Brevet FR2671403A1 — publié le 19920710

Procédé de mesure en continu de la tension d'une courroie, et dispositif de mesure permettant la mise en oeuvre du procédé. La présente invention concerne un procédé de mesure en continu de la tension d'une courroie, telle qu'une courroie de distribution par exemple. La plupart des moteurs thermiques sont aujourd'hui équipés d'une courroie de distribution crantée qui assure la transmission entre le vilebrequin et l'arbre à cames. Pour assurer un fonctionnement silencieux et une durée de vie maximale, la courroie doit être tendue de manière précise lors de son montage le long d'une chaîne de fabrication d'un moteur. Le réglage de la tension est obtenu par rotation d'un galet tendeur monté sur un excentrique et après réglage, la mesure de la tension s'effectue actuellement par l'intermédiaire d'un capteur mécanique qui prend appui sur la courroie. On connaît également, par le document WO 87/05699, un procédé de mesure en continu de la tension d'une courroie. Ce procédé de mesure utilise le principe selon lequel la tension d'une courroie est proportionnelle au carré de la fréquence propre des vibrations transversales d'un brin de cette courroie, pour une longueur et une masse linéique données, et la mesure de la tension consiste en fait à mesurer la fréquence propre. Pour effectuer cette mesure, on utilise deux microphones et la vibration de la courroie peut être entretenue par un dispositif mécanique qui frappe la courroie à intervalles de temps réguliers. Ce dispositif mécanique engendre des discontinuités à chaque frappe, et interdit alors toute mesure à cet instant. La présente invention a pour but d'assurer une mesure sans discontinuité et ce but est atteint en utilisant un dispositif compensant l'amortissement des oscillations, qui agit sans contact direct avec la courroie. La présente invention a pour objet un procédé de mesure en continu de la tension d'une courroie, consistant à capter les vibrations d'un brin de la courroie à l'aide de microphones, à mesurer la fréquence propre de ces vibrations. Le procédé de mesure, selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il consiste à compenser l'amortissement des oscillations par apport d'énergie sans contact mécanique avec le brin de la courroie. Selon une caractéristique de l'invention, l'apport d'énergie s'effectue à l'aide de deux colonnes d'air qui viennent frapper alternativement les deux faces du brin de la courroie. Ce procédé de l'invention consiste à capter, soit les vibrations naturelles de la courroie, soit à appliquer une première impulsion qui fait vibrer la courroie de manière forcée. La présente invention a également pour objet un dispositif de mesure en continu de la tension d'une courroie, comportant deux microphones installés chacun en regard d'une face d'un brin de la courroie, un appareil de mesure relié électriquement aux deux microphones. Le dispositif de mesure selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte deux haut-parleurs montés chacun à l'extrémité de grand diamètre d'un cône acoustique, les extrémités de petit diamètre de ces cônes acoustiques étant installées chacune en regard d'une face d'un brin de la courroie. Selon un mode de réalisation permettant de limiter l'encombrement, les extrémités de petit diamètre des deux cônes acoustiques comportent chacune un coude, les cônes étant alors sensiblement parallèles et les haut-parleurs sensiblement côte-à-côte. Selon une caractéristique de l'invention, les haut-parleurs sont installés dans une chambre unique d'un couvercle relié de manière étanche aux extrémités de grand diamètre des deux cônes. Les deux cônes, les deux haut-parleurs et le couvercle constituent une fourche acoustique. Selon une autre caractéristique de l'invention, les deux microphones sont installés chacun dans une pièce-support, ces deux pièces-support étant accolées entre elles, elles laissent subsister entre elles un intervalle dans lequel la courroie vient s'insérer. Les deux microphones et les deux pièces-support constituent une fourche microphonique. La fourche acoustique et la fourche microphonique sont éloignées l'une de l'autre le long d'un brin libre de la courroie, et ces deux fourches sont reliées électriquement, un amplificateur étant installé entre la fouche microphonique et la fourche acoustique. ll est décrit ci-après à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, un procédé et un dispositif de mesure, selon l'invention, permettant la mesure de la tension d'une courroie de distribution d'un moteur à combustion interne. La figure 1 montre la courroie et l'installation de ce dispositif de mesure sur cette courroie; la figure 2 montre en vue selon II de la figure 1, la fourche acoustique du dispositif de mesure; la figure 3 montre en coupe selon III de la figure 1, la fourche microphonique du dispositif de mesure; la figure 4 est une vue selon IV de la figure 3, de la fourche microphonique. Dans la figure I, une courroie 1 est entraînée par une poulie 2 située en bout d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne et elle entraîne une poulie 3 située en bout de l'arbre à cames du moteur. La poulie 1 est guidée par une poulie 4 montée tournante sur un arbre fixe, non représenté, et tendue par une poulie 5 montée tournante sur un arbre solidaire d'un excentrique, la rotation de cet excentrique assurant le réglage de la tension de la courroie. Cette figure 1 montre d'une manière schématique le dispositif de mesure de l'invention, constitué d'une fourche microphonique 6 et d'une fourche acoustique 7, ces deux fourches étant reliées électriquement par l'intermédiaire d'un amplificateur différentiel 8, tandis que la fourche microphonique 6 est reliée à un appareil de mesure tel qu'un fréquence-mètre 9, qui permet de lire la tension de la courroie. La figure 2 représente la fourche acoustique 7 en vue extérieure, la courroie 1 étant en coupe. La fourche acoustique 7 comporte, deux coudes 8a,8b dont ltembouchure est située en regard d'une face d'un brin de la courroie, deux cônes acoustiques 9a,9b sensiblement parallèles et prolongeant les deux coudes, deux haut-parleurs 10a,10b reliés par leur partie conique à l'extrémité de grand diamètre de chaque cône acoustique, un couvercle Il coiffant les deux haut-parleurs, et un câble de liaison 12. Ce câble de liaison 12 comporte deux fils 12a,12b, le fil 12a étant raccordé au haut-parleur 10a et le fil 12b étant raccordé au hautparleur 10b. Entre chaque extrémité d'un coude et une face de la courroie, subsiste un intervalle qui permet à la courroie de vibrer. Chaque coude 8a,8b est relié à l'extrémité de petit diamètre d'un cône de façon étanche, le couvercle 1 1 étant lui-même relié à l'extrémité de grand diamètre de chaque cône de façon étanche. L'intérieur du couvercle constitue une chambre unique 13 dans laquelle sont logés côte-à-côte les deux haut-parleurs. La figure 3 montre la fourche microphonique 6. Cette fourche comporte deux pièces-support 14a,14b accolées et solidarisées l'une à l'autre par l'intermédiaire de deux vis 15,16, seule la vis 16 étant visible en figure 3, tandis que les deux vis 15,16 sont visibles en figure 4. Chaque pièce 14a,14b comporte un orifice borgne transversal 17a,17b, un orifice longitudinal 18a,18b et un autre orifice transversal 19a,19b, ces deux orifices 19a,19b étant mis bout à bout. Dans chaque orifice borgne transversal 17a,17b, est logé un microphone respectivement 20a,20b. Un fil électrique 21a passe successivement dans le trou borgne 17a, l'orifice longitudinal 18a, l'orifice transversal l9a, l'orifice transversal 19b et l'orifice longitudinal 18b pour relier électriquement le microphone 20a et le câble de liaison 21, tandis qu'un fil électrique 21b passe successivement dans le trou borgne 17b et l'orifice longitudinal 21b pour relier électriquement le microphone 20b au câble de liaison 21. Un bouchon 22 ferme l'extrémité supérieure de l'orifice longitudinal 1 8a de la pièce 14a. Entre chaque microphone et une face de la courroie subsiste un intervalle qui permet à la courroie de vibrer. Un tel dispositif de mesure fonctionne de la manière suivante La courroie peut entrer en vibration sous l'action d'un bruit ambiant ou sous l'action d'une impulsion générée de façon électronique et appliquée à la courroie par les haut-parleurs. Quelle que soit la manière dont on a initialisé les vibrations, celles-ci reflètent la tension de la courroie, car cette tension est fonction de la fréquence propre d'un brin de la courroie selon la relation T = 4 m 12 f2 T: tension de la courroie m : masse linéique de la courroie 1 : longueur libre du brin f : fréquence propre de ce brin. Chaque microphone capte les vibrations de la courroie et les transmet, via l'amplificateur 8, à son haut-parleur associé. Chaque haut-parleur vibre et chaque colonne d'air parcourant le cône acoustique vient alors frapper la courroie et la fait vibrer. Les vibrations sont ainsi entretenues et comme les microphones sont également reliés aux fréquences-mètre 9, la valeur de la fréquence propre s'affichera sur la fréquence-mètre de manière permanente, et on connaîtra ainsi la tension de la courroie de manière précise et continue, ce qui peut permettre un réglage de la courroie par action sur l'excentrique jusqu'à la tension désirée. REVENDICATIONS 1. Procédé de mesure en continu de la tension d'une courroie (1), consistant à capter les vibrations d'un brin de la courroie à l'aide de microphones (20a,20b), à mesurer la fréquence propre de ces vibrations, caractérisé en ce qu'il consiste à compenser l'amortissement des oscillations par apport d'énergie sans contact mécanique avec le brin de la courroie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'apport d'énergie s'effectue à l'aide de deux colonnes d'air qui viennent frapper alternativement les deux faces du brin de la courroie. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à capter les vibrations naturelles de la courroie. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer une première impulsion qui fait vibrer la courroie de manière forcée. 5. Dispositif de mesure en continu de la tension d'une courroie (1), comportant deux microphones (20a,20b) installés chacun en regard d'une face d'un brin de la courroie, un appareil de mesure (9) relié électriquement aux deux microphones, caractérisé en ce qu'il comporte deux haut-parleurs (10a,lOb) montés chacun à l'extrémité de grand diamètre d'un cône acoustique (9a,9b), les extrémités de petit diamètre des cônes acoustiques étant installées chacune en regard d'une face d'un brin de la courroie. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités de petit diamètre des cônes comportent chacune un coude (8a,8b), les cônes (9a,9b) étant alors sensiblement parallèles et les haut-parleurs (1 Oa, 1 0b) sensiblement côte-à-côte. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les haut-parleurs (10a,lOb) sont installés dans une chambre (13) d'un couvercle (11) qui coiffe les deux haut-parleurs. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux coudes (8a,8b), les deux cônes (9a,9b), les deux haut-parleurs (10a,îOb) et le couvercle (11) constituent une fourche acoustique (7). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux microphones (20a,20b) sont installés chacun dans une pièce-support (14a,14b) accolées entre elles et laissant subsister au niveau des microphones, un intervalle dans lequel passe le brin de la courroie. 10. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux microphones (10a,lOb) et les deux pièces-support (14a,14b) constituent une fourche microphonique (6). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fourche acoustique (7) et la fourche microphonique (6) sont éloignées l'une de l'autre le long d'un brin de la courroie. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux fourches (6,7) sont reliées électriquement, un amplificateur différentiel (8) étant installé entre la fourche microphonique et la fourche acoustique.