FR2551156A1 - Electrically-controlled reversal coupling - Google Patents
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Abstract
Description
Embrayage réversible.
L'invention concerne un embrayage reversible comprenant deux corps d'embrayage montés sur un arbre commun et entre lesquels est montée une lamelle d'embrayage réglable axialement sur cet arbre.Reversible clutch.
The invention relates to a reversible clutch comprising two clutch bodies mounted on a common shaft and between which is mounted an axially adjustable clutch plate on this shaft.
Les embrayages connus sont commandés mécaniquement. Les deux parties de l'embrayage sont actionnées par un manchon de manoeuvre et la translation du manchon le long du moyeu déplace des leviers internes qui agissent sur un jeu de lamelles interne et externe, établissant une liaison entre le moyeu et une enveloppe. The known clutches are mechanically controlled. The two parts of the clutch are actuated by an operating sleeve and the translation of the sleeve along the hub moves internal levers which act on a set of internal and external lamellae, establishing a connection between the hub and an envelope.
Cet embrayage convient notamment pour des bottes de transmission à commande manuelle avec couplage mécanique sur le manchon de manoeuvre.This clutch is particularly suitable for manually controlled transmission boots with mechanical coupling on the maneuvering sleeve.
On n'utilise pas d'embrayage à commande électrique sous une réalisation compacte à double embrayage. An electrically operated clutch is not used in a compact double clutch design.
On ne contact que l'utilisation de deux embrayages indépendants, électromagnétiques, montés sur un arbre commun, ou qui sont reliés entre eux par des transmissions de rotation mécanique.We only contact the use of two independent clutches, electromagnetic, mounted on a common shaft, or which are interconnected by mechanical rotation transmissions.
Un inconvénient des embrayages réversibles ci-dessus réside notamment dans le fait qu'un embrayage réversible à commande mécanique est essentiellement destiné à la commande manuelle. La réaction de l'embrayage est lente du fait du temps mort important pendant la manoeuvre. Le couplage mécanique réciproque nécessite souvent des réglages des embrayages. A disadvantage of the above reversible clutches lies in particular in the fact that a reversible clutch with mechanical control is essentially intended for manual control. The clutch reaction is slow due to the long dead time during the maneuver. Reciprocal mechanical coupling often requires clutch adjustments.
Dans le cas d'un embrayage réversible réalisé avec une paire d'embrayages électromagnétiques, on a l'inconvénient d'une synchronisation difficile lorsqu'il n'y a pas de dispositif de manoeuvre accessoire et dans le fait qu'il est nécessaire d'alimenter en permanence les électroaimants des embrayages pendant leur mise en oeuvre.En cas d'incident au niveau de la commande, il peut arriver que les deux embrayages soient mis en oeuvre simultanément dans cet embrayage réversible ce qui se traduit par un incident mécanique
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus et concerne à cet effet un embrayage réversible caractérisé en ce que la lamelle d'embrayage est réalisée en un matériau magnétique, les surfaces frontales du corps d'embrayage étant formées par des bagues de frottement non magnétiques, qui sont prévues entre les pièces polaires d'un circuit magnéto-électrique.In the case of a reversible clutch produced with a pair of electromagnetic clutches, there is the drawback of difficult synchronization when there is no accessory operating device and in the fact that it is necessary to '' permanently supply the electromagnets of the clutches during their implementation.
The present invention aims to remedy the above drawbacks and to this end relates to a reversible clutch characterized in that the clutch plate is made of a magnetic material, the front surfaces of the clutch body being formed by rings non-magnetic friction, which are provided between the pole pieces of a magneto-electric circuit.
L'embrayage réversible selon l'invention offre l'avantage de ne demander qu'un très court temps de réglage de la lamelle d'embrayage et de conserver en "mémoire", la dernière variation d'état sans nécessiter l'envoi d'un courant d'alimentation. Grâce à cette propriété,l'embrayage peut être commandé de façon impulsionnelle. L'embrayage ne possède pas de position neutre et son réglage est simple. The reversible clutch according to the invention offers the advantage of requiring only a very short time to adjust the clutch plate and of keeping, in "memory", the last state variation without requiring the sending of a supply current. Thanks to this property, the clutch can be impulse-controlled. The clutch does not have a neutral position and its adjustment is simple.
Suivant une caractéristique de l'invention, la réluctance entre les pièces polaires de l'aimant permanent est formée par un intervalle d'air, la largeur de cet intervalle d'air étant plus faible entre les pièces polaires que la largeur maximale de l'intervalle d'air entre la lamelle d'embrayage et la surface de freinage. According to a characteristic of the invention, the reluctance between the pole pieces of the permanent magnet is formed by an air gap, the width of this air gap being narrower between the pole pieces than the maximum width of the air gap between the clutch plate and the braking surface.
L'embrayage réversible selon l'invention est représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une coupe de l'em brayage réversible.The reversible clutch according to the invention is shown diagrammatically in the accompanying drawings, in which
- Figure 1 is a section of the reversible clutch clutch.
- la figure 2 est une coupe de l'embrayage réversible dont les lamelles sont dans leur position opposée. - Figure 2 is a section of the reversible clutch whose lamellae are in their opposite position.
Dans l'exemple de réalisation de l'embrayage réversible selon l'invention, un premier pignon d'entrainement 1 et un second pignon d'entrainement 2 sont reliés à un moyen d'entratnement non représenté. In the embodiment of the reversible clutch according to the invention, a first drive pinion 1 and a second drive pinion 2 are connected to a drive means not shown.
Un premier pignon entrasné 3 et un second pignon entraîné 4 de l'embrayage sont reliés aux pignons d'entraInenent 1, 2. Le premier pignon entrainé 3 de l'embrayage est solidaire d'un premier corps d'embrayage 5. Le second pignon entraîné 4 de l'embrayage est relié solidairement à un second corps d'embrayage 6. Le premier et le second corps d'embrayage 5, 6 sont montés à rotation sur un axe 7 par exemple à l'aide de paliers à roulement 8. Entre le premier et le second corps d'embrayage 5, 6, l'axe 7 porte une lamelle d'embrayage 9, mobile axialement, et qui est bloquée en rotation.A first driven pinion 3 and a second driven pinion 4 of the clutch are connected to the drive pinions 1, 2. The first driven pinion 3 of the clutch is integral with a first clutch body 5. The second pinion driven 4 of the clutch is integrally connected to a second clutch body 6. The first and the second clutch body 5, 6 are mounted for rotation on an axis 7 for example by means of rolling bearings 8. Between the first and the second clutch body 5, 6, the pin 7 carries a clutch plate 9, axially movable, which is locked in rotation.
Les corps d'embrayage 5, 6 sont constitués par une pièce en forme de bride 51, 61 et une pièce cylindrique 52, 62. A l'extérieur de la pièce cylindrique 52, 62 des corps d'embrayage 5, 6, la partie en forme de bride 51, 61 des corps d'embrayage 5, 6 porte un aimant permanent 10, 11 dont une extrémité s'appuie contre la bride 51, 61 des organes d'embrayage 5, 6. L'aimant permanent 10, 11 se présente sous une forme annulaire et entre son diamètre intérieur et le diamètre extérieur de la pièce cylindrique 52, 62 du corps d'embrayage 5, 6, il subsiste un intervalle qui peut toutefois être rempli d'une autre matière non magnétique. Les corps d'embrayage 5, 6 forment une pièce polaire de l'aimant permanent 10, 11. Les corps d'embrayage 5, 6 et la lamelle d'embrayage 9 sont réalisés en un matériau magnétique. The clutch bodies 5, 6 consist of a flange-shaped part 51, 61 and a cylindrical part 52, 62. Outside the cylindrical part 52, 62 of the clutch bodies 5, 6, the part in the form of a flange 51, 61 of the clutch bodies 5, 6 carries a permanent magnet 10, 11 one end of which bears against the flange 51, 61 of the clutch members 5, 6. The permanent magnet 10, 11 is in an annular form and between its inside diameter and the outside diameter of the cylindrical part 52, 62 of the clutch body 5, 6, there remains a gap which can however be filled with another non-magnetic material. The clutch bodies 5, 6 form a pole piece of the permanent magnet 10, 11. The clutch bodies 5, 6 and the clutch plate 9 are made of a magnetic material.
Une pièce en forme de bride 121, 131 de la bague extérieure 12, 13 s'appuie contre l'autre pôle de l'aimant permanent 10,- 11 ; cette bague extérieure est en un matériau magnétique et forme la seconde pièce polaire de l'aimant permanent 10, 11. La bague extérieure 12, 13 comporte en outre une partie cylindrique 122, 132, Entre l'extrémité libre de la partie cylindrique 122, 132 de la bague extérieure 12, 13 et l'extrémité libre de la partie cylindrique 52, 62 des corps d'embrayage 5, 6, on a fixé solidairement une garniture de frein 14, 15 non magnétique. La surface frontale de la garniture de frein 14, 15 forme avec la surface frontale de la partie cylindrique 52, 62 des corps d'embrayage 5, 6 et la surface frontale de la partie cylindrique 122, 132 de la bague 12, 13 une surface de freinage 22, 23. A flange-shaped part 121, 131 of the outer ring 12, 13 bears against the other pole of the permanent magnet 10, - 11; this outer ring is made of a magnetic material and forms the second pole piece of the permanent magnet 10, 11. The outer ring 12, 13 further comprises a cylindrical part 122, 132, between the free end of the cylindrical part 122, 132 of the outer ring 12, 13 and the free end of the cylindrical part 52, 62 of the clutch bodies 5, 6, a non-magnetic brake lining 14, 15 has been fixed. The front surface of the brake lining 14, 15 forms with the front surface of the cylindrical part 52, 62 of the clutch bodies 5, 6 and the front surface of the cylindrical part 122, 132 of the ring 12, 13 a surface braking 22, 23.
Dans le volume compris entre la bague extérieure 12, 13, la partie cylindrique 52, 62 du corps d'embrayage 5, 6 et la garniture de frein 14, 15 se trouve une bobine 16, 17 d'un électro-aimant.In the volume between the outer ring 12, 13, the cylindrical part 52, 62 of the clutch body 5, 6 and the brake lining 14, 15 is a coil 16, 17 of an electromagnet.
Entre le diamètre extérieur de la partie de bride 121, 131 de la bague extérieure 12, 13 et le diamètre intérieur de la partie cylindrique 52, 62 du corps d'embrayage 5, 6, il y a un entrefer 123, 133 qui peut également être rempli d'un autre matériau non magnétique. Between the outside diameter of the flange part 121, 131 of the outer ring 12, 13 and the inside diameter of the cylindrical part 52, 62 of the clutch body 5, 6, there is a gap 123, 133 which can also be filled with another non-magnetic material.
Une couche d'isolation 18, 19 non conductrice d'électricité est fixée sur le diamètre extérieur de la bague 12, 13 et sur cette couche sont montées deux paires de bagues de frottement 201, 202 ; 211, 212 qui servent à l'alimentation des bobines 16, 17 de I'électro- aimant. An insulating layer 18, 19 which is not electrically conductive is fixed on the outside diameter of the ring 12, 13 and on this layer are mounted two pairs of friction rings 201, 202; 211, 212 which serve to supply the coils 16, 17 of the electromagnet.
La lamelle d'embrayage 9 ne possède pas de position neutre. Cela signifie qu'elle est toujours en contact avec l'une des surfaces de freinage 22, 23. The clutch plate 9 does not have a neutral position. This means that it is always in contact with one of the braking surfaces 22, 23.
Lorsque la lamelle d'embrayage 9 est en contact avec la surface de freinage 23 du second corps d'embrayage 6, il y a un intervalle d'air 24 entre la surface de freinage 22 du premier corps d'embrayage 5 et la lamelle d'embrayage 9. Lorsque la lamelle d'embrayage 9 est en contact avec la surface de freinage 22 du premier corps d'embrayage 5, il y a un intervalle d'air 25 entre la surface de freinage 23 du second corps d'embrayage 6 et la lamelle d'embrayage 9. Les intervalles libres 24, 25 entre la lamelle d'embrayage 9 et les surfaces de freinage 22, 23 sont plus grands que les entrefers 12-3, 133 entre les pièces polaires qui font partie de l'un des aimants permanents 10, 11.Au cas où les intervalles 123, 133 entre les pièces polaires sont remplis d'un matériau non magnétique, il faut que la réluctance de ce matériau soit plus faible que la réluctance de l'intervalle libre 24, 25 entre la lamelle d'embrayage 9 et les surfaces de freinage 22, 23.When the clutch plate 9 is in contact with the braking surface 23 of the second clutch body 6, there is an air gap 24 between the braking surface 22 of the first clutch body 5 and the blade d clutch 9. When the clutch plate 9 is in contact with the braking surface 22 of the first clutch body 5, there is an air gap 25 between the braking surface 23 of the second clutch body 6 and the clutch plate 9. The free intervals 24, 25 between the clutch plate 9 and the braking surfaces 22, 23 are larger than the air gaps 12-3, 133 between the pole pieces which form part of the one of the permanent magnets 10, 11. In the case where the intervals 123, 133 between the pole pieces are filled with a non-magnetic material, the reluctance of this material must be lower than the reluctance of the free interval 24, 25 between the clutch plate 9 and the braking surfaces 22, 23.
Le premier pignon d'entraînement 1 et le second pignon d'entraînement 2 sont reliés à un moyen d'entraînement non représenté et les deux tournent dans le même sens. Le premier pignon entraîné 3 de l'embrayage tourne en sens opposé par rapport au second pignon entraîné 4 de l'embrayage et de ce fait le premier corps d'embrayage 5 ainsi que toutes les pièces qu'il porte tournent en sens opposé du sens de rotation du second corps d'embrayage 6 qui lui aussi entraîne dans sa rotation toutes les pièces qu'il porte. The first drive pinion 1 and the second drive pinion 2 are connected to a drive means (not shown) and the two rotate in the same direction. The first driven pinion 3 of the clutch rotates in the opposite direction relative to the second driven pinion 4 of the clutch and therefore the first clutch body 5 and all the parts which it carries rotate in the opposite direction of rotation of the second clutch body 6 which also drives in its rotation all the parts that it carries.
Lorsque la lamelle d'embrayage 9 arrive en contact avec la surface de freinage 22 du premier corps d'embrayage 5, le premier pignon d'entraînement 1 transmet un couple à l'axe 7 et cet axe 7 tourne dans le même sens de rotation que le premier pignon entrainé 3. Le circuit magnétique de l'aimant permanent 10 du premier corps d'embrayage 5 passe par un pôle de l'aimant permanent 10, par le premier corps d'embrayage 5, magnétique, la lamelle d'embrayage 9 et la bague 12 en se refermant sur le second pôle de l'aimant permanent 10.Ce circuit magnétique de l'aimant permanent 11 du second corps drembrayage 6 se ferme en passant par l'aimant permanent 11, le second corps d'embrayage 6 magnétique, 1' entrefer 133 et la partie de bride 131 de la bague 13 pour revenir au second pale de l'aimant permanent 11. Du fait que 1': entrefer 25 entre la surface de freinage 23 du second corps d'embrayage 6 et la lamelle d'embrayage 9 est plus grand que l'entrefer 133 entre les pièces polaires de l'aimant permanent 11, l'effet de la force exercée par l'aimant permanent ll du second corps d'embrayage 6 sur la lamelle d'embrayage 9 est faible et est dépassé par l'effet de la force de l'aimant permanent 10 du premier corps d'embrayage 5 dont les pièces polaires sont en contact avec la lamelle d'embrayage 9. When the clutch plate 9 comes into contact with the braking surface 22 of the first clutch body 5, the first drive pinion 1 transmits a torque to the axis 7 and this axis 7 rotates in the same direction of rotation as the first driven pinion 3. The magnetic circuit of the permanent magnet 10 of the first clutch body 5 passes through a pole of the permanent magnet 10, through the first clutch body 5, magnetic, the clutch plate 9 and the ring 12 by closing on the second pole of the permanent magnet 10. This magnetic circuit of the permanent magnet 11 of the second clutch body 6 closes by passing through the permanent magnet 11, the second clutch body 6 magnetic, the air gap 133 and the flange portion 131 of the ring 13 to return to the second blade of the permanent magnet 11. Because 1 ': air gap 25 between the braking surface 23 of the second clutch body 6 and the clutch plate 9 is larger than the air gap 133 between the pole pieces of the magnet p ermanent 11, the effect of the force exerted by the permanent magnet ll of the second clutch body 6 on the clutch plate 9 is weak and is overcome by the effect of the force of the permanent magnet 10 of the first clutch body 5, the pole pieces of which are in contact with the clutch plate 9.
En envoyant une impulsion électrique de tension continue d'une certaine polarité aux bagues de frottement 211, 212 du second corps d'embrayage 6 et ainsi également à la bobine 17 de l'électro-aimant, on additionne les flux magnétiques de l'électro-aimant et de l'aimant permanent 11. La force engendrée par le flux magnétique dans L'entrefer 25 entre la surface de freinage 23 et les lamelles d'embrayage 9 augmente et elle dépasse la force de l'aimant permanent 10 du premier corps d'embrayage 5 et la lamelle d'embrayage 9 est attirée contre la surface de freinage 23 du second corps d'embrayage 6. I1 en résulte un changement de sens de rotation de l'axe 7. By sending a DC voltage pulse of a certain polarity to the friction rings 211, 212 of the second clutch body 6 and thus also to the coil 17 of the electromagnet, the magnetic fluxes of the electro are added. -magnet and permanent magnet 11. The force generated by the magnetic flux in the air gap 25 between the braking surface 23 and the clutch plates 9 increases and it exceeds the force of the permanent magnet 10 of the first body clutch 5 and the clutch plate 9 is attracted against the braking surface 23 of the second clutch body 6. This results in a change in the direction of rotation of the axis 7.
A la fin de la durée de l'impulsion électrique dans la bobine 17 de lélectro-aimant, le circuit magnétique de l'aimant permanent 11 du second corps d'embrayage 6 se ferme en passant par un pôle de l'aimant permanent 11, le second corps d'embrayage 6, la lamelle d'embrayage 9 et la bague 13 pour arriver à l'autre pôle de l'aimant permanent 11 ; la lamelle d'embrayage 9 est alors maintenue en contact avec la surface de freinage 23 du second corps d'embrayage 6. Le circuit magnétique de l'aimant permanent 10 du premier corps d'embrayage 5 est fermé en passant par le premier corps d'embrayage 5, l'entrefer 123 entre les pièces polaires de l'aimant permanent 10 et la partie de bride 121 de la bague 12 pour revenir au second pôle de l'aimant permanent 10.L'intervalle d'air 24 entre la surface de freinage 22 du premier corps d'embrayage 5 et la lamelle d'embrayage 9 est supérieur à l'intervalle d'air 123 entre les pièces polaires de l'aimant permanent 10 et ainsi l'effet de la force de l'aimant permanent- 10 du premier corps d'embrayage 5 sur la lamelle d'embrayage 9 est faible et est dépassé par l'effet de la force-de l'aimant permanent Il du second corps d'embrayage 6 avec lequel la lamelle d'embrayage 9 est en contact, si bien que la lamelle d'embrayage 9 reste dans sa position. At the end of the duration of the electrical pulse in the coil 17 of the electromagnet, the magnetic circuit of the permanent magnet 11 of the second clutch body 6 closes by passing through a pole of the permanent magnet 11, the second clutch body 6, the clutch plate 9 and the ring 13 to reach the other pole of the permanent magnet 11; the clutch plate 9 is then kept in contact with the braking surface 23 of the second clutch body 6. The magnetic circuit of the permanent magnet 10 of the first clutch body 5 is closed by passing through the first body d clutch 5, the air gap 123 between the pole pieces of the permanent magnet 10 and the flange portion 121 of the ring 12 to return to the second pole of the permanent magnet 10. The air gap 24 between the surface brake 22 of the first clutch body 5 and the clutch plate 9 is greater than the air gap 123 between the pole pieces of the permanent magnet 10 and thus the effect of the force of the permanent magnet - 10 of the first clutch body 5 on the clutch plate 9 is weak and is exceeded by the effect of the force of the permanent magnet II of the second clutch body 6 with which the clutch plate 9 is in contact, so that the clutch plate 9 remains in its position.
Pour déplacer de nouveau la lamelle d'embrayage 9 contre la surface de freinage 22 du premier corps d'embrayage 5, il est nécessaire d'appliquer une impulsion électrique de tension continue d'une certaine polarité aux bagues de frottement 201, 202 du premier corps d'embrayage 5 et ainsi de l'appliquer à la bobine 16 de l'électro-aimant du premier corps d'embrayage 5. To move the clutch plate 9 again against the braking surface 22 of the first clutch body 5, it is necessary to apply an electrical pulse of continuous tension of a certain polarity to the friction rings 201, 202 of the first clutch body 5 and thus to apply it to the coil 16 of the electromagnet of the first clutch body 5.
Les corps d'embrayage 5, 6 peuvent tourner à des vitesses différentes et cela même dans le même sens de rotation. The clutch bodies 5, 6 can rotate at different speeds and this even in the same direction of rotation.
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