Brevet FR2676790A1 — publié le 19921127

La présente invention concerne un dispositif de tension d'une courroie ou analogue, en particulier pour véhicule automobile. Les dispositifs de tension de courroie des moteurs de véhicules automobiles permettent de maintenir une tension sensiblement constante en minimisant des détentions ou surtensions de courroie pouvant être occasionnées par des dilations de pièces métalliques dont sont constitués par exemple le carter-cylindres et la culasse du moteur, sous l'effet des variations de température du moteur en fonctionnement engendrant le déplacement relatif des poulies ou analogues coopérant avec la courroie, ou bien par l'acyclisme d'un arbre à cames accouplé à l'une des poulies. Ces dispositifs mettent en oeuvre de façon connue un galet tendeur engageant un tronçon de courroie situé entre deux poulies de transmission et déplacé en permanence en direction de la courroie, par un dispositif de poussée.Cette poussée peut être réalisée simplement par un système hydraulique comprenant, un piston coulissant dans un bottier et relié à l'axe du galet. On connait également par la demande de brevet NO EP-330-362A, un système mettant en oeuvre de façon combinée un dispositif hydraulique et des ressorts agissant sur une tige dont l'extrémité exerce une poussée contre la partie médiane d'une biellette, articulée par l'une de ses extrémités autour de l'axe du galet et par son autre extrémité sur un support du véhicule, dans lequel cas la force de poussée exercée sur la biellette est parallèle à la droite passant par le centre du galet et le centre du tronçon de courroie. On connait également un dispositif de tension de courroie utilisant un tendeur dynamique dans lequel une poussée est exercée par une tige coulissant dans un bottier, rappelée en permanence par un ressort associé à un système hydraulique de rattrapage de jeu en position de poussée contre une extrémité d'une branche d'un levier à renvoi articulé en son milieu sur un support du véhicule, l'extrémité de l'autre branche étant articulée autour de l'axe du galet.De cette manière, une détention de la courroie provoquée par exemple par un déplacement relatif des axes de deux poulies est compensée par un basculement du galet, par rapport à l'axe reliant la biellette au support, en direction de la courroie, ledit mouvement de basculement étant engendré par le coulissement de la tige dans le boîtier, sous l'effet de l'action du ressort, alors qu'une surtension de la courroie provoque au contraire, un basculement dans un sens opposé du galet, la tige se déplaçant cette fois à l'encontre du ressort. Ce type de système de tension utilisant l'effet du ressort permet d'obtenir un effet d'amortisseur particulièrement apprécié lorsque la courroie est reliée à un arbre à cames à rotation acyclique. De plus grâce au système de rattrapage de jeu dans le boîtier, la courroie est maintenue à une tension sensiblement constante prédéterminée, la résultante de la tension de la courroie sur le galet étant équilibrée par la force de poussée exercée par la tige. Or ce dernier dispositif présente un certain nombre d'inconvénients tenant au fait que l'axe du galet ne reste pas parallèle aux axes des poulies au cours du temps. En effet, la distance généralement faible entre la face du support (culasse) en regard de la courroie et la courroie elle-même, (compte tenu des exigences de compactage en longueur des moteurs modernes) conduit à l'utilisation de levier ou de biellette de trés faible épaisseur et par suite peu rigide, ce qui engendre une torsion du levier provoquée par le moment de force exercé sur ce levier, égal au produit de la distance entre le levier et le plan médian de la courroie, par la valeur de la force de poussée du galet sur la courroie.En outre, ce moment de force provoque des pertes mécaniques et des usures dans l'articulation du levier (ou biellette) et au niveau du point de contact de la tige de poussée (glissement relatif). La présente invention résout ces problèmes en proposant un dispositif de tension d'une courroie ou analogue, particulièrement fiable et peu coûteux, de mise en service rapide, aisée et automatisable, et permettant d'augmenter significativement la durée de vie de la courroie. A cet effet la présente invention a pour objet un dispositif de tension d'une courroie ou analogue, en particulier pour moteur de véhicule automobile, du genre comprenant d'une part, un galet tendeur engageant un tronçon de courroie situé sur le trajet de cette courroie entre deux poulies ou analogues, ledit galet étant relié à un support du véhicule tel qu'une culasse de moteur par l'intermédiaire d'une biellette articulée par l'une de ses extrémités autour de l'axe du galet, et par son autre extrémité, sur ledit support, d'autre part un poussoir à tige coulissant axialement dans un bottier sous l'effet d'un moyen élastique pour exercer une poussée sur la biellette précitée engendrant un basculement dans un sens du galet autour de l'axe d'articulation de la biellette sur le support afin de tendre la courroie, ledit galet et la biellette étant entraînés en basculement dans le sens opposé en provoquant un déplacement en sens inverse du poussoir entraînant le coulissement de la tige à l'encontre du moyen élastique lors d'une surtension de la courroie, de façon à ce que le galet soit rappelé élastiquement en permanence dans une position dans laquelle la courroie est soumise à une tension prédéterminée, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend une chape articulée, par son extrémité en fourche, autour de l'axe du galet précité, et dont l'autre extrémité, ou partie médianne est en appui sur le poussoir précité, par rapport auquel elle pivote lors du mouvement de basculement du galet par rapport à l'axe d'articulation de la biellette sur le support. La ligne d'action de la force de poussée exercée par le poussoir sur la chape passe par l'axe du galet et par le centre du tronçon du courroie engagé autour dudit galet. Suivant une réalisation particulière de l'invention, la chape précitée comporte, dans sa partie médiane, un logement sensiblement sphérique destiné à recevoir l'extrémité d'une tige formant poussoir, de forme correspondante, ladite tige étant montée coulissante dans un boîtier suivant la susdite ligne d'action. On précisera que l'engagement de l'extrémité de la tige formant poussoir précité dans le logement de chape, est maintenu avant le montage du galet par l'intermédiaire d'une agrafe solidaire à l'une de ses extrémités d'une goupille traversant, pour les solidariser, la tige et le boîtier, et dont l'autre extrémité présente une partie recourbée en appui contre une partie de la chape, ladite agrafe étant retirée après montage. Suivant une variante de réalisation de l'invention, le poussoir comporte un levier, articulé par l'une de ses extrémités en un point du support, en étant en appui d'un côté sur l'extrémité de la tige coulissant dans le boîtier, et présentant de l'autre côté un évidement de forme sensiblement sphérique destiné à recevoir un élément en saillie formé dans la partie médiane de la chape précitée et présentant une forme également sensiblement sphérique. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention, apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels - la figure 1 est une vue en élévation du dispositif de tension d'une courroie de l'invention dans une forme de réalisation, mis en service entre deux poulies d'un moteur de véhicule automobile, avec coupe partielle - la figure 2 est une vue partielle et en coupe selon II-II de la figure précédente ; et - la figure 3 est une vue partielle, avec coupe partielle, d'une seconde réalisation du dispositif de tension d'une courroie de l'invention. On voit sur la figure 1, quatre poulies d'un moteur de véhicule automobile 2,3,6,7, engageant une courroie 5, dont la tension est réglée par un système tendeur 1 de courroie conforme à une réalisation particulière de l'invention. Ce système de tension 1 comprend un galet dit tendeur 14 engageant ladite courroie 5 et relié à un support 11 solidaire d'une culasse 20 du moteur (non représenté), par l'intermédiaire d'une biellette 12 reliée de façon articulée respectivement par ses deux extrémités 121,120 à l'axe 140 du galet 14 et au support précité 11.Ce support 11 de forme sensiblement trapézoldale est fixé (15,16,17) à la culasse 20 et solidaire, d'un dispositif appelé tendeur dynamique constitué principalement d'un boîtier 10 dans lequel une tige 101 montée coulissante est rappelée par un ressort (non représenté) vers l'extérieur du boîtier 10 et dont la partie en saillie forme un poussoir 100. La liaison entre le tendeur dynamique précité et le galet 14 est réalisée par une chape 13, dans la partie médiane de laquelle a été ménagé un évidement 131 de forme générale sphérique destiné à recevoir le poussoir précité 100, et reliée de façon articulée par son autre extrémité 133 à l'axe 140 du galet 14, supportant également de façon pivotante la biellette précitée 12. On voit plus particulièrement sur la figure 2, que la surface portante 142 du galet 14 est montée rotative sur l'axe, ci-avant dénommé axe 140 du galet 14, par l'intermédiaire de roulement à billes 144, une vis 141 assurant le maintien en position du levier 12 et du galet 14 sur l'axe 140 entre les deux tranches 143 de partie en fourche 133 de la chape 13. Sur la figure 3, on voit que suivant une autre réalisation du dispositif de l'invention, la force de poussée F est exercée par l'intermédiaire d'un levier 19 relié de façon pivotante 190 par l'une de ses extrémités, au support 11 solidaire de la culasse 20, et dont l'autre extrémité forme d'un côté une surface d'appui 191 pour la tige de poussée 106 du tendeur dynamique, ce levier 19 présentant de 1' autre côté dans sa partie médiane un évidement 192 de forme générale sphérique, destiné à recevoir une partie d'extrémité en saillie 135 de forme générale également arrondie, prévue dans la partie médiane 134 de la chape précitée 13. Le montage du dispositif de l'invention qui s'effectue en deux temps : montage du sous-ensemble préréglé et mise en place de la courroie. Industriellement, ce système constitue un ensemble préréglé avant montage, en fonction de la tension requise à la courroie 5 (généralement 12 à 20 daN). I1 est à noter que l'on peut utiliser, afin de faciliter ce montage, une agrafe 9 de forme générale en U et solidaire, par l'une de ses branches, d'une goupille 90 traversant le boîtier 10 et la tige 101 afin de solidariser ces deux éléments, alors que son autre branche 91 est formée d'une partie recourbée vers le tendeur dynamique 10, passant dans l'ouverture séparant les deux branches de la chape 13 pour prendre appui contre la partie médiane de ladite chape 13, cette agrafe 9 étant destinée à assurer le maintien de l'extrémité de la tige de poussée 100 dans l'évidement correspondant 131 de la chape 13 avant le montage du galet 14 et étant retirée après montage. En fonctionnement, et en se repportant à la figure 1, la tige 101 du tendeur dynamique rappelée vers l'extérieur du boîtier 10 par le ressort (non représenté), dont la tension est préréglée, exerce une poussée F sur la chape 13 engendrant le basculement F1 du galet 14 et de la biellette 12 autour de l'axe 18 solidaire du support 11 jusqu'à l'obtention de la tension de courroie 5 souhaitée et prédéterminée. Lorsque la tension de courroie 5 diminue sous l'effet par exemple des dilations des pièces, ou autres causes envisageables, la force de poussée exercée par le poussoir 100 rappelle le galet 14 vers la courroie 5 de manière à rétablir la tension appropriée.Lorsqu'au contraire la courroie 5 se tend, la résultante R des forces de réaction de la courroie 5 sur le galet 14 augmente et excède la valeur de la force de poussée F, en entralnant le déplacement du poussoir 100 vers le boltier 10 jusqu'à ce que ces deux forces R,F soient équilibrées à nouveau grâce au système de rattrapage de jeu dans le bolier 10, le point d'équilibre étant obtenu pour une tension appropriée de la courroie 5. Cette courroie 5 pratiquement de longueur constante peut provoquer le déplacement du galet 14 de quelques millimètres, soit dans le sens F1 lors d'un refroidissement du moteur, soit dans le sens F2 lors d'un échauffement. On notera également que ce dispositif permet de réaliser la fonction d'amortisseur lorsqu'utilisé pour tendre une courroie reliée aux arbres à cames de façon à éviter les surcharges dues aux acyclismes de ces arbres. Le fonctionnement du dispositif de l'invention dans sa seconde forme de réalisation est similaire au précédent, à ceci près que la tige de poussée 106 provoque le basculement du levier 19 autour de son axe d'articulation 190, ce levier 19 exerçant à son tour une poussée par appui des surfaces correspondantes de contact sur la chape 13. Comme ceci a été mentionné précédemment, la liaison entre la chape 13 et le poussoir 100 ou 107 106,19 est une liaison pivot. Ainsi, lors du déplacement de la chape 13 dans un sens ou dans l'autre, cette dernière chape 13 pivote par rapport au poussoir 100,107 de façon que la direction de la résultante F des forces de poussée exercées sur la chape 13 passe en permanence par les centres respectifs du galet 14 et du tronçon de courroie 50 et dans le plan médian de celle-ci.Ainsi, ces forces de poussée ne soumettent pas de contraintes de torsion à la biellette 12, et l'axe 140 du galet reste bien parallèle aux axes des autres poulies. Par ailleurs, les forces s'exerçant sur l'axe du galet sous les effets des efforts dynamiques de la courroie, dus aux vibrations du moteur, et aux surcharges acycliques dans la courroie sont compensés par la rigidité en compression de la biellette. Enfin, le système de tension se trouve à l'extérieur du trajet de la courroie et son montage est donc aisé. En variante, pour procurer plus de rigidité, la biellette est formée de deux branches parallèles adjacentes aux deux faces du galet. On a donc réalisé grâce à l'invention un dispositif de tension d'une courroie ou analogue, particulièrement fiable en ce qu'il permet un alignement de la résultante des forces de poussée et des forces de réactions de la courroie, ainsi qu'un bon parallélisme de l'axe du galet par rapport à ceux des poulies, améliorant de ce fait la durée de vie de cette courroie et des autres pièces. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de tension d'une courroie ou analogue, en particulier pour moteur de véhicule automobile, du genre comprenant d'une part, un galet tendeur engageant un tronçon de courroie situé sur le trajet de cette courroie entre deux poulies ou analogue, ledit galet étant relié à un support du véhicule tel qu'une culasse de moteur, par l'intermédiaire d'une biellette articulée par l'une de ses extrémités autour de l'axe du galet, et par son autre extrémité, sur ledit support, d'autre part un poussoir à tige coulissant axialement dans un bottier sous l'effet d'un moyen élastique pour exercer une poussée sur la biellette précitée engendrant un basculement du galet autour de l'axe d'articulation de la biellette par rapport au support, afin de tendre la courroie, ledit galet et la biellette étant entraînés en basculement dans le sens opposé en provoquant un déplacement en sens inverse du poussoir entrainant le coulissement de la tige à l'encontre du moyen élastique lors d'une surtension de la courroie, de façon à ce que le galet soit rappelé élastiquement en permanence dans une position dans laquelle la courroie est soumise à une tension prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend une chape (13) articulée par son extrémité en fourche (133) autour de l'axe (140) du galet précité (14), et dont l'autre extrémité (130), ou partie médiane, est en appui contre le poussoir précité (100,107) par rapport auquel elle pivote lors du basculement du galet (14) par rapport à l'axe d'articulation de la biellette précitée (12) sur le support précité (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ligne d'action de la force de poussée exercée par le poussoir (100,107) sur la chape (13) passe par l'axe (140) du galet (14) et par le centre du tronçon (50) de courroie (5) engagé autour dudit galet (14). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la chape précitée (13) comporte dans sa partie médiane (130) un logement sensiblement sphérique (131) destiné à recevoir l'extrémité d'une tige (101) formant poussoir (100), de forme correspondante, ladite tige (101) étant montée coulissante dans le boîtier précité (10) suivant la susdite ligne d'action. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'engagement de l'extrémité de la tige (101) formant poussoir précité (100) dans le logement (131) de la chape (13), est maintenu avant le montage du galet (14) par l'intermédiaire d'une agrafe (9) solidaire à l'une de ses extrémités (90) d'une goupille traversant pour les solidariser, la tige (101) et le boîtier (10), et dont l'autre extrémité (91) présente une partie recourbée en appui contre une partie de la chape (13), ladite agrafe (9) étant retirée après montage. 5. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le poussoir précité (107) comporte un levier (19), articulé par l'une de ses extrémités (190) en un point du support précité (11), en étant en appui d'un côté (191) sur l'extrémité de la tige (106) coulissant dans le boitier (10), ledit levier (19) présentant de l'autre côté un évidement (192) de forme sensiblement sphérique destiné à recevoir un élément en saillie (135) formé sur la partie médiane de la chape précitée (13) et présentant une forme correspondante.