Brevet FR2692326A1 — publié le 19931217

Dispositif de fixation d'une poulie d'entraînement sur un arbre de roulement de pompe à eau et procédé de montage La présente invention est relative à la fixation et au montage d'une poulie d'entraînement sur un arbre de roulement de pompe à eau ou analogue et en particulier d'une pompe à eau équipant le circuit de refroidissement d'un véhicule à moteur thermique. Dans les véhicules modernes, les pompes à eau sont entraînées, de façon connue en soi, par une courroie d'entrâînement coopérant avec une poulie solidarisée avec l'arbre de roulement de pompe à eau. La courroie sert non seulement à entraîner en rotation l'arbre de pompe à eau mais encore à entraîner généralement de nombreux accessoires du véhicule tels que l'alternateur, le compresseur de la climatisation etc. Dans les dispositifs connus, la poulie d'entraînement de l'arbre de pompe à eau est généralement montée sur l'arbre par des moyens ne permettant pas un réglage de la position axiale de la poulie sur l'arbre. Très souvent, la poulie est solidaire d'un moyeu lui-même emmanché serré sur l'arbre de la pompe à eau, sa position axiale étant prédéterminée par rapport à l'extrémité de l'arbre. Il en résulte, du fait des différentes tolérances de fabrication des éléments mécaniques en présence, que la poulie d'entraînement de l'arbre de pompe à eau risque d'être légèrement désalignée axialement par rapport aux poulies adjacentes qui servent par exemple à l'entraînement des autres accessoires du véhicule. Or, pour que l'ensemble puisse-fonctionner correctement, il faut que les plans médians de la poulie d'entraînement de l'arbre de pompe à eau d'une part et des poulies adjacentes d'autre part soient parfaitement confondus. Si ce résultat n'est pas obtenu il se produit entre la courroie et les différentes poulies, des frottements et des efforts parasites qui ont des conséquences néfastes en ce qui concerne le bruit, l'usure de la courroie, la consommation et la fiabilité de l'ensemble. La présente invention a pour objet de résoudre ce problème grâce à un dispositif de fixation assurant un positionnement automatique et permettant un réglage de position de la poulie sur l'arbre de roulement. Le dispositif de fixation d'une poulie d'entraînement sur un arbre de roulement de pompe à eau selon l'invention, est adapté à une telle poulie présentant un moyeu qui peut être rendu solidaire d'une extrémité de l'arbre de roulement, la poulie d'entraînement étant destinée à coopérer avec au moins une courroie passant également sur d'autres poulies. Selon l'invention, le moyeu de la poulie d'entraînement présente un alésage conique. Un manchon de serrage fendu axialement présentant un alésage cylindrique est monté sur l'extrémité de l'arbre et comporte une surface de portée extérieure conique capable de coopérer avec l'alésage conique du moyeu de la poulie d'entraînement. Grâce à une telle structure, la position axiale idéale de la poulie d'entraînement sur l'arbre de roulement de pompe à eau peut être obtenue avec précision avant le serrage définitif de la poulie d'entraînement sur l'arbre de roulement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le manchon de serrage comprend une portion d'extrémité filetée coopérant avec un écrou de blocage qui vient agir contre une surface frontale du moyeu de la poulie d'entraînement. Une rondelle de freinage est avantageusement interposée entre l'écrou de blocage et la surface frontale du moyeu de la poulie d'entraînement. Un tel dispositif de fixation permet non seulement de régler avec précision la position de la poulie d'entraînement sur l'arbre de roulement de pompe à eau mais également d'obtenir un positionnement automatique de la poulie d'entraînement dans sa position idéale sur l'arbre de roulement. A cet effet, le procédé de montage selon l'invention, qui est destiné à une telle poulie d'entraînement comportant un moyeu capable de coopérer avec l'extrémité d'un arbre de roulement de pompe à eau, la poulie étant destinée à coopérer avec au moins une courroie passant également sur d'autres poulies comprend les principales étapes suivantes : on monte tout d'abord la poulie d'entraînement sur l'extrémité de l'arbre de roulement de pompe à eau, un manchon de serrage fendu axialement et présentant un alésage cylindrique et une surface de portée extérieure conique, coopérant avec l'alésage conique du moyeu de la poulie d'entraînement. On effectue alors un premier serrage d'un écrou de blocage, par vissage de ce dernier sur une portion d'extrémité filetée du manchon de serrage contre une surface frontale du moyeu de la poulie d'entraînement, ce serrage étant fait de façon à ne pas empêcher le déplacement axial du manchon et/ou sa rotation par rapport à l'arbre de roulement de pompe à eau. On met ensuite en place et en tension la courroie sur la poulie d'entraînement ainsi que sur les autres poulies. On entraîne la courroie pendant une durée suffisante pour que la poulie d'entraînement, en se déplaçant axialement sur l'arbre de roulement vienne se placer avec son plan médian confondu avec celui des poulies adjacentes. Ce résultat est obtenu automatiquement sous l'effet des efforts axiaux générés par la tension de courroie qui tendent à amener la poulie d'entraînement dans la position idéale, c'est-à-dire celle où ces efforts s'annulent. Dans cette position, les plans médians de la poulie d'entraînement d'arbre de pompe à eau et des poulies adjacentes sont confondus. Puis, la poulie d'entraînement étant maintenue dans cette position idéale, on immobilise ladite poulie sur l'arbre de roulement de la pompe à eau par un deuxième serrage de l'écrou jusqu'à son blocage à une valeur de couple prédéterminée. L'écrou pourra ensuite avantageusement être freiné au moyen d'une rondelle adaptée à cet effet. On comprendra mieux l'invention à l'étude d'un mode de réalisation détaillé pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels la figure unique représente une vue en coupe partielle de l'extrémité d'un arbre de pompe à eau équipé d'une poulie d'entraînement. Tel qu'il est illustré sur la figure unique, le palier de pompe à eau qui porte la référence générale 1 présente un arbre de roulement 2 muni d'une extrémité 3 sur laquelle est monté le moyeu 4 d'une poulie d'entraînement 5 qui coopère avec une courroie 6. Le palier de pompe à eau 1 présente deux rangées de billes 7, 8, une bague extérieure fixe 9 montée dans un logement 10 du corps de pompe à eau et une bague intérieure tournante constituée par l'arbre 2 lui-même qui présente des pistes de roulement 11, 12 pour les deux rangées de billes 7, 8. L'arbre 2 constituant ainsi la bague intérieure du roulement 1 traverse le logement 10 et fait saillie d'un côté par son extrémité 3 sur laquelle est montée la poulie 5. L'arbre 2 est solidaire de l'autre côté non représenté sur la figure avec la pompe à eau proprement dite également non illustrée. La poulie d'entraînement 5 de l'arbre 2 comprend un flasque en tôle 13 comportant une gorge circulaire 14 sur sa périphérie et une partie 15 formant jante solidarisée au moyen de vis 16 ou de tout autre moyen approprié sur le moyeu 4. La courroie 6 qui entraîne en rotation la poulie 5 par contact de friction dans la gorge 14 peut présenter une section différente de la section trapézoïdale illustrée sur la figure. On peut également envisager d'utiliser plusieurs courroies en prévoyant à cet effet plusieurs gorges sur la poulie 5. Le moyeu 4 présente un alésage conique 17 et se trouve solidarisé avec l'extrémité 3 de l'arbre 2 au moyen d'un manchon de serrage 18 présentant un alésage cylindrique et fendu axialement par une fente 19. Le manchon de serrage 18 présente une surface de portée extérieure conique 20 capable de coopérer avec l'alésage conique 17 du moyeu 4. Le manchon de serrage 18 comprend en outre une portion d'extrémité filetée 21 qui coopère avec un écrou de blocage 22 muni d'une rondelle de freinage 23 interposée entre l'écrou de blocage 22 et une surface frontale 24 du moyeu 4. La solidarisation axiale et en rotation de l'extrémité 3 de l'arbre 2 et de la poulie 5 par l'intermédiaire de son moyeu 4 est obtenue par simple serrage de l'écrou 22 coopérant avec le filetage aménagé à l'extrémité 21 du manchon 18. Le verrouillage en rotation de l'écrou est obtenu par la présence de la rondelle frein 23. On obtient ainsi un dispositif de fixation particulièrement simple, économique et réglable autorisant un positionnement axial précis de la poulie d'entraînement 5 par rapport à l'arbre 2. Le dispositif de l'invention permet en outre un positionnement automatique de la poulie d'entraînement d'un arbre de pompe à eau de véhicule automobile dans sa position axiale idéale. A cet effet, le montage de la poulie d'entraînement 5 sur l'arbre de roulement 2 se fait de la façon suivante: La pompe à eau, qui n'est pas représentée sur la figure, ayant été préalablement montée sur le véhicule, l'extrémité 3 de l'arbre 2 destinée à recevoir la poulie 5 fait saillie à l'extérieur du logement 10. On monte alors le manchon 18 à portée conique 20 dans l'alésage conique du moyeu 4 de la poulie 5 et on met en place à la main la rondelle frein 23 et son écrou associé 22 en vissant ce dernier sur l'extrémité filetée 21 du manchon 18. On présente le moyeu 4 de la poulie 5 ainsi équipé du manchon 18, sur l'extrémité 3 de l'arbre 2 après avoir avantageusement graissé légèrement l'alésage du manchon 18. n y a lieu de noter que l'on pourrait envisager de placer tout d'abord le manchon 18 sur l'extrémité 3 de l'arbre 2 puis d'introduire le moyeu 4 sur ledit manchon 18. On serre ensuite légèrement l'écrou 22 sur le manchon 18 au moyen d'un premier serrage de l'écrou 22 par vissage sur la portion filetée 21 contre la surface frontale 24 du moyeu 4. Ce serrage est fait de façon à ne pas empêcher le déplacement axial du manchon 18 et/ou sa rotation par rapport à l'extrémité 3 de l'arbre 2. Le serrage pennet donc juste de rattraper les jeux radiaux entre l'arbre 2 et le moyeu 4 de la poulie 5 sans que l'écrou 22 soit bloqué. On met ensuite en place et en tension la courroie 6 sur la poulie d'entraînement 5 et sur les autres poulies adjacentes. On fait tourner le moteur du véhicule quelques instants ce qui entraîne la courroie 6 pendant une durée suffisante pour que l'ensemble constitué par le manchon 18, le moyeu 4 et la poulie 5, puisse se déplacer sur l'extrémité 3 de l'arbre de roulement 2 jusqu'à venir se placer dans une position où le plan médian de la poulie d'entraînement 5 se trouve confondu avec celui des autres poulies adjacentes. En effet, tant que le plan médian de la poulie d'entraînement 5 de l'arbre 2 de la pompe à eau n'est pas confondu avec les plans médians des poulies adjacentes, la tension de la courroie 6 génère un effort axial tendant à amener la poulie 5 dans sa position idéale. On peut ensuite contrôler la tension de la courroie 6 et la régler si nécessaire. Puis, la poulie d'entraînement 5 étant maintenue dans cette position idéale sur l'arbre 2, on immobilise la poulie d'entraînement 5 sur l'arbre 2 en effectuant un deuxième serrage de l'écrou 22 jusqu'à son blocage à une valeur de couple prédéterminée, le freinage de l'écrou 22 étant ensuite assuré au moyen de la rondelle 23. Bien que l'invention ait été décrite à partir de l'exemple illustré, dans lequel le moyeu 4 constitue un élément séparé du flasque 13 constituant la jante de la poulie, on comprendra que la jante de la poulie et le moyeu pourraient parfaitement être constituées d'une pièce monobloc sans modifier les caractéristiques essentielles de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une poulie d'entraînement (5) sur un arbre de roulement (2) de pompe à eau, dans lequel le moyeu (4) de la poulie est rendu solidaire d'une extrémité (3) de l'arbre de roulement (2), la poulie d'entraînement étant destinée à coopérer avec au moins une courroie (6) passant également sur d'autres poulies, caractérisé par le fait que le moyeu (4) de la poulie d'entraînement (5) présente un alésage conique (17) et qu'un manchon de serrage (18) fendu axialement (19) et présentant un alésage cylindrique est monté sur l'extrémité (3) de l'arbre (2) et comporte une surface de portée extérieure conique (20) capable de coopérer avec l'alésage conique (17) du moyeu (4), grâce à quoi la position axiale de la poulie d'entraînement (5) sur l'arbre de roulement (2) de pompe à eau peut être obtenue avec précision. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le manchon de serrage (18) comprend une portion d'extrémité filetée (21) coopérant avec un écrou de blocage (22) qui vient agir contre une surface frontale (24) du moyeu (4). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'une rondelle de freinage (23) est interposée entre l'écrou de blocage (22) et la surface frontale (24) du moyeu (4) de la poulie d'entraînement 4. Procédé de montage d'une poulie d'entraînement (5) comportant un moyeu (4) sur l'extrémité (3) d'un arbre de roulement (2) de pompe à eau, la poulie d'entraînement (5) étant destinée à coopérer avec au moins une courroie (6) passant également sur d'autres poulies, caractérisé par le fait qu'on monte la poulie d'entraînement (5) sur extrémité (3) de l'arbre de roulement (2) de pompe à eau, un manchon de serrage (18) fendu axialement présentant une alésage cylindrique et une surface de portée extérieure conique (20) coopérant avec l'alésage conique (17) du moyeu (4) de la poulie d'entraînement (5); on effectue un premier serrage d'un écrou de blocage (22) par vissage sur une portion d'extrémité filetée (21) du manchon de serrage (18) contre une surface frontale (24) du moyeu (4), ce serrage n'empêchant pas le déplacement axial du manchon (18) et/ou sa rotation par rapport à l'arbre (2); on met en place et en tension la courroie (6) sur la poulie d'entraînement (5) et sur les autres poulies; on entraîne la courroie (6) pendant une durée suffisante pour que la poulie d'entraînement (5), en se déplaçant par rapport à l'arbre (2) de roulement, vienne se placer avec son plan médian confondu avec celui des poulies adjacentes; et on immobilise la poulie d'entraînement (5) sur l'arbre (2) en effectuant un deuxième serrage de l'écrou (22) jusqu'à son blocage à une valeur de couple prédéterminée.