Brevet FR2298687A1 — publié le 19760820

La présente invention due à la collaboration de Monsieur GALLAS a pour objet un dispositif tendeur de chaîne de distribution pour moteur à combustion interne, ainsi que son procédé de fabrication. On connaît un certain nombre de dispositifs tendeurs de chaîne présentant la forme d'un patin 5?appuyant avec une certaine force sur la chaîne de distribution d'un moteur à combustion interne, ce patin ayant la forme d'un bloc en caoutchouc synthétique doit résister à l'usure provoquée par le défilement des maillons de la chaîne? à la température et à l'action chimique des huiles de graissage, tout en présentant de bonnes aptitudes à l'amortissement des vibrations. La garniture de ce patin est généralement fixée par pincement sur son support. Ce mode de liaison peut, à la longue, perdre son efficacité et entraîner l'arrachage de la garniture précitée, ce qui peut avoir de graves conséquences pour le moteur équipé d'un tel dispositif. De plus, le caoutchouc synthétique constituant le patin ne possède qu'une résistance limitée à l'usure si sa résistance chimique et sa capacité d'amortissement des vibrations sont satisfaisantes, ce qui nécessite son remplacement périodique et présente des risques d'avarie. La présente invention apporte une meilleure synthèse des qualités exigées de tels patins, en proposant un patin composite tendeur de chaîne de distribution pour moteur. à combustion interne réalisé à l'aide de matériaux parfaitement compatibles avec les huiles modernes quelles que soit leur température, et comportant une garniture mince présentant de bonnes caractéristiques de frottement et d'usure appliqué sur un élément amortisseur de vibrations d'épaisseur sensiblement supérieure à celle de la garniture, l'élé- ment amortisseur étant monté sur un support.La garniture et l'élément amortisseur réalisés en matière plastique ou en élastomère présentant respectivement des caractéristiques compatibles, avec la fonction qu'ils remplissent, sont rendus solidaires par exemple par collage ou surmoulage sur la majorité de la surface extérieure de l'élément amortisseur. L'une des extrémités de la garniture peut être fixée au support précité. De--plus,- la garniture peut éventuellement comporter, sur sa surface interne, des organes en saillie destinés à être noyés dans l'épaisseur de l'élément amortisseur, celui-ci étant, soit surmoulé directement sur la garniture, ou assemblé aXr^ olle après moulage. Dans le cas d'un système de tendeur à pression hydraulique, le support du patin selon l'invention est de préférence monté sur une tige formant piston qui est percée T. canal de faible diamètre. Ce piston actionné hydrauliqu-:-nt agit par l'intermédiaire du patin sur la chaîne de distii-- bution du moteur afin de la tendre. Le canal dont est pcArvu le piston s'étend jusqu'à la surface extérieure de la garniture et y débouche en passant à travers le support et -'1é- ment amortisseur afin de permettre la lubrification de chaîne de distribution ainsi que celle de la garniture sur laquelle passe ladite chaîne. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, la garniture et l'élément amortisseur présentent une forme cylindrique de section sensiblement circulaire la chaîne de distribution glissant sur la garniture perperu - culairement à ses génératrices. L'élément amortisseur est fixé -à l'extrémité d'un support formant ressort de tells sorte que son extrémité est noyée au centre de l'élément amortisseur. Dans cette variante d'exécution, la garniture entoure l'élément amortisseur sur tout son pourtour excepté dans la zone de passage du support précité. Selon ce mode de réalisation, l'élément amortlsseur comporte de préférence à sa périphérie extérieure au moins une entaille située entre l'une des extrémités de la garniture et l'une des faces du support. L'élément amortisseur comporte également avantageusement à sa périphérie extérieure au moins une languette de longueur au moins égale à l'épaisseur de la garniture, cette languette étant située entre l'entaille précitée et l'une des faces du support afin d'éviter tous contacts entre les extrémités de la garniture et le support lors du défilement de la chaîne sur le patin. Selon l'un des procédés de fabrication d'un patin conforme à la présente invention, et après obtertt. la garniture, par exemple par moulage, on monte cette dernière, ainsi que le support dans un moule et on injecte sous pression l'élastomère destiné à former l'élément amortisseur, de telle sorte qu'il adhère au support et à la face interne de la garniture. Le support et/ou la face interne de la garniture peuvent avantageusement être enduits de colle préalablement à l'inaection de la matière destinée à former l'élément amortisseur. D'outres particularités de la présente invention appa raîtr,2nt également dans la description suivante d'un exemple de éalisation, nullement limitatif et par le dessin annexé, d,xls lequel ~ la fig. 1 représente un patin conforme à la présente invention dont l'une des extrémités de la garniture est fixée sur le support du patin; la fig. 2 représente un patin conforme à la présente invention sur lequel la garniture est munie de moyens d'ac crochage; la fig. 3 représente un patin conforme à la présente invention sur lequel la garniture est munie d'autres moyens d'accrochage; la fig. 4 représente une variante d'exécution de la présente invention dont le patin présente une section sensiblement circulaire. Tel qu'il est représenté sur la fig. 1, le patin tendeur de chaîne de distribution pour moteur à combustion interne comprend un premier élément 1 ou garniture résistant bien à l'usure et présentant de bonnes caractéristiques de frottement. Cette garniture est de forme plate et d'épaisseur réduite. Le matériau utilisé pour réaliser cette garniture peut notamment être une matière plastique, un polyamide 6-6 par exemple ou un élastomère dur. Après avoir obtenu cet élément par moulage, thermoformage, injection ou tout autre procédé connu, on introduit cette garniture 1 ainsi qu'un support 2 dans un moule et on injecte sous pression ltélas- tomère destiné à constituer l'élément amortisseur de vibrations 3. Selon un autre procédé de réalisation d'un patin selon l'invention, et après obtention de l'élément amortisseur 3 par exemple par moulage ou injection, on projette ou on pulvérise une mince couche d'un matériau destiné à former la garniture 1 de façon que celui-ci adhère sur la face extérieure de l'élément amortisseur . On peut également former la couche résistant à l'usure 1 en provoquant un durcissement superficiel de la surface de l'élément amortisseur 3 par des moyens physico-chimiques, sous forme d'un traitement comparable à la cémentation des métaux constituant à faire subir à ladite couche résistant à l'usure 1 un traitement thermique sous une atmosphère contenant par exemple du soufre. Afin d'assurer une bonne-adhésion mutuelle entre le matériau constituant l'élément amortisseur 3 et celui constituant la garniture 1, on peut enduire au moyen d'un adhésif approprié, la face interne 4 de la garniture 1 préalablement à l'injection du matériau constituant l'élément amortisseur 2. Dans le cas ou la garniture 1 est obtenue par projection ou pulvérisation, c'est la face extérieure de l'élément amortisseur 3 qui est enduite de colle préalablement à la projection ou à la pulvérisation. D'autre part, afin d'améliorer encore l'adhésion mutuelle entre la garniture 1 et l'élément amortisseur 2, l'extrémité 5 de la garniture 1 peut être fixée au support 2 en 6.Cependant, il est essentiel pour que le patin, conforme à la présente invention, conserve sa fonction de filtrage des vibrations que l'extrémité opposée 7 de la garniture 1 soit suffisamment éloignée de l'extrémité 8 du support 2 situé en regard de l'extrémité 7 de la garniture î. De ce fait, lors du passage de la chaîne de distribution sur le patin dans le sens de la flèche 9, l'extrémité 7 de la garniture 1 ne risque pas d'entrer en contact avec l'extrémité 8 du support 4, ce qui aurait pour conséquence d'annuler la fonction de filtre des vibrations remplie par l'élément amortisseur 2. Tel qu'on peut le voir, sur la fig. 1, le support 2 est monté sur une tige 10 formant piston. La pression de l'huile de lubrification du moteur pousse ee piston et par consé quént le patin conforme à la présente invention en direction de la flèche 41 de façon à appliquer ce dernier sur la chaîne de distribution (non représentée) et à la tendre. Afin de lubrifier la chaîne de distribution et la garniture 1, le piston 10 est percé en son milieu d'un canal de faible diamètre s'étendant à travers le support 2 et l'élément amortisseur 5 et débouchant en 11 à la surface de la garni ture 1, une partie de l'huile actionnant le piston 10 s'écoule alors par ce canal et se répand par l'orifice 11 sur la garniture 1 et sur la chaîne passant sur cette garniture. Le patin composite représenté à la figure 1, remplit, d'une part, une fonction de glissement et d'autre part, une fonction de filtre. La fonction de glissement est assurée par la garniture 1 réalisée en un matériau résistant particulièrement bien à l'usure et à l'abrasion, étant donné que ce glissement s'effectue sous une charge relativement importante qui est la somme à un instant donné d'un effort statique destiné à assurer la tension de la chaîne de distribution et qui est provoquée par le piston 10, d'un effort dynamique lié aux à-coups de fonctionnement du moteur dont la nature est soit périodique (ouverture et fermeture des soupapes par exemple) soit aléatoire (variations brusques du régime du moteur) et enfin d'efforts dus à la forme particulière des flasques qui lient entre eux les maillons de la chaine de distribution.Du fait de cette forme, la surface externe de la garniture 1 est sollicitée périodiquement dans la zone de passage des flasques à une fréquence proportionnelle à la vitesse de rotation du moteur. De plus, l'épaisseur des flasques du maillon de la chaîne de distribution étant de l'ordre du millimètre et ces flasques restant perpendiculaires à la face externe de la garniture 1, la surface d'appui de la chaîne de distribution sur la garniture 1 est très petite, ce qui cause une contrainte locale très élevée lors du passage de la chaine sur la garniture 1. Le passage des maillons de la chaîne se traduit donc localement par un effet de sciage de la garniture 1. La température locale s'élève également en raison du frottement entre la chaîne et le patin. De ce- fait, la garniture 1 sur laquelle glisse la chaîne de distribution selon la direction'de la flèche 9 doit être réalisée en un matériau résistant bien à l'usure et présentant de bonnes caractéristiques de frottement, telle qu'une matière plastique comme un polyamide 6~6 ou un élastomère dur. L'élément amortisseur 2 destiné à amortir les vibrations auxquelles est soumis le patin objet de la présente invention, est réalisé en un matériau élastomère, ce qui lui permet de remplir une fonction de filtre de vibrations. Cette fonction de filtre réduit également les bruits de fonctionnement de la chaîne de distribution et contribue de ce fait au silence de fonctionnement du moteur équipé d'un tel dispositif. Les fig. 2 et 3 représentent des patins tout à fait semblables à celui illustré par la fig. 1. Ces patins co- portent respectivement des garnitures 12 et 13 semblab- à la garniture 1 dont les extrémités 14 et 15, corresponda-r à l'extrémité 5 du patin illustré à la fig. 1, ne sont to't- fois pas raccordés à leurs supports respectifs 16 et 17. Néanmoins, afin d'assurer une liaison fiable entre les garnitures 12 et 13 et les éléments amortisseurs 18 et l. semblables à l'élément amortisseur 3, les garnitures 12 t 13 comportent respectivement sur leur face interne 20 et 21, des organes en saillie 22 et 23 destinés à être noyés daru les éléments amortisseurs 18 et 19 lors de l'injection d ces derniers. Sur la fig. 2, l'élément en saillie 22 pré sente la forme d'une queue d'aronde alors que sur la fig. 3, l'élément en saillie 23 présente la forme d'un T. Le support 16 sur lequel est monté le patin illustré par la fig. 2, est une bande- métallique plate reliée à un dispositif non représenté permettant d'appliquer le patr. sur la chaîne de distribution selon la direction de la flèche 41. Le patin illustré sur la fig. 3 est monté sur un support 17 fixé à un piston 25 identique au piston 10 représenté sur la fig. 1 et qui fonctionne de la meme marnière ue ce dernier. La garniture 13 du patin illustré par la fig. 3 comporte en effet l'orifice 26 d'un canal traversant le piston 25 le support 17 et le patin, cet orifice 26 permettant de lubrifier la garniture 13 ainsi que la chaîne de distribution passant sur cette garniture. La fig. 4 représente une variante d'exécution d'un patin conforme à la présente invention. Ce patin est monté sur un support 27 en forme de lame de ressort tendant à l'appliquer sur la chalne 33., L'extrémité 28 de ce support est sensiblement située au centre de l'élément amortisseur 29 lequel présente approximativement la forme d'un cylindre de section circulaire. L'élément amortisseur 29 est recou ert d'une garniture 30 sur pratiquement toute sa périphérie excepté dans les zones de passage 31 et 32 du support 27 formant ressort. La garniture 30 qui épouse la périphérie de l'élément amortisseur 29 présente par conséquent une forme semblable à celle de l'élément amortisseur 29.Une telle forme permet à la chaîne de distribution 33 de glisser selon la direction de la flèche 9 perpendiculairement aux génératrices du cylindre que constitue le patin. On notera que les extrémités 34 et 35 de la garniture 30 se trouvent suffisamment éloignées du support 27 pour que les vibrations provoquées par le glissement de la chaîne 33 n'occasionnent aucun contact entre l'une ou l'autre des faces du support 27 et l'une ou l'autre des extrémités 34 ou 35 de la garniture 30. Lorsque la chaîne 33 défile sur le patin, élément amortisseur 29 présente la particularité, dans 11 exemple de réalisation illustré à la fig. 4, de travailler à la torsion selon la direction des flèches 36 alors que les éléments amortisseurs 3, 18 et 19 des variantes représentées aux fig. 1, 2 et 3 travaillent respectivement au cisaillement. Pour permettre à l'élément amortisseur 29 de travailler dans de bonnes conditions, ce dernier comporte des entailles 37 et 38 de profondeur sensiblement supérieure à l'épaisseur de la garniture 30 et situées de part et d'autre du support 27. Afin que les extrémités 34 et 35 de la garniture 30 n'entrent pas en contact avec le support 27, l'élément amortisseur 29 comporte deux languettes 39 et 40 situées à la périphérie de l'élément amortisseur 29 qui présentent une longueur au moins égale à l'épaisseur de la garniture 30 et qui sont plaquées de part et d'autre sur les flancs du support 27. Ces languettes 39 et 40permettent d'éviter tout contact entre les extrémités 34 et 35 de la garniture 30 et le support 27 quelle que soit l'amplitude du déplacement des extrémités 34 et 35 de ladite garniture. Tous les exemples de réalisation de patin conforme à la présente invention présentent l'avantage de remplir simultanément une fonction de glissement et une fonction de filtre de vibrations et peuvent être réalisés selon des procédés modernes et économiques de moulage, d'injection ou de projection bien que les matériaux constituant de tels patins soient de par leur fonction respective de nature très dif férente. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un patin composite tendeur de chaîne pour moteur à combustion interne, comprenant un support portant un élément amortisseur de vibrations supportant à son tour une garniture mince présentant de bonnes caractéristiques de frottement et d'usure, caractérisé par le fait qu'on monte dans un moule le support (2,16, 17, 27) et,le cas échéant, la garniture (1, 12, 13, 30) formeepréalablement, par exemple par moulage d'un matériau synthétique résistant à l'usure, et qu'on injecte sous pression dans ledit moule un élastomère destiné à former l'élément amortisseur (3, 18, 19, 29) de telle sorte que ledit élastomère adhère au support (2,16,17,27) et, le cas échéant, à la face interne de la garniture (1,12,13,30). 2. Procédé de fabrication suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que préalablement à l'injection de l'élastomère destiné à former l'élément amortisseur (3,18,19,29), on enduit de colle le support (2,16,17,27) et, le cas échéant, la face interne de la garniture (1,12,13,30). 3. Procédé de fabrication suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'après l'obtention de l'élément amortisseur (3,18,19, 29), on projette ou on pulvérise le matériau synthétique destiné à former la garniture (1,12,13,30) sur la majorité de la face extérieure de l'élément amortisseur (3,18,19,29). 4. Procédé de fabrication suivant larevendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on réalise la garniture (1,12,13,30) par un durcissement physico-chimique de la surface extérieure de l'élément amortisseur (3,18,19,29). 5. Patin composite tendeur de chaine pour moteur à combustion interne obtenu par la mise en oeuvre du procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la garniture (30) et l'élément amortisseur (29) présentent une forme cylindrique de section sensiblement circulaire, l'élément amortisseur (29) étant fixé à l'extrémité (28) d'un support (27) formant ressort, de telle sorte que ladite extrémité (28) soit noyée au centre dudit élément (29), la garniture (30) entourant l'élément amortisseur (29) sur tout son pourtour excepté dans la zone de passage du support (27) précité, la chaine (33) à tendre passant de la garniture (30) perpendiculairement aw génératrices de cette dernière. 6. Patin selon la revendication 5, caractérisé parole fait que l'élément amortisseur (29) comporte à sa périphérie- extérieure au moins une entaille (37,38) située entre l'une des extrémités (34,35) de la garniture (30) et l'une des faces du support (27). 7. Patin selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que l'élément amortisseur (29) comporte à sa périphérie extérieure au moins une languette (39,40) de longueur au moins égale à l'épaisseur de la garniture (30) et situoeentre l'entaille précitée (37,38) et l'une des faces du support (27).