Brevet FR2702815A1 — publié le 19940923

Dispositif de tension pour courroie d'entraînement. L'invention concerne un dispositif de tension pour courroies d'entraînement, comportant une partie de machine fixe et une partie de machine mobile qui porte un galet de tension ainsi qu'un mécanisme d'arrêt à cliquet disposé entre celles-ci, l'une des parties de machine portant des éléments formant cliquet et l'autre partie de machine por- tant des éléments d'arrêt qui coopèrent avec les premiers. Un dispositif de tension de ce type est divulgué par exemple par le document DE 1 500 544 Celui-ci se compose d'une partie de machine fixe avec une série d'éléments d'arrêt en forme de dents et d'une partie de machine mobile qui porte le galet de tendeur et est pourvue d'un cliquet qui s'engage cde manière élastique dans les élé- ments d'arrêt Grâce à une inclinaison adaptée des rampes de l'élément formant cliquet et des éléments d'arrêt, ce mécanisme d'arrêt à cliquet interdit le pivotement du galet de tendeur dans une direction tandis qu'il permet son libre pivotement dans l'autre direction L'élément cli- quet se déplace dans la direction axiale à l'encontre de la force d'un ressort de compression Ainsi, les irrégularités importantes de pression qui agissent dans la direction d'une augmentation de la tension du brin mené de la courroie de transmission sont absorbées par arrêt du mou- vement de pivotement vers l'arrière du dispositif de tension Cepen- dant, l'ensemble du mécanisme d'entraînement à courroie oscille de fa- çon permanente dans une plage de fréquences élevées par suite essen- tiellement du comportement de l'arbre à cames qui, avec d'autres orga- nes, est entraîné par la courroie Par l'intermédiaire du galet de ten- deur et des rampes, ces oscillations provoquent une oscillation axiale de l'élément cliquet. La conception même du mode de réalisation connu implique une construction extrêmement rigide et relativement massive de l'élé- ment formant cliquet pour pouvoir supporter les efforts transversaux élevés Compte tenu de l'inertie des masses, il est inévitable que l'élément cliquet, même en présence d'oscillations à basse fréquence, se décolle des éléments d'arrêt et se stabilise dans une position d'oscilla- tion moyenne Le mécanisme d'arrêt à cliquet est alors inopérant avec pour conséquence que le dispositif de tension peut se relâcher dans la direction non souhaitée Il se comporte dans ce cas comme un disposi- tif de tension sans mécanisme d'arrêt Un inconvénient supplémentaire du mode de réalisation connu est son encombrement en hauteur impor- tant qui peut être à l'origine de complications lorsque la place à l'inté- rieur du compartiment moteur est limitée. Les mécanismes d'arrêt à cliquet ne sont pas seulement utili- sés pour arrêter un mouvement de pivotement mais aussi pour entraî- ner un organe amortisseur lors du déplacement dans la direction de blocage et libérer celui-ci dans la direction de roue libre Un exemple de ce type est divulgué par le document DE-G 89 10 671. L'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de tension du type indiqué en introduction qui reste efficace en pré- sence d'oscillations à fréquence élevée, présente un faible encombre- ment en hauteur et a un pas d'encliquetage très faible. Le problème est résolu selon l'invention par des éléments cli- quets qui, dans la direction périphérique, ont une longueur très faible par rapport à leur cercle primitif, sont sensiblement plans et sont dis- posés avec possibilité de pivotement élastique dans un plan radial des parties de machine et qui, par la face frontale radiale de l'une des ex- trémités tangentielles pénètrent dans des éléments d'arrêt situés sur la face frontale de la deuxième partie de machine et par la face frontale radiale de l'autre extrémité tangentielle prennent appui dans un évide- ment de la première partie de machine. La solution conforme à l'invention utilise un élément cliquet très léger en forme de plaquette, avec une masse très faible, qui, lors- que le mécanisme d'arrêt à cliquet devient bloquant, vient en contact avec deux surfaces d'appui de l'une et l'autre partie de machine, la for- ce de blocage étant appliquée dans la direction longitudinale de la pla- quette, c'est-à-dire au niveau de sa fibre neutre, et le plus possible dans la direction périphérique du mécanisme d'arrêt à cliquet. Ceci est obtenu en utilisant d'un matériau très finpar exem- ple de la tôle trempée avec une forme de plaquette présentant une surface très réduite et une très faible longueur dans la direction péri- phérique des parties de machine Ainsi, la partie mobile de l'élément cliquet à une masse et une inertie très réduites qui n'entraîne une réso- nance propre qu'en présence d'oscillations propres extrêmement éle- vées. La première partie de machine est agencée par exemple de manière à recevoir les éléments cliquets et leur système de ressort, une surface d'appui sur laquelle la face frontale de la plaquette prend ap- pui étant prévue. La deuxième partie de machine présente une denture frontale qui constitue les éléments d'arrêt et est agencée sur un cercle primitif. Les dimensions extrêmement réduites des éléments cliquets permet d'avoir un encombrement de l'ensemble du mécanisme d'arrêt à cliquet très réduit dans la direction axiale avec des forces de blocage élevées et d'utiliser ledit mécanisme en présence d'oscillations à haute fréquence combinées sans que ceci ait des répercussions néfastes sur le fonctionnement. Conformément à d'autres caractéristiques de l'invention, il est prévu des éléments cliquets indéformables avec des bras de torsion élastiques, qui s'étendent radialement à la manière de rayons, de préfé- rence une rondelle ressort qui est fabriquée d'une pièce à partir de tôle d'acier à ressort, est pourvue de bras de torsion, d'une rondelle annu- laire et d'éléments cliquets, les éléments cliquets formant crémaillère dans la direction de torsion desdits bras de torsion. On a ainsi une construction monobloc extrêmement avanta- geuse sur le plan du coût et un mécanisme d'arrêt à cliquet efficace qui ne comporte que trois éléments La rondelle ressort est découpée en une seule opération dans de la tôle d'acier à ressort et comporte res- pectivement un élément cliquet en forme de plaquette et un bras de torsion étroit et élastique qui mène radialement à un rondelle annulai- re Le faible décalage des éléments cliquets par rapport au plan radial peut être réalisé au moment du découpage Le décalage est réalisé ex- clusivement au niveau du bras de torsion afim d'obtenir un élément cli- quet en forme de plaquette plane permettant de transmettre des efforts importants. Conformément à d'autres caractéristiques de l'invention, il est prévu deux éléments cliquets qui sont répartis sur la circonférence et comportent des bras de torsion aménagés sur une rondelle annulaire. On a ainsi, en plus de la répartition des efforts de blocage sur deux éléments cliquets, une distribution symétrique de ceux-ci, sans force excentrée, entre les parties de machine. Conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention il est prévu deux paires d'éléments cliquets diamétralement opposées, le pas des éléments d'arrêt étant tel que chaque paire d'éléments cli- quets occupe alternativement une position en prise active Cet agence- ment est obtenu par exemple avec un nombre impair d'éléments d'arrêt entre deux paires opposées d'éléments cliquets Une deuxième paire d'éléments cliquets décalée par exemple de 45 se trouve entre deux éléments d'arrêt et par conséquent n'est pas active lorsque la première paire de cliquet est active Ceci permet de multiplier de manière sim- ple par deux le nombre des pas d'encliquetage actifs Un agencement à trois paires de cliquets multiplie par trois le nombre de pas d'enclique- tage par tour etc. Ces caractéristiques ainsi que d'autres sont décrites ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins. Ceux-ci montrent: figure 1, une vue de côté d'un mécanisme d'arrêt à cliquet ou- vert d'un dispositif de tension montrant le disque d'arrêt, lequel méca- nisme d'arrêt comporte trois paires de cliquets, figure 2, la coupe longitudinale partielle selon la ligne A-A de la figure 2 et figure 3, la coupe suivant B-B de la figure 3. Dans le dispositif de tension représenté sur les figures, seule la partie du mécanisme d'arrêt à cliquet essentielle pour l'invention est représentée Une roue d'arrêt 1 est liée par exemple à une partie pivo- tante du dispositif de tension, tandis que le disque à cliquets 2 est fixe et fait partie d'un organe fixé sur le bloc moteur fl est prévu une construction en forme de disque, une rondelle ressort étant placée en- tre le disque à cliquets 2 et la roue d'arrêt 1 La roue d'arrêt 1 a sensi- blement la forme d'un pot et son fond est pourvu côté intérieur d'élé- ments d'arrêt 4 disposés en cercle Le disque à cliquet 2 a également une forme de pot et comporte des évidements 5 qui correspondent à la forme de la rondelle ressort 3 représentée à la figure 1- La rondelle ressort 3 est réalisée d'une pièce à partir de tôle d'acier à ressort et se compose d'une rondelle annulaire 6, de bras de torsion 7 qui s'étendent en forme d'étoile et sont répartis de manière régulière ainsi que d'élément cliquets 8 en forme de plaquettes Ces derniers sont sensiblement rectangulaires et sont orientés dans la di- rection tangentielle; ils se terminent au niveau de leurs extrémités 10 tangentielles par des surfaces frontales 9, 13 ou des surfaces de coupe qui s'étendent radialement par rapport à l'ensemble du mécanisme d'ar- rêt à cliquet L'extrémité 10 des éléments criquets 8 qui s'étend dans la direction de blocage se prolonge dans la direction périphérique Ce prolongement de l'extrémité 10 décalé par rapport au plan radial s'en- gage avec sa face frontale 9 dans les éléments d'arrêt 4 du disque d'ar- rêt 1 comme le montre plus particulièrement la figure 3 Le décalage mentionné est réalisé par une torsion du bras 7 afin d'obtenir un élé- ment cliquet 8 parfaitement plan et indéformable La face frontale 9 mentionnée du prolongement de l'extrémité 10 prend appui dans la di- rection de blocage sur le flanc 11 raide adapté de l'élément d'arrêt 4 correspondant Le flanc 12 plus long et présentant une inclinaison plus faible de l'élément d'arrêt 4 sert à repousser l'élément cliquet 8 dans la direction de fonctionnement en roue libre. La face frontale 13 à l'autre extrémité tangentielle de l'élé- ment cliquet 8 prend appui sur une surface latérale 13 adaptée des évi- dements prévus pour la rondelle ressort 3 dans le disque à cliquets 2. Les évidements 5 ont une profondeur qui correspond sensiblement à l'épaisseur de la rondelle ressort 3 Les éléments cliquets 8 qui, lors du déplacement dans la direction de fonctionnement en roue libre sont repoussés, s'effacent entièrement dans les évidements 5 élargis à ce ni- veau de telle sorte que les éléments d'arrêt 4 peuvent glisser libre- ment Dans la direction de blocage, la force de blocage est appliquée par l'élément cliquet 8 comme le montre la figure 3, la composante de force passant par la fibre neutre de la plaquette il n'y a aucun effort transversal de sorte que l'élément cliquet 8 ne se déforme pas Les élé- ments cliquets 8 sont décalés de 60 exactement Soixante deux élé- ments d'arrêt 4 sont répartis de manière régulière sur le pourtour du disque d'arrêt 1 Ainsi, il n'y a en permanence qu'une seule paire d'élé- ments cliquets 8 opposés qui est en action, les autres d'éléments cli- quets occupant une position entre les éléments d'arrêt 4 voisins Le pas est ainsi d'environ 20. Le disque d'arrêt 1 et le disque à cliquets 2 sont fabriqués suivant une technique de frittage Les bords du pot côté frontal sont agencés sous forme de surface de glissement 16 ce qui permet d'obte- nir la distance nécessaire pour un fonctionnement fiable du mécanisme d'arrêt à cliquet Tous les éléments 1, 2 sont pourvus d'un perçage 17 central assurant le guidage radial Le mode de réalisation représenté et décrit n'est qu'un exemple qui présente un faible encombrement en hauteur Naturellement, le disque à cliquet et le disque d'arrêt peuvent être adaptés en fonction du type d'application et comporter d'autres éléments ou bien peuvent être intégrés dans le moyeu ou le support ou le bras pivotant. REVENDICATIONS 1 Dispositif de tension pour courroies de transmission, com- portant une partie de machine fixe et une partie de machine mobile qui porte le galet de tension ainsi qu'un mécanisme d'arrêt à cliquet dispo- sé entre celles-ci, l'une des parties de machine portant les éléments cliquets et l'autre partie de machine portant des éléments d'arrêt qui coopèrent avec lesdits éléments cliquets, caractérisé par des éléments cliquets 8 qui, dans la direction périphérique, présentent une très fai- ble longueur par rapport à leur cercle primitif, sont essentiellement plans et sont disposés avec possibilité de pivotement élastique dans un plan radial des parties de machines ( 1, 2) et qui, par la face fronta- le ( 9) qui s'étend dans la direction radiale de l'une des extrémités ( 10) tangentielles, viennent en prise avec des éléments d'arrêt ( 4) situés sur la face frontale de la deuxième partie de machine ( 1) et, par la face frontale ( 13) qui s'étend radialement de l'autre extrémité tangentielle, prennent appui dans un évidement ( 5) de la première partie de machine ( 2) 2 Dispositif de tension selon la revendication 1, caractérisé par des éléments cliquets ( 8) non déformables pourvus de bras de tor- sion ( 7) élastiques qui s'étendent radialement à la manière de rayons. 3 Dispositif de tension selon les revendications 1 et 2, carac- térisés par une rondelle ressort ( 3) qui est fabriquée d'une piece à par- tir de tôle d'acier à ressort et comporte des bras de torsion ( 7), une rondelle annulaire ( 6) et des éléments cliquets ( 8). 4 Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par des éléments cliquets ( 8) qui sont disposés en crémaillère dans la direction de torsion des bras de tor- sions ( 7). Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé par au moins deux éléments cliquets ( 8) répartis sur la circonférence et des bras de torsion ( 7) qui sont liés à ceux-ci et sont agencés sur une rondelle annulaire ( 6). 6 Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par au moins deux paires d'éléments cli- quets ( 8) diamétralement opposés et un ensemble d'éléments d'arrêt ( 4), chaque paire d'éléments cliquets ( 8) occupant alternativement une position d'encliquetage active. 7 Dispositif de tension selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par un agencement sous forme de disque des parties de machine-(l, 2) avec des surfaces de glissement ( 16) frontales et une rondelle ressort ( 3) en forme d'étoile disposée entre celles-ci.