Brevet FR2634531A1 — publié le 19900126

Tendeur automatique de courroie La présente invention concerne un tendeur au- tomatique de courroie pour courroie de transmission de puis- sance utilisée dans un moteur, et plus précisément un tendeur automatique pour commander la tension d'une courroie de syn- chronisation crantée de transmission de puissance fournie par un vilebrequin d'un moteur d'automobile. La tension d'une courroie de transmission de puis- sance qui est montée sur un moteur d'automobile, tend à va- rier en fonction des variations de distance entre les axes de poulies adjacentes, en raison de l'expansion thermique du corps ou carter du moteur ou des variations du couple. Afin de main- tenir constante la tension d'une telle courroie, un tendeur autotendeur ou automatique est généralement utilisé pour appli- quer une tension convenable à la courroie par l'intermédiaire d'une poulie de tension qui est maintenue en contact avec la courroie. Un des tendeurs automatiques de l'art antérieur est représenté sur la figure 12, donné à titre d'exemple (ce dernier est décrit dans le modèle d'utilité japonais 63-18663, publié et non examiné). Ce tendeur automatique comprend un ar- bre support 83, une console 82, montée pivotante sur l'arbre 83, une poulie de tension 81, montée en rotation sur la con- sole 82 par l'intermédiaire d'un palier (non représenté), un ressort de commande de tension 86 maintenu en engagement avec la poulie de tension 81 pour l'amener contre une courroie 80 et, de ce fait, appliquer une, tension à la courroie, et un cylindre d'amortissement 84 dont la partie support 85 est fixée sur l'arbre support 83. La console 82 comporte une butée 88 adaptée pour venir en contact avec une tige 87, coulissant dans le cylindre amortisseur 84 et une butée d'arrêt 89 adaptée pour être en appui sur l'extrémité avant du cylindre amortisseur 84. Le cylindre amortisseur 84 est monté fixe sur le carter du moteur au moyen de l'arbre support 83 passant à travers la partie support 85, et d'un écrou de fixation 91 passant à travers un orifice 92 ménagé dans une partie support 90, prévue à l'extrémité arrière du cylindre amortisseur 84. L'orifice 92 est allongé de telle façon que le cylindre amortisseur 84 peut être disposé dans une posi- tion souhaitée en le déplaçant par rapport à l'arbre support 83 avant serrage de l'écrou 91. Le mouvement de pivotement du cylindre amortisseur par rapport à l'arbre support 83 est limité par la butée d'arrêt 89 disposée à l'opposé de l'ex- - trémité avant du cylindre 84. Avec un tel tendeur automatique de l'art anté- rieur, il n'y a pas de moyens aptes à régler la force du ressort sur la courroie en fonction d'une quelconque modi- fication de longueur de la courroie qui peut résulter d'une erreur de fabrication. De plus, en raison du fait que la console, le cylindre amortisseur et le ressort de commande de tension sont des parties distinctes, l'assemblage néces- site non seulement un temps relativement long mais-également un grand espace. Un objet de la -présente invention est de propo- ser un tendeur automatique qui remédie aux inconvénients précités et qui soit compact et peu coûteux. Selon la présente invention, il est proposé un tendeur automatique de courroie qui fournit une tension désirée à une courroie et qui comprend un palier à roulement comportant un anneau extérieur en forme de poulie de tension, adapté pour être pressé contre la courroie, un anneauintérieur montéDtatif dans l'anneau externe, et une pluralité de billes interposées entre l'anneau extérieuret l'anneau intérieur un arbre excentrique monté fixe sur l'anneau in- terne et dans lequel est ménagé un orifice, disposé ex- centriquement par rapport à l'axe du palier à roulement, un organe d'arrêt monté fixe sur une face d'extrémité de l'arbre excentrique, un actionneur à engagement directpour amortir le mouvement de pivotement de l'arbre excentrique lorsque la tension de la courroie augmente, l'actionneur comportant un cylindre amortisseur et un organe de poussée coulissant disposé dans le cylindre amortisseur, une ex- trémité de l'organe de poussée faisant saillie du cylindre et en appui sur l'organe d'arrêt, un boulon passant à travers l'orifice de l'arbre excentrique et l'actionneur de manière à supporter de façon pivotante l'arbre excentrique, et un ressort apte à faire pivoter l'arbre excentrique dans une direction telle que la tension de la courroie est augmentée. D'autres caractéristiques et objets de la pré- sente invention apparattront à la lecture de la description suivante, en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un tendeur automatique suivant un premier mode de réalistion de la présente invention; la figure 2 est une vue frontale du tendeur de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe de l'actionneur du tendeur; la figure 4 est une vue schématique de montage; la figure 5 est une vue en coupe du tendeur suivant un deuxième mode de réalisation; la figure 6 est une vue frontale du tendeur représenté sur la figure 5; la figure 7 est une vue en perspective du ten- deur représenté sur les figures 5 et 6; la figure 8 est une vue en-coupe du tendeur suivant un troisième mode de réalisation; la figure 9 est une vue en coupe suivant IX- IX de la figure 8; la figure 10 est une vue en coupe du tendeur suivant un quatrième mode de réalisation; la figure 11 est une vue en coupe suivant XI-XI de la figure 10, et- la figure 12 est une vue frontale d'un tendeur automatique de courroie selon l'art antérieur. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le tendeur automatique de courroie du premier mode de réas lisation comprend un palier à roulement 7 comportant un an- neau intérieur 4, un anneau extérieur ou poulie de tension 3, monté rotatif autour de l'anneau intérieur 4 et adapté pour être pressé contre une courroie 1, pour lui imprimer une tension, et une pluralité de billes 5 interposées entre l'anneau intérieur 4 et l'anneau extérieur 5. Un arbre excentrique 6 est monté à ajustement serré dans l'anneau in- térieur 4 de manière à constituer une seule pièce avec ce dernier et il comporte un orifice 8 dont l'axe est excen- tré par rapport à celui du palier à roulement 7. Dans l'o- rifice excentré 8 est monté à ajustement serré un palier lisse 9, qui est traversé par un manchon 10, un léger jeu étant laissé entre eux pour permettre la rotation de l'arbre excentrique 6. Un boulon de fixation 11 s'étend à travers le manchon 10 et comporte une extrémité qui est fixée à un carter 12 de moteur d'automobile. Le manchon 10 peut être réalisé d'une seule pièce avec le boulon 11. Un rebord 13 est ménagé à une extrémité du manchon 10 et prend appui sur la face d'extrémité de l'arbre excentrique 6 pour le maintenir en position. Un organe d'arrêt 14, en forme de demi-lune est fixé à l'autre extrémité de l'arbre excentrique, au moyen d'une goupille élastique et d'un boulon 16 de manière à venir en contact avec une tige poussoir 18 d'un action- neur à engagement direct 17. L'organe d'arrêt 14 peut être intégral avec l'arbre excentrique 6. L'actionneur 17 peut être du type hydraulique, comme cela est représenté sur la figure 3 ou de n'importe quel autre type approprié. Il est muni à la périphérie externe de son cylindre 19 d'une partie support ou de montage 20 comportant un orifice 21 pour la réception du boulon de fixation 11. En se référant maintenant à la figure 3, on peut constater que l'actionneur à engagement direct 17 com- prend le cylindre 19, un piston 22 monté coulissant dans le cylindre 19 et la tige poussoir 18 reliée au piston 22. Des chambres 14 et 25 séparées par le piston 22 sont ménagées dans le cylindre 19. Elles communiquent entre elles à travers un canal 23 ménagé dans le piston 22. Dans la chambre 25 sont prévus un clapet à bille 26, près de la face d'extrémité du piston 22, et un ressort 28 pour commander la tension de la courroie 1. Le ressort 28 s'é- tend entre la face d'extrémité du piston 22 et le fond 27 du cylindre 19. Un diaphragme d'étanchéité 29 est prévu pour empêcher une fuite d'huile dans le cylindre 19. Un goujon d'assemblage 30 s'étend à travers la paroi du cylindre 19 et il est en engagement avec la tige poussoir 18 pour un verrouillage dans une position prédéterminée. En référence ensuite à la figure 4, il est décrit la manière dont le tendeur automatique de ce mode de réalisation est monté sur un moteur d'automobile. Le boulon de fixation est disposé dans l'orifice 8 de l'arbre excentrique 6 et l'orifice 21 de la partie support 20 de l'actionneur 17; il est ensuite vissé dans le carter de moteur 12 pour les fixer ensemble de manière à pemettre à l'actionneur 17 de pivoter autour du boulon 11. La cour- roie est disposés autour de la poulie de tension 3 et l'ac- tionneur 17 est pivoté dans la direction de la flèche pour pousser la poulie de tension 3 par l'intermédiaire de la tige poussoir 18 verrouillée en position par le goujon d'assemblage 30 et l'organe d'arrêt 14 jusqu'à ce qu'il atteigne la position représentée en traits pointillés. Dans cet état, le boulon de fixation 11 est bloqué et le goujon d'assemblage dégagé, permettant ainsi à la tige poussoir 18 d'atteindre une position dans laquelle la force du ressort de commande de tension 28 (figure 3) équilibre la tension de la courroie 1. Les figures 5 à 7 représentent le deuxième mode de réalisation dans lequel la poulie de tension 3B est mon- tée rotative sur un palier à roulement 7B pour produire une tension sur la courroie 1. Dans le palier à roulement 7B est disposé un arbre excentrique 6B muni d'un orifice excen- tré 8B comme dans le premier mode de réalisation. Un manchon B est monté à rotation dans l'orifice 8B par l'intermédiaire d'un palier 9B. Le manchon 10B comprend un rebord 13B pour le maintien de l'arbre excentrique 6B en position et une pro- tubérance 40 adaptée pour être à ajustement serré dans un orifice 21B ménagé dans la partie support 20B d'un action- neur à engagement direct 17B. Le manchon 10B et l'actiomeur 17B sont fixés le carter de moteur (non représenté) au moyen d'un boulon de fixation 11B. La référence 41 désigne une rondelle de butée interposée entre le manchon 10B et la par-- tie support 20B. Un goujon d'assemblage 30B est inséré dans l'arbre excentrique 6B et il est maintenu en engagement avec une tige poussoir 18B montée coulissante dans l'actionneur 17B pour un maintien temporaire en une position verrouillée. L'actionneur 17B est de plus muni d'une partie support 20B' comportant un orifice allongé 42 dans lequel est susceptible d'être inséré un boulon 43. En bloquant le boulon 43 l'actionneur est rigidement fixé sur le carter de moteur. Selon la présente invention, la poulie de ten- sion peut être facilement ajustée à une position initiale souhaitée sans nécessiter un quelconque mécanisme spécial. Le tendeur automatique selon la présente inven- tion est consitué par un petit nombre de pièces et peut être réalisé sous la forme d'un ensemble unitaire. De ce fait, il est facile à manipuler et à monter sur le carter du moteur. Cependant, les tendeurs automatiques des premier et second modes de réalisation peuvent se heurter à la diffi- culté induite du fait que l'actionneur 17 ou 17B ne peut être ditposé entre le carter du moteur 12 et la poulie de tension 3 lorsque la largeur w entre eux (figure 1) n'est pas suffisam- ment grande. Ceci est dû au fait que le ressort de commande de tension 28 est monté dans le cylindre 19 (figure 3). Il est nécessaire d'avoir une force de 5-15 Kgf pour produire une tension suffisante à la courroie 1 qui, de ce fait, doit présenter des dimensions suffisamment grandes. Naturellement, le cylindre 19 coopérant avec le ressort 28 doit présenter un diamètre correspondant important. Dans les troisième et quatrième modes de réali- sation, un ressort de commande de tension perfectionné est prévu, lequel s'affranchit des contraintes ci-dessus. Les figures 8 et 9 représentent le troisième mode de réalisation dans lequel, comme pour le premier mode de réalisation, l'anneau extérieur ou poulie de tension 3 est monté en rotation autour de l'arbre excentrique 6 par l'intermédiaire de billes 5 et de l'anneau intérieur 4 du palier à roulement 7, le boulon de fixation 11 étant disposé dans l'orifice de l'arbre excentrique 18 à tra- vers le palier lisse 9 et le manchon 10. Le boulon de fixation 11 passe de plus à travers une partie support 20C formée sur le cylindre 19C d'un actionneur 17C et il est vissé dans le carter de mo- teur 12. Contrairement auxpremier et second modesde réalisation dans lesquels le piston et la tige poussoir sont prévus distincts, ces derniers sont réalisés sous. la forme d'un plongeur 51 dans ce troisième mode de réalisation. Dans le cylindre 19C est ménagée une chambre dans laquelle est monté coulissant un plongeur de piston 51. Le plongeur 51 est constitué par un cylindre creux dont la moitié inférieure est en contact glissant avec la péri- phérie interne du cylindre 19C. Le plongeur 51 délimite dans la chambre 50 deux chambres supérieures50a et 50b distinctes. Un canal 52 est ménagé dans la paroi de fond du plongeur 51 pour mettre en communication son intérieur avec la chambre inférieure 50b. Un clapet à bille 53 est disposé sur l'ouverture de fond du canal 52. Un ressort hélicoidal 54 est monté entre l'extrémité de fond du plongeur 51 ete fond de la chambre 50 pour pousser verticalement le plongeur. Le plongeur 51 comprend, dans sa paroi péri- phérique située au-dessus de la zone de contact avec le cylindre 19C, un orifice 55 qui faitcommuniquer son inté- rieur avec la chambre supérieure 50a, et il est pourvu d'un anneau d'étanchéité 56 disposé autour de sa périphérie externe, au-dessus de l'orifice 55. Un bouchon 58 muni d'un anneau d'étanchéité 57 est disposé de façon non serrée sur le sommet du plongeur 51 de manière à permettre le passage de l'air. Le bouchon 58 peut être pourvu d'un trou d'évent pour l'ajustement de la pression interne. Un ressort hélicoidal de torsion 59 est monté autour de l'extrémité interne de l'arbre excentrique 6 et il comprend une extrémité qui est engagée dans un orifice ménagé dans l'arbre excentrique 6, l'autre extrémité étant engagée dans un orifice 61 ménagé dans le cylindre 19C (figure 9). Le plongeur 51 présente son extrémité an saillie en appui sur une projection 63 formée sur la face d'extrémité interne de l'arbre excentrique 6. D'autres parties référencées sur les dessins sont constituées par un anneau d'arrêt 64, un boulon de fi- xation d'actionneur 66, un orifice allongé 65 pour le boulon 66 et un goujon d'assemblage 30C. On décrit maintenant le fonctionnement du ten- deur automatique du troisième mode de réalisation. Lorsque la tension de la courroie 1 augmente, la poulie de tension 3 pivote par rapport au boulon de fixation 11 et pousse le plongeur 51. L'huile hydraulique dans la chambre inférieure b remonte dans la chambre supérieure 50a à travers un in- tervalle ménagé entre le plongeur 51 et la périphérie inter- ne du cylindre 19C pour amortir le mouvement descendant du plongeur 51. Lorsque l'huile hydraulique atteint la chambre supérieure 50a elle s'écoule ensuite dans un espace creux du plongeur 51 par l'orifice 55. La course vers le bas du plongeur 51 s'arrête lorsque la tension de la courroie 1 équilibre la force du ressort hélicoidal de torsion 59. La force du ressort 54 devra être ajustée à une telle petite valeur qu'elle affecte rarement leur équilibre. L'air dans le plongeur 51 est évacué à travers un espace ménagé autour de l'anneau 57 du bouchon 58 lorsque l'huile hydraulique s'écoule dans le plongeur. Par ailleurs, lorsque la tension de la courroie commence à décroître, la poulie de tension 3 se déplace dans la direction opposée à la précédente et s'arrête lorsque la force du ressort hélicoidal de torsion 59 décroît jusqu'à une valeur telle qu'elle équilibre la tension de la courroie 1. Lorsque la poulie de tension 3 se déplace dans cette di- rection, le plongeur 51 est repoussé par le ressort hélicoidal 54, tout en ayant son extrémité en saillie en contact avec là projection 63. Dasn cet état, le clapet à bille 53 est dans une position telle que le canal 52 est ouvert, ce qui epr- ment à l'huile hydraulique du plongeur 51 de retourner dans la chambre inférieure 50b. Les figures 10 et 11 représentent le quatrième mode de réalisation dans lequel la poulie de tension 3 est supportée par un boulon 11D qui est vissé sur la partie de support 20D du cylindre 19D. Le cylindre est à son tour monté sur le carter de moteur 12 au moyen d'un boulon de fixation 70 et d'un autre boulon 66 disposé dans l'orifice allongé 65 de façon qu'aussi bien la poulie de tension 3 que le cylindre 19D puissent pivoter autour du boulon de fixation 70. Pour le reste, ce mode de réalisation présente les mêmes structure et fonction que le troisième mode de réalisation. Avec les tendeurs automatiques des troisième et quatrième modes de réalisation, le ressort de commande de ten- sion de la courroie présente la forme d'un ressort hélicoidal- de torsion monté autour de l'anneau excentrique de la poulie de tension, une de ses extrémités étant engagée dans l'ar- bre excentrique et l'autre extrémité dans le cylindre amor- tisseur. Ceci permet de réduire le diamètre du cylindre au minimum de façon qu'il puisse être monté entre la poulie de tension et le carter de moteur, même si la largeur w entre eux est plutôt faible. De même, en prévoyant le ressort de commande de tension à l'extérieur de l'actionneur, la longueur du plongeur peut être augmentée. Ceci assure un temps de passage de fluide suffisant, même si le plongeur présente un faible diamètre, ce qui permet d'augmenter l'effet d'amortisse- ment. REVENDICATIONS 1.- Tendeur automatique de courroie pour pro- duire une tension souhaitée d'une courroie, caractérisé en ce qu'il comprend un palier à roulement (7) comportant un anneau extérieur (3) agencé à la manière d'une poulie de tension apte à être pressée contre ladite courroie (1), un anneau intérieur (4) susceptible de tourner dans ledit anneau extérieur, une pluralité de billes (5) interposées entre lesdits anneaux extérieur et intérieur, un arbre ex- centrique (6) monté fixe dans ledit anneau intérieur et comportant un orifice (8) ménagé excentriquement par rap- port à l'axe du palier à roulement, un organe d'arrêt (14) monté fixe sur l'une des faces d'extrémité de l'arbre ex- centrique, un actionneur à engagement direct (17) suscep- tible d'amortir le mouvement de pivotement de l'arbre ex- centrique lorsque la tension de la courroie augmente, ledit actionneur comportant un cylindre amortisseur (19) et des moyens d'actionnement (22) montés coulissants dans le cy- lindre, lesdits moyens d'actionnement présentant une ex- trémité (18) en saillie dudit cylindre et en contact avec ledit organe d'arrêt, un boulon (11) s'étendant à travers ledit orifice de l'arbre excentrique et ledit actionneur de manière à supporter de manière pivotante ledit arbre excentrique, et des moyens à ressort (28) pour amener ledit arbre excentrique à pivoter dans une direction telle que la tension de la courroie est augmentée. 2.- Tendeur automatique de courroie selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens à ressort (28)sont constitués par un ressort hélicoïdal de torsion qui est monté autour de l'arbre excentrique et dont une de ses extrémités est engagée dans la périphérie externe dudit arbre excentrique et dont l'autre extrémité est engagée dans le cylindre amortisseur dudit actionneur.