Brevet FR2631670A1 — publié le 19891124

r1 Dispositif de tension automatique pour transmissions. Dispositif de tension automatique pour transmissions, en particulier pour des courroies de transmission, consistant en un rouleau de tension pouvant être sollicité par un ressort tendeur contre la courroie, chaîne ou analogue et comportant un frein de recul agissant- dans -le sens contraire au sens de tension. Par le brevet US n 4 291 416, on connaît un dispositif de tension pour une chaîne, qui pourrait tout aussi bien être utilisé pour une courroie de transmission et dans lequel un ressort de compression mobile linéairement agit sur le levier pivotant d'un rouleau de tension. Entre le ressort de compression et le point d'action de la force de tension est disposée une broche agissant dans la direction de la force du ressort, cette broche présentant un dispositif anti- recul avec des corps de serrage. Ce dispositif connu agit en permanence à la manière d'un rouleau de tension automatique dans le sens de tension et empêche en permanence une détente de la courroie de transmission. Par la température continuellement variable du moteur, en particulier entre l'arrêt et le fonctionnement, la tension de la courroie de -transmission subit de fortes variations. Par ailleurs, des sollicitations importantes par impulsions se produisent pendant le fonctionnement, provoquant un allongement de la courroie de transmission et des chocs sur le dispositif de tension. Le dispositif anti-recul de ce mode de réalisation connu intercepte avec sécurité ces chocs par impulsions et empêche une détente du dispositif de tension. Cependant, le dispositif de tension connu présente l'inconvénient que la courroie de transmission est fortement prétendue par le ressort de compression, même lorsque le moteur est froid, et peut subir des tensions excessives en cas d'augmentation de la température du moteur, en raison du dispositif anti-recul. Ces inconvénients sont encore renforcés dans le cas de chocs dans le sens de tension, c'est-à-dire lorsqu'un allongement de faible durée se produit sur la partie de la courroie de transmission dans la zone du dispositif de tension. Le dispositif de tension connu provoque alors immédiatement une retention, ce qui, après la disparition du choc, conduit à une courroie de transmission fortement surtendue. Un dispositif de tension agissant automatiquement dans les deux sens, par exemple à l'aide d'un ressort tendeur à action libre, résoudrait ces problèmes. Cependant, le rouleau de tension risquerait alors de se décoller de la courroie de transmission par les effets d'inertie. Dans le cas d'un autre dispositif de tension connu par le brevet US n 4 454 236, les inconvénients résultant de la différence entre la phase chaude et la phase froide du moteur peuvent être éliminés. Le dispositif de tension bloqué pendant le fonctionnement est libéré dans la phase froide, de sorte -qu'il se comporte alors comme un dispositif de tension automatique. Dans la position fixe du rouleau de tension pendant le fonctionnement, une retension par suite d'un relâchement de la courroie de transmission n'est cependant pas possible. La présente invention a pour objet un dispositif de tension automatique du type défini ci-dessus, qui assure une tension constante de la courroie de transmission, chaîne, etc., sous toutes les influences, en particulier en cas de variation de température, et qui est réalisé suivant une structure compacte. Selon l'invention, un mécanisme à coin de poussée à effet de multiplication de force est monté en série avec le ressort, ce mécanisme comprenant un coin de poussée à faible pente qui est associé au ressort tendeur et dont le mouvement est fortement amorti, et un élément coulissant associé au rouleau de tension et provoquant, lors d'une poussée de réaction provenant du rouleau de tension, une forte action de freinage sur les surfaces de coin. Le mécanisme à coin de poussée se compose essentiellement d'un coin de poussée mobile linéairement, présentant une surface de coin faiblement inclinée, et un élément coulissant disposé sur cette surface de coin. Par le mouvement du coin de poussée, l'élément coulissant se déplace par exemple suivant une direction faisant un angle de 90 par rapport à la direction de mouvement du coin de poussée. L'inclinaison des surfaces de coin détermine le rapport des trajets 4 263 167 0 parcourus et le rapport des forces. Dans l'application conforme à l'invention, il est prévu par exemple une faible inclinaison d'environ 10 à 30", ce qui donne d'une part, une multiplication de force relativement élevée entre le coin de poussée et l'élément coulissant et, d'autre part, produit en retour, de l'élément coulissant au coin de poussée, un frottement élevé sur les surfaces de glissement, ce qui donne un frein anti-recul puissant. Par l'avantage de la multiplication de force et de la transmission de force à angle droit, le ressort de compression peut être dimensionné plus petit et plus faible et être logé sous un plus faible volume. Il en résulte une structure avantageusement compacte. Le frein anti-recul est formé sans l'utilisation de composants supplémentaires. Par l'inclinaison des surfaces de coin, il est possible d'agir dans une très large mesure sur le degré de l'effet de freinage et de l'augmenter jusqu'à l'autoblocage. Sur ses surfaces de guidage, le coin de poussée est amorti dans ses mouvements, par exemple à l'aide d'un fluide à base de silicone fortement visqueux, de sorte qu'il ne puisse être déplacé que très lentement par le ressort de compression. Cela procure au dispositif de tension le comportement suivant: - lorsque la courroie de transmission subit un allongement progressant lentement, elle est retendue par le ressort de compression, - lorsque des vibrations de faible amplitude provenant de la courroie de transmission sont transmises au dispositif de tension, il ne se produit pas de retension, l'amortissement important et la durée extrêmement courte entre les cycles de mouvement empêchant un mouvement de retension par le coin de poussée, - des chocs ou impulsions dans le sens de tension, provenant de la courroie de transmission, présentent une- durée d'impulsions trop courte pour déclencher une opération de retension; après disparition du choc, le rouleau de tension revient à sa position correspondant à la tension moyenne, - des impulsions à l'encontre du sens de tension, provenant de la courroie de transmission, subissent un amortissement extrêmement important par le frein anti-recul ou sont rendues inefficaces par le fort frottement statique sur les surfaces de coin. Après disparition de l'impulsion, le rouleau de tension revient également à sa position de départ. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, le ressort tendeur présente une force de tension variable avec des paramètres du moteur ou du véhicule. Il est possible, par exemple, d'utiliser un ressort tendeur réalisé en métal à mémoire ayant un comportement réversible à deux états en fonction de la température, ou un élément de dilatation monté en série avec le ressort tendeur et agissant dans le sens du ressort tendeur lors d'une augmentation de la température du moteur ou de la température ambiante, cet élément de dilatation étant activé par le circuit d'huile ou d'eau de refroidissement du moteur. Le comportement réversible à deux états, bien connu, du métal à mémoire, peut être utilisé d'une manière avantageuse sur le dispositif de tension conforme à l'invention. Un ressort hélicoïdal, un paquet de rondelles Belleville ou analogue est fabriqué à partir de ce matériau, avec une température de transition favorable entre la phase froide et la température de fonctionnement, par exemple de 50 C. En dessous de cette température, le ressort tendeur 2 631670 présente une faible longueur axiale, ce qui à l'état tendu, correspond à une faible force de tension contre la courroie de transmission. Dans la phase de fonctionnement, cette température est dépassée, de sorte que le ressort de compression adopte une plus grande longueur axiale qui correspond à une plus grande force de tension. Par ce comportement, le dispositif de tension, après arrêt du moteur et atteinte de la phase froide, est ramené de façon accélérée, par la force de tension plus faible du ressort de compression et l'effet de freinage réduit en conséquence sur les surfaces de coin, à la position de départ correspondant à une force de tension plus faible et s'adapte avantageusement, après chaque démarrage du moteur et chaque dépassement de la température de transition, aux conditions réelles de la courroie de transmission du moteur. Même des conditions différentes pour une température extérieure froide et chaude sont compensées par le dispositif de tension conforme à l'invention. Au lieu de l'effet de mémoire, on peut également utiliser un élément de dilatation activable par le circuit d'huile ou le circuit d'eau de refroidissement ou la température de ces circuits, cet élément de dilatation pouvant, le cas échéant, être combiné avec un ressort de compression. Il est cependant possible également de monter le ressort réalisé en métal à mémoire dans un espace alimenté par le système d'huile ou système de refroidissement. Suivant d'autres caractéristiques de l'invention, il est prévu un amortisseur d'impact agisssant à l'encontre de la force de tension et disposé entre le mécanisme à coin de poussée et le rouleau de tension. Cela maintient la transmission et les surfaces de guidage à l'abri de chocs extrêmement intenses. Suivant d'autres exemples de réalisation de l'invention, on utilise des moyens amortissant le mouvement du rouleau de tension et/ou un ressort supplémentaire prétendant le rouleau de tension directement vis-à-vis d'un point fixe. Ce mode de réalisation permet d'obtenir, en particulier sous l'effet de chocs ou impulsions dans le sens de tension, un réajustement accéléré du rouleau de tension sans tendance aux vibrations propres. En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après un exemple de réalisation de l'invention; sur le dessin: la - tension avec élément de dilatation. La figure 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif de tension avec mécanisme à coin de poussée. Tous les éléments constitutifs sont montés sur une plaque-support 1 qui est fixée sur une surface de montage d'un moteur automobile non représenté. Un bras pivotant 2 coudé est relié par un pivot 3 à la plaque-support 1 et porte à son autre extrémité un rouleau de tension 4 qui est appliqué contre une courroie de transmission non représentée. Le mécanisme à coin de poussée se compose d'un coin de poussée 5 guidé de façon linéaire dans un carter 7 et présentant une surface de coin 6 inclinée d'environ 15 . Un élément coulissant 8 guidé dans le carter 7 coopère avec la surface de coin 6. L'élément coulissant 8 est muni à sa face frontale d'un amortisseur d'impact 8 en matériau élastique et se trouve appliqué par cet amortisseur contre le bras pivotant 2. Entre le coin de poussée 5 et le fond 10 du carter, est disposé un ressort tendeur 11 en métal à mémoire à comportement réversible, ayant une température de transition d'environ 50 C. Ainsi, en dessous de 50 C, le ressort tendeur occupe à l'état monté une plus faible longueur axiale qu'à des températures supérieures à 50 C. Etant donné qu'il est tendu axialement, le ressort produit en dessous de 50 C une force de tension axiale faible à nul et au-dessus de C, une force de tension axiale importante. Par le couplage thermique intime de l'ensemble du dispositif de tension avec le moteur, le rouleau de tension 4 est appliqué, lorsque le moteur est chaud, avec une force de tension accrue contre la courroie de transmission. Le ressort tendeur 11 déplace alors le coin de poussée 5 dans le "sens de la flèche, de sorte que l'élément coulissant 8 se trouve pressé également dans le sens de la flèche contre le bras pivotant 2. Par la faible inclinaison des surfaces de coin 6, il se produit une multiplication de la force de tension d'environ. 1:3. Les surfaces de guidage 12 du coin de poussée 5 sont mouillées à l'aide d'un fluide de silicone fortement visqueux, de sorte que ce mouvement subit un amortissement extrêmement important. De ce fait, un réajustement du rouleau de tension 4 n'a lieu que lorsque la tension de la courroie de transmission subit des variations à long terme. Des chocs ou impulsions et des vibrations ne provoquent pas de réajustement. Entre le carter 7 et le bras pivotant 2, est disposé un ressort supplémentaire 13 qui agit dans le sens de tension, qui est relativement faible comparativement à la force de tension proprement dite et qui assure le contact avec la courroie de transmission dans le cas de chocs ou impulsions extrêmement forts dans le sens de tension, c'est-à-dire lorsque la 9 263167 0 courroie de transmission devient détendue. Afin de supprimer la tendance aux vibrations de ce ressort de compression 13 et les effets de telles vibrations, le pivot 3 est muni de façon connue en soi d'un amortissement par frottement, non représenté en détail. Dans l'exemple illustré par la figure 2, un élément de dilatation 14,15 est monté en série avec un ressort tendeur 16 entre le coin de poussée 5 et le fond 10 du carter. L'ensemble du compartiment ressort est raccordé au circuit d'huile du moteur, l'huile arrivant dans le sens de la flèche par une ouverture d'admission 17 et sortant par une ouverture d'échappement 18. L'élément de dilatation se compose d'un piston 14 qui s'appuie par un rebord 19 avec trous de passage 20 sur le fond 10 du carter, et d'un cylindre dont le rebord 21 est également muni de trous de passage 20 et sert d'appui au ressort tendeur 16. Dans l'espace 22 du cylindre est prévu un liquide subissant une forte expansion en cas d'accroissement de la température, ce liquide -éloignant le piston 16 et le cylindre 15 l'un de l'autre et tendant ainsi le ressort 16. L'huile du moteur traverse le compartiment ressort et baigne ainsi l'élément de dilatation 14,15 immédiatement après le démarrage du moteur. Lorsque l'huile du moteur s'est échauffée avec le moteur, l'élément de dilatation 14,15 occupe les positions représentées, et après refroidissement, les deux parties 14,15 de l'élément de dilatation s'interpénètrent de nouveau plus profondément. Les exemples de réalisation représentés n'ont été donnés qu'à titre illustratif et non limitatif. Bien entendu, d'autres modes de réalisation peuvent être prévus, par exemple à l'intérieur du rouleau de tension, le mécanisme à coin de poussée et le ressort tendeur conservant le même mode de fonctionnement. Le ressort tendeur peut également être remplacé par un paquet de rondelles Belleville. En outre, il est possible de raccorder l'espace contenant le ressort tendeur au circuit d'eau de refroidissement ou d'utiliser d!autres éléments de dilatation. L'effet d'amortissement intense qui est produit par le coin de poussée et qui est important pour le fonctionnement du dispositif de tension conforme à l'invention peut égalemnt se faire par voie hydraulique, par le fait qu'un canal axial est prévu dans le coin de poussée, ce canal faisant communiquer des espaces remplis par exemple d'huile, situés devant et derrière le coin de poussée. - 11 REVENDICATIONS 1. Dispositif de tension automatique pour transmissions, en particulier pour des courroies de transmission, consistant en un rouleau de tension pouvant être sollicité par un ressort tendeur contre la courroie, chaîne ou autre et comportant un frein de recul agissant dans le sens contraire au sens de tension, caractérisé par un mécanisme à coin de poussée à effet de multiplication de force monté en série avec le ressort tendeur (11) et comprenant un coin de poussée (5) à faible pente dont le mouvement est fortement amorti et qui est associé au ressort tendeur (11), et un élément coulissant (8) associé au rouleau de tension (4) et provoquant, lors d'une poussée de réaction provenant du rouleau de tension (4), une forte action de freinage sur les surfaces de coin (6). 2. Dispositif de tension selon la revendication 1, caractérisé par une force de tension du ressort tendeur (11) qui est variable en fonction de paramètres du moteur ou du véhicule. 3. Dispositif de tension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un ressort tendeur (11) réalisé en métal à mémoire ayant un comportement réversible à deux états en fonction de la température. 4. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par un élément de dilatation (14,15) monté en série avec le ressort tendeur et agissant dans le sens du ressort tendeur lors d'une augmentation de la température du moteur ou de la température ambiante. 5. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par un élément de dilatation (14,15) activé par le circuit d'huile du moteur. Z631670 6. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par un élément de dilatation activé par le circuit d'eau de refroidissement du moteur. 7. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par un amortisseur d'impact (9) disposé entre le mécanisme à coin de poussée (5, 8) et le rouleau de tension (4) et agissant dans le sens contraire à la force de tension. 8. Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par des éléments amortissant le mouvement du rouleau de tension (4). 9. Dispositif de tension selon -l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par un ressort supplémentaire (13) prétendant le rouleau de tension (4) directement vis-à-vis d'un point fixe.