FR2957997A1 - Embrayage magnetique commutable et procede pour actionner un embrayage magnetique commutable - Google Patents

Abstract

Un embrayage magnétique commutable comprend un stator (28), une pièce d'entraînement (10) et un rotor (20) formant la sortie, une bobine magnétique (30) ainsi qu'une pièce d'induit (14) mobile par la bobine magnétique (30), laquelle assure une liaison par friction vers le rotor (20). Un actionneur (48) déplace une première pièce d'accouplement (36) en direction d'une deuxième pièce d'accouplement (46) pour provoquer entre les deux pièces une liaison par coopération de formes dans le sens du couple de rotation.

Description

Embrayage magnétique commutable et procédé pour actionner un embrayage magnétique commutable

L'invention concerne un embrayage magnétique commutable, en particulier un embrayage magnétique de compresseur de climatisation, comportant un stator, une pièce d'entraînement pour introduire un couple d'entrée, un rotor qui peut sélectivement être couplé à la pièce d'entraînement et formant la sortie, au moins une bobine magnétique commutable prévue sur le stator ou sur le rotor, ainsi qu'au moins une pièce d'induit mobile via la bobine magnétique, laquelle ferme la course de couple de transmission depuis la pièce d'entraînement vers le rotor par une liaison par friction. L'invention concerne en particulier un embrayage magnétique de compresseur de climatisation, qui est mis en oeuvre dans des véhicules automobiles pour coupler temporairement un compresseur de climatisation à un entraînement rotatif. De tels embrayages magnétiques comprennent stator, une pièce d'entraînement pour introduire un couple d'entrée, un rotor qui peut sélectivement être couplé à la pièce d'entraînement et formant la sortie. Une bobine magnétique attire généralement un disque dit d'induit ou, exprimé d'une manière plus générale, une pièce d'induit qui est couplée à la pièce d'entraînement, de telle sorte qu'il se produit une liaison par friction entre la pièce d'induit et le rotor. Par l'intermédiaire de cette liaison par friction, le rotor est amené relativement rapidement à la vitesse de la pièce d'entraînement. Si le compresseur de climatisation doit être de nouveau découplé, la bobine magnétique est simplement mise hors tension, et la pièce d'induit généralement sollicitée par ressort revient dans la position non couplée. L'invention a pour objectif de créer un embrayage magnétique de construction simple et fonctionnant de manière économe en énergie et de proposer un procédé simple et peu coûteux pour l'actionnement d'un tel embrayage magnétique. Ces objectifs sont atteints par une première pièce d'accouplement mobile et commutable par l'intermédiaire d'un actionneur, en particulier d'un actionneur électromagnétique, laquelle peut être mise en prise avec une deuxième pièce d'accouplement pour réaliser sélectivement une liaison par coopération de formes en direction périphérique entre la pièce d'entraînement et le rotor. D'autre part, le 2957997 -2 procédé précité est atteint par le fait que la bobine magnétique est mise hors tension lorsque la liaison par coopération de formes est atteinte. L'embrayage magnétique selon l'invention comprend un actionneur qui peut amener deux pièces d'accouplement en liaison l'une avec l'autre par coopération de 5 formes, de telle sorte qu'à l'état couplé, la transmission de couple depuis la pièce d'entraînement vers le rotor n'est pas produite par liaison par friction, comme dans l'état de la technique, mais par une liaison par coopération de formes. La bobine magnétique, qui assure l'égalisation des vitesses de rotation lors de l'activation de l'embrayage, peut ainsi être mise hors tension. La liaison par coopération de 10 formes, qui est produite par deux pièces d'accouplement, ne doit pas être réalisée de telle sorte qu'une des pièces d'accouplement est montée directement sur la pièce d'entraînement et l'autre directement sur le rotor ou qu'elles forment des parties de celles-ci. Au contraire, il peut encore y avoir des composants intermédiaires.

15 De préférence, l'actionneur est un entraînement séparé qui n'est pas formé par la bobine magnétique. Selon un mode de réalisation préféré, la pièce d'induit forme avec la bobine magnétique une unité de synchronisation qui assure à elle-seule l'égalisation des vitesses de rotation de la pièce d'entraînement et du rotor.

20 Par ailleurs, il devrait être prévu une commande qui met hors tension la bobine magnétique lors de la réalisation de la liaison par coopération de formes. Cette liaison par coopération de formes peut être détectée, par exemple par des capteurs ou prévue par des essais précédents. Ce dernier cas peut être par exemple réalisé de telle sorte qu'après une durée prédéterminée de la mise sous 25 tension, qui est toujours suffisante pour atteindre l'égalisation de la vitesse de rotation, la bobine magnétique est ensuite déconnectée. Par ailleurs, après une durée prédéterminée suivant le début de la mise sous tension de la bobine magnétique ou simultanément à celle-ci, l'actionneur peut être actionné de telle sorte que la bobine magnétique et l'actionneur sont mis sous 30 tension dans un ordre prédéterminé. 2957997 -3- La mise hors tension de la bobine magnétique et de l'actionneur peut aussi avoir lieu simultanément après une durée prédéterminée. En alternative ou additionnellement, une commutation en fonction de la course est aussi possible, dans laquelle la course de la première pièce d'accouplement ou 5 d'une pièce d'entraînement est déterminée à cet effet. Des combinaisons des ordres précités sont possibles et avantageuses. Comme on l'a brièvement expliqué, on peut prévoir un capteur qui interroge la position de commutation de l'actionneur. En cas d'arrêt de la pièce d'entraînement en particulier, l'actionneur est ramené dans la position initiale (position découplée).

10 En outre, on peut utiliser un ou plusieurs capteurs de vitesses de rotation par l'intermédiaire desquels est détecté l'ajustement des vitesses de rotation entre la pièce d'induit et le rotor. Ceci permet d'effectuer la commutation, c'est-à-dire l'activation de l'actuateur lorsque l'égalisation des vitesses de rotation a réellement été effectuée.

15 La séparation de la liaison par coopération de formes entre les pièces d'accouplement peut être obtenue par des éléments ressort et/ou par un actionnement de l'actionneur dans le sens inverse. L'actionneur ne doit pas effectuer tout le mouvement de retour de la pièce d'accouplement mobile, mais il peut aussi seulement initier le mouvement.

20 La liaison par coopération de formes entre les deux pièces d'accouplement peut être effectuée par exemple au moyen de dentures. Tous les types de dentures du domaine de la synchronisation et de l'embrayage sont ici possibles, par exemple des dentures frontales, des dentures de crabotage, des dentures coulissantes, etc. De préférence, il est prévu une sécurité mécanique contre le découplage des 25 dentures. Cette sécurité est réalisée par exemple par une géométrie spéciale de la denture qui peut être qualifiée de géométrie autobloquante. Selon le mode de réalisation préféré, les dentures sont réalisées avec une géométrie telle qu'à l'état couplé, elles engendrent une force de retenue contre le découplage. Ceci signifie que la force périphérique dans le sens de rotation 30 engendre via des surfaces obliques une force de retenue qui agit en direction de l'état couplé. 2957997 -4 Selon un exemple de réalisation, cette force de retenue peut être engendrée par le fait que les pièces à embrayer les unes aux autres présentent des surfaces obliques, en particulier des contre-dépouilles, vu en direction vers la position couplée. Ces surfaces obliques forment un verrouillage dans la position couplée.

5 Des exemples de réalisation pour l'actionneur sont en particulier des actionneurs à commande électrique, par exemple aussi des actionneurs linéaires à commande électrique. Le ou les actionneurs peuvent être agencés à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enveloppante commune du rotor et du stator, en particulier aussi à l'intérieur du 10 boîtier d'embrayage ou montés ou se trouver sur la face extérieure du boîtier ou de l'enveloppante. Une autre bobine magnétique qui est agencée de préférence à l'intérieur du stator pourrait aussi servir d'actionneur. Si la pièce d'induit est montée linéairement mobile sur la pièce d'entraînement, 15 on peut économiser des pièces de montage. L'intercalage d'un élément ressort précontraint assure une précontrainte de la pièce d'induit dans une direction. La pièce d'entraînement est réalisée en particulier sous forme de moyeu qui reçoit un arbre d'entraînement. Il est aussi avantageux de prévoir la pièce d'induit avec une garniture de friction 20 qui vient en contact avec le rotor. La pièce d'accouplement mobile peut être montée sur la pièce d'entraînement ou sur la pièce d'induit pour créer une certaine compacité. En alternative, on pourrait monter la pièce d'accouplement sur le rotor. La pièce d'accouplement mobile peut être réalisée sous forme de disque ou de 25 bague avec denture périphérique ou frontale qui s'engage dans une denture sur l'autre pièce d'accouplement. En raison des dentures, il devrait être exclu que lorsque la vitesse de rotation du rotor n'est pas encore synchronisée, les dentures puissent s'engrener et s'endommager. Pour empêcher ceci, il est prévu de monter la pièce d'accouplement 30 mobile en direction périphérique avec un jeu si grand que dans le cas où les pièces 2957997 -5- d'accouplement ne sont pas alignées, une rotation de la pièce d'accouplement mobile pour aligner axialement les pièces d'accouplement et un emboîtement suivant des pièces d'accouplement soient possibles. On peut prévoir comme denture toutes les formes de chanfreins d'introduction, 5 de pointes, d'arrondis et de pentes qui facilitent l'embrayage ou le débrayage. Dans ce contexte, la butée en particulier est une butée oblique en cunéiforme qui est réalisée si oblique que par le couple appliqué en raison des différentes vitesses de rotation, il est engendré une résistance à la translation axiale qui est plus grande que la force axiale appliquée par l'actionneur.

10 Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce d'accouplement mobile est un baladeur à translation axiale. Le baladeur est par exemple déplacé par un actionneur qui est réalisé sous forme d'entraînement linéaire magnétique. La pièce d'accouplement mobile pourrait aussi être précontrainte dans la 15 position découplée par un élément de rappel élastique, de telle sorte que l'actionneur ne serait responsable que du processus d'accouplement et au maximum pour l'initiation du mouvement de rappel. En plus de la solution de denture de blocage, d'autres liaisons par coopération de formes peuvent encore être réalisées entre les pièces d'accouplement. La pièce 20 d'accouplement mobile pourrait de préférence présenter plusieurs éléments de verrouillage en forme de tiges, montés en particulier à translation axiale dans le rotor, lesquels, dans la position couplée, peuvent s'engager par coopération de formes dans la deuxième pièce d'accouplement. De tels éléments de verrouillage, qui pourraient aussi être réalisés seulement sous forme de saillies ou de boulons de 25 verrouillage, sont de fabrication très simple. La deuxième pièce d'accouplement peut posséder des évidements formés de manière correspondante, dans lesquels les éléments de verrouillage ou des pentes d'introduction s'engagent dans les creux associés. Ici aussi, pour surmonter des tolérances, il devrait y avoir un certain jeu qui peut 30 être réalisé par des pointes coniques des éléments de verrouillage ou des pentes d'introduction dans les creux associés. 2957997 -6- Ces éléments de verrouillage peuvent aussi être déplacés en commun par une fourchette d'embrayage en translation. Un autre mode de réalisation de l'invention prévoit que la pièce d'accouplement mobile soit un baladeur monté en particulier en translation axiale sur la pièce 5 d'induit ou sur le rotor, qui peut être verrouillé dans la position couplée par coopération de formes par l'intermédiaire d'un dispositif d'encliquetage. Ceci augmente la sécurité de fonctionnement et de position de la première pièce d'accouplement dans la position couplée. Le dispositif d'encliquetage peut être réalisé de différentes manières. Une 10 solution prévoit de mettre en oeuvre des éléments intermédiaires mobiles (par exemple des billes) qui accouplent le baladeur avec la pièce d'induit ou avec le moteur, directement ou indirectement par l'intermédiaire d'autres pièces. Ces éléments intermédiaires sont déplacés par un dispositif de débrayage dans la position couplée et maintenus par le dispositif de débrayage dans la position 15 couplée. Dans ce contexte, il est concevable que le dispositif de débrayage presse l'élément intermédiaire dans un évidement associé (ou que le dispositif de débrayage déplace tous les éléments intermédiaires dans les évidements qui leurs sont associés) et ferme le ou les évidements.

20 Selon un mode de réalisation de l'invention, l'évidement ou une rainure de réception adjacente à celui-ci possède une surface oblique pour le découplage, via laquelle, lors d'un mouvement axial, l'élément intermédiaire associé peut être de nouveau ramené dans la position découplée. L'évidement pour l'élément intermédiaire est prévu en particulier dans le 25 baladeur même. Comme on l'a déjà expliqué auparavant, l'invention concerne aussi un procédé de commande d'un embrayage magnétique selon l'invention. Ce procédé prévoit que la bobine magnétique soit mise hors tension lorsque la liaison par coopération de formes est atteinte, pour économiser de l'énergie. 2957997 -7 Par ailleurs, la bobine magnétique peut être déconnectée après une durée prédéterminée après le début de la mise sous tension, lorsqu'une égalisation des vitesses de rotation doit déjà avoir eu lieu. L'actionneur est de préférence actionné simultanément avec le début de la mise 5 sous tension de la bobine magnétique ou avec décalage de temps par rapport à celle-ci et/ou il est de nouveau désactivé, c'est-à-dire que pour le mouvement de rappel, il est mis hors tension ou activé seulement à court terme. Le processus de commutation une fois terminé, c'est-à-dire après avoir accouplé les pièces, la bobine magnétique et l'actionneur sont de préférence déconnectés.

10 Par ailleurs, la position de commutation de l'actionneur peut être surveillée par des capteurs, et un rappel dans la position initiale peut avoir lieu à l'arrêt de l'entraînement (séparation de l'induction). Les étapes de procédé précitées peuvent aussi être combinées au choix les unes aux autres.

15 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description et des dessins qui suivent et auxquels il est fait référence. Les dessins montrent : - figure 1, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un premier mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figures 1 a et 1 b, des vues en coupe schématiques à travers les pièces 20 d'accouplement à mettre en engagement l'une avec l'autre, le long de la ligne la-la dans l'état non couplé et couplé, respectivement, - figure 2, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un deuxième mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figures 2a et 2b, des vues en coupe schématiques à travers les pièces 25 d'accouplement à mettre en engagement l'une avec l'autre, dans l'état non couplé et couplé, respectivement, - figure 2c, une vue en coupe schématique le long de la ligne Ilc-Ilc à la figure 2, - figure 2d, une vue en coupe schématique d'un toc d'entraînement le long de la ligne Ild-Ild à la figure 2, 2957997 -8- - figure 3, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un troisième mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figure 3a, une vue en coupe détaillée le long de la ligne Ila-lla à la figure 3 lorsque l'embrayage magnétique est couplé, 5 - figures 3b et 3c, des vues en coupe détaillées d'une variante légèrement modifiée par rapport à la figure 3 dans l'état ouvert ou commuté, - figures 3d et 3e, des vues en coupe détaillées d'une autre variante dans l'état ouvert ou commuté, - figure 4, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un quatrième 10 mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figures 4a et 4b des vues radiales en direction de la flèche X à la figure 4 de deux pièces d'accouplement à mettre en engagement l'une avec l'autre dans l'état non couplé et dans l'état couplé, respectivement, - figure 5, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un cinquième 15 mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figures 5a et 5b, des vues en coupe schématiques le long de la ligne Va-Va à la figure 5 de deux pièces d'accouplement à mettre en engagement l'une avec l'autre dans l'état non couplé et dans l'état couplé, respectivement, - figure 6, une vue en coupe longitudinale schématique à travers un sixième 20 mode de réalisation de l'embrayage magnétique selon l'invention, - figures 6a et 6b, des vues en coupe schématiques le long de la ligne Vla-Vla à la figure 6 de deux pièces d'accouplement à mettre en engagement l'une avec l'autre dans l'état non couplé et dans l'état couplé, respectivement. Dans les figures sont représentés des embrayages magnétiques commutables à 25 commande électromagnétique, comme ils sont utilisés pour des compresseurs de climatisation dans des véhicules automobiles. Les embrayages magnétiques sont entraînés par un arbre d'entraînement symbolisé par un axe médian A. L'arbre d'entraînement est mis en mouvement par un moteur d'entraînement propre ou par le moteur à combustion interne. Une pièce 2957997 -9- d'entraînement 10, qui est réalisée sous forme de disque et en particulier sous forme de moyeu, fait partie de l'arbre d'entraînement ou est couplée à l'arbre d'entraînement. Sur la pièce d'entraînement 10, une pièce d'induit 14 est montée en translation 5 sur la face frontale et axialement via des éléments de liaison 12, mais fixe sur la périphérie, laquelle est réalisée en particulier sous forme de disque et possède par ailleurs de préférence une surface de friction 16 sur la face frontale. Entre la pièce d'induit 14 et la pièce d'entraînement 10 sont placés un ou plusieurs éléments ressort 18 qui précontraignent la pièce d'induit 14 en direction d'un rotor 20.

10 Le rotor 20, qui forme la sortie de l'embrayage, se trouve à l'opposé de la surface de friction 16 et a une surface de contact face frontale sur laquelle la surface de friction 16 peut venir en appui. Le rotor 20 est monté rotatif dans le boîtier 24 de l'embrayage par l'intermédiaire d'un palier 22. Sur la périphérie extérieure du rotor 20 s'engage par exemple une courroie, une chaîne ou une 15 denture, et de manière correspondante, le rotor 20 peut posséder sur la périphérie extérieure des rainures profilées ou des dents. Le type de transmission du couple doit cependant être compris de manière non restrictive. Dans l'exemple de réalisation représenté, le rotor 20 possède une chambre de réception annulaire dans laquelle est logé un stator 28 avec une ou plusieurs 20 bobines magnétiques 30. Par mise sous tension de la bobine magnétique 30, la pièce d'induit 14 peut être attirée, et ceci en direction axiale vers le rotor 20. Via une ligne 32 qui est reliée à une commande 34, la bobine magnétique 30 est temporairement mise sous tension, comme on l'expliquera plus tard.

25 Un baladeur, qui forme une première pièce d'accouplement 36 mobile, est relié en translation axiale et solidaire du couple de rotation. A cet effet, la pièce d'entraînement 10 peut présenter une denture 30 qui s'engage dans une denture 40 correspondante sur la première pièce d'accouplement 36. La première pièce d'accouplement 36 présente sur la périphérie extérieure une 30 denture 42 qui peut être amenée en engagement par translation axiale avec la denture 44 d'une deuxième pièce d'accouplement 46. 2957997 -10- La deuxième pièce d'accouplement 46 fait partie du rotor 20 ou est une pièce couplée indirectement ou directement avec le rotor 20 et reliée solidaire en rotation avec celui-ci, ici sous la forme d'un anneau avec la denture 44 sur la face intérieure radiale.

5 Un actionneur 48, qui devrait également être relié à la commande 34, forme un entraînement linéaire pour la première pièce d'accouplement 36. L'actionneur 48 est par exemple un entraînement linéaire magnétique qui est fixé sur le boîtier 24. Il est prévu une sécurité mécanique contre le découplage des dentures qui s'engrènent. Cette sécurité est ici intégrée dans des dentures 42, 44.

10 Les dentures 42, 44 sont bien reconnaissables dans les figures 1 a et 1 b. Les dentures 42, 44 sont réalisées autobloquantes en direction d'embrayage. Les dents 50, 52 individuelles des dentures 42 et 44, respectivement, ont chacune une pointe tournée l'une vers l'autre ainsi qu'un corps principal de forme trapézoïdale se rétrécissant à l'extrémité opposée. Par le corps principal se rétrécissant à l'extrémité 15 opposée à la pointe, on obtient des contre-dépouilles 54 sur les dents 50, 52, vu en direction axiale. La figure 1 montre l'embrayage magnétique à l'état non couplé dans lequel la surface de friction 16 est espacée du rotor 20, tout comme la première pièce d'accouplement 36 de la deuxième pièce d'accouplement 46.

20 Dans cet état, le rotor est à l'arrêt, la pièce d'entraînement 10 peut tourner (par exemple à la marche) ou non (par exemple à l'arrêt du véhicule). La figure 1 a montre les dents 50, 52 espacées l'une de l'autre qui ne sont pas en engagement et qui permettent une rotation de la première pièce d'accouplement 36 découplée de la deuxième pièce d'accouplement 46.

25 Si le compresseur de climatisation doit être entraîné et ainsi le rotor 20 doit être mis en rotation, la bobine magnétique 30 est mise sous tension via la commande 34, de telle sorte que la pièce d'induit 14 est déplacée en direction du rotor 20, et ceci le long des éléments de liaison 12 servant de guidage. De préférence, la pièce d'entraînement 10 est fixe en direction axiale, ce qui ne 30 doit toutefois pas obligatoirement être le cas. -11- Dès que la surface de friction 16 touche le rotor 20, le rotor 20 est accéléré par une liaison par friction. Lorsque les vitesses de rotation du rotor 20 et de la pièce d'entraînement 10 sont égalisées, l'actionneur 48 est activé, de telle sorte que la première pièce d'entraînement 10 est déplacée vers la droite en direction axiale. Les dents 50 se déplacent donc vers la droite entre les dents 52 de la deuxième pièce d'accouplement (voir figure 1 b), de telle sorte qu'une liaison de couple de rotation est créée. La bobine magnétique 30 peut alors être de nouveau mise hors tension puisque la transmission de couple n'a lieu que par coopération de formes par l'intermédiaire de la liaison entre les pièces d'accouplement 36, 46. Afin d'exclure que des dents 50, 52 opposées s'entrechoquent exactement sur la face frontale et qu'une translation axiale de la première pièce d'accouplement 36 vers la droite soit empêchée, on peut prendre plusieurs mesures qui peuvent être mises en oeuvre individuellement ou de façon cumulée. Les extrémités tournées les unes vers les autres, des dents 50, 52, se terminent en pointe, de sorte qu'elles peuvent glisser les unes devant les autres. Par ailleurs, on peut prévoir en direction périphérique un faible jeu entre la première pièce d'accouplement 36 et la pièce d'entraînement 10, lequel permettrait un mouvement de rotation avec esquive. Par ailleurs, l'actionnement de l'actionneur 48 peut mettre la bobine magnétique 30 hors circuit, de telle sorte qu'un faible mouvement de rotation est possible entre la pièce d'entraînement 10, et par conséquent la première pièce d'accouplement 36, et le rotor 20, et par conséquent la deuxième pièce d'accouplement 46, ce qui permet un alignement des dentures 42, 44 en direction périphérique lorsque la denture 42 est axialement déplacée en direction de la denture 44. La deuxième pièce d'accouplement 36 ne peut plus parvenir automatiquement dans la position découplée car par les contre-dépouilles 54, qui mènent à des surfaces cunéiformes adjacentes (voir figure 1 b), il se produit, à la transmission d'un couple de rotation, une force de translation qui tend à maintenir la denture 42 dans la position couplée. 2957997 -12- Si le compresseur de climatisation doit être déconnecté, l'actionneur 48 est actionné dans le sens inverse, de telle sorte que la première pièce d'accouplement 36 revient vers la gauche dans la position découplée. La première pièce d'accouplement 36 est donc translatée axialement sous 5 charge. Le deuxième mode de réalisation selon la figure 2 se distingue de celui de la figure 1 par les caractéristiques énoncées ci-après, les pièces à fonction identique ou similaires étant pourvues des mêmes numéros de référence. Les pièces déjà présentées ne seront plus expliquées, et ici on peut faire référence à la figure 1, de 10 sorte qu'on abordera ci-après les différences des modes de réalisation. Dans le mode de réalisation de la figure 2, l'actionneur 48 est une deuxième bobine magnétique qui est de préférence positionnée également dans un évidement dans le rotor 20 et qui doit être considérée comme une partie du stator 28. Cet actionneur 48 aussi est relié à une commande qui n'est ici pas représentée.

15 La première pièce d'accouplement 36 est précontrainte via un élément ressort ou de rappel 56 élastique en direction de la position découplée (position à la figure 2) et elle est positionnée entre la pièce d'entraînement 10 et la première pièce d'accouplement 36. La pièce d'accouplement 36 est montée sur une deuxième pièce d'induit 58 qui 20 fait saillie radialement vers l'extérieur jusqu'à l'actionneur 48 et qui peut être attirée et/ou repoussée par celui-ci. La pièce d'induit 58 est couplée à la pièce d'entraînement 10 par l'intermédiaire de plusieurs éléments de liaison 60, un faible jeu en direction périphérique étant en présence entre la pièce d'entraînement 10 et la pièce d'induit 58.

25 Ce jeu peut être obtenu par exemple par le fait qu'une ouverture 62 de grande dimension (par exemple une ouverture oblongue) est prévue dans la pièce d'induit 58 qui permet un jeu périphérique par rapport à l'élément de liaison 60 associé (voir figure 2c). Vu en direction radiale sont prévus des logements de tocs d'entraînement 64 30 (voir figure 2d) obliques, en particulier cunéiformes, décalés sur la périphérie par 2957997 -13- rapport aux dentures 42, dans lesquels font saillie des protubérances d'entraînement 66 cunéiformes de manière correspondante, de la pièce d'induit 58. A l'embrayage, c'est tout d'abord la garniture de friction 16 qui est approchée du rotor 20, de sorte que le rotor 20 est accéléré. Après l'égalisation des vitesses de 5 rotation, l'actionneur 48 est actionné, de sorte que la pièce d'induit 58 est poussée plus loin vers la droite. A la figure 2, l'illustration est représentée très schématiquement, en réalité, les éléments de liaison 60 permettent une translation de la pièce d'induit 58 vers la droite, même après la mise en contact du rotor 20 par la surface de friction 16. A cet 10 effet, le rotor 20 doit par exemple être évidé seulement de manière correspondante dans la zone de la pièce d'induit 58. Le trou oblong 62 permet une certaine torsion de compensation de la pièce d'induit 58 et par conséquent aussi de la première pièce d'accouplement 36 si les dents 50, 52 devaient s'entrechoquer. Dès que les dents 50, 52, ou plus 15 précisément les endroits les plus larges en direction périphérique des dents 50, 52, sont passées les unes devant les autres en glissant, la première pièce d'accouplement 36 peut être déplacée encore plus vers la droite que la pièce d'induit 58 s'arrêtant alors en option. Cette dernière étape de mouvement peut éventuellement aussi se produire automatiquement en raison des contre-dépouilles 20 54. Finalement, la position couplée de la figure 2 est atteinte. Etant donné que la force élastique de l'élément ressort 56 agit en direction de la position débrayée, il peut être nécessaire, malgré les contre-dépouilles 54, de mettre l'actionneur 48 au moins encore légèrement sous tension. La bobine magnétique 30 est toutefois habituellement déjà déconnectée lorsque la liaison par 25 coopération de formes entre les pièces d'accouplement 36, 46 est atteinte. Au découplage, l'actionneur 48 est mis hors circuit et sa polarité est inversée, grâce à quoi le ressort et/ou l'actionneur 48 ramène la première pièce d'accouplement 36 ainsi que la pièce d'induit 58 dans la position découplée. Dans les exemples de réalisation décrits jusqu'à présent, l'actionneur 48 est 30 toujours logé à l'intérieur de l'enveloppante du rotor 20 et du stator 28, de préférence à l'intérieur du rotor 20. 2957997 -14- Dans les modes de réalisation des figures suivantes, l'actionneur 48 est toujours situés à l'extérieur de l'enveloppante, de préférence même en dehors du boîtier 24. La figure 3 montre un mode de réalisation dans lequel l'actionneur 48, qui est réalisé ici de nouveau sous forme d'entraînement linéaire, est couplé à une 5 fourchette d'embrayage 68. Celle-ci assure une translation linéaire d'un disque d'embrayage 70 qui porte à son tour des éléments de verrouillage 72 montés en translation axiale sur ou dans le rotor 20. Les éléments de verrouillage 72 sont en particulier des boulons de verrouillage. Ces éléments de verrouillage 72 forment, conjointement avec le disque 10 d'embrayage 70, la première pièce d'accouplement 36. La deuxième pièce d'accouplement 46 est formée par la pièce d'induit 14 qui possède des évidements 74 correspondants pour recevoir les éléments de verrouillage 72. De préférence, les évidements 74 et/ou les éléments de verrouillage 72 sont évasés en forme de cône ou en pointe pour pouvoir compenser des positions 15 relatives les plus différentes en direction périphérique entre le rotor 20 et la pièce d'induit 14 et pour permettre un engrènement axial. Dans ce mode de réalisation, une rotation relative entre le disque d'embrayage et la fourchette d'embrayage 68 est possible. Il en résulte un encombrement faible et des composants plus simples. En outre, l'actionneur 48 peut être positionné à un 20 endroit quelconque. La synchronisation a lieu, comme dans les modes de réalisation décrits auparavant, via la bobine magnétique 30 qui attire la pièce d'induit 14. La pièce d'induit 14 a des évidements 74 très étroitement espacés qui sont situés sur un cercle. Lors de l'actionnement suivant de l'actionneur 48 et de la translation des 25 éléments de verrouillage 72, ceux-ci se déplacent jusqu'à proximité de leurs évidements 74, de telle sorte que par l'intermédiaire de pentes et chanfreins d'introduction après une courte mise hors tension de la bobine magnétique 30, une rotation relative minimale du rotor 20 est possible pour aligner totalement les éléments de verrouillage 72 avec les évidements 74. Les éléments de verrouillage 30 72 peuvent ainsi être complètement poussés dans les évidements 74, et une liaison par coopération de formes a lieu en direction périphérique. 2957997 -15- La bobine magnétique 30 est de préférence mise hors tension au plus tard à ce moment-là. Selon les figures 3b et 3c, les éléments de verrouillage réalisés sous forme de boulons peuvent également être maintenus dans la position verrouillée dans les 5 évidements 74 qui, le cas échéant, sont coniques, par des contre-dépouilles 73 correspondantes, de manière similaire à ce qui a été expliqué à l'aide des dents 50, 52 dans les figures précédentes. Par ailleurs, un encliquetage par ressort pourrait assurer le maintien de l'état couplé, comme le montrent les figures 3d et 3e avec le ressort 100 et l'élément 10 d'encliquetage 102. Au découplage, l'actionneur 48 est activé dans le sens inverse de telle sorte que les éléments de verrouillage 72 sont retirés des évidements 74. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la première pièce d'accouplement 36 est un baladeur qui est placé sur la pièce d'induit 14 de manière à se déplacer en 15 translation et est reliée à celle-ci par couple de rotation. Par exemple, il est prévu sur la face frontale (ce qui n'est pas obligatoirement nécessaire) sur la pièce d'accouplement 36, la denture 42 qui peut être amenée en engagement avec une denture 44 sur la deuxième pièce d'accouplement 46. Ici aussi, la deuxième pièce d'accouplement 46 est placée de manière solidaire en 20 rotation sur le rotor 20. La première pièce d'accouplement 36 peut être couplée axialement à la pièce d'induit 14 par l'intermédiaire d'éléments intermédiaires 76 (ici des billes) mobiles montées en translation. Les éléments intermédiaires 76, dont plusieurs sont agencés de manière répartie sur la périphérie, sont logés dans des évidements 25 associés dans la première pièce d'accouplement 36. La pièce d'induit 14 possède radialement à l'intérieur de ces évidements une rainure périphérique 78 avec une surface oblique 80. Un dispositif dit de débrayage 82 qui est relié à la fourchette d'embrayage 68 de manière amovible en direction périphérique, mais cependant actionnable en 30 direction axiale, assure que lorsque l'actionneur 48 est actionné après la synchronisation de la vitesse de rotation, les éléments intermédiaires 76 soient 2957997 -16- pressés radialement plus profondément dans les évidements et vers l'intérieur dans la rainure 78, par l'intermédiaire de la pièce d'induit 14 et de la bobine magnétique 30. Par l'intermédiaire des éléments intermédiaires 76, la première pièce d'accouplement 36 est déplacée vers la droite en direction de la deuxième pièce 5 d'accouplement 46. Seulement lorsque les dentures 42, 44 s'engrènent (voir figure 4b), les éléments intermédiaires 76 sont situés aussi loin radialement vers l'intérieur dans la rainure 78 que le dispositif de débrayage 82 peut être déplacé plus loin vers la gauche au-delà des éléments intermédiaires 76. Les éléments intermédiaires 76 ne sont alors plus dans une rainure périphérique 10 côté intérieur du dispositif de débrayage 82, de telle sorte que celui-ci passe pour ainsi dire au-dessus des éléments intermédiaires 76 et les maintient dans les évidements de la première pièce d'accouplement 36 et dans la rainure périphérique 78. Cette mesure permet de créer un dispositif dit d'encliquetage qui maintient les première et deuxième pièces d'accouplement 36, 46 dans la position couplée.

15 L'actionneur 48 ne doit maintenant plus appliquer une force axiale permanente et peut même éventuellement être mis hors tension. Pour le découplage, l'actionneur 48 ramène le dispositif de débrayage 82 par l'intermédiaire de la fourchette d'embrayage 68 dans la position initiale, grâce à quoi les éléments intermédiaires 76 sollicités vers l'extérieur par la force centrifuge, 20 poussent vers l'extérieur également en raison de la pente 80. Dès que les éléments intermédiaires 76 reviennent s'arrêter dans la rainure périphérique dans le dispositif de débrayage 82, la première pièce d'accouplement 36 est entraînée vers la gauche. Le rappel peut aussi être favorisé par la forme de dent (voir figure 4b). Sa forme 25 en coin suscite à l'état commuté, par le couple de rotation, une force axiale sur la pièce d'accouplement 36 et par conséquent sur les éléments intermédiaires 76. Lorsqu'on pousse le dispositif de débrayage vers l'arrière, celui-ci libère l'encliquetage des éléments intermédiaires 76, et la denture refoule la pièce d'accouplement 36, les éléments intermédiaires sont entraînés conjointement et se 30 déplacent vers l'extérieur. 2957997 -17- Dans ce mode de réalisation aussi, la bobine magnétique 30 peut être mise hors tension à court terme avant ou pendant l'actionnement de l'actionneur 48, pour éviter une venue en appui des pointes de dents sur la face frontale. Dans le mode de réalisation de la figure 5, le dispositif de débrayage 82 est 5 déplacé en translation axiale tout comme la première pièce d'accouplement 36 dans le rotor. La rainure périphérique 78 est ici également conformée dans le rotor. La denture 42 est par exemple une denture sur la face de la première pièce d'accouplement 36, la denture antagoniste 44 est ménagée sur la pièce d'induit 14. La denture 42 est constituée par plusieurs dents 50 agencées par groupes, les 10 groupes étant répartis sur la périphérie et espacés les uns des autres. En direction périphérique, les groupes de dentures 42 s'écartent de protubérances 84 en forme de languettes qui sont guidées dans des évidements 86 dans le rotor 20. Il en résulte aussi un entraînement en rotation (voir figures 5a et 5b). Le mode de réalisation de la figure 6 est sensiblement une combinaison de 15 caractéristiques des modes de réalisation des figures 1 et 4. La première pièce d'accouplement 36 est montée en translation axiale et liée par couple de rotation sur la pièce d'induit 14, et elle peut être mise en engagement par l'intermédiaire d'une denture extérieure 42 avec une denture 44 sur la deuxième pièce d'accouplement 46, côté rotor.

20 Les dentures correspondent à celles de la figure 1. L'actionneur 48 agencé sur le côté extérieur déplace par l'intermédiaire de la fourchette d'embrayage 68 la première pièce d'accouplement 36 vers la droite pour amener les dentures 42, 44 en prise les unes avec les autres. Dans ce mode de réalisation aussi, la bobine 30 peut, comme dans les autres 25 modes de réalisation, être mise hors tension dès que la liaison par coopération de formes est réalisée. Une force axiale qui part de l'actionneur 48 n'est plus nécessaire puisque les géométries correspondantes des dentures 42, 44 provoquent une force en direction de la position couplée. Pour le découplage, l'actionneur 48 est déplacé en sens inverse, de telle sorte 30 que les dentures 42, 44 sont débrayées sous charge. 2957997 -18- Dans tous les modes de réalisation peuvent naturellement être aussi prévus des éléments ressort qui assistent l'embrayage et le débrayage. Dans tous les modes de réalisation, on peut avoir recours à différents procédés d'actionnement. D'une part, comme déjà expliqué à plusieurs reprises, la bobine 5 magnétique 30 peut être mise hors tension lorsque la liaison par coopération de formes est atteinte, et la liaison par coopération de formes pourrait être détectée par des capteurs 90 (voir par exemple figure 6). En alternative, la bobine magnétique 30 peut aussi être déconnectée après une durée prédéterminée après le début de l'alimentation électrique, une durée qui suffit 10 certainement pour accélérer le rotor 20. Par ailleurs ou en alternative, l'actionneur 48 peut être actionné et/ou déconnecté simultanément au début de l'alimentation électrique de la bobine magnétique 30 ou aussi avec décalage de temps par rapport à celle-ci. L'égalisation de la vitesse de rotation peut naturellement être aussi déterminée 15 par des capteurs. A l'arrêt de l'entraînement, un rappel dans la position découplée est effectué, par exemple par actionnement à court terme de l'actionneur 48. L'induction est alors de nouveau séparée.

Claims (21)

1. Revendications1. Embrayage magnétique commutable, en particulier embrayage magnétique de compresseur de climatisation, comportant un stator (28), une pièce d'entraînement (10) pour introduire un couple d'entrée, un rotor (20) qui peut sélectivement être couplé à la pièce d'entraînement (10) et formant la sortie, au moins une bobine magnétique (30) commutable prévue sur le stator (28) ou sur le rotor (20), ainsi qu'au moins une pièce d'induit (14) mobile via la bobine magnétique (30), laquelle ferme la course de couple de transmission depuis la pièce d'entraînement (10) vers le rotor (20) par une liaison par friction, caractérisé par un première pièce d'accouplement (36) mobile et commutable par l'intermédiaire d'un actionneur (48), en particulier d'un actionneur électromagnétique, laquelle peut être mise en prise avec une deuxième pièce d'accouplement (46) pour réaliser sélectivement une liaison par coopération de formes en direction périphérique entre la pièce d'entraînement (10) et le rotor (20).
2. 2. Embrayage magnétique selon la revendication 1, caractérisé par une commande (34) qui met hors tension la bobine magnétique lors de la réalisation de la liaison par coopération de formes.
3. 3. Embrayage magnétique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la commande (34) est réalisée de telle sorte qu'elle met sous tension la bobine magnétique (30) pour une durée prédéterminée et/ou jusqu'à ce qu'une course de déplacement prédéterminée de la première pièce d'accouplement (36) soit atteinte, et qu'elle la déconnecte de préférence ensuite.
4. 4. Embrayage magnétique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la commande (34) est réalisée de telle sorte qu'après une durée prédéterminée suivant le début de la mise sous tension de la bobine magnétique (30) ou simultanément à celle-ci et/ou après avoir atteint une course de déplacement prédéterminée de la première pièce d'accouplement (36), elle actionne l'actionneur (48).
5. 5. Embrayage magnétique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la commande (34) est réalisée de telle sorte qu'après une durée prédéterminée après le début de la mise sous tension de la bobine magnétique (30), elle met hors tension simultanément la bobine magnétique (30) et l'actionneur (48). 2957997 - 20 -
6. 6. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu une commande (34) de l'actionneur (48) qui initie la séparation de la liaison par coopération de formes par actionnement de l'actionneur (48). 5
7. 7. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des dentures s'engrenant les unes dans les autres sur les pièces d'accouplement (36, 46) susceptibles d'être sélectivement mises en prise par coopération de formes.
8. 8. Embrayage magnétique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est 10 prévu une sécurité mécanique contre le découplage des dentures.
9. 9. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces d'accouplement (36, 46) susceptibles d'être sélectivement mises en prise par coopération de formes sont réalisées de telle sorte que dans la position couplée, elles forment un verrouillage, en particulier 15 par le fait que dans la position couplée, elles exercent mutuellement une force qui tend à maintenir la position couplée.
10. 10. Embrayage magnétique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les pièces d'accouplement (36, 46) forment un verrouillage des pièces d'accouplement (36, 46) dans la position couplée, par des surfaces obliques, en particulier par des 20 contre-dépouilles, vu en direction vers la position couplée.
11. 11. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (48) est en particulier un entraînement linéaire à commande électrique qui est agencé à l'intérieur ou à l'extérieur de l'enveloppante commune du rotor (20) et du stator (28). 25
12. 12. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'actionneur (48) est une autre bobine magnétique qui est agencée de préférence à l'intérieur du stator (28).
13. 13. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'induit (14) présente une garniture de 30 friction (16) et vient ainsi en contact avec le rotor (20).-21 -
14. 14. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (36) mobile présente de préférence plusieurs éléments de verrouillage (72) en forme de tiges, montés en particulier en translation en direction axiale, qui s'engagent par coopération de formes dans la deuxième pièce d'accouplement (46) dans la position couplée.
15. 15. Embrayage magnétique selon la revendication 14, caractérisé en ce que les éléments de verrouillage (72) sont plusieurs boulons de commutation communs, mobiles en particulier par l'intermédiaire d'une fourchette d'embrayage (68) en translation.
16. 16. Embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce d'accouplement (36) mobile est un baladeur monté en particulier en translation axiale sur la pièce d'induit (14) ou sur le rotor (20), qui peut être verrouillé dans la position couplée par coopération de formes par l'intermédiaire d'un dispositif d'encliquetage.
17. 17. Embrayage magnétique selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif d'encliquetage a des éléments intermédiaires (76) mobiles qui peuvent coupler le baladeur avec la pièce d'induit (14) ou avec le rotor (20) et qui est déplacé par un dispositif de débrayage (82) dans la position couplée et maintenu par le dispositif de débrayage (82) dans la position couplée.
18. 18. Embrayage magnétique selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif de débrayage (82) presse les éléments intermédiaires (76) dans des évidements (78) correspondants et ferme les évidements (78).
19. 19. Procédé d'actionnement d'un embrayage magnétique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bobine magnétique (30) est mise hors tension lorsque la liaison par coopération de formes est atteinte.
20. 20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que la bobine magnétique (30) est déconnectée après une durée prédéterminée après le début de la mise sous tension.- 22 -
21. 21. Procédé selon la revendication 19 ou 20, caractérisé en ce que l'actionneur (48) est actionné simultanément avec le début de la mise sous tension de la bobine magnétique (30) ou avec décalage de temps par rapport à celle-ci.