES A CGi: rTTl7; ELECTROMAGNETIQUE"
The present invention aims at improvements to electromagnetically controlled friction clutches and applies to any clutch which consists of a magnetic metal disc wedged on a shaft, the secondary preferably, and which is interposed between a plate secured to another shaft, the primary preferably, and a movable counter-plate, angularly secured to said plate, but able to move
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axially, this plate and this back plate being made of magnetic metal.
In one of these two members, and preferably in the plate, is mounted a coil, so that the magnetic flux generated when the coil is traversed by a current, causes a relative axial displacement of the counter-plate towards the plate, producing the clamping of the disc between these two organs. The excitation winding is placed on the plate, in the center of the attractive magnetic field, so that the lines of force pass through the disk on either side of this coil.
The presently known clutches of this kind have a serious drawback, which is that, at the moment of disengagement, remanence effects occur which prevent a clean and clear disengagement from being obtained.
The present invention overcomes this drawback and aims at an electromagnetically controlled clutch / essentially characterized by the interposition, under segments of magnetic metal attached to either side of the friction surfaces, both on the plate side and on the counter side. plate, of sheets of non-magnetic foil, creating air gaps in the magnetic circuit, and thus making it possible to combat the effect of remanence detrimental to the free disengagement of the entire device * The disc itself, in one embodiment advantageous, comprises a disc of non-magnetic foil sandwiched between two thin flanges of magnetic metal making up the main part of the disc, preferably a receiver. This thin disc offers the advantage of a minimum of inertia, compatible with the ease of a gear change.
Other advantages and characteristics of the present invention will emerge from the description which follows, made with reference to the accompanying drawings which represent, diagram-
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Simply and simply by way of example, one embodiment of an electromagnetic clutch according to the invention.
On these drawings
Figure 1 is an axial section of an improved electromagnetically controlled friction clutch according to the invention.
FIG. 2 is a view of the star-shaped flexible connecting disc, serving as an angular connection between the counter-plate and the plate, with a tear showing an abutment.
In the embodiment shown by way of example is fixed, by means of bolts, on the end of a driving shaft or motor 1, provided with a collar 2, a plate composed of two parts, in magnetic metal: a body 4 and an attached crown 5. This plate comprises, on one side face, a circular recess 6 in which is disposed a suitably insulated electrical winding 2, this winding constituting the winding of the electromagnet to actuate the clutch . One of the ends of this winding is, for example, to the mass at 8 in the body of the plate 4, while the other end 2 is connected to a collector 10 of current inlet, isolated from the plate body. 4 by an insulating flange 11.
This manifold 10 is fixed by screws 12 screwed into the plate body 4 and isolated by an insulating flange 13 and insulating washers 14.
The current is supplied by a current supply brush 15. A flange 16 made of non-magnetic material is heat shrunk, for example, on the plate body 4, allowing winding on said plate body 4. The crown is assembled by screws 17 and completes said plate.
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On the open faces of the U formed by the plate body 4 'and its crown. 5. special cast iron discs 18 and 1 are mounted, the characteristics of which are designed to generate an appropriate friction. Under these discs 18 and 19 are interposed sheets of foil 20 and 21, in non-magnetic metal, brass for example, and all of these discs are fixed by rivets or crimped pins 22 and 23 on parts 4 and. 5. constituting the tray.
Opposite the latter, is mounted a backing plate 24 also comprising discs gj? and 26 in the same special cast iron and under which are interposed sheets of foil 27 and 28 of non-magnetic metal, these discs 25 and 26 being assembled to the backing plate by rivets 29 and 30.
On this back plate 24 is fixed a flexible disc 31 in the shape of a star. The hub of this flexible disc 31 is fixed to the back plate 24 by screws 32 and a back clamping plate. Drive pins 35 are riveted to the ends 34 of the branches of flexible disc 31. The lateral faces 36 of these drive pins can slide freely in the grooves or mortises 37 made in a ring 38 made of non-magnetic metal, in alu-. minimum for example, fixed by screws to the crown forming part of the plate.
Between the plate and the counter-plate is arranged, with an axial operating clearance, a disc 40 composed of two flanges 41 and 42 of magnetic metal, sheet steel with a gauge for example, between which is interposed a sheet of shim 43 in non-magnetic metal. The assembly making up this disc 40 is either riveted or assembled by electrical spot welding, by way of example.
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An advantageous arrangement of the two flanges 41 and 42 consists of an orthogonal arrangement of their fibers, in order to compensate for their elastic deformation, by heating, during the period of friction by sliding. A complement to this device consists of a series of notches 43 and 44 judiciously placed at the location of the friction surfaces to also compensate for the elastic deformations of the flanges 41 and 42. This disc 40 is made integral with a hub 45. mounted on a secondary shaft, or receiver, 46, with splines for example, by means of rivets 47.
The operation of the improved electromagnetically controlled friction clutch according to the invention is as follows: The shaft. driving or motor 1. being driven in rotation, if the circuit supplying the coil 7 is closed, the latter being traversed by a current, gives rise to a magnetic field. The magnetic flux has a path shown by the dotted line in FIG. 1, and crosses the set of parts constituted by the plate, the disc and the back plate. The backing plate 24 is attracted by the flow and moves axially towards the plate to come into contact with the disc 40 and to clamp the latter against the plate (4 and 5).
In this movement of axial displacement, the counter-plate 24 must overcome the increasing force of deformation of the flexible disc 31, which is moreover relatively low; and the tightening of the disc causes, by friction, the drive of the latter, therefore of the secondary or driven shaft 46, depending on the value of the excitation current of the coil 7, until the value of this excitation current reaches a value such that the flux generates-is capable, as a function of the coefficient of friction of the surfaces in contact, of reaching a value equal to the resistive torque compatible with
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the value of the motor torque, and the slip ceases to produce a positive drive, the speed of the secondary shaft becoming equal to the speed of the primary shaft.
The part of the resistive torque obtained by the clamping of the backing plate 24 against the disc 40 is transmitted to the plate by means of the private drive pins on the flexible disc 31, integral with the backing plate 24, and of the grooves. or mortises 37 of the crown 8 fixed on the crown 2 of the plate. The arrangement of the drive pins is such that in any way, under the effect of the torque, the branches making up the flexible disc 31 cannot work in torsion.
As soon as the excitation current of the coil is cut off, the flux becoming zero and, the remanance canceled by the air gaps created by the sheets of .clinquant in non-magnetic material, the release of the backing plate 24 is effected by the elastic return of the branches of the flexible disc 31, and the disengagement of the entire device takes place.
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