Brevet FR2799810A1 — publié le 20010420

L'invention a trait à un tendeur hydraulique pour un lien sans fin, notamment pour une chaîne de transmission de moteur à combustion interne, et à des procédés de fabrication d'un tendeur. I1 est connu, par exemple de FR-A-2 610 685 ou de FR-A- 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 d'huile sous pression par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour. Le dispositif de FR-A-2 610 685 inclut un joint sollicité mecaniquement lors de chaque déplacement du piston et devant assurer l'étanchéité de la chambre de haute pression, ce joint ayant tendance à s'user, notamment du fait de la composition chimique de certaines huiles utilisées. En outre, le systeme clapet à bille de cet art antérieur est relativement complexe. Le système connu de FR-A-2 715 205 inclut un piston et un logement de formes relativement élaborées, donc de couts relativement élevés, alors que le mode d'étanchéité entre le piston et le corps nécessite un appairage de ces pièces, ce s'avère complexe et onéreux. En outre, un ressort doit être installé à l'intérieur de la chambre de haute pression afin d'éviter une contraction du tendeur lorsque celui ci n'est pas alimenté en huile sous haute pression, en particu- ier lors des arrêts du moteur. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un tendeur hydraulique de conception simple et remplissant de façon fiable sa fonction, alors que son prix de revient est très attractif. Dans cet esprit, l'invention concerne un tendeur hydraulique du type précité qui comprend un manchon élastique immobilisé dans le logement autour du piston, la surface interne de ce manchon étant pourvue de crans aptes à coopérer avec des crans correspondants formés sur une surface radiale externe du piston. Le manchon ou insert élastique assure une fonction étanchéité de la chambre de haute pression formée par le logement le piston, en constituant un joint sur la plus grande partie de la longueur du logement ou alésage de réception du piston. Plus la pression dans la chambre de haute pression augmente, plus le piston a tendance à se dilater radialement, de telle sorte qu'il appuie plus fortement sur le manchon ou insert élastique, ce qui a pour effet d'augmen ter l'effort de contact entre sa surface radiale externe la surface interne du manchon, améliorant ainsi l'étanchéité. Le manchon remplit également une fonction de verrouillage mécanique piston par rapport au corps du tendeur par la coopération des crans, de telle sorte que le piston est fermement maintenu en position, y compris en cas de coupure de l'alimentation en pression, notamment en cas d'arrêt de la pompe d'alimentation du tendeur. La coopération des crans du piston et du manchon permet une progression incrémentale du piston dans le logement ou alésage, chaque pas de progression correspondant au décalage des crans du piston et du manchon. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le manchon est équipé de moyens d'ancrage dans le logement. On peut prévoir que ces moyens comprennent des crans ménagés sur la surface externe du manchon et aptes à coopérer avec des crans correspondants formés sur une surface radiale interne du logement. Dans ce cas, le manchon comprend un double crantage, interne et externe, permettant une coopération de formes à la fois avec la surface radiale interne du logement ou alésage et avec le piston. Selon un second mode de réalisation avantageux de l'invention, le manchon est surmoulé ou collé dans le logement, ce qui assure une immobilisation ferme et définitive de ce manchon par rapport au corps du tendeur. Selon des aspects avantageux de l'invention, le tendeur incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - Les crans comprennent chacun une surface globale ment tronconique, centrés sur Un axe central du logement, et une surface globalement perpendiculaire à cet axe. Ainsi, les crans ont un caractère incliné permettant un coulissement du piston par rapport au manchon et, dans le premier mode de réalisation du manchon par rapport au corps, dans un sens mais empêchant un coulissement dans le sens opposé. - La géométrie des crans prévus sur la surface interne du manchon et sur la surface radiale externe du piston est compatible avec un coulissement du piston correspondant l'expansion du tendeur et s'oppose à un coulissement du piston correspondant à une contraction de ce tendeur. - Dans le cas du premier mode de réalisation la géométrie des crans prévus sur la surface externe du manchon sur la surface radiale interne du logement est compatible avec l'introduction du manchon dans le logement et s'oppose une extraction de ce manchon par rapport au logement. - Les crans peuvent être formés par des collerettes circulaires inclinées ou par au moins un filet à denture inclinée ménagé sur la surface radiale externe du piston et taraudage à denture inclinée ménagé sur la surface interne manchon. Le caractère incliné de ces collerettes ou de ces filet et taraudage permet un coulissement dans un sens alors 'il s'oppose à un coulissement en sens opposé. - Le manchon est en élastomère, ce qui lui permet assurer efficacement la fonction d'étanchéité, alors son prix de revient est maîtrisé et qu'il est compatible avec un surmoulage ou un collage sur une pièce métallique dans cas second mode de réalisation. L'invention a également trait à un procédé de fabrication tendeur hydraulique tel que précédemment décrit et plus spécifiquement, à un procédé qui consiste à coiffer le piston tendeur avec le manchon élastique et à introduire le piston coiffé du manchon dans le logement du corps du.-tendeur. Ce procédé permet la mise en place du piston malgré le blocage du mouvement de translation du piston par rapport au manchon, grâce au fait que le coulissement a lieu non pas entre le piston et le manchon mais entre le manchon et le corps du tendeur. L'invention concerne enfin un second procédé de fabrica tion d'un tendeur plus particulièrement compatible avec le tendeur du second mode de réalisation précédemment invoqué, qui consiste à surmouler ou à coller, sur la surface radiale interne du logement, le manchon élastique et à visser le piston dans ce manchon. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumiere de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un tendeur hydraulique conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une coupe longitudinale d'un tendeur de chaîne conforme à un premier mode de realisation de 'invention, en position de service ; - La figure 2 est une vue à plus grande echelle du détail II-II à la figure 1 ; - La figure 3 est une représentation schématique de principe d'une première étape de fabrication du tendeur des figures 1 et 2 ; - La figure 4 est une représentation analogue à la figure 3 pour une seconde étape de fabrication du tendeur des figures 1 et 2 ; - La figure 5 est une vue analogue à figure 1 pour un tendeur conforme à un second mode de réalisation de l'invention et - la figure 6 est une représentation schématique de principe d'une étape de montage du tendeur de la figure 5. Le tendeur 1 représenté aux figures 1 à 4 comprend un 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 en venir en appui contre une chaîne 7 de synchronisation du système de distribution moteur considéré. Selon une variante non représentée de l'invention, un patin de glissement peut être intercalé entre la tête 6 et la chaine 7. La tête 6 est percée d'un orifice 8 d'écoulement de l' le permettant une lubrification de la chaine 7. Le diamètre de l'orifice 8 est inférieur à celui de l'orifice 4, ce qui permet de maintenir, dans le volume de l'alésage 3 bordé par le piston 5, une pression d'huile relativement importante. Ce volume constitue donc une chambre C de haute pression. Conformément à l'invention, un manchon ou insert en élastomère 10 est disposé dans l'alésage 3 autour du piston 5 et constitue en fait une chemise d'habillage de la surface cylindrique de l'alésage 3. La surface radiale interne 10a du manchon 10 comporte une succession de crans formés par des collerettes annulaires 10b comportant chacune une surface tronconique 10ç centrée sur l'axe central X3-X'3 de l'alésage 3 et convergente en direc tion de son débouché 3a. Les collerettes 10b sont également délimitées chacune par une surface lod annulaire, globalement perpendiculaire à l'axe X3-X'3. La surface radiale externe 10e du manchon 10 porte également des crans formés par des collerettes 10f constituées chacune par une surface tronconique 10g, centrée sur l'axe X3- X'3 et divergente en direction du débouché 3a, et par une surface annulaire 10h globalement perpendiculaire à l'axe X3 X' 3' La surface radiale externe Sa du piston 5 porte des crans formés par des collerettes Sb définies chacune par une surface globalement tronconique 5ç, centrée sur l'axe de symétrie X.- X', du piston 5 et convergente en direction de la tête 6, et par une surface annulaire 5d globalement perpendiculaire à l'axe XS-X' 5. _ Dans la configuration de la figure 1, les axes X3-X'3 et X,-X', sont confondus. La coopération des crans ou collerettes Sb et 10b permet de créer des zones de contact annulaires et tronconiques entre le piston 5 et le manchon 10, ce contact étant d'autant plus intime que la pression dans le volume intérieur dans le piston 5 augmente, ce qui assure une étanchéité de bonne qualité entre le volume intérieur de la chambre C et l'extérieur du corps 2. En outre, la géométrie des collerettes Sb et 10b permet une progression incrémentale du piston en direction du débouche 3a, en fonction de la pression dans la chambre C et de la tension de la chaîne 7, par glissement des surfaces sur les surface 10ç mais s'oppose à un enfoncement du piston dans l'alésage 3 car les surfaces 5b sont en appui ferme contre surfaces 10d. Ainsi, le manchon 10 remplit à la fois une fonction d'étanchéité et une fonction de blocage anti-retour du piston 5 lorsque celui-ci a progressé en direction du débouché 3a de l'alésage 3, notamment du fait d'une usure de la chaîne 7. La surface radiale interne 2e du corps 2 qui forme l'alésage 3 est également équipée de collerettes 2f formées chacune par une surface globalement tronconique 2g, centrée sur l'axe X3-X'3 et divergente en direction du débouché 3a, et par une surface annulaire 2h globalement perpendiculaire à cet axe. La coopération des collerettes ou crans 2f et 1 autorise l'introduction du manchon 10 dans l'alésage 3 mais s'oppose à son extraction à cause de l'appui ferme des surfaces 2h et 10h. Compte tenu de la géométrie des surfaces 5a et 10a, le piston ne pourrait pas être introduit dans l'alésage préalablement équipé du manchon 10. C'est pourquoi on coiffe le piston 5 avec le manchon 10 en insérant la tête 6 du piston 5 dans le manchon 10, comme représenté par les flèches F1 et F'1 à la figure 3, ce qui est compatible avec l'orientation respective des crans 5b et 10b. Dans cette étape de fabrica tion, on utilise le caractère élastique du manchon 10 qui peut être dilaté radialement car il n'est pas fretté par la. surface 2e. Ensuite, lorsque le manchon entoure la surface 5a piston 5, on introduit l'ensemble ainsi formé dans l'alésage 2 comme représenté par la flèche F2 à la figure 4, ce qui est compatible avec l'orientation respective des crans 2f et 10f. Une fois assemblé, le tendeur 1 est étanche et peut s'expandre sous l'effet d'une augmentation de pression dans la chambre C et/ou d'une diminution de la tension de la chaîne 7, alors qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un ressort ou un moyen équivalent pour maintenir la tête 6 en appui contre la chaîne 7 puisque les crans 5b et 10b s'opposent à une contraction du tendeur, y compris en cas de fuite de pression dans la chambre C. Le fait que le manchon 10 est en elastomère permet également d'amortir des efforts transmis par la chaîne 7 au piston 5, notamment du fait de ses irrégularités. En jouant sur les valeurs de l'angle au sommet a des crans 5b et 10b et de leur longueur 1, est possible de faire varier le pas d'avance du piston 5 dans l'alésage 3 et la valeur de l'augmentation de pression résultant dans un déplacement unitaire du piston. Dans le second mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 5 et 6, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identi ques augmentées de 50. Le tendeur 51 de ce second mode de réalisation est formé par un corps 52 définissant un alésage 53 dans lequel est reçu un piston 55. Une chambre de haute pression C est reliée à une source d'huile sous pression par un orifice 54 et permet de lubrifier une chaîne 57 grâce à un second orifice 58 ménagé dans la tête 56 du piston 55. Un manchon ou insert 60 est surmoulé ou collé sur la surface radiale 52e du corps 52 définissant l'alésage 53. Le surmoulage ou collage permet une immobilisation ferme du manchon 60 dans l'alésage 53 dont on note 53a le débouché. La surface radiale interne 60a du manchon 60 est équipée d'un taraudage 60b centré sur l'axe central de l'alésage 53 et dont le filet est incliné. Plus précisément, le filet est formé par une surface hélicoïdale inclinée 60ç convergente en direction du débouché 53, qui peut être considérée comme approximativement tronconique. Le taraudage 60b est également défini par une surface hélicoïdale 60d globalement perpendiculaire à l'axe X53-X'53. La surface radiale externe 55a du piston 55 est équipée d'un filet 55b formé par une surface hélicoïdale inclinée 55ç centrée sur l'axe central X,,-X',, du piston 55 et par une surface 55b, également globalement hélicoïdale mais perpendi culaire à l'axe X55-X' S5, qui est confondu avec l'axe X53-X',3 dans la configuration de la figure 4. Lorsque le piston 55 est en place dans le piston 60 comme représenté la figure 4, une augmentation de pression dans la chambre C ou une diminution de la tension de la chaîne 57 a pour effet d'expandre le tendeur 51 grâce une translation du piston 55 dans l'alésage 53 en direction du débouché 53a, cette translation étant compatible avec la forme des crans 55b et 60b, grâce à une déformation élastique du manchon 60. Au contraire, la forme du filet 55b et du taraudage 60b s'oppose à un nouvel enfoncement par translation du piston 55 dans l'alésage 53, y compris en cas de chute de pression dans la chambre C. Comme dans le premier mode de réalisation, le manchon ou insert 60 assure donc à la fois une fonction d'étanchéité entre le piston 55 et le corps 52 et une fonction de verrouil lage mécanique lors de la progression du piston 55 en direction du débouché 53a de l'alésage 53. La mise en place du piston 55 dans l'alésage 53 a lieu, comme représentée à la figure 6, par un mouvement de vissage obtenu par une rotation R1 du piston 55, après que l'insert 60 a été surmoulé ou collé dans le corps 52. Ce mode de réalisation présente l'avantage particulier qu'il est possible de revisser le piston 55 dans l'alésage 60 au cours de la durée de vie du tendeur 51, par exemple lorsque la chaîne 57 à laquelle il est associé est changée, la nouvelle chaîne étant plus courte que l'ancienne. Après sa mise en place par vissage, le piston 55 ne tourne pas autour de l'axe X,3-x' .3. de telle sorte que le filet 55b et le taraudage 60b constituent également une succession de crans répartis sur les surfaces en contact du piston 55 et du manchon 60. 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 logement cylindrique et un piston coulissant dans ledit logement, une chambre de haute pression (C) délimitée par ledit logement et ledit piston étant apte à être rel' à une source de fluide hydraulique sous pression, caractérisé en ce qu'il comprend un manchon élastique (10 ; 60) immobilisé dans ledit logement (3 ; 53) autour dudit piston (5 ; 55), la surface interne (10a ; 60a) dudit manchon étant pourvue de crans (10b ; 60b) aptes à coopérer avec des crans correspon dants (5b ; 55b) formés sur une surface radiale externe (5a ; 5 dudit piston. 2. Tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon est équipé de moyens (lof) d'ancrage dans ledit logement (3). 3. Tendeur selon la revendication 2, caractérisé en ce lesdits moyens d'ancrage comprennent des crans (10f) prévus sur la surface externe (loe) dudit manchon et aptes à coopérer avec des crans correspondants (2f) formés sur une surface radiale interne (2e) dudit logement (3). 4. Tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit manchon (60) est surmoulé ou collé dans ledit logement (3). 5. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits crans (2f, 5b, lob, 10 ; 55b, 60b) comprennent chacun une surface (2g, 5ç, 10ç, 10g ; 55ç, 60c) globalement tronconique centrée en un axe central (X3 X' 3 ; X,3-X',3) dudit logement (3 ; 53) , et une surface (2h, 5d, 10d, 10h ; 55d, 60d) globalement perpendiculaire audit axe. 6. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la géométrie desdits crans (5b, 10b ; _, 60b) prévus sur la surface interne (10a ; 60a) dudit manchon (10 ; 60) et sur la surface radiale (5a ; 55a) externe dudit piston (55) est compatible avec un coulissement dudit piston correspondant à une expansion dudit tendeur (1 ; 51) et s'oppose un coulissement dudit piston correspondant une contraction dudit tendeur. 7. Tendeur selon la revendication 3 ou l'une des revendications 5 ou 6 en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la géométrie desdits crans (2f, 10f) prévus sur la surface externe (10e) dudit manchon (10) et sur la surface radiale interne (2e) dudit logement (3) est compatible avec l'introduction (F2) dudit manchon dans ledit logement et s'oppose à une extraction dudit manchon par rapport audit logement. 8. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits crans sont formés par des collerettes circulaires inclinées (2f, 5b, 10b, 10f). 9. Tendeur selon l'une des revendications 1 7, caractérisé en ce que lesdits crans sont formés par au moins un filet à denture inclinée (55b) ménagé sur la surface radiale externe (55a) dudit piston (55) et un taraudage à denture inclinée (60b) ménagé sur la surface interne (60a) dudit manchon (60). 10. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit manchon (10 ; 60) est en élastomè re. 11. Procédé de fabrication d'un tendeur hydraulique (1) pour lien sans fin, notamment pour chaîne de transmission (7) de moteur à combustion interne, ledit tendeur comportant un corps (2) délimitant un logement cylindrique et un piston coulissant dans ledit logement, caractérisé en ce qu'il consiste à coiffer (F1, F'1) ledit piston (5) avec , - un manchon élastique (10) et à introduire (F2) ledit piston coiffé dudit manchon dans ledit logement (3). 12. Procédé de fabrication d'un tendeur hydraulique (51) pour lien sans fin, notamment pour chaîne (57) de transmission de moteur à combustion interne, ledit tendeur comportant un corps (52) délimitant un logement cylindrique et un piston coulissant dans ledit logement, caractérisé en ce qu'il consiste à surmouler ou coller, sur la surface radiale interne (52e) dudit logement (53), un manchon élastique (60) et à visser (R1) ledit piston (55) dans ledit manchon.