Brevet FR2706561A1 — publié le 19941223

L'invention est relative à un dispositif de tendeur pour courroie et notamment, mais sans qu'aucun caractère limitatif ne soit attaché à cette indication, un dispositif de tendeur pour courroie de distribution de moteur d'automobile. On connaît déjà, dans de nombreuses réalisations, des dispositifs destinés à maintenir aussi constante que possible la tension d'une courroie de transmission de puissance et cela indépendamment, -pour un système cinématique donné-, de l'allongement naturel de la courroie au cours de son utilisation, des différences de cotes nominales d'une courroie à une autre, des variations de tension d'origine thermique et/ou mécanique, etc... Dans la plupart des tendeurs connus pour système cinématique de moteur d'automobile, de camion, de machine agricole ou analogue, des moyens sont prévus pour amortir les vibrations engendrées dans la courroie par les irrégularités cycliques du régime moteur, en particulier au ralenti ou lors des à-coups qui apparaissent à la mise en route et/ou à l'arrêt des appareillages solidaires des arbres menés qu'entraîne la courroie. La présence de ces moyens amortisseurs de vibrations accroit nécessairement le coût et la complexité des tendeurs qui sont alors d'un moindre intérêt pour des moteurs à relativement faible cylindrée, comme des moteurs à essence à quatre cylindres o la chaîne cinématique ne comporte que trois ou quatre arbres menés entraînés par la courroie. C'est, par conséquent, un but général de l'invention de fournir un dispositif de tendeur pour courroie démuni de moyens d'amortissement spécifiques et, partant, d'un prix nettement plus faible que celui des dispositifs plus complexes mentionnés ci-dessus. C'est, à cet égard, un but de l'invention de fournir un tel dispositif de faible encombrement, bien adapté à son utilisation avec une courroie de distribution de moteur d'automobile et dont le fonctionnement soit satisfaisant dans un large domaine de températures. C'est, aussi, un but de l'invention de fournir un tel dispositif facile à mettre en oeuvre, qui garantisse une bonne stabilité de la tension de la courroie avec laquelle il coopère durant toute la durée de vie de ladite courroie et qui, même démuni de moyens spécifiques d'amortissement des vibrations, permette cependant un faible amortissement de ces dernières. C'est, enfin, un but de l'invention de fournir un tel dispositif qui, lorsqu'il est mis en oeuvre dans le compartiment moteur d'une automobile, camion ou autre véhicule, contribue au confort des passagers, en particulier sur le plan acoustique en réduisant le niveau de bruit par rapport à celui des dispositifs antérieurs connus. Un dispositif de tendeur pour courroie dans lequel la courroie est mise sous tension par l'application d'une force élastique qui lui est transmise par un élément rotatif coopérant avec elle est caractérisé, selon l'invention, en ce que ladite force élastique est engendrée par la mise sous contrainte d'un organe en matériau du type élastomèrique ou analogue formant ledit élément rotatif ou qui lui est associé. Dans une première réalisation, le matériau du type élastomérique ou analogue constitue la jante externe, déformable en compression dans sa zone de contact tangentiel avec la courroie, de l'élément rotatif monté sur la bague externe d'un roulement auquel il est co-axial. Dans une autre réalisation, le matériau du type élastomérique ou analogue est sous forme d'au moins un anneau interposé entre une jante externe rigide en contact tangentiel avec la courroie et la bague externe d'un roulement co-axial à ladite jante. Dans l'une et l'autre réalisations, le dispositif comprend des moyens pour excentrer l'axe du roulement par rapport à un axe de montage du dispositif sur le support du système cinématique comprenant la courroie. Dans les exécutions préférées du dispositif, lesdits moyens d'excentrage sont ménagés par un axe monté à ajustage serré dans la bague interne du roulement et, dans ledit axe, un trou traversant d'axe parallèle à l'axe du roulement et excentré par rapport à ce dernier pour le passage d'un goujon de fixation et de verrouillage, -après mise en tension de la courroie-, sur le support du système cinématique comprenant cette dernière. Le matériau du type élastomérique ou analogue est de préférence un polymère à bonnes caractéristiques de résistance à la température et dont la déformation ne s'accompagne pas d'une absorption importante d'énergie. Un tel matériau est avantageusement choisi parmi les caoutchoucs du type chloroprène, les EPDM ou les caoutchoucs nitrile-butadiène (HNBR). Dans une réalisation préférée d'un dispositif à jante externe déformable celle-ci est renforcée, sur sa surface extérieure, par un tissu qui améliore la tenue mécanique du dispositif en réduisant les frottements et en assurant une bonne répartition des contraintes. En variante, la jante externe déformable est renforcée par une ou des armatures métallique(s). Dans un mode d'exécution du dispositif à jante externe rigide l'invention prévoit d'accroître la rigidité axiale du dispositif en mettant en oeuvre plusieurs anneaux co-axiaux, d'une part et, d'autre part, d'alléger le dispositif, -sans porter atteinte à ses caractéristiques opératoires-, en ménageant des évidements dans le ou lesdits anneaux. L'invention sera bien comprise par la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en plan d'une chaîne cinématique comportant une première réalisation d'un tendeur pour courroie selon l'invention; - la figure 2 est une demi-vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, mais sans la courroie; - la figure 3 est une vue en plan d'une variante du dispositif de tendeur montré sur les figures 1 et 2; - la figure 3a est une vue d'encore une autre variante mais en coupe axiale; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1 mais pour une autre réalisation du dispositif de tendeur; - la figure 5 est une demi-vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, mais sans la courroie; - la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 3 mais pour la réalisation illustrée sur les figures 4 et 5. On se réfère d'abord à la figure 1 qui montre une partie d'un système cinématique à courroie de transmission par exemple, mais sans que cette indication ait quelque caractère limitatif que ce soit, un système de distribution de moteur d'automobile à essence à 4 cylindres et à 3 ou 4 arbres menés. Dans un tel système, o une courroie de distribution 10, très raide, coopére avec des poulies 11 et 12, les faibles débattements mis en jeu autorisent l'utilisation, pour le maintien de la stabilité de la tension de la courroie, d'un dispositif de tendeur 15 qui n'a pas besoin d'être muni de moyens spécifiques d'amortissement des vibrations, de sorte qu'il peut être de structure simple et, partant, de faible coût. Dans une première forme de réalisation le dispositif 15 comprend, pour l'application d'une force élastique sur la courroie 10, un élément rotatif 16 dont la jante externe 17 en contact tangentiel avec la courroie 10 est en un matériau du type élastomère ou analogue, par exemple, un caoutchouc chloroprène, EPDM ou HNBR, à bonnes caractéristiques de résistance à la température et dont la déformation ne s'accompagne pas d'une absorption importante d'énergie. La jante 17 est rendue solidaire par frettage, adhérisation ou analogue d'une bague métallique 18 elle-même fixée sur la bague externe 19 d'un roulement 20, d'axe A et dont la bague interne 21 est montée à ajustage serré sur un axe 22 percé d'un trou traversant 23 d'axe B parallèle à l'axe A et excentré par rapport à ce dernier. Dans le trou 23 est propre à être logé un goujon G de fixation et de verrouillage du dispositif 15 sur un support S du système cinématique. Lorsque le verrouillage du dispositif 15 est effectué, -après mise en tension de la courroie-, cette tension est stabilisée pendant toute la durée de fonctionnement du système cinématique par la déformation élastique de la jante 17 dans sa zone de contact tangentiel avec la courroie 10, zone o elle subit une contrainte de compression, comme montré schématiquement sur la figure 1 o l'épaisseur e de la jante 17 dans la zone au contact de la courroie est supérieure à l'épaisseur e' de la jante dans une zone diamétralement opposée. Complémentairement à sa simplicité, un dispositif selon l'invention constitue également, en raison de la présence du matériau de type élastomérique qui forme la jante externe, un filtre acoustique qui accroit le confort des passagers d'un véhicule dont la courroie de distribution du moteur est munie d'un tel dispositif, et cela en réduisant de façon notable le niveau de bruit par rapport à celui des dispositifs connus. Dans la variante montrée sur la figure 3, la jante 17 est revêtue, sur sa surface extérieure, d'un renfort en tissu 28 lequel améliore la tenue mécanique en réduisant les frottements et en assurant une bonne répartition des contraintes. La jante 17 peut également être munie d'un ou de renfort(s) métallique(s). Dans encore une autre variante, figure 3a, une bague 18a co-axiale au roulement 20a d'axe A porte une jante 17a en matériau du type élastomère ou analogue,10 lequel est revêtu sur sa surface extérieure d'un tissu 28a. Dans cette réalisation, un dispositif d'excentrage 29 associé au roulement 20a sert également à la fixation et au verrouillage, -après mise en tension de la courroie-, sur le support du système cinématique comprenant cette dernière. On se réfère maintenant aux figures 4 à 6 relatives à une autre forme de réalisation. Dans celle- ci, le dispositif de tendeur 15' de la courroie 10 est de constitution proche de celle du dispositif 15 décrit ci- dessus en référence aux figures 1 et 2 et les parties correspondantes portent les mêmes références mais frappées de l'indice "'". Le dispositif 15' comprend ainsi un roulement 20' dont la bague interne 21' est montée à ajustage serré sur un axe 22' (percé d'un trou traversant excentré 23') et dont la bague externe 19' porte une bague métallique 18'. Sur cette dernière est fixé, par surmoulage, au moins un anneau 30 en le même matériau que celui de la jante 17 de la réalisation précédente, et qui est également solidarisé, par adhérisation, frettage ou analogue avec une jante externe rigide 31, par exemple métallique, qui est en contact tangentiel avec la courroie lorsque le dispositif 15' est fixé et verrouillé, -après mise en tension de la courroie-, sur le support S'. Dans cette réalisation, la mise en tension de la courroie tire parti de la déformation élastique du matériau constitutif de l'anneau 30 inséré entre la jante externe rigide 31 de l'ensemble rotatif 16' et la bague 18' du roulement d'axe A, comme montré schématiquement sur la figure 4 aux deux extrémités du plan diamétral X-X o à une compression dans la zone voisine de la courroie correspond une mise en traction dans la zone diamétralement opposée. L'invention prévoit, dans une variante non représentée, de réaliser l'anneau 30 non pas d'une seule pièce, mais par la réunion de plusieurs anneaux avantageusement séparés par des armatures qui leur sont co-axiales, avec pour résultat une augmentation de la rigidité axiale du dispositif. Dans un mode d'exécution, le ou les anneaux 30 sont munis d'évidements pour encore diminuer le poids du dispositif. Dans encore une autre variante, non représentée, le ou les anneaux 30 en matériau de type élastomérique, comme du caoutchouc, est (sont) rendu(s) solidaire(s) d'une bague métallique associée non pas à la bague externe du roulement 20' mais à la bague interne de celui-ci. Quelle que soit la forme de réalisation la simplicité du dispositif, sa facilité de mise en place, son faible encombrement et son coût réduit, de même que ses avantages sur le plan acoustique autorisent l'association à un même système cinématique d'une pluralité de dispositifs, par exemple pour "casser" la longueur des brins libres de la courroie. REVENDICATIONS 1. Dispositif de tendeur pour courroie dans lequel la courroie (10) est mise sous tension par l'application d'une force élastique qui lui est transmise par un élément rotatif (16, 16') coopérant avec elle, caractérisé en ce que ladite force élastique est engendrée par la mise sous contrainte d'un organe (17, 30) en matériau du type élastomérique ou analogue formant ledit élément rotatif ou qui lui est associé. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau élastomèrique ou analogue constitue la jante externe (17, 17a), déformable en compression dans sa zone de contact tangentiel avec la courroie, de l'élément rotatif (16) monté sur la bague externe (19) d'un roulement (20, 20a) auquel il est co- axial. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de type élastomérique ou analogue est sous forme d'au moins un anneau (30) interposé entre une jante externe rigide (31) en contact tangentiel avec la courroie et la bague externe d'un roulement (20') co-axial à ladite jante. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour excentrer l'axe du roulement (20, 20a, 20') par rapport à un axe de montage du dispositif sur le support du système cinématique comprenant la courroie. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'excentrage sont ménagés par un axe (22, 22') monté à ajustage serré dans la bague interne du roulement (21, 21') et, dans ledit axe, un trou traversant (23, 23') d'axe (B) parallèle à l'axe (A) du roulement (20, 20') et excentré par rapport à ce dernier pour le passage d'un goujon (G) de fixation et de verrouillage, -après mise en tension de la courroie-, sur le support (S, S') du système cinématique comportant cette dernière. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau du type élastomèrique ou analogue est de préférence un polymère à bonnes caractéristiques de résistance à la température et dont la déformation ne s'accompagne pas d'une absorption importante d'énergie. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau de type élastomérique ou analogue est choisi parmi les caoutchoucs chloroprène ou les EPDM ou les caoutchoucs nitrile-butadiène (HNBR). 8. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la jante externe déformable (17, 17a) est renforcée sur sa surface extérieure par un tissu (28, 28a) qui améliore la tenue mécanique en réduisant les frottements et en répartissant les contraintes. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 8, caractérisé en ce que la jante externe déformable (17, 17a) est renforcée par une ou des armature(s) métallique(s). 10. Dispositif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le matériau de type élastomérique ou analogue est sous forme d'une pluralité d'anneaux co- axiaux, avec interposition entre lesdits anneaux d'armatures qui leur sont co-axiales. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le matériau de type élastomérique constitutif du ou des anneau(x) (30) comprend des évidements qui en diminuent le poids.