Brevet FR2677418A1 — publié le 19921211

"Dispositif tendeur pour commandes à courroie" La présente invention concerne un dispositif- tendeur pour commandes à courroie comprenant un galet-tendeur appliqué pendant le fonctionnement contre le brin non chargé de la courroie d'entraînement par l'intermédiaire d'un élément à ressort, le palier de pivotement étant disposé radialement à l'intérieur de l'alésage du palier du galet-tendeur. La demande de brevet DE 2 617 368 décrit un dispositif-tendeur dans lequel l'axe de pivotement se trouve radialement à l'intérieur du palier du galet- tendeur Le galet-tendeur est disposé, comme c'est généralement l'habitude, dans une partie non chargée de la courroie d'entraînement entre deux roues d'un mécanisme moteur, par exemple l'arbre à cames et le vilebrequin d'un moteur à combustion interne Il tend la courroie d'entraînement par l'intermédiaire d'un élément à ressort même pendant le fonctionnement et compense toutes les variations des conditions de fonctionnement qui résultent de la température de fonctionnement, de la vitesse de rotation, des sollicitations pulsatoires, etc Dans les moteurs à combustion interne habituels de voitures -2- particulières, cela provoque des mouvements de pivotement d'environ 10 à 15 mm Il est par conséquent possible de construire des dispositifs tendeurs très compacts dans lesquels le rayon de pivotement peut être maintenu court et l'axe de pivotement est par conséquent le plus souvent disposé dans un corps porteur cylindrique mis en place dans l'alésage du palier du galet-tendeur L'élément à ressort et les dispositifs d'amortissement sont en outre également montés dans cette zone. Des essais ont montré qu'à l'intérieur de la plage de vitesse de rotation du moteur, il apparaît à une certaine vitesse de rotation ou à plusieurs, des résonances propres qui font que la courroie d'entraînement vibre fortement dans les parties chargées. On sait par expérience que ces phénomènes de résonance apparaissent en particulier à des vitesses de rotation élevées, mais dépendent avant tout de la longueur du brin de la courroie d'entraînement qui vibre et de sa tension Les moteurs comportant deux arbres à cames ont une tendance particulièrement marquée à avoir plusieurs vitesses de résonance. Le brin chargé s'étire légèrement du fait de la vibration L'allongement doit être compensé par le dispositif tendeur sur le brin non chargé La courroie d'entraînement se tend à cet endroit et déplace le galet-tendeur contre la force de l'élément à ressort. La vibration du brin chargé n'est toutefois pas éliminée de ce fait Elle provoque des bruits importants et provoque une irrégularité considérable de la position angulaire de l'arbre à cames par rapport au vilebrequin Ces erreurs ont des -3- répercussions extrêmes dans le cas de deux arbres à cames qui présentent ensuite des écarts angulaires l'un par rapport à l'autre. Il s'est avéré que la vibration de la courroie d'entraînement pouvait être réduite au moins dans son intensité par une tension plus élevée Une tension restant par principe à un même niveau n'est toutefois pas admissible, étant donné qu'il faut alors s'attendre à une usure plus importante et à des défaillances des pièces du mécanisme moteur. L'invention a pour objectif de créer un dispositif-tendeur du type initialement mentionné qui garantisse un fonctionnement régulier de la courroie d'entraînement sur toute la plage de vitesse de rotation. Cet objectif est atteint en ce que lorsqu'on règle le dispositif tendeur avec le moteur froid, la ligne de jonction qui relie l'axe de pivotement à l'axe de rotation du galet-tendeur forme avec la direction de la force de réaction opposée au galet-tendeur et partant du brin de la courroie d'entraînement, un angle de pivotement inférieur à 70 degrés dans la direction opposée à la force de tension de l'élément à ressort. Grâce à cette mesure on parvient à ce que le bras de levier qui agit avec le ressort se raccourcisse géométriquement en tant que résultante de l'écart entre l'axe de pivotement et l'axe de rotation du galet- tendeur lorsque le galet-tendeur doit céder encore plus par rapport à la force du ressort dans le cas des résonances propres mentionnées de la courroie d'entraînement. Le galet-tendeur est pressé de la position de repos privilégiée à par exemple un angle de -4- pivotement de 65 degrés, en direction du sommet du déplacement de pivotement. Lorsque le bras de pivotement s'étend entre l'axe de pivotement et l'axe de rotation perpendi- culairement à la direction de la force de réaction RF, la longueur totale du bras de pivotement agit comme bras de levier et fournit avec la force du ressort une force de tension pour la courrroie d'entraînement. Lorsque l'ensemble du bras de pivotement s'étend parallèlement à cette direction, le bras de levier efficace est infiniment court Le galet-tendeur agit en ce point comme un galet- tendeur rigide, le pivotement est limité en ce point. Le bras de levier actif varie selon une fonction progressive entre ces points de pivotement extrêmes. A l'intérieur de la zone de pivotement privilégiée selon l'invention, on obtient ainsi une force de tension qui augmente progressivement dans la direction opposée à la force de tension, théoriquement jusqu'à l'infini. Dans la position de repos privilégiée à par exemple 650, la longueur du bras de pivotement agit presque en totalité comme bras de levier Une force de tension admissible pour des conditions de fonctionnement normales modifiées, telles que par exemple modifications du cycle de l'effort, de la température de fonctionnement, etc agit sur la courroie d'entraînement Dans le cas de résonances propres apparaissant en dessous de certaines vitesses de rotation alors que le galet-teneur continue à être déplacé contre la direction de la tension, la force de tension augmente extrêmement progressivement, les vibrations de la courroie d'entraînement étant ainsi - efficacement réprimées. La modification progressive de la force de tension a des répercussions particulièrement précises lorsque le rayon de pivotement, c'est-à-dire la longueur du bras de pivotement est adaptée en fonction de la longueur du pivotement ou de la course de réglage escompté du galet- tendeur Dans la pratique, il s'est avéré que pour des rayons de pivotement représentant 1,2 à 3 fois la valeur de la course maximale de réglage du galet-tendeur, on obtenait de bons résultats. Il convient à présent d'expliquer l'invention à l'aide de l'exemple représenté sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 représente une commande à courroie avec un dispositif tendeur réglé à un angle de degrés par rapport à la direction de la force de réaction, la figure 2 représente une vue agrandie du dispositif tendeur selon la figure 1 avec un diagramme des forces, et la figure 3 représente le dispositif tendeur avec une courroie d'entraînement qui vibre dans la zone d'une force de tension accrue. Toutes les figures sont largement schématiques et montrent uniquement les caractéristiques essentielles à la compréhension du fonctionnement. La figure 1 représente la commande à courroie d'un moteur à combustion interne avec un vilebrequin 1 et deux arbres à cames 2 Une poulie de renvoi 3 est prévue entre les arbres à cames 1, 2 L'entraînement s'effectue par le vilebrequin 1 dans le sens de la flèche On obtient donc dans la courroie d'entraînement 6 un brin chargé 4 et un brin non -6chargé 5 Dans la zone du brin non chargé 5 il est prévu un dispositif tendeur 7 qui agit en permanence et présente un palier de pivotement excentré avec un axe de pivotement S Le galet- tendeur 8 monté autour d'un axe de pivotement D est appliqué par un ressort non représenté contre la courroie d'entraînement 6 et peut pivoter autour du palier de pivotement L'axe de pivotement S est disposé radialement à l'intérieur du galet-tendeur, par exemple dans un corps porteur logeant le palier du galet-tendeur On obtient ainsi un petit rayon de pivotement R et une faible distance S D Des variations dans le fonctionnement sont ainsi automatiquement compensées C'est entre autres le cas lorsque du fait de résonances propres, le brin chargé 4 vibre (voir tirets) à certaines vitesses de rotation La direction 10 de la force de réaction RF est géométriquement la bissectrice entre les brins non chargés 5 de la courroie d'entraînement 6 voisins du galet-tendeur 8 La ligne de jonction 9 reliant l'axe de pivotement S et l'axe de rotation D forme avec la direction 10 un angle de pivotement = 65 degrés Cette valeur correspond à la position de repos, par exemple également lorsque le moteur est froid Lorsque le galet-tendeur est déplacé contre la force du rressort du fait de l'étirement de la courroie d'entraînement sur laquelle il est appliqué, l'angle de pivotement diminue. La figure 2 représente les rapports des forces et des leviers dans le galet-tendeur 8 pour une position selon la figure 1 Le galet- tendeur 8 monté rotatif autour de l'axe de rotation concentrique D peut également se déplacer autour de l'axe de pivotement S sur la trajectoire de pivotement 13 en direction de la courroie d'entraînement 6 et dans la direction -7opposée contre la force du ressort non représenté On obtient, comme cela a été décrit plus haut, à l'état de repos, un angle de pivotement $ = 65 degrés entre la ligne de jonction 9 S D et la direction 10. La force de réaction RF de la courroie d'entraînement 6 agit contre la force du ressort lorsque le brin non chargé 5 de la courroie d'entraînement 6 s'étire Le bras de levier H efficace pour cette force est grand sur la figure 2 pour l'angle de pivotement j S = 65 degrés à l'état de repos si bien que des forces de réaction faibles RF surmontent la force du ressort afin de faire pivoter le galet-tendeur 8. La figure 3 représente un état du galet-tendeur 8 dans lequel ce dernier a pivoté sur une certaine distance contre la force du ressort L'angle de pivotement $ diminue ainsi que le bras de levier efficace H Dans cette position, des forces de réaction RF considérablement plus importantes sont nécessaires pour introduire un pivotement contre la force du ressort. -8- REVENDICATIONS 1 Dispositif tendeur pour commandes à courroie comprenant un galettendeur appliqué pendant le fonctionnement contre le brin non chargé de la courroie d'entraînement par l'intermédiaire d'un élément à ressort, le palier de pivotement étant disposé radialement à l'intérieur de l'alésage du palier du galet-tendeur, caractérisé en ce que, lorsqu'on règle le dispositif tendeur ( 7) avec le moteur froid, la ligne de jonction ( 9) qui relie l'axe de pivotement (S) à l'axe de rotation (D) du galet-tendeur ( 8) forme avec la direction ( 10) de la force de réaction (RF) opposée au galet-tendeur ( 9) et partant du brin ( 5) de la courroie d'entraînement ( 6), un angle de pivotement (t) inférieur à 70 degrés dans la direction opposée à la force de tension de l'élément à ressort. 2 Dispositif tendeur selon la revendication 1, caractérisé par un angle de pivotement (t) de 60 à 70 degrés. 3 Dispositif tendeur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par un rayon de pivotement (R) dont la valeur représente 1,2 à 3 fois la course de réglage maximale du galet-tendeur ( 8) escomptée dans toutes les conditions de fonctionnement.