Brevet FR2648207A1 — publié le 19901214

POULIE A COURROIE POUR L'ENTRAINEMENT DE L'ARBRE D'UNE POMPE A EAU ET PROCEDE DE FABRICATION DE LADITE POULIE A COURROIE L'lnventlon se rapporte à une poulle à courroie destinée à l'entraînement de l'arbre d'une pompe à eau, en particulier pour le système de refroidissement d'un moteur à combustion interne cet arbre étant réalisé d'une seule pièce avec une toile de poulle comportant la jante, recevant la courroie, de la poulie, et vise également un procédé pour la fabrication d'une telle poulie. Des pompes à eau, prévues pour le système de refroidissement de moteurs à combustion interne, sont généralement entraînées par une courroie. En pareil cas, la pompe à eau comporte un arbre qui est muni d'une roue de pompe à son extrémité se trouvant dans la chambre de la pompe et d'une poulle à son autre extrémité sortant de la pompe à eau. Par le Modèle d'Utilité Allemand 86 32 771, il est par exemple connu d'installer sur l'extrémité de l'arbre une poulie pourvue d'un perçage pour l'arbre et conçue pour une courroie trapézoidale ou pour une courroie dentée, la fixation axiale et sans possibilité de rotation étant assurée par un ajustement serré. Par suite des charges brusques transmises par la courroie pendant le fonctionnement ainsi que des vibrations permanentes de celle-ci qui engendrent dans l'assemblage arbre-poulie des contraintes de torsion encore accrues en raison du rapport défavorable entre les rayons de la jante et de l'alésage de fixation de la poulie, il y a risque que l'assemblage se dissocie et que, dans certaines circonstances contraires, il se produise même des ruptures de matériau dans la zone du moyeu de la poulie. Cette défaillance peut provoquer des dégats considérables, si par exemple le refroidissement du moteur tombe en panne sans qu'on s'en aperçoive ou que la poulie détachée ou des fragments de celle-ci sont propulsés à travers l'enceinte du moteur ou atterrissent dans d'autres parties en rotation. Ce risque est supprimé par le mode de réalisation connu par le Brevet Français 22 30 225. Ici, une poulie en forme de pot, comportant une jante et une toile, est réalisée d'une seule pièce avec l'arbre de la pompe à eau et pour éviter tout risque de rupture, un arrondi est prévu dans la zone de transition entre l'arbre et la toile de la poulie. Le montage de l'arbre dans le corps de la pompe ou dans un couvercle fermant le corps de la pompe doit cependant se situer en dessous de la jante de la poulie pour réduire autant que possible le moment de basculement provoqué par la courroie. Mais cela revient à dire que la surface d'appui pour un palier à roulement ou les chemins de roulement des éléments roulants doivent être usinés en dessous de la jante de la poulie sur l'arbre ou, comme illustré dans le Brevet Français 22 30 225, dans la face intérieure de celle-ci. Cet usinage est considérablement compliqué par la forme de pot recouvrant l'arbre, si bien qu'il en résulte un produit onéreux. Pour l'entraînement d'une pompe à eau, l'invention a pour objet de mettre au point une poulie à courroie du type précité qui soit de construction économique et qui supprime efficacement tout risque de rupture de la poulie ou son détachement de l'arbre sous l'effet des contraintes dues à l'entraînement. Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que la jante est façonnée en forme de douille et est fixée sur la toile par une liaison par emboîtement et/ou par friction. Les avantages résident en particulier dans le fait que les chocs et les vibrations transmis par la poulie ne sont pas répercutés avec une amplification préjudiciable sur l'arbre de raccordement, attendu que la différence entre les bras de levier, qui sont formés par le rayon de la jante et par le rayon de la toile supportant la jante en forme de douille, est très faible. La fabrication est cependant possible sans grande difficulté étant donné que l'arbre aussi bien que l'alésage de la jante sont facilement accessibles avant le montage de la jante en forme de douille. Dans un mode de réalisation avantageux, la jante vient s'appliquer par une bride dirigée radialement vers l'intérieur sur la face frontale extérieure de la toile de la poulie et est matée sur celle-ci sur ses deux faces frontales. En pareil cas, on obtient des résultats particulièrement bons en exécutant le matage simultanément en une seule et même opération, aussi bien sur la face frontale intérieure que sur la face frontale extérieure de la toile de la poulie lors de la fabrication. Comme dans ce mode de matage, il ne se produit aucun effet élastique, la jante se trouve fixée sur la toile de la poulie de façon extrêmement solide. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur lequel: la figure i représente un premier exemple de réalisation en demi-coupe; la figure 2 représente un deuxième exemple de réalisation; la figure 3 représente un troisième exemple de réalisation; et la figure 4 représente un autre exemple de réalisation de l'invention. Sur les figures 1, 2 et 3 on a représenté uniquement la partie, essentielle à la compréhension de l'invention, d'une pompe à eau destinée au système de refroidissement d'un moteur à combustion interne, les arbres étant entraînés de façon connue au moyen d'une courroie non représentée. Sur la figure 1, l'arbre 1 est monté dans un couvercle de pompe 2 qui sert à fermer une chambre de pompe se trouvant dans un corps de pompe ou dans un bloc- cylindres. Le couvercle 2 de la pompe comporte une section tubulaire 3 dans laquelle sont usinés les chemins de roulement extérieurs 4, 5 pour un montage à deux rangées de billes à contact oblique. Les chemins de roulement intérieurs 6, 7 des deux rangées de billes 8, 9, guidés par une cage 10, sont usinés dans l'arbre 1. L'espace annulaire entre l'arbre 1 et la section tubulaire 3 est étanché des deux côtés par des joints annulaires 11, 12. A son extrémité sortant de la pompe à eau, l'arbre 1 est réalisé d'une seule pièce avec une toile de poulie 13 qui est élargie axialement au niveau de sa périphérie et qui est dotée d'une surface d'appui 14 destinée à recevoir une jante 15 en forme de douille portant la courroie. L'alésage de la jante 15 présente deux sections de diamètre différent qui sont décalées par un gradin 17. La surface frontale du gradin 17 peut être élargie, par exemple par un processus de refoulement ou d'écrasement, comme schématisé sur la figure. Pour le montage, on enfile la jante 15 par la section de son alésage de plus grand diamètre axialement sur la surface d'appui 14 de la toile 13 de la poulie jusqu'à ce qu'elle vienne s'appliquer sur le gradin 17, et on rabat le bord 16 de la jante 15 faisant saillie en dehors de la face extérieure de la toile 13 de la poulie. Pour consolider la fixation, concentriquement à la surface d'appui 14, on façonne sur la face extérieure de la toile 13 de la poulie une contredépouille 18 dans laquelle on engage le bord rabattu 16. - La figure 2 représente un mode de construction similaire dans lequel sur un arbre 19, au lieu des chemins de roulement intérieurs de la figure 1 pour les deux rangées de billes, on prévoit une surface d'appui 20 pour une bague intérieure 21 d'un roulement à billes. Sur l'arbre 19, on façonne d'une seule pièce une toile de poulie 22 qui, en au moins un point de sa périphérie, comporte un évidement 23 sur sa face frontale extérieure. Ici aussi, une jante 25, enfilée ou emmanchée de force sur la toile 22 de la poulie jusqu'à un gradin 24 servant de butée axiale, est rabattue sur la face frontale extérieure de la toile 22 de la poulie, mais le bord rabattu 26 est cependant enfoncé dans au moins un évidement 23 pour empêcher de cette façon toute possibilité de rotation. Pour augmenter sa résistance à la déformation, la jante 25 sur son bord, située du c8té de la pompe à eau, est rabattue radialement vers l'intérieur en formant une nervure de renforcement annulaire 27. La toile 29 de la poulie, réalisée d'une seule pièce avec l'arbre 28, de l'exemple de réalisation illustré à la figure 3, est ici aussi élargie axialement au niveau de sa périphérie 30. La jante 31 est emmanchée de force sur la toile 29 de la poulie jusqu'à ce qu'elle vienne buter sur le gradin 32 de son alésage. La toile 29 de la poulie, au niveau de la transition entre la surface frontale extérieure 34 et la surface périphérique 30, comporte au moins un évidement oblique 33 dans lequel est engagée une patte 35 pliée à partir de la jante 31. Cette patte 35 assure la jante 31 contre toute possibilité de rotation sur la toile 29 de la poulie et la fixe en plus dans le sens axial. Cette jante 31 est également renforcée par une nervure 36 qui est formée par le bord interne, plié radialement vers l'intérieur, de la jante 31 et qui permet de réaliser la jante 31 avec une paroi relativement mince. La toile 39 de la poulie de l'exemple de réalisation représenté à la figure 4 comporte un évidement annulaire 44 sur la périphérie de sa face frontale extérieure 41. Après que la jante 37 a été enfilée sur la périphérie 38 de la toile 39 de la poulie, une bride 40, dirigée radialement vers l'intérieur, de la jante 37, vient s'appliquer dans l'évidement 44. La fixation de la jante 37 sur la toile 39 de la poulie s'effectue ici au moyen d'un procédé dans lequel on effectue un matage simultanément, aussi bien sur la face frontale extérieure que sur la face frontale intérieure de la toile de la poulie. Comme on peut le voir à la figure 4, du matériau de la toile 39 de la poulie se trouve alors comprimé dans un évidement annulaire 45 le long de l'alésage de la bride 40, tandis que de l'autre côté de la toile 39 de la poulie, du matériau de la jante 37 est refoulé contre la face frontale intérieure 43 de la toile 39 de la poulie. En pareil cas, il est possible d'effectuer le matage du côté extérieur et du côté intérieur en forme d'anneau le long de toute la périphérie ou également seulement localement en plusieurs endroits le long de la périphérie. Bien que cela ne soit pas expressément représenté, il n'est pas nécessaire que la toile de la poulie à courroie selon l'invention soit absolument réalisée sous la forme d'un disque circulaire plein, mais peut, bien entendu, être aussi réalisée par exemple en forme d'étoile ou comporter des ouvertures. REVENDICATIONS 1. Poulie à courroie destinée à l'entraînement de l'arbre d'une pompe à eau, en particulier pour le système de refroidissement d'un moteur à combustion interne, cet arbre étant réalisé d'une seule pièce avec une toile de poulie comportant la jante, recevant la courroie, de la poulie, caractérisée par le fait que la jante (15, 25, 31, 37) est façonnée en forme de douille et est fixée sur la toile (13, 22, 29, 39) par une liaison par emboltement et/ou par friction. 2. Poulie à courroie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la jante (15, 25, 31) coiffe la périphérie de la -toile (13, 22, 29) de la poulie et est appliquée sur une face frontale de la toile (13, 22, 29) de la poulie par une butée axiale prévue dans son alésage. 3. Poulie à courroie selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la jante (15, 25, 31 37) est fixée axialement par une déformation sur l'autre face frontale de la toile (13, 22, 29, 39) de la poulie. 4. Poulie à courroie selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la jante (15, 25) est rabattue sur la face frontale extérieure, située du côté opposé à la pompe à eau, de la toile (13, 22) de la poulie. 5. Poulie à courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la jante (25, 31) est munie d'au moins une déformation (26, 35) s'engageant dans un évidement (23, 33) de la toile (22, 29) de la poulie. 6. Poulie à courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la toile (13, 29, 39) de la poulie comporte sur sa périphérie un élargissement axial destiné à recevoir la jante (15, 31, 37). 7. Poulie à courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la jante (25, 31) dans son alésage comporte au moins une nervure de renforcement annulaire (27, 36) dirigée radialement vers l'intérieur. 8. Poulie à courroie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la jante (37) coiffe la périphérie de la toile (39) de la poulie et, par une bride (40), dirigée radialement vers l'intérieur, vient s'appliquer sur la face frontale extérieure (41) de la toile (39) de la poulie et, dans son alésage (42), est matée sur la toile (39) de la poulie au niveau de la face frontale intérieure (43) de celle-ci. 9. Poulie à courroie selon la revendications 8, caractérisée par le fait que la toile (39) de la poulie, sur la périphérie de sa face frontale extérieure (41), comporte un évidement annulaire (44) dans lequel est inséré la bride (40) de la jante (37). 10. Poulie à courroie selon la revendications 8 ou 9, caractérisée par le fait que la bride (40) de la jante (37) est matée sur la toile (39) de la poulie sur la surface frontale extérieure (41) de celle-ci. 11. Poulie & courroie selon l'une quelconque des revendications 8, 9 ou 10, caractérisée par le fait que la bride (40) de la jante (37) comporte sur sa face frontale extérieure le long de son alésage un évidement annulaire (45) dans lequel pénètre le matériau déformé par le matage. 12. Procédé de fabrication d'une poulie & courroie selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait que l'on mate simultanément au cours d'une seule et même opération la jante (37) aussi bien sur la face frontale intérieure (43) de la toile (39) que sur la face frontale extérieure (41) de celle-ci.