Mécanisme d'embrayage centrifuge à commande électromagnétique Dans les mécanismes d'embrayage centri fuges à commande électromagnétique, les en roulements électromagnétiques sont alimentés de façon à produire le débrayage instantané ou presque instantané du disque d'embrayage en arrêtant la rotation de masselottes mobiles qui font déplacer des organes faisant s'appli quer le disque d'embrayage contre un plateau fixe et au moins un plateau mobile lorsqu'el les sont soumises à la force centrifuge.
Dans les mécanismes d'embrayage connus, les masselottes mobiles sont soumises à l'ac tion de la force centrifuge et à celle d'organes élastiques calculés de façon que les effets de la force centrifuge soient notablement supé rieurs aux réactions produites par ces organes, afin que le débrayage ne puisse se produire, lorsque les énroulements électromagnétiques ne sont pas alimentés, que pour des vitesses de rotation relativement faibles de l'arbre moteur, ce qui permet, lorsque ces mécanismes d'em brayage sont montés sur un véhicule automo bile, d'utiliser pour le ralentissement l'effet qui est connu sous le nom de frein moteur. Cette construction présente un certain nombre d'in convénients.
En particulier les organes autour desquels les masselottes soumises à la force centrifuge pivotent ont des coefficients de frot tement variant en fonction de nombreux fac- teurs, ce qui modifie l'action de l'embrayage en faisant varier la vitesse de rotation pour la quelle le débrayage a lieu sans que les enrou lements électromagnétiques soient alimentés.
En outre, il arrive qu'une ou plusieurs des masselottes reviennent à la position pour la quelle le mécanisme est débrayé, tandis que certaines autres masselottes sont encore à la position pour laquelle le mécanisme est em brayé ou tout au moins dans des positions intermédiaires, ce qui provoque fréquemment le grippage de certaines pièces et leur détério ration rapide.
La présente invention a pour but de remé dier à ces inconvénients.
Conformément à l'invention, le mécanisme d'embrayage centrifuge à commande électro magnétique comprend un plateau d'embrayage fixe axialement, un plateau d'embrayage mo bile axialement et un disque de commande du plateau d'embrayage mobile et est caractérisé en ce que la partie centrifuge du mécanisme, qui est entraînée en rotation par l'arbre moteur lorsque les enroulements électromagnétiques ne sont pas alimentés, comporte une came pour la commande du plateau d'embrayage mobile, cette came étant déplacée axialement pour pro duire l'embrayage par des galets roulant sur une rampe qu'elle présente, ces galets étant montés à une extrémité de masselottes pivo tantes,
soumises à la force centrifuge et calcu lées de façon qu'elles soient amenées dans une position pour laquelle elles sont verrouillées par des organes tarés, ces masselottes étant ramenées rapidement à leur position de départ, pour provoquer le débrayage, par des éléments élastiques dont l'action devient prépondérante par rapport à celle de la force centrifuge, lors que cette dernière décroît d'une grandeur suf fisante.
Une forme d'exécution de l'objet de l'in vention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé. La fig. 1 est une coupe-élévation longitu dinale du mécanisme d'embrayage constituant cette forme d'exécution ; la fig. 2 est une coupe-élévation partielle, à plus grande échelle, montrant une position caractéristique d'un des organes du mécanisme d'embrayage représenté à la fig. 1 ; la fig. 3 est une coupe, à plus grande échelle, suivant la ligne<I>111-11l</I> de la fig. 2.
Le mécanisme d'embrayage représenté et décrit ci-dessous est destiné à transmettre, lors qu'on le désire et de façon automatique, le mouvement de rotation d'un arbre moteur 1, qui peut, par exemple, être le vilebrequin d'un moteur à combustion interne, à un arbre à en traîner 2 qui, dans le cas considéré ci-dessus, est, par exemple, l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses.
L'arbre 1 porte et entraîne un plateau fixe axialement 3 dont la face 3cc forme une glace d'embrayage. Ce plateau supporte, à sa péri phérie, une cloche 4, à laquelle il est relié au moyen de boulons 5.
La cloche 4 présente un fond plan 6 dans un trou médian duquel est disposée la cage extérieure d'un roulement à billes 7 dont la cage intérieure est enfilée sur un arbre creux 8.
L'arbre creux 8 présente une partie canne lée 9 sur laquelle est enfilé un manchon can nelé 10 de support d'un disque 11 porteur de garnitures de friction 12. Ce disque 11 est normalement maintenu contre le fond 6 de la cloche 4 par un ressort 13 qui prend appui contre des butées 14, soli daires de l'arbre creux 8.
La partie antérieure de l'arbre creux 8 sup porte, montée folle sur lui, une came 15 qui prend appui, par l'intermédiaire d'une butée à billes 16, contre un disque de commande 17 porté et guidé par des boulons 18 vissés dans des taraudages pratiqués à cet effet dans un plateau mobile axialement 19 porté et guidé par les boulons 5 servant à relier le plateau 3 à la cloche 4.
Des ressorts 20 sont interposés entre le plateau 19 et le plateau 3, ces ressorts étant destinés à repousser le plateau 19 contre un épaulement annulaire formé dans la cloche 4.
Le plateau mobile 19 est destiné à serrer, lorsqu'il est poussé dans le sens de la flèche <B>il,</B> la glace 3a du plateau fixe 3 pour produire l'embrayage d'un disque 21 comportant des garnitures de friction 22. Lorsque ce dernier disque est embrayé, il entraîne l'arbre 2 dans le mouvement de rotation dans lequel il est lui- même entraîné. L'arbre 2 présente une partie cannelée 23 sur laquelle le disque 21 est enfilé.
Le mouvement de coulissement du plateau mobile 19 dans le sens de la flèche f 1 a lieu lorsque ce plateau est poussé par des ressorts 24 qui prennent appui, d'une part, contre lui et, d'autre part, contre le fond de coupelles 25 disposées dans des trous percés près de la péri phérie du disque 17.
Le déplacement du disque 17 est obtenu par le déplacement, dans le sens de la flèche <B>f</B> l, de la came 15 commandée par le mouvement des masselottes 26 qui portent, à une extrémité, des galets de roulement 27. Ces masselottes sont articulées autour d'axes 28.
Ces axes 28 sont montés dans des chapes 29 formées à égale distance angulaire les unes des autres à la périphérie d'un flasque circu laire 30 solidaire de l'arbre creux 8.
Lorsque l'arbre moteur 1 tourne, il en traîne le plateau 3 et, par suite, également la cloche 4.
Le disque 11 étant poussé par le ressort 13, sa garniture de friction 12 prend appui contre le fond 6 de la cloche et, par suite, ce disque est également entraîné en rotation en entraînant l'arbre creux 8, dont il est solidaire en rotation. Ce dernier arbre tournant, les masselottes 26 sont entraînées dans le même mouvement et, par suite, sont soumises aux effets de la force centrifuge, ce quia pour effet de les faire pivoter autour de leurs axes 28 de façon qu'elles viennent occuper la position représentée à la fig. 2.
Lorsque les masselottes pivotent de la posi tion représentée à la fig. 1 à la position repré sentée à la fig. 2, leurs galets de roulement 27 roulent sur la rampe de la came 15, qui est poussée dans le sens de la flèche f' et qui, par suite, provoque l'embrayage en déplaçant, comme cela a été expliqué, le disque 17 puis, par l'intermédiaire des ressorts 24, le plateau mobile 19 contre l'action des ressorts 20.
Lorsqu'on désire débrayer, on alimente le bobinage 31 d'un électro-aimant 32, qui est rendu solidaire, au moyen de boulons 33, d'un carter 34 enveloppant le mécanisme d'em brayage.
Le champ magnétique produit par le bobi nage 31 a pour effet d'attirer le disque 11 qui forme armature et, par suite, d'écarter les gar nitures de friction 12 du fond 6 de la cloche 4.
Le carter 34 et l'électro-aimant 31 étant immobiles, lorsque le disque 11 est attiré et collé contre les pièces polaires de l'électro aimant 32, l'arbre creux 8 est freiné et arrêté, ce qui a pour effet d'arrêter en même temps la rotation des masselottes 26. Ces dernières, n'étant plus soumises à la force centrifuge, viennent de nouveau occuper la position repré sentée à la fig. 1 pour laquelle le disque d'em brayage 21 n'est plus entraîné.
Pour obtenir un fonctionnement convena ble du mécanisme d'embrayage décrit ci-dessus, il est nécessaire que le mouvement de ces dif férentes pièces mobiles s'effectue d'une façon particulière et cela toujours identiquement.
1. L'embrayage de l'arbre à entraîner doit être effectué de façon progressive.
2. Le débrayage de ce même arbre doit au contraire être effectué de façon instantanée pour éviter de consommer inutilement une puissance appréciable en frottement et pour permettre le passage aisé d'un rapport de vi tesses à un autre rapport de vitesses. 3. Afin de permettre l'utilisation du frein moteur, le débrayage, sans alimentation du bo binage 31, ne doit avoir lieu que pour une vitesse de rotation réduite et constante de l'ar bre moteur. Pour répondre à ces différentes conditions, comme le montre le dessin, les axes 28, autour desquels pivotent les masselottes 26, supportent ces dernières par l'intermédiaire de roulements à rouleaux 35, de façon que le pivotement de ces masselottes soit le plus aisé possible.
Les galets de roulement 27, qui prennent appui sur la rampe de la came 15, sont de la même façon montés sur un axe 36 disposé à la partie antérieure des masselottes par l'inter médiaire de roulements 37.
Ce mode particulier de montage permet de connaître, avec suffisamment de précision, les pertes dues aux roulements 35, d'une part, et 36, d'autre part, ce qui permet de calculer la masse des masselottes 26 en même temps que le profil exact de la rampe de la came et de déterminer ainsi la position que doivent occu per les masselottes lorsque le mécanisme d'em brayage est en position embrayée. En effet, dans cette dernière position, les masselottes sont soumises aux effets de la force centrifuge et, dans certains cas, à l'action des ressorts 20 et 24, qui sont comprimés et qui tendent à ramener les masselottes vers la position pour laquelle le mécanisme est débrayé.
La position des masselottes, lorsque le mé canisme est embrayé, peut, par exemple, être calculée de façon que l'action de ces ressorts soit nulle ou approximativement nulle. Dans ce cas, les axes 36 et 28 doivent être approximati vement tangents aux génératrices d'un cylin dre fictif dont l'axe serait confondu avec celui des arbres 1 et 2. Cette position, qui corres pond à une position d'équilibre instable des masselottes, peut varier légèrement en tenant compte des pertes par frottement dues aux rou lements 35 et 37.
Afin que, lorsqu'on désire débrayer, les masselottes 26 ne puissent pas rester dans la position d'équilibre instable ou éventuellement au-delà de cette position dans laquelle elles sont amenées sous les effets de la force centri fuge, des ressorts 38 qui, suivant la forme d'exécution représentée, sont des ressorts- lames, sont fixés au moyen de vis 39 sur le flasque 30 pour que les extrémités libres de ces ressorts prennent appui, comme le montre notamment la fig. 2, contre l'extrémité libre arrondie 26a de chacune des masselottes.
Les ressorts 38 sont conformés approxima tivement en forme de ,r, de façon que les bran ches de ces r prennent appui, lorsque les mas- selottes sont à leur position haute, contre les branches des chapes 29 formées par le flasque 30, afin de servir de butées limitant la course vers le haut des masselottes et les empêcher de dépasser la position pour laquelle elles se ront verrouillées.
On voit, en considérant notamment la fig. 2, que la projection verticale des forces exer cées par les ressorts 38 est de sens opposé à celui de la force centrifuge, de sorte que ces ressorts tendent toujours à ramener vers le bas lesdites masselottes et, par suite, à provoquer le débrayage.
Comme cela a été expliqué ci-dessus, afin de permettre l'utilisation du frein moteur, il est nécessaire que la partie centrifuge du mé canisme susdécrit reste en position embrayée même pour des vitesses très réduites de l'ar bre moteur.
Il est nécessaire également que les masselot- tes sollicitées, d'une part, dans un sens, par la force centrifuge et, d'autre part, dans l'autre sens, par la somme des forces exercées par les ressorts 38 et les ressorts 20 et 24, ne puissent pas se déplacer le long de la rampe de la came 15.
Pour obtenir ce résultat, chaque masse- lotte 26 présente un alésage transversal 40 (fig. 3) dans lequel est disposé un ressort 41 prenant appui, à l'une de ses extrémités, con tre le fond d'un bouchon fileté 42 vissé dans une partie taraudée de cet alésage. L'autre ex trémité du ressort 41 prend appui contre une bille 43 qui peut rouler sur la face interne de l'une des branches de la chape 29.
Lorsque les masselottes atteignent leur po sition de levée maximum, les billes 43, portées par chacune d'elles, entrent partiellement dans les encoches 44 pratiquées à cet effet dans les chapes 29, ce qui assure le verrouillage.
La tension des ressorts 41 étant facilement réglable, en vissant plus ou moins les bouchons filetés 42, la dureté du verrouillage peut être réglée à volonté.
Suivant une forme d'exécution préférée, la position des masselottes, lorsque le mécanisme est embrayé, est calculée, comme cela a été expliqué, de façon qu'on puisse négliger l'ac tion des ressorts 20 et 24, ce qui permet de considérer seulement l'action de la force cen trifuge, l'action antagoniste due à l'élasticité des ressorts 38 et la dureté du verrouillage. Il est, par suite, facile de régler le mécanisme en choisissant la force des ressorts de façon que leur action soit égale à celle de la force centri fuge pour une vitesse de rotation déterminée et, connaissant la grandeur de la discontinuité créée par le verrouillage, de n'obtenir le dé brayage que pour une vitesse de rotation choi sie, notablement plus petite que la vitesse précédemment considérée.
La dureté du ver rouillage pouvant être considérée comme une constante, ainsi que la force élastique des res sorts, le débrayage est, par suite, toujours pro duit franchement et à une vitesse constante, ce qui permet l'utilisation du frein moteur jus qu'à cette vitesse et empêche que le moteur puisse caler en cas d'arrêt brusque.
Suivant une forme d'exécution non repré sentée, le mécanisme d'embrayage ne comporte pas de ressorts, tels que les ressorts 38. Dans ce cas, le verrouillage, au moyen des billes 43 poussées par les ressorts 41, est effectué dans une position telle que les masselottes 26 n'ont pas atteint leur position d'équilibre instable, de sorte que le mouvement de descente de ces masselottes est provoqué, toujours pour la même vitesse de rotation du moteur que celle considérée précédemment, par les actions con- juguées des ressorts 20 et 24, qui tendent tou jours à repousser la came 15 dans le sens con traire à la flèche f1. Dans ce cas, il est avantageux de prévoir des moyens de réglage du tarage des ressorts 20 et 24, afin que leurs actions s'exercent de la façon recherchée.
Suivant une autre forme d'exécution éga lement non représentée, la came 15 présente à sa périphérie une partie dont la courbure est légèrement inclinée et opposée à celle de la courbure représentée, de façon que les masse- lottes prennent appui sur cette partie de la came lorsque le mécanisme est embrayé, les masse- lottes ayant dépassé la position d'équilibre ins table.
Dans ce cas, à partir du moment où les masselottes ont dépassé cette position d'équi libre instable, l'action des ressorts 20 et 24 est dirigée dans le même sens que celle de la force centrifuge et, par suite, la résultante de ces deux forces devient prépondérante par rapport à l'action des ressorts 38, jusqu'au moment où la grandeur de la force centrifuge décroît suf fisamment pour que celle des ressorts 38 de vienne de nouveau prépondérante en provo quant le débrayage instantané.