Brevet FR2611018A1 — publié le 19880819

Dispositif tendeur pour courroie de transmission L'invention concerne un dispositif tendeur pour courroie de transmission, comprenant un bras pivotant constituant un premier élément de machine mobile, un galet tendeur disposé à une extrémité et un palier de pivotement disposé à l'autre extrémité de ce bras, un ressort de torsion agissant entre le bras pivotant et un second élément de machine fixe, et un élément de friction qui est monté dans un intervalla annulaire, délimité par deux surfaces en regard, qui amortit le mouvement oscillant et qui présente une surface de friction s'étendant sur tout le pourtour. Un dispositif tendeur de ce type est déjà connu par le brevet US 4 557 707. Le bras pivotant pourvu d'un galet tendeur est monté mobile en rotation autour d'une pièce à bride fixée sur le bloc moteur et est serré au moyen d'un ressort de torsion contre la courroie de transmission. une surface latérale de forme annulaire du bras pivotant et celle de la pièce à bride délimitent axialement un intervalle annulaire dans lequel est monté un élément de friction dont la surface latérale est réalisée sous forme de surface de friction et se trouve en contact de frottement avec la surface latérale de forme annulaire du bras pivotant. La surface de friction qui s'étend sur tout le pourtour garantit un appui uniforme et une usure minimale uniforme. L'élément de friction - amortit par absorption d'énergie les mouvements 2 6 1 1018 de pivotement du bras pivotant qui seront provoqués par des vibrations de la courroie de transmission ou par des impulsions ou secousses à l'encontre du sens de tension. On peut obtenir un effet identique au moyen des surfaces de friction cylin- driques d'un élément de friction semblable si des surfaces d'alésage et d'enveloppe correspondantes sont prévues sur le bras pivotant et sur la partie fixe. Il existe cependant une différence entre les vibrations et les impulsions ou seccousses mentionnées suivant la direction de pivotement. Alors que les vibrations oscillent en général à fréquence élevée et dans une plage angulaire relativement petite, les impulsions ou secousses interviennent de manière sporadique et provoquent un mouvement de pivotement de plus grande amplitude. Avec le dispositif tendeur connu, ces deux effets sont amortis de la même manière, ce qui peut donner lieu dans des situations critiques à un décollement complet de la courroie de transmission du galet tendeur. Dans ce cas, après une forte déviation due à une impulsion ou secousse à l'encontre du sens de tension, le dispositif tendeur revient, en raison du fort amortissement, trop lentement dans le sens de tension. Il est certes prévu des dispositifs qui produisent une force d'amortissement dépendante de la position de pivotement, mais ceux-ci n'ont pas d'influence sur les effets désavantageux mentionnés. L'objet de l'invention est de prévoir sur un dispositif tendeur du type défini cidessus un élément de friction dont les caractéristiques d'amortissement interdisent de manière sûre un décollement de la courroie de transmission du galet tendeur, en particulier lors d'impulsions ou de secousses. Cet objet est atteint au moyen d'un élément de friction appliqué contre l'élément de machine considéré avec pré- contrainte dans un des sens de pivotement et avec une pré- contrainte accrue dans l'autre sens de pivotement. On obtient ainsi un amortissement dépendant du sens de pivotement. Les vibrations de la courroie de transmission qui sont provoquées, par exempl.e, par la succession d'allu- mages du moteur à combustion interne ou par la réaction des ressorts de soupapes sur l'arbre à cames se répercutent sous forme d'oscillations à relativement haute fréquence et de faible amplitude sur le galet tendeur qui les transforme, par l'intermédiaire du bras pivotant et du palier de pivotement, en mouvements oscillants correspondants de tout le dispositif tendeur. Ces oscillations qui apparaissent le plus souvent dans une plage de résonance fortement resserrée de l'ensemble du système oscillant et auxquelles contribue également le ressort de torsion du dispositif tendeur sont amorties par absorption d'énergie avec une faible force d'amortissement, fortement atténuées dans leur amplitude ou entièrement supprimées au moyen de l'élément de friction selon l'invention. Une force d'amortissement agissant assez longuement sur plusieurs amplitudes d'oscillations est, en général, nécessaire dans le sens d'un amortissement asymptotique pour ces oscillations à haute fréquence de telle sorte qu'il se produit au moins une demi-oscillation à l'encontre du sens de tension et au moins une autre demi-oscillation dans le sens de tension avant l'arrêt de l'oscillation; mais, comme on l'a déjà mentionné, on peut obtenir un amortissement suffisamment bon avec une force d'amortissement relativement faible. De plus, des impulsions ou secousses interviennent de manière sporadique et, dans presque tous les cas, dans un sens de pivotement, à l'encontre du sens ou dans le sens de la force de tension, qui résultent de couples intervenant brusquement par suite de la consommation d'énergie de la génératrice, du branchement de consommateurs importants, d'effets analogues produits par le compresseur, la pompe à vide ou le ventilateur branchable ou par l'arbre de sortie du moteur lors des changements de vitesse, par des nids de poule. - L'impulsion ou secousse mentionné a un flanc de montée raide et une grande amplitude, qui, partant d'une attaque de force très puissante par la courroie de transmission/provoquent un pivotement du dispositif tendeur d'une grande valeur angulaire. Lorsque l'impulsion ou secousse s'effectue aussitôt à l'encontre du sens de tension, la disposition selon l'invention et la fonction de l'élément de friction produisent une force d'amortissement accrue dont l'action est directement opposée et qui réduit considérablement l'amplitude de l'im- pulsion ou secousse. Après dépassement de la pointe d'amplitude, la force de tension exercée par le ressort de torsion provoque une réapplication immédiate du galet tendeur contre la courroie de transmission et, par suite, dans le sens d'une force d'amortissement moindre par l'élément de friction. Si l'impulsion ou secousse intervient d'abord dans le sens de tension avec une courroie de transmission se relâ- chant fortement, le galet tendeur peut, de manière avantageuse, provoquer rapidement une remise sous tension de la courroie grâce à la force d'amortissement réduite dans ce sens. Le flanc de descente de l'impulsion ou secousse est ensuite amorti et, dans ce cas, avec une force accrue, à l'encontre du sens de tension. On obtient de la manière décrite, d'une part une marche régulière de la courroie de transmission et, d'autre part, lors des inévitables impulsions ou secousses, un retour ! immédiat à des conditions de marche normales. Un décollement de galet tendeur de la courroie de transmission est exclu de manière certaine. D'après une autre caractéristique de l'invention, l'élément de friction est pourvu d'un effet de ressort séparé qui le pousse en regard d'une des surfaces de délimitation de l'espace annulaire contre l'autre surface de délimitation, et de moyens pour modifier sa hauteur entre les surfaces de délimitation de l'espace annulaire, lors du pivotement dans un sens, à partir de cette position de base. L'élément de friction est alors poussé par un ressort séparé ou par exemple par la propre élasticité de la matière contre une des surfaces de délimitation, l'appui se faisant sur l'autre surface de délimitation et analogue. On obtient ainsi entre l'élément de friction et la surface de délimitation considérée une force de friction prédéterminée et dans une large mesure indépendante des défauts de tolérance des éléments consti- tutifs. Il est prévu en outre des moyens qui augmentent ou qui réduisent la hauteur de l'élément de friction ou de la combinaison de l'élément de friction ou du ressort. Alors qu'on obtient dans un sens de pivotement l'amortissement mentionné, qui est provoqué par l'effet de ressort, il se produit par exemple dans l'autre sens de pivotement une augmen- tation de la hauteur et ainsi une force de friction accrue et, par suite, une augmentation de l'amortissement. Cela peut s'effectuer par exemple au moyen de corps d'écartement qui agissent en fonction du sens de rotation. En alternative, on peut aussi prévoir d'après une autre caractéristique de l'invention des moyens pour augmenter ou pour réduire l'effet de ressort. Ainsi la force d'amor- tissement peut être modifiée en fonction du sens de pivote- ment. D'autres formes d'exécution spéciales et caractéristiques de l'invention sont décrites ci-après dans les exemples représentés sur les dessins. Ceux-ci montrent: Fig. 1: La coupe longitudinale partielle d'un dispositif tendeur avec un élément de friction en forme de disque, dépendant du sens de pivotement. Fig. 2: La coupe longitudinale partielle d'un dispositif tendeur avec un élément de friction en forme de manchon, dépendant du sens de pivotement. Fig. 3: La coupe longitudinale partielle suivant A-A de l'élément de friction représenté sur la fig. 1. Fig. 4: La vue de côté partielle de l'élément de friction représenté sur la fig. 2. La dispositif tendeur représenté sur la fig. 1 est essentielle- ment constitué par un bras pivotant 1, par un galet tendeur 2 monté à une des extrémités dU bras pour une courroie de transmission non représentée et par un palier de pivotement 3 disposé à l'autre extrémitépar un ressort de torsion 4 disposé co-axialement au palier 3 et par un élément de friction 5 amortissant le mouvement de pivotement. Le bras pivotant 1 est pourvu sur chacun des deux côtés de cette autre extrémité d'un éviéea t en f_:.e de pc.. Le -alier à roulerent ou à glisse-en. 3 est mcnrt dans la Ptartie de fond intermédiaire 6 et est fixé au -cyen d'une vis 7, d'un discque de recouvrement 8 et de deux.ancncns d'es=acement 9, 10 sur une plaque- S suppctt ou directement sur 'e bloc moteur. Le ressort de torsion 4 réalisé dans Cr matériau en bande sous forme de ressort spiral est disposé dans l'intervalle annulaire 12 constitué entre la p'rtie de fond 6 et la placue-support i1 et est ancré ?ar ses extr:mitús libres 13 coudées dans des fentes adécuates du manchon d'espacement 9 intérieur et de l'envelce 14 du bras pivotant 1-. Le bras pivotant 1 est ainsi soumis à un couple et exerce une force de tension au moyen d- Salet tendeur sur la courroie de transmission. Dans l'es-ace annulaire extérieur 15 est disposé l'élément de friction 5 en formre de disque qui est pcussé contre la surface latérale 18 de la _artie de fond 6 au moyen d'une rondelle ressort 16 et de languettes élastiques 17 découpées dans cel!L-ci à la manière de crevées. La rondelle-ressort 16 est solidaire en rotation du discue de recouvrement 8 auquel elle est reliée, ce cui n'est pas reapésent ar détail ici. Le m.ode de fnctonnement de l'amortissement n fonction du sens du pivctemer.t azarait mieux sur la coupe lcngitu-inale partielle agran.ie de!a ' ic. 3. -es an.ettes '17 menticnnées orientées radialement et réparties sur le pourtour de la rondelle-ressort 16, sont découpées dans celle-ci à la manière de crevées et pliées suivant un angle 0 de 50 à 85 degrés, de préférence d'environ 80 degrés, par rapport à la direction de pivotement. Elles s'engagent dans des évidements 19 essentiellement en forme de V de l'élément de friction 5. Les branches 20, 21 des évidements 19 en forme de V sont adaptées aux inclinaisons des languettes 17 dans les positions extrêmes de ces dernières et constituent pour celles-ci une limitation d'inclinaison dans la plage élastique. Cette inclinaison des languettes se produit lors de la rotation du bras pivotant 1, par suite du frotte- ment de l'élément de friction 5 sur la surface latérale 18 de la partie de fond 6. Lors du pivotement dans le sens indiqué par une flèche, l'inclinaison des languettes 17 est réduite et limitée par la branche 20 de l'évidement 19 en forme de V, représentée dans le bas sur la figure 3. Le frottement dans ce sens de pivotement produit un amortisse- ment par absorption d'énergie, prédéterminé par la précontrainte, du mouvement de pivotement. Dans le sens de pivotement inverse, l'inclinaison des languettes 17 est augmentée par rapport à la direction de pivotement. Il en résulte un effet d'écartement par suite duquel l'élément de friction 5 est appuyé plus fortement contre la surface latérale 18 de la partie de fond 6. Il se produit ainsi un amortissement accru du mouvement de pivotement, la valeur limite étant atteinte avec l'appui des languettes 17 sur la branche 21 de l'évidement 19 en forme de V, représentée en haut sur la fig. 1. Afin d'obtenir une limitation sûre dans les deux sens mentionnés, les évidements 19 sont réalisées avec une profondeur en conséquence. Le dispositif tenleurreprésenté sur la figure 2 a un effet identique à celui qui est décrit sur la fig. 1. On a unique- ment prévu un autre ressort de torsion 4 et un autre élément de friction 5. Le ressort de torsion 4 est réalisé sous forme d'un ressort hélicoïdal, qui est disposé dans un espace annulaire extérieur du bras pivotant 1 et est ancré par une de ses extrémités libres 13 sur l'enveloppe 14 et par son autre extrémité 13, au moyen d'une fente 22 en forme d'arc - - L T*. *-> SSi a"^,^ *., S0.= a^ aaO; aZPu-o1u 3':..... - a;:a 3?;':W;.3 t:Ds ag'^;:-?;'.auaîa.î at.a;t. -- À ' 0 - - ssoat5t;;.Oar o ou D C^s-:_to"ss-. ;,:;usas t:os;aUFaFaF n0s o -a Zac a 3 'aus:an d. p E;_:.iaa asara su ai sc e aTsaa ^ -ass!T;Ao"e,= -a.ao; eun la;zs:a- '-a;ua.... S a? a0zo; sns a.n a;-aa-- F--., r a=Z aoe:su-e a:.eno2 as7 Z:_:. s2__..z LZ.,_=--szz. azzuzz S7:E.ax:a;xa uzuu= no r utalugoTm; d e a Toaid ap naessTadgl aZeaaedde saiTaum SZ ap ezumams2na a tuosT tuTju apulea2 snod aun lsdope ua '8atlîj a-n Tsd onb.puT zeatiaoAd ap suas nu aZoddae ansd 'sea2ap 0op apsZagjea.d ap 'seao2ap eg B qo a; sao aazsdC aTr.as au;ns. anoTqs?;d azT;uoa ua asT;a;i os oz c uZ:"sT2.; a;-OiSic saszo;azz ai sem- sage sFaF 3n uooqL2u aú a-=I; u-e uz;so:; am:uaZ3.ex Si sas tss;sa;uea,,A; o.c am;ua=:eano' n; p st;ox1 -S: a.tsirUuu2 eitQAsaF--u s'6Z ez.uo'Luf sa 'ST xt2Tnte 8Z;u;qa; -Z a5seoTzs, s'.:;,uao-.ue-o: g; a: -;aos uaZ a. no; aes Ia *S 1 *o uF r.e tO;5;Oua a5P;OS O s3 Zsa tn3 us stiaz-aea::; - Ps Ua 5 UoTzast; a? Zz;a'eieTa Sl 9 r; auSFr.C5 a; arb?îd aFn; azsue ? sn5 'nSl c.aO!2 ni Zzoddris-enbgTd ui L 5 x a e ua'.uassdsap uotsuona U iA s2 r; nod a; a-:o; u a 5 t:o;ut apa:*:z- un suz 9;Zouz;sa 'ZZ i;oddns- an-ald al a; ?^r.eez2 gz aZT2nuue s :."Eun,_ al:o; 7ami; il:rs: auexaîxz azntddess Z9 tz:nat:3;utX;ua_3aeds3,p uosu;u -u.:ns a3xt;:sa a:r.a. a-.ru a35;; i;%:OP 'g;uass;:5; r no::,icnO: ? laTT2d 3. *,1 soddns-v^.id --I a, ^ ?.; un sues '5gZ pu-c a: usu? 9O L 9 Z garantir une adaptation individuelle du manchon extérieur 28 aux différentes parties du pourtour, le manchon est divisé en secteurs partiels par des fentes 31 orientées axialement. Le manchon intérieur 29 est pourvu d'une rainure orientée axialement, qui constitue avec une saillie 32 correspondante du manchon d'espacement24 une liaison mécanique dans le sens d'une solidarisation en rotation. Les éléments de friction représentés ne sont que des exemples. Il est possible, bien entendu, d'utiliser d'autres versions qui procurent une modification de la hauteur ou de la force de ressort. REVENDICATIONS 1. Dispositif tendeur pour courroie de transmission, comprenant un bras pivotant (1) constituant un premier élément de machine mobile, un galet tendeur (2) disposé à une extrémité et un palier de pivotement (3) disposé à l'autre extrémité de ce bras, un ressort de torsion (4) agissant entre le bras pivotant (1) et un second élément de machine (11) fixe, et un élément de friction (5) qui est monté dans un intervalle annulaire (15) délimité par deux surfaces en regard (18, 27), qui amortit le mouvement oscillant et qui présente une surface de friction s'étendant sur tout le pourtour, caractérisé par un élément de friction (5) appliqué contre ledit élément de machine (11, 1) avec précontrainte dans un des sens de pivotement, et avec une précontrainte accrue dans l'autre sens de pivotement. 2. Dispositif de tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de friction (5) est prévu avec un effet de ressort séparé, qui le pousse en regard d'une des surfaces de délimitation de l'intervalle annulaire (15) contre l'autre surface de délimitation (18)) et avec des moyens pour modifier sa hauteur entre les surfaces de délimitation de l'intervalle annulaire lors du pivote- ment dans un sens, à partir de cette position de base. 3. Dispositif tendeur selon. la revendication 2, caractérisé en ce que l'effet de ressort peut être modifié à la place de la hauteur dans un des sens de pivotement. 4. Dispositif tendeur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu des languettes (17) pliées hors d'un élément élastique (16) en appui sur l'une des surfaces de délimitation de l'intervalle annulaire (15), ces languettes appliquées contre la face arrière de l'élément de friction (5) opposée à la surface de friction étant inclinées suivant un angle de 50 à 85 degrés par rapport à la direction de mouvement et étant élastiquement mobiles en inclinaison. 5. Dispositif tendeur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de friction (5) est exécuté en forme de disque avec des languettes (17) pliées dans le sens axial. 6. Dispositif tendeur selon l'une quelconque des revendica-, tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de friction est réalisé en forme de manchon avec des languettes (17) pliées dans le sens radial. 7. Dispositif tendeur selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2, 3, 4 ou 6, caractérisé en ce que l'élément de friction est constitué par deux manchons (28, 29) disposés l'un dans l'autre et par des entretoises rayonnantes (30), inclinées suivant un angle de 50 à 85 degrés par rapport à la direction de mouvement, qui les relient.