Brevet FR2799811A1 — publié le 20010420

L'invention a trait à un tendeur hydraulique pour un lien sans fin, notamment pour une chaîne de transmission moteur à combustion interne. I1 est connu, par exemple de FR-A-2 610 685 ou FR-A- 2 715 205 de réaliser un tendeur hydraulique comportant un corps pourvu d'un logement dans lequel peut coulisser un piston, alors qu'une chambre de haute pression délimitée par ce logement et ce piston est reliée à une source fluide sous pression par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour. Le dispositif de FR-A-2 610 685 inclut un joint sollicité mécaniquement lors de chaque déplacement du piston et devant assurer 1 étanchéité de la chambre de haute pression, ce joint ayant tendance à s'user, notamment, du fait de la composition chimique certaines huiles utilisées. En outre, système de clapet à bille de cet état de la technique est relativement complexe. Le système connu de FR-A-2 715 205 inclut un piston et un logement de formes relativement élaborées, donc coûts relativement élevés, alors que le mode d'étanchéité entre le piston et le corps nécessite un appairage de ces pièces, ce qui s'avère complexe et onéreux. En effet, la fonction de tension tendeur ne peut être obtenue que si la chambre de haute pression, définie entre le piston et le logement dans lequel coulisse, est maintenue à une pression d'huile suffisante. Ceci impose que le jeu entre la surface radiale externe piston et la surface périphérique du logement soit très faible, par exemple de l'ordre du micromètre. Ce jeu très faible ne peut être obtenu que par un usinage précis des pièces en question et un appairage dans une pièce à atmosphère contrôlée cet appairage étant effectué par une main d'oeuvre hautement qualifiée. Ceci majore d'autant le prix de revient de ce tendeur de l'état de la technique. C' à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention, en proposant un tendeur aussi efficace que ceux de l'état de la technique et qui ne nécessite pas l'emploi d'un joint en élastomère où l'appairage de ses parties constitutives, tout en étant de construction simple et fiable. Dans cet esprit, l'invention concerne un tendeur hydraulique du type précité qui comporte un corps délimitant un logement cylindrique et un piston creux coulissant dans ce logement, ainsi qu'une chambre de haute pression délimitée par ce logement et ce piston*et qui peut être reliée à une source de fluide hydraulique sous pression. La surface radiale externe du piston est équipée de reliefs définissant une succession de cavités aptes à être obturées par la surface cylindrique du logement précité. Grâce à l'invention, la succession de reliefs et de cavités permet de créer entre la surface radiale externe du piston et la surface cylindrique logement, une perte de charge importante suffisante pour que soit maintenue, à l'intérieur de la chambre de haute pression, une pression adaptée, alors que le jeu fonctionnel entre le piston et le logement peut être relativement important, par exemple supérieur à quelques centièmes de millimètres. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, le tendeur incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes . - Les reliefs sont des collerettes radiales alors que les cavités sont des gorges radiales définies entre ces collerettes. On peut prévoir que collerettes et ces gorges sont formées par usinage d'une surface globalement cylindrique destinée à former la surface radiale externe du piston. - Le jeu nominal entre piston et le logement est supérieur à 0,1 mm. - Le fond du logement est équipé d'une plaque élastique formant clapet anti-retour. Selon un premier mode de réalisation, cette plaque apte à être au moins partiellement déplacée, à l'encontre d'un effort de rappel élastique, par la pression d'alimentation en fluide hydrauli que de la chambre. Par exemple, corps du tendeur peut être percé d'un orifice d'alimentation en fluide sous pression de la chambre de haute pression, cet orifice étant décalé radialement par rapport à l'axe de symétrie du logement. Selon un second mode de réalisation de l'invention, la plaque est découpée de telle sorte qu'elle forme une languette élastique mobile, fonction de la pression de fluide hydraulique ses deux faces, entre une position en appui sur le débouché d'un orifice d'alimentation en fluide sous pression logement une position dégagée par rapport à l'orifice. Dans ce cas, la ligne de découpe de cette plaque définit avantageu sement une zone de déformation élastique de la plaque, longueur supérieure à la moitié de la distance entre les découpes de la plaque. Quel que soit le mode de réalisation considéré, on peut prévoir qu'un ressort de compression hélicoïdal est agencé dans le logement, en appui sur la plaque et contre une surface de fond d'un alésage central du piston. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un tendeur de chaîne conforme à son principe, donnée uniquement à titre exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une coupe longitudinale d'un tendeur chaîne conforme à un premier mode de réalisation de l'invention en configuration d'utilisation ; - La figure 2 est une vue en perspective du piston du tendeur de la figure 1 ; - La figure 3 est une vue de détail d'une partie du tendeur de la figure 1 en configuration d'utilisation et alimenté par une source de fluide sous pression ; - La figure 4 est une vue analogue à la figure 1 pour un tendeur conforme à un second mode de réalisation l'invention ; - La figure 5 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une partie de base du tendeur de figure , ce tendeur n'étant pas alimenté en fluide sous pression. - La figure 6 est une vue analogue à la figure alors le tendeur est alimenté à partir d'une source fluide sous pression. Le tendeur 1 représenté aux figures 1 et 2 comprend corps 2 définissant un alésage central 3 prévu pour être relié par un orifice 4 à une source non représentée d'huile sous pression, telle qu'une pompe d'alimentation en huile d'un moteur à combustion interne. Le corps 2 est prévu pour être immobilisé sur un bâti non représenté. Un piston creux 5 est engagé dans l'alésage 3 et comprend une tête 6 destinée à venir en appui contre une chaîne 7 de synchronisation du système de distribution du moteur considé ré. Selon une variante non représentée de l'invention, un patin de glissement peut être intercalé entre tête 6 et la chaîne 7. La tete 6 est percée d'un orifice 8 d'écoulement de l'huile permettant une lubrification de la chaîne 7. Le diamètre l'orifice 8 est inférieur à celui l'orifice 4, ce qui permet de maintenir, dans le volume défini par l'alésage et l'alésage central 9 du piston une pression d'huile relativement élevée pour autant qu'il existe pas de fuite trop importante entre le piston 5 et la surface cylindrique 3a de l'alésage 3. On note C la chambre de haute pression définie par les alésages et 9 , X3-X'3 l'axe central de l'alésage 3 et X,-X'5 l'axe central du piston 5, ces axes étant confondus dans la représentation de la figure 1. Conformément à l'invention, la surface radiale externe 5a du piston 5 est pourvue de plusieurs collerettes 10 définissant entre elles des gorges annulaires 11 autour de l'axe X5- 5. En pratique, les collerettes 10 gorges 11 sont formées par usinage de la surface 5a qui est cylindrique, les collerettes 10 étant incluses dans le volume défini par la surface 5a qui constitue ainsi une surface d'enveloppe pour ces collerettes. La réalisation des collerettes et gorges 11 est le fruit d'opérations d'usinage simples, de sorte que le prix de revient du piston 5 est particulièrement attractif. Le jeu J entre les surfaces 3a et 5a qui sont cylindri ques est défini par le jeu entre les collerettes 10 et la surface 3a. Dans la position de la figure 1, les gorges 11, qui forment autant de cavités annulaires à la surface du piston 5, sont obturées par la surface 3a. La succession des cavités ainsi formées et des espaces lamellaires qui subsistent entre les collerettes 10 et la surface 3a, du fait du jeu J, crée une perte de charge importante entre la chambre C et le débouché 3b de l'alésage 3, cette perte de charge étant suffisante pour que la pression d'huile dans la chambre C demeure élevée car la fuite minime qui existe du fait du j J est largement compensée par le gavage de la chambre C obtenu du fait de la différence des diamètres respectifs des orifices 4 et 8. Ainsi, les collerettes 10 et les gorges 11 permettent d'obtenir un degré d'étanchéité suffisant entre le piston 5 et l'alésage 3, sans nécessiter de réduire le jeu J à une valeur telle qu'un usinage de haute pression ou un appairage de ces pièces ne soit nécessaire. En pratique, le jeu J peut être de quelques centièmes millimètres alors que la perte de charge créée est suffisante pour que la pression dans la chambre C soit relativement importante en fonctionnement normal d'un moteur à combustion interne. Pour autant que le jeu J est supérieur à 0,1 mm, les pièces et 5 peuvent être fabriquées par des techniques classiques et ne nécessitent pas d'appairage. Sur le fond 3c de l'alésage 3 est disposée une plaque élastique 12, par exemple en élastomère. La plaque 12 est maintenue en place contre le fond 3c grâce à un ressort de compression hélicoïdal 13 en appui sur le fond 9a de l'alésage 9 et exerçant sur la plaque 12 un effort élastique F en direction du fond 3c. Comme représente à la figure 3, lorsque l'orifice 4 est alimenté en fluide sous pression, la pression du fluide transitant par l'orifice 4 a pour effet de déplacer et de déformer légèrement la plaque 12 à l'encontre de l'effort F. Comme l'orifice 4 est décalé radialement par rapport à l'axe X3-X'3 d'une distance d, le déplacement de la plaque résulte d'une flexion de la plaque et d'un pivotement par rapport à sa zone 12a la plus éloignée de l'écoulement E d'huile sous pression. Dès que l'alimentation en huile est coupée, le ressort 13 repousse la plaque 12 contre le fond 3c, ce qui isole la chambre C de l'orifice 4. La plaque 12 assure ainsi une fonction de clapet anti-retour pour l'alimentation de la chambre C. Le ressort 13 assure également une fonction de dilatation "à vide" du tendeur 1 en ce sens qu'il permet de maintenir le piston en appui contre la chaîne 7, y compris lorsque pression d'huile dans la chambre C diminue du fait de la fuite due au jeu J, notamment en cas d'arrêt prolongé de la pompe d'alimentation de la chambre C. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 4 à 6, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 50. Le tendeur 51 de ce second mode de réalisation est formé par un corps 52 définissant alésage 53 dont on note 53a la surface périphérique cylindri que, 53b le débouché et 53c le fond. La surface 53a est centrée sur l'axe de symétrie X53 de l'alésage 53. Un orifice 54 est aligné sur l'axe X53-X's3 débouche au centre du fond 53c. Un piston 55 est prévu pour coulisser dans l'alésage 53 note 55a sa surface radiale et X5,-X',5 son axe central. piston 55 forme une tête 56 d'appui contre une chaîne analogue à la chaîne 7, la tête 56 étant pourvue d'un orifice de passage de fluide sous pression en provenance d' chambre C de haute pression définie par l'alésage 53 et l'alésage interne 59 du piston 55. Le piston 55 est analogue au piston 5 du premier mode de réalisation et sa surface 55a porte une succession de collerettes 60 définissant entre elles des gorges annulaires centrées sur l'axe X,,-X',,. Comme précédemment, le jeu J entre les surface 53a et 55a peut être de l'ordre de quelques centièmes de millimètre et, en particulier supérieur à un centième de millimètre car la perte de charge créée entre la chambre C et le débouche 53b est suffisante pour que la pression d'huile dans la chambre C soit élevée lorsqu'elle est alimentée à travers l'orifice 54. Une plaque métallique 62 est poussée sur le fond 53c par ressort de compression hélicoïdal 63 en appui sur la surface de fond 59a de l'alésage 59. La plaque 62 est pourvue d'une découpe 62a définissant une languette 62b radialement l'intérieur des spires du ressort 63. La languette 62b ayant une fonction de clapet anti-retour comprend une partie en forme de disque 62c et une partie de liaison 62d du disque avec le reste de la plaque 62. Le diamètre de la partie est supérieure à celui de l'orifice 54 alors que le disque est centré sur l'axe X53-X's3, de telle sorte que la languette 62b est apte à reposer contre le débouché de l'orifice 54 et l'obturer, empêchant ainsi tout écoulement d'huile de la chambre C vers l'orifice 54. Lorsque l'orifice 54 est alimenté en huile sous pression, la pression dans l'orifice 54 repousse la languette 62b vers l'intérieur de la chambre C, ce qui est possible grâce à une déformation élastique de la partie et au fait que le diamètre du disque 62c est inférieur au diamètre interne du ressort 63, un écoulement E ayant alors lieu comme représenté à la figure 6 alors que la languette est soulevée et déplacée par rapport au fond 53c. On note 1 la longueur de la zone 62d entre le disque et les extrémités de la découpe 62a et l'on note d' la distance entre les deux extrémités de la découpe 62d. La longueur 1 est du même ordre de grandeur que la distance d', ce qui permet à la déformation de la partie 62d d'avoir lieu sur une longueur 1 suffisante pour que le métal constitutif de la plaque 62 ne soit pas trop sollicité. En pratique, un bon comportement mécanique est obtenu pour autant que la longueur 1 est supérieure à la moitié de la distance d'. Le tendeur de ce second mode de réalisation présente l'avantage particulier d'être entièrement métallique, sans joint en caoutchouc, de sorte qu'il peut être utilisé avec n'importe quelle huile, indépendamment de son caractère corrosif ou abrasif. Les plaques 12 et 62 forment chacune un clapet anti- retour efficace sans augmenter l'inertie du piston 5 ou 55 ou influer de façon négative sur l'étanchéité de la chambre C. REVENDICATIONS 1. Tendeur hydraulique (1 ; 51) pour lien sans fin, notamment pour chaîne de transmission (7 ; 57) de moteur à combustion interne, comportant un corps (2 ; 52) délimitant un logement cylindrique et un piston creux coulissant dans ledit logement, une chambre de haute pression (C) délimitée par ledit logement et ledit piston étant apte à être reliée à une source de fluide hydraulique sous pression, caractérisé en ce que la surface radiale externe (5a ; 55a) dudit piston (5 ; 55) est équipée de reliefs (10 ; 60) définissant une succession de cavités aptes à être obturées par la surface cylindrique (3a ; 53a) dudit logement (3 ; 53). 2. Tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits reliefs sont des collerettes radiales (10 ; 60) alors lesdites cavités sont des gorges radiales (11 ; 61) définies entre lesdites collerettes. 3. Tendeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites collerettes et gorges (10, 11 ; 60 ; 61) sont formées par usinage d'une surface globalement cylindrique destinee à former la surface radiale externe (5a ; 55a) dudit piston (5 ; 55). 4. Tendeur selon l'une des revendications precédentes, caractérisé en ce que le jeu nominal (J) entre ledit piston (5 ; 55) et ledit logement (3 ; 53) est supérieur à 0,1 mm. 5. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond (3c ; 53c) dudit logement (3 ; 53) est équipé d'une plaque élastique (12 ; 62) formant clapet anti-retour. 6. Tendeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque élastique (12) est apte à être au moins partiellement déplacée, à l'encontre d'un effort rappel élastique (F), par la pression d'alimentation en fluide hydraulique de ladite chambre de haute pression (C). 7. Tendeur selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit corps est percé d'un orifice (4) d'alimentation en fluide sous pression de ladite chambre de haute pression (C), ledit orifice étant décalé radialement (d) par rapport un axe de symétrie (X3-X'3) dudit logement (3). 8. Tendeur selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite plaque (62) est découpée de telle sorte qu'elle forme une languette élastique (62d) mobile en fonction de la pression fluide hydraulique sur ses deux faces, entre une première position en appui sur le débouché d'un orifice (54) d'alimentation en fluide sous pression dudit logement et une seconde position dégagée par rapport à cet orifice. 9. Tendeur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une ligne de découpe (62a) de ladite plaque définit une zone de déformation élastique (62d) de ladite plaque, de longueur (1) supérieure à la moitié de la distance (d') entre les découpes de la plaque. 10. Tendeur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un ressort de compression hélicoïdal (13, 63) agencé dans ledit logement (3 ; 53), en appui sur ladite plaque (12 ; 62) et sur une surface de fond (9a, 59) d'un alésage central (9 ; 59) dudit piston (5 ; 55).