FR2476208A2 - EM clutch for pulley driven engine radiator cooling fan - is displaced w.r.t. engine drive shaft in order to be opposite radiator and is driven by belt and pulley system - Google Patents

Abstract

The clutch is thermostatically controlled to operate an engine radiator cooling fan when the coolant temp. exceeds a set level. The clutch couples the cooling fan to its drive shaft which is belt and pulley driven from the engine crankshaft. A drive plate is keyed to the pulley driven shaft and has an annular friction surface set into its face. A boss which carries the cooling fan has studs projecting into holes in a ferromagnetic armature ring which faces the friction surface on the drive plate. This is displaced w.r.t. the axis of the engine such as to be opposite the radiator which is itself displaced w.r.t. the engine's axis. The drive link between the engine output shaft and that of the clutch is assured by a system of belts and pulleys. An electromagnet placed on the side of the drive plate opposite the armature, is activated by an engine water temperature transducer, causing the armature to be pulled up against the friction surface and so drive the fan boss via the projecting studs. Holes in the drive plate ensure the magnetic flux passes through the armature rather than the studs.

Description

L'invention concerne un dispositif d'embrayage électromagné-tique, notamment pour l'entraînement d'un ventilateur de véhicule automobile à partir du moteur de ce véhicule, du type décrit au Brevet principal, et notamment dans les revendications 1 à 5 de celui-ci. The invention relates to an electromagnetic clutch device, in particular for driving a motor vehicle fan from the engine of this vehicle, of the type described in the main patent, and in particular in claims 1 to 5 of that -this.

Dans un embrayage électromagnétique à pièce menante et pièce menée, le flux magnétique créé par une bobine devant laquelle se trouve une pièce polaire menante doit, pour etre efficace, sortir de cette pièce polaire, circuler dans une armature solidaire de la pièce menée et pénétrer à nouveau dans la pièce polaire. In an electromagnetic clutch with a driving part and driven part, the magnetic flux created by a coil in front of which is a driving pole piece must, to be effective, leave this pole piece, circulate in a frame integral with the driven piece and penetrate at new in the pole piece.

Le plus souvent, pour éviter que le flux magnétique circule seulement dans la pièce polaire sans pénétrer dans l'armature, on prévoit dans la pièce polaire des ajours d'une dimension telle que les passages étroits offerts au flux soient insuffisants pour la circulation de la plus grande partie de ce dernier, de sorte que le flux magnétique sort de la pièce et exerce son action d'attraction sur l'armature. Most often, to prevent the magnetic flux from flowing only in the pole piece without penetrating into the armature, provision is made in the pole piece for openings of a size such that the narrow passages offered to the flux are insufficient for the circulation of the greater part of the latter, so that the magnetic flux leaves the part and exerts its action of attraction on the armature.

Ces dispositifs connus présentent un certain nombre d'inconvénients, qui sont évités par l'invention décrite au
Brevet principal, et selon laquelle, pour la circulation dans l'armature du flux magnétique issu de la bobine de l'électroaimant, la pièce polaire comprend deux parties, l'une et l'autre à perméabilité magnétique élevée, en principe non ajourées, et solidarisées l'une avec l'autre par un anneau en matériau amagnétique.These known devices have a certain number of drawbacks, which are avoided by the invention described in
Main patent, and according to which, for the circulation in the armature of the magnetic flux coming from the coil of the electromagnet, the pole piece comprises two parts, one and the other with high magnetic permeability, in principle not perforated, and secured to each other by a ring of non-magnetic material.

Dans le mode de réalisation décrit au Brevet principal, le dispositif d'embrayage électromagnétique est monté fixement en bout du moteur à combustion interne du véhicule, et l'arbre menant de ce dispositif, dont la pièce polaire est solidaire en rotation, est entraîné par l'intermédiaire d'une poulie qui est fixée sur la périphérie de la pièce polaire et qui est entraînée elle-même par le moteur au moyen d'une courroie. In the embodiment described in the main patent, the electromagnetic clutch device is fixedly mounted at the end of the internal combustion engine of the vehicle, and the drive shaft of this device, the pole piece of which is integral in rotation, is driven by via a pulley which is fixed on the periphery of the pole piece and which is itself driven by the motor by means of a belt.

Cette disposition, convenable lorsque le radiateur, dans lequel circule le liquide de refroidissement du moteur, est placé en regard de l'extrémité correspondante du moteur, n'est pas toujours applicable, notamment dans le cas des véhi- cules à moteur arrière, par exemple des autocars, des autobus, etc ...  This arrangement, suitable when the radiator, in which the engine coolant circulates, is placed opposite the corresponding end of the engine, is not always applicable, in particular in the case of rear engine vehicles, for example. example of coaches, buses, etc ...

En effet, dans certains véhicules, le radiateur et son ventilateur sont déportés latéralement par rapport à 1 'a- xe du moteur. L'entrainement du ventilateur par l'embrayage électromagnétique, quand celui-ci est monté fixement sur le moteur, pose alors un problème de liaison entre le ventilateur et la pièce menée de l'embrayage. In fact, in certain vehicles, the radiator and its fan are offset laterally with respect to the engine axle. The drive of the fan by the electromagnetic clutch, when the latter is fixedly mounted on the engine, then poses a problem of connection between the fan and the driven part of the clutch.

L'invention a pour but d'adapter au mieux, sans augmentation sensible du court, le dispositif faisant l'objet du brevet principal, au cas où le radiateur est déporté latéralement par rapport au moteur. Elle propose à cet effet un dispositif d'embrayage électromagnétique, selon l'une des revendications 1 à 5 du brevet principal, caractérisé en ce qu'il est monté en regard du radiateur, et donc déporté latéralement par rapport à l'axe du moteur, la liaison d'entraînement entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre menant du dispositif étant assurée par un système à poulies et courroie. The object of the invention is to adapt as best as possible, without significantly increasing the short, the device which is the subject of the main patent, in the event that the radiator is offset laterally relative to the engine. To this end, it offers an electromagnetic clutch device, according to one of claims 1 to 5 of the main patent, characterized in that it is mounted facing the radiator, and therefore offset laterally relative to the axis of the engine. , the drive link between the motor output shaft and the drive shaft of the device being provided by a pulley and belt system.

Comme, dans la forme de réalisation du brevet principal, cette liaison était assurée également par un système à poulies et courroie, on comprend que l'invention permet l'adaptation mentionnée ci-dessus, sans pièces ou organes supplémentaires, et sans augmentation sensible du prix de revient. As, in the embodiment of the main patent, this connection was also ensured by a pulley and belt system, it is understood that the invention allows the adaptation mentioned above, without additional parts or organs, and without appreciable increase in the cost price.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la poulie d'entraînement de l'arbre menant du dispositif est montee clavetée directement en bout de cet arbre. According to another characteristic of the invention, the drive pulley of the drive shaft of the device is mounted keyed directly at the end of this shaft.

La description qui suit, donnée à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de l'invention, se réfère aux dessins annexés dans lesquels
la figure I est une vue schématique d'un dispositif selon l'invention ; et
la figure 2 est une coupe longitudinale de l'embrayage électromagnétique.The description which follows, given by way of example, of an embodiment of the invention, refers to the appended drawings in which
Figure I is a schematic view of a device according to the invention; and
Figure 2 is a longitudinal section of the electromagnetic clutch.

En figure 1, on a schématisé les dispositions rèlatives d'un moteur 1 à combustion interne, d'un dispositif 2 d'embrayage électromagnétique, et d'un radiateur 3 dans lequel circule le liquide de refroidissement du moteur 1. On voit que le radiateur 3 est déporte par rapport à l'axe longitudinal du moteur 1, et que le dispositif d'embrayage électromagnétique 2, se trouvant en regard du radiateur 3, sensiblement sur le même axe que celui-ci, est également déporté par rapport à l'axe du moteur 1. La liaison entre l'arbre de sortie 4 du moteur 1 et une extrémité de l'arbre menant 5 du dispositif 2 est assurée par un système à poulies et courroie, comprenant une poulie 6 solidaire en rotation de l'arbre 4, une poulie 7 solidaire en rotation de l'arbre 5, et une courroie 8 reliant ces deux poulies. In Figure 1, we have schematized the regulatory provisions of an internal combustion engine 1, an electromagnetic clutch device 2, and a radiator 3 in which the engine coolant circulates 1. We see that the radiator 3 is offset from the longitudinal axis of the engine 1, and the electromagnetic clutch device 2, located opposite the radiator 3, substantially on the same axis as the latter, is also offset from the axis of the motor 1. The connection between the output shaft 4 of the motor 1 and one end of the driving shaft 5 of the device 2 is provided by a pulley and belt system, comprising a pulley 6 integral in rotation with the shaft 4, a pulley 7 integral in rotation with the shaft 5, and a belt 8 connecting these two pulleys.

On va maintenant décrire de façon plus détaillée la structure du dispositif selon l'invention, en référence à la figure 2. The structure of the device according to the invention will now be described in more detail, with reference to FIG. 2.

La poulie 7, entraînée en permanence par le moteur à combustion interne, est solidarisée en rotation, par une clavette 102, d'un arbre 103 ainsi entralné constamment en rotation, formant l'arbre menant du dispositif, quand le moteur à combustion interne est en marche. L'arbre 103 est logé dans un- support 104, en étant supporté-à la partie-arrièrede celui-ci par un roulement 105, et à la partie avant par un roulement 106. Sur l'arbre 103 est calée, par une clavette 107, une pièce polaire 108 en matériau à perméabilité magnétique, mais non nécessairement élevée.La pièce polaire 108 présente une couronne périphérique 109 et une partie centrale 111, et l'intervalle annulaire 112 entre la circonférence interne 113 de la couronne 109 et la circonférence externe 114 de la partie centrale 11 est garni d'une soudure amagnétique qui réalise la solidarisation mécanique entre la couronne 109 et la partie centrale 111. The pulley 7, permanently driven by the internal combustion engine, is secured in rotation, by a key 102, to a shaft 103 thus entrainé constantly in rotation, forming the driving shaft of the device, when the internal combustion engine is working. The shaft 103 is housed in a support 104, being supported at the rear part thereof by a bearing 105, and at the front part by a bearing 106. On the shaft 103 is wedged by a key 107, a pole piece 108 made of material with magnetic permeability, but not necessarily high. The pole piece 108 has a peripheral crown 109 and a central part 111, and the annular gap 112 between the internal circumference 113 of the crown 109 and the circumference external 114 of the central part 11 is provided with a non-magnetic weld which realizes the mechanical joining between the crown 109 and the central part 111.

Un anneau 117 de garniture de frottement, dont la surface externe 118 est coplanaire avec les surfaces externes 119 et 121, respectivement, de la couronne 109 et de la partie centrale 111, est appliqué à demeure dans un logement annulaire formé en creux à cheval sur les faces antérieures 115 et 116 respectivement de la couronne 109 et de la partie centrale 111. A ring 117 of friction lining, the external surface 118 of which is coplanar with the external surfaces 119 and 121, respectively, of the crown 109 and of the central part 111, is permanently applied in an annular housing formed in a hollow straddling the front faces 115 and 116 respectively of the crown 109 and of the central part 111.

Une armature 122 est en regard des surfaces externes 119 et 121, et le rebord 124 d'un manchon 125 sur lequel est calé le ventilateur, est fixé par des vis 123 à l'armature 122. Le manchon 125 repose sur l'extrémité antérieure 126 de l'arbre 103 par l'intermédiaire de roulements à billes 127 et 128. L'assemblage est complété par des écrous 129 et 131 vissés sur les extrémités filetées 132 et 133 respectivement de l'arbre 103. A frame 122 is opposite the external surfaces 119 and 121, and the flange 124 of a sleeve 125 on which the fan is fixed, is fixed by screws 123 to the frame 122. The sleeve 125 rests on the front end 126 of the shaft 103 by means of ball bearings 127 and 128. The assembly is completed by nuts 129 and 131 screwed onto the threaded ends 132 and 133 respectively of the shaft 103.

Un support de bobine 135, solidarisé avec le support 104 par des vis 136, est logé dans une cavité-annulaire 134 que présente la face postérieure de la pièce polaire 108. Dans un logement 137 que présente le support de la bobine-135 sè trouve logée la bobine 138. De celle-ci dépend un conducteur 139 relié par un connecteur l41 à un conducteur se terminant par une sonde plongée dans l'eau de circulation du radiateur. A coil support 135, secured to the support 104 by screws 136, is housed in an annular cavity 134 that has the rear face of the pole piece 108. In a housing 137 that the support of the coil-135 is located housed the coil 138. From this depends a conductor 139 connected by a connector 141 to a conductor terminating in a probe immersed in the circulation water of the radiator.

Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant
Quand la température de l'eau dans laquelle est plongée la sonde reliée au conducteur 139 dépasse une valeur prédéterminée, la bobine 138 est alimentée en courant électrique. The operation of this device is as follows
When the temperature of the water in which the probe connected to the conductor 139 is immersed exceeds a predetermined value, the coil 138 is supplied with electric current.

Le flux magnétique produit circule dans la pièce polaire 108 par la partie périphérique 109 de cette dernière,~en attirant vigoureusement l'armature 122 qui est ainsi appliquée à pression contre la garniture 117. L'armature 122 est ainsi mise en-rotation avec le ventiîaterout- elle est solidaire. Le flux magnétique ne traverse pas d'une manière sensible l'intervalle 112, cela en- raison du matériau amagnétique remplissant cet intervalle.The magnetic flux produced circulates in the pole piece 108 through the peripheral part 109 of the latter, ~ by vigorously attracting the armature 122 which is thus applied under pressure against the lining 117. The armature 122 is thus rotated with the ventiîaterout- it is united. The magnetic flux does not pass appreciably through the interval 112, this because of the non-magnetic material filling this interval.

On notera que, avantageusement, la poule 7 d'entrai:- nement de l'arbre menant 103 n'est plus fixée sur la périphérie de la pièce polaire 1Q8 comme dans le brevet principal, de sorte que la pièce polaire n'a plus à transmettre le couple moteur à l'arbre menant et n'est plus sollicitée mécaniquement à sa périphérie. Sa durée de vie est donc augmentée.  It will be noted that, advantageously, the hen 7 of entrai: - ment of the driving shaft 103 is no longer fixed on the periphery of the pole piece 1Q8 as in the main patent, so that the pole piece no longer has to transmit the engine torque to the driving shaft and is no longer mechanically stressed at its periphery. Its lifespan is therefore increased.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'embrayage électromagnétique, en particulier pour l'entrainement. d'un ventilateur à partir d'un moteur à combustion interne, selon l'une des revendications 1 à 5 du brevet principal, caractérisé en ce que ce dispositif est monté déporté par rapport à l'axe du moteur, de façon à se trouver en regard d'un radiateur alimenté en liquide de refroidissement du moteur et qui est lui-même déporté nar rapport à l'axe du moteur, la liaison d'entraînement entre l'arbre de sortie du moteur et l'arbre menant du dispositif étant assurée par un système à poulies et courroie. 1. Electromagnetic clutch device, in particular for driving. of a fan from an internal combustion engine, according to one of claims 1 to 5 of the main patent, characterized in that this device is mounted offset relative to the axis of the engine, so as to be opposite a radiator supplied with engine coolant and which is itself offset relative to the axis of the engine, the drive link between the engine output shaft and the drive shaft of the device being provided by a pulley and belt system. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poulie d'entraînement de l'arbre menant du dispositif est montée clavetée directement en bout de cet arbre.  2. Device according to claim 1, characterized in that the drive pulley of the drive shaft of the device is keyed directly at the end of this shaft.