Brevet FR2591700A1 — publié le 19870619

DISPOSITIF DE TENSION POUR COURROIE DE TRANSMISSION L'invention concerne un dispositif de tension pour courroie de transmission, comportant un bras porteur, un galet tendeur monté en rotation sur ledit bras porteur, un palier de pivotement disposé sur le bras porteur à une distance dudit galet, un ressort sollicitant le dispositif de tension contre la courroie__ de transmission, et un élément amortissant le mouvement de pivotement. Un tel dispositif de tension est notamment représenté en figure 26 de la demande de brevet WO 83 / 00904, et décrit dans les pages correspondantes du document. Le galet tendeur fixé à un bras porteur est monté pivotant par l'intermédiaire dudit bras porteur, contre la force d'un ressort spiral Coaxialement à ce palier de pivotement est disposé un amortisseur hydraulique de type rotationnel, lequel, lors de forces pulsatoires provenant des mouvements de la courroie de transmission sous tension, agit dans la direction du mouvement de pivotement. Dans ce même document sont également décrits des dispositifs de tension agissant de façon linéaire, avec des éléments amortisseurs hydrauliques linéaires et des ressorts hélicoidaux correspondants. Les mouvements à amortir se produisent de façon continuelle pendant le service, par exemple dans le cas d'un moteur de véhicule automobile, et peuvent se signaler par des modifications relativement lentes -2- de la force de tension de la courroie de transmission, agissant contre le ressort, ou par des vibrations de plus haute fréquence. L'amortisseur hydraulique utilisé dans les deux cas sur le dispositif de tension connu offre à vrai dire une solution satisfaisante, cependant la tenue dans le temps d'un tel amortisseur, par suite des pertes par fuite pratiquement inévitables, est extrêmement mauvaise, en particulier pour l'amortissement de petites courses de l'amortisseur provoquées par des vibrations. Le remède envisagé précisément pour les vibrations n'est alors plus efficace, de façon très prématurée. De plus, il y a aussi un bruit de fonctionnement qui augmente de façon permanente, lequel signale la nécessité d'un remplacement comme dans le cas des amortisseurs de choc installés autre part dans la voiture. Alors que la caractéristique suivant laquelle le moment d'amortissement augmente progressivement avec la vitesse du mouvement, caractéristique qui est propre aux amortisseurs hydrauliques, est très favorable dans le cas des amortisseurs de choc pour la suspension de véhicules, on peut y renoncer lors de l'utilisation sur des dispositifs de tension pour courroies de transmission. Un autre dispositif de tension, avec un amortisseur de type rotationnel et un ressort hélicoïdal de torsion, est connu par la demande de brevet DE-OS 3 225 411. L'amortissement est obtenu ici par une douille en matière plastique disposée de façon concentrique. Dans cette réalisation, les petits mouvements de pivotement sont amortis par un travail de foulage interne au matériau, alors que les grands mouvements sont amortis par un frottement superficiel. La disposition concentrique à l'intérieur du ressort -3- conduit, lors de mouvements de pivotement du dispositif de tension, du fait du petit diamètre de la douille en matière plastique, à un mouvement relatif très petit des surfaces de frottement l'une contre l'autre. En particulier lors de petits mouvements de pivotement, il se produit exclusivement une déformation élastique du matériau, avant que l'adhérence soit surmontée. Ceci est recherché dans ce dispositif connu, et ne produit pour l'essentiel aucun amortissement, mais une élasticité supplémentaire. Une modification de ce comportement n'est pas possible, en raison des mouvements relatifs de faible importance à la surface de la petite douille. Le but de l'invention consiste, dans le cas du dispositif de tension du type défini ci-dessus, à atteindre pour toute la durée de vie des propriétés d'amortissement invariables, et en particulier d'améliorer l'amortissement des vibrations. Ce but est atteint par le fait que l'élément d'amortissement est réalisé sous la forme d'un amortisseur à frottement agissant de façon linéaire, avec un piston guidé à frottement dans un cylindre. Le piston est par exemple muni d'une garniture de frottement élastique dans le sens radial, laquelle se trouve en contact glissant avec la surface intérieure du cylindre. Celle-ci est polie, comme dans le cas des cylindres connus. Par l'emploi d'une matière appropriée de glissement ou de lubrification, on obtient un contact par frottement qui reste invariable pendant un temps extrêmement long. Bien que dans le cas de frottement par glissement, on doit considérer en -4- principe le problème de l'usure sur les surfaces de frottement, celui-ci peut être négligé par un dimensionnement approprié, et par l'emploi de matériaux synthétiques déjà disponibles sur le marché et présentant des qualités de résistance pour la durée de service escomptée. En principe, le problème des fuites se produisant dans le cas d'amortisseurs hydrauliques ne se pose pas, de sorte que l'élément amortisseur est remarquablement approprié pour le dispositif de tension selon l'invention, et en particulier peut amortir, de façon invariable pendant une longue durée, des mouvements de pivotement petits et rapides provoqués par des vibrations. Aux mouvements de pivotement plus grands et de ce fait le plus souvent plus lents du dispositif de tension s'oppose une force d'amortissement indépendante de la vitesse du mouvement. Les éléments amortisseurs de ce type peuvent être fabriqués de façon particulièrement simple et bon marché, en tant que combinaison pistoncylindre fonctionnant de façon linéaire, et sont, le cas échéant, disponibles sur le marché. On peut prévoir des cylindres de grande longueur avec une grande course de piston, de sorte que les mouvements internes des matériaux des couches de frottement sont négligeables. Il est particulièrement avantageux que, selon une autre caractéristique de l'invention, le ressort soit réalisé en forme de ressort hélicoïdal, et soit disposé de façon concentrique à l'amortisseur à frottement. De cette façon, on peut créer un dispositif de tension de structure particulièrement élancée, ce qui est nécessaire dans l'espace restreint entre le moteur et le radiateur d'un véhicule automobile. Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, il est prévu, dans le cylindre, un piston secondaire, 2591 700oO -5- disposé de façon libre contre le piston principal et déplaçable par ce dernier dans l'un des sens du mouvement, contre la force d'un autre ressort. Pour beaucoup de cas d'utilisation, il est nécessaire que le dispositif de tension présente des amortissements différents pour les deux sens de mouvement. Dans le cas de l'amortisseur linéaire à frottement selon l'invention, cette condition peut être obtenue, à l'intérieur du cylindre, par un deuxième piston, secondaire, muni d'une couche de frottement. Le piston accessoire est alors disposé de façon libre contre la face frontale du piston principal muni d'une tige de piston menant vers l'extérieur, et porte de l'autre côté contre le fond du cylindre par l'intermédiaire d'un ressort supplémentaire, qui est simplement assez fort pour surmonter la force de frottement du piston secondaire et puisse faire revenir ledit piston secondaire. Alors que le piston principal, dans l'un des sens de mouvement, pousse le piston secondaire devant lui, et dans ce cas deux garnitures de frottement sont en action, dans l'autre sens le piston principal peut se déplacer seul et librement, et dans ce cas seule sa garniture de frottement est en action. Selon une autre caractéristique de l'invention, le piston secondaire est disposé dans le cylindre avec une force de frottement différente de celle du piston principal. Par la modification de la structure de la surface de frottement, de la surface de frottement elle-même ou de la précontrainte de la garniture de frottement contre la face intérieure du cylindre, la force de frottement peut être modifiée à volonté et être adaptée selon les besoins. L'invention sera décrite ci-dessous par un exemple représenté par les dessins. -6- Ils montrent: Figure 1: une vue partielle de dessus d'un dispositif de tension, avec un élément amortisseur agissant de façon linéaire et un ressort hélicoïdal, et Figure 2: une coupe en long de l'élément amortisseur représenté en figure 1, avec deux pistons. Le dispositif de tension représenté en figure 1 est constitué d'un bras porteur 1 et d'un galet tendeur 2 monté en rotation sur ledit bras porteur, ledit galet tendeur, pour une meilleure clarté, n'étant pas représenté en vraie grandeur ni en détail. Le bras porteur 1 présente à distance du galet tendeur 2 un palier de pivotement 3, qui est fixé sur une plaque de montage 4. Entre le point de fixation du galet tendeur 2 et un pivot 5 de la plaque de montage 4 est disposé un amortisseur à frottement 6 agissant de façon linéaire, avec un ressort hélicoïdal 7 monté de façon coaxiale autour dudit amortisseur, l'amortisseur 6 et le ressort hélicoïdal 7 étant orientés à peu près tangentiellement par rapport au cercle de pivotement du galet tendeur 2 autour du palier de pivotement 3. Le ressort hélicoidal 7 est constitué en ressort de compression et déplace le galet tendeur 2 et le bras porteur 1 dans un des sens de pivotement autour du palier de pivotement 3. Par l'intermédiaire du ressort hélicoidal 7 et du galet tendeur 2 est tendue une courroie de transmission, non représentée sur le dessin, le piston 8 de l'amortisseur à frottement 6 adopte une position entre les deux points extrêmes de sa course de -7- déplacement. L'amortisseur à frottement 6 exerce une action d'amortissement sur le mouvement de pivotement du galet tendeur 2. La plaque de montage 4 peut être fixée, par exemple sur un socle de machine, au moyen de vis qui passent par un trou de fixation 9 et par le palier de pivotement 3. L'amortisseur à frottement 6 représenté en figure 1 avec le ressort hélicoïdal 7 est à illustré en détail en figure 2. Il est constitué d'un cylindre 10 avec un élément de fixation 11, d'une tige de piston 12 avec un piston principal 8 et une deuxième articulation de fixation 11, d'une plaque de poussée 13 fixée à la tige de piston 12, du ressort hélicoïdal 7 s'appuyant contre une collerette 14 du cylindre 10, et d'un piston secondaire 15 avec un ressort séparé 16. Le piston secondaire 15 et le piston principal 8 se touchent de façon libre sur leurs faces frontales 17, de sorte que, lors de la manoeuvre de l'amortisseur à frottement 6 dans le sens de poussée 18, le piston secondaire se déplace avec le piston principal 8 contre la force du ressort séparé 16 s'appuyant au fond du cylindre 10. Le ressort séparé 16 est faible et n'occasionne pas d'augmentation notable de la force de rappel (produite par le ressort 7). Les pistons 8 et 15 présentent une large rainure à leur périphérie, dans laquelle, pour chaque piston, est installée une garniture de frottement 19, en forme d'anneau, peu élastique, par exemple en matière plastique, qui est appliquée sous précontrainte radiale de la face intérieure 20 du cylindre 10. De cette façon, les deux pistons 8 et 15 ne peuvent être déplacés que sous l'action d'une force dépassant la force de frottement. 8- Les deux pistons 8 et 15 sont représentés en figure 2 à peu près au milieu de la course de déplacement maximale possible. Cette position correspond à peu près à la position de repos du dispositif de tension pour une courroie de transmission tendue. En service, des forces pulsatoires et des vibrations, provenant de la courroie, produisent tout d'abord un mouvement du piston principal 8 autour de cette position de repos. Dans le sens de poussée 18, le piston principal 8 entraine le piston secondaire 15 avec la même vitesse, de sorte que les forces de frottement des deux garnitures de frottement 19 sont en action. Dans le sens de traction 21, du fait de l'absence de liaison entre les deux pistons 8 et 15, seule est en action la force de frottement provenant de la garniture de frottement 19 du piston principal 8. Le piston secondaire 15 suit cependant le piston principal 8, du fait de la force du ressort séparé 16 agissant sur ledit piston secondaire. Le ressort séparé est conçu de telle façon qu'il peut déplacer le piston secondaire 15 jusqu'à la position de fin de course de droite, sur la figure 2, si le piston principal 8 adopte aussi une position correspondante dans le sens de traction 21. Par le comportement en service qui a été décrit, le galet tendeur 2, dans son mouvement de pivotement dans le sens de la tension de la courroie de transmission, subit un amortissement plus faible, d'o une mise sous tension plus rapide, et, dans le sens opposé, un fort amortissement, d'o une détente plus lente. L'amortisseur à frottement 6 selon la figure 2 est seulement représenté en principe. Les caractéristiques nécessaires pour l'assemblage n'ont pas été prises en considération. -9- REVENDICATIONS 1. Dispositif de tension pour courroie de transmission, comportant un bras porteur (1-), un galet tendeur (2) monté en rotation sur ledit bras porteur (1), un palier de pivotement (3) disposé sur le bras porteur (1) à distance dudit galet, un ressort (7) sollicitant le dispositif de tension contre la courroie de transmission, et un élément amortissant le mouvement de pivotement, caractérisé par le fait que l'élément amortisseur est réalisé sous forme d'un amortisseur à frottement agissant de façon linéaire (6), avec un piston (8, 15) guidé à frottement dans un cylindre (10). 2. Dispositif de tension selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le ressort est un ressort hélicoïdal (7), disposé de façon concentrique à l'amortisseur à frottement (6). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que, dans le cylindre (10), est prévu un piston secondaire (15), disposé de façon libre contre le piston principal (8), et déplaçable par ce dernier dans l'un des sens de mouvemenL contre la force d'un autre ressort (16). 4. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le piston secondaire (15) est disposé dans le cylindre (10) avec une force de frottement différente de celle du piston principal (8).