Brevet FR2812364A1 — publié le 20020201

L'invention a trait à un tendeur hydraulique pour un lien sans fin, notamment une chaîne de distribution de moteur à combustion interne, et à un procédé de fabrication d'un tel tendeur. L'invention a également trait à un système de distribution pour un moteur comprenant, entre autres, un tel tendeur. Il est connu, par exemple de 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 de fluide sous pression par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour. Un ressort est disposé dans la chambre de haute pression et permet d'exercer sur le piston un effort dirigé à l'opposé du fond du logement, ce qui évite un enfoncement du piston dans le logement en cas de coupure de l'alimentation en huile de la chambre de haute pression, par exemple, lors d'un arrêt du moteur. Lors du montage de ce tendeur, il est nécessaire d'introduire successivement dans la chambre de haute pression la languette élastique formant clapet anti-retour et le ressort. Ceci nécessite des manipulation délicates successives, avec les risques d'erreur inhérents. En outre, un tel tendeur est prévu pour une seule configuration d'utilisation. La présente invention vise à faciliter le montage d'un tendeur hydraulique et son adaptation à ses différentes configurations d'utilisation. Dans cet esprit, l'invention concerne un tendeur hydraulique pour lien sans fin, notamment pour une chaîne de transmission de moteur à combustion interne, qui comporte un corps délimitant un logement cylindrique, un piston creux coulissant dans ce logement, une chambre de haute pression délimitée par ce logement et ce piston et des moyens de charge élastique du piston à l'opposé du fond du logement. Ce tendeur est caractérisé en ce que les moyens de charge élastique constituent, conjointement avec des moyens formant clapet anti-retour et avec des moyens d'appui respectif contre le piston et/ou contre le fond, un sous- ensemble autonome apte à être introduit à l'état monté dans la chambre précitée. Grâce à l'invention, on peut constituer le sous-ensemble destiné à être installé dans le tendeur lors d'une étape de fabrication préalable à l'assemblage du tendeur, en fonction des spécificités du tendeur à constituer. Ainsi, la constante de raideur du ressort peut varier, de même que la section de passage des moyens formant clapet anti-retour et/ou leur inertie. Il est également possible de faire varier les zones d'appui de ce sous-ensemble respectivement sur le piston et sur le fond du logement prévu dans le corps. Grâce à l'inven- tion, le tendeur hydraulique est constitué de trois parties principales, à savoir le corps, le piston et le sous-ensemble. Il est ainsi possible de prévoir, à partir d'un même jeu de corps et de pistons, une gamme de tendeurs hydrauliques paramétrés par la réalisation de différents types de sous- ensembles tels que mentionnés ci-dessus. Le caractère modulaire du tendeur de l'invention permet de l'adapter aisément à ses différentes conditions d'utilisation en effectuant des modifications sur certains de ses éléments constitutifs. Selon un aspect avantageux de l'invention, le sous- ensemble précité comprend un support apte à être disposé en appui contre le fond du logement, ce support étant percé d'un canal d'alimentation de la chambre de haute pression à partir d'un conduit prévu dans le corps, alors que le support est équipé des moyens formant clapet anti-retour et solidaire des moyens de charge élastique. Dans ce cas, les moyens formant clapet anti-retour comprennent avantageusement un obturateur mobile dans un espace de débattement ménagé entre le débouché du canal précité et un organe de retenue monté serré autour du support. L'organe de retenue est percé d'au moins un orifice radial de passage d'un fluide d'actionnement du tendeur en direction de la chambre de haute pression et d'au moins un orifice axial de passage du fluide en provenance de cette chambre. On prévoit que l'orifice axial a des dimensions inférieures aux dimensions maximales de l'obturateur, ce qui permet de retenir efficacement l'obturateur dans le volume de débattement précité. Selon des modes de réalisation préférés de l'invention, le support forme un siège annulaire d'appui de l'obturateur, ce siège étant pourvu d'un bourrelet déformable ou d'un chanfrein bordant le débouché du canal d'alimentation. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, les moyens d'appui respectif contre le piston et contre le fond sont pourvus de surfaces de portée globalement tronconiques contre le piston et contre le fond. Dans ce cas, on peut prévoir que l'un au moins de ces moyens d'appui est pourvu d'au moins un bourrelet déformable d'appui contre le piston ou contre le fond, ce qui permet d'améliorer l'étanchéité entre ces éléments. L'invention concerne également un système de distribution pour un moteur, tel qu'un moteur à combustion interne, qui comporte une chaîne de distribution. Ce système comprend au moins un tendeur tel que précédemment décrit pour la tension de la chaîne précitée. L'invention concerne enfin un procédé de fabrication d'un tendeur hydraulique du type précité et, plus spécifiquement, un procédé qui comprend les étapes consistant à: - associer, en fonction des caractéristiques recherchées du tendeur, des moyens de charge élastique du piston avec des moyens formant clapet anti-retour et des moyens d'appui respectif contre le piston et le fond du logement, en formant un sous-ensemble autonome, et - introduire le sous-ensemble précité à l'état monté dans une chambre de haute-pression délimitée par ce logement et ce 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 hydraulique conforme à son principe et de son procédé de fabrication, 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 l'invention en configuration d'utilisation; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée du tendeur de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'un sous- ensemble utilisé dans le tendeur des figures 1 et 2, - la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 1; - la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V à la figure 4; - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4, pour un tendeur conforme à un second mode de réalisation de l'invention et - la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII à la figure 6. Le tendeur 1, représenté aux figures 1 à 5, comprend un corps 2 définissant un alésage central 3, de forme globalement cylindrique et prévu pour être relié par un conduit 4 à une source d'huile sous pression, telle qu'une pompe d'alimenta- tion P entraînée par un moteur à combustion interne. On note X-X' l'axe central de l'alésage 3. 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 la tête 6 et la chaîne 7. La tête 6 est percée d'un orifice 8 d'écoulement de l'huile permettant une lubrification de la chaîne 7. Le diamètre de l'orifice 8 est inférieur à celui du conduit 4, ce qui permet de maintenir, dans le volume défini par l'alésage 3 et l'alésage central 9 du piston 5, une pression d'huile relativement élevée pour autant qu'il n'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 3 et 9. Conformément à l'invention, un sous-ensemble 10 est installé dans la chambre C au cours du montage du tendeur 1. Ce sous-ensemble comprend un ressort hélicoïdal 11 à une extrémité lla duquel est immobilisé un embout 12 réalisé en matière plastique. Cet embout est pourvu d'une surface tronconique 12a prévue pour venir en appui contre une surface tronconique de forme correspondante 9a qui constitue le fond de l'alésage 9. L'embout 12 comprend également une surface cylindrique externe 12b adaptée pour permettre un coincement par coopéra- tion de formes, ou un vissage, de l'embout 12 dans l'extrémité lia du ressort 11. L'embout 12 est percé d'un premier canal central 12c de diamètre relativement important et qui débouche dans un second canal central 12d de diamètre plus petit, le canal 12d définissant le débit d'huile transitant entre la chambre C et l'orifice 8, c'est-à-dire la quantité d'huile utilisée pour la lubrification de la chaîne 7. La géométrie de l'embout 12 dépend d'un choix de conception, notamment en ce qui concerne le diamètre du canal 12d, et l'on conçoit qu'il est aisé de prévoir différents types d'embout 12 en fonction du débit souhaité d'huile de lubrification. A son extrémité opposée 11b, le ressort 11 est solidaire d'un support 13 en matière plastique qui est pourvu d'une surface tronconique 13a destinée à venir en appui contre une surface tronconique de forme correspondante 3b constituant le fond de l'alésage 3. Le support 13 est également pourvu d'une surface cylindrique 13b autour de laquelle est emmanchée en force une coupelle métallique 14. La surface radiale externe 14a de la coupelle 14, qui est cylindrique, permet un coincement de l'ensemble formé des éléments 13 et 14 dans l'extrémité 11b du ressort 11. Un disque 15 est prisonnier dans un espace E défini entre les éléments 13 et 14. Comme il ressort plus particulièrement de la figure 3, les éléments 11 à 15 constituent un sous-ensemble unitaire 10 qui peut être manipulé de façon aisée, notamment en vue de sa mise en place dans la chambre C. Le support 13 est percé d'un canal 13c s'étendant sensiblement selon l'axe XX' et globalement aligné avec le conduit 4. Le disque 15 a un diamètre dJ supérieur au diamètre d13 du canal 13c de sorte que, lorsque le disque 14 repose sur la surface annulaire 13d du support 13 qui est opposé au fond 3b, le disque 15 obture le canal 13c. La surface 13d est pourvue d'un bourrelet annulaire 13e bordant le débouché du canal 13c, ce qui améliore l'étanchéité de l'appui du disque 15 lorsque cela est nécessaire. En se reportant plus particulièrement aux figures 4 et 5, on comprend que, lorsque la pompe P fournit de l'huile au conduit 4, l'écoulement d'huile repousse le disque 15 contre le fond 14b de la coupelle 14. La surface radiale de la coupelle 14 est percée de six orifices 14c régulièrement répartis autour de l'axe X-X' et situés au niveau de l'espace E, de sorte que, lorsque le disque 15 est plaqué contre le fond 14b, de l'huile peut s'écouler à travers les orifices 14c jusque dans la chambre C, comme représenté par les flèches F, aux figures 4 et 5. En revanche, lorsque l'alimentation du conduit 4 cesse, la pression P0 régnant dans la chambre C exerce, sur le disque et à travers un orifice axial 14d prévu dans le fond 14b, un effort représenté par la flèche F2 qui plaque le disque 15 sur le bourrelet 13e et la surface 13d. En d'autres termes, dès que l'alimentation du conduit 4 cesse, le disque 15 obture le canal 13c et empêche un écoulement de l'huile de la chambre C vers le conduit 4. Les éléments 13 à 15 constituent ainsi des moyens formant clapet antiretour pour l'alimentation de la chambre C. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 5, le diamètre d13 du canal 13c est sensiblement égal au diamètre d4 du conduit 4. Comme il ressort du mode de réalisation des figures 6 et 7, ceci n'est pas obligatoire. Dans ce mode de réalisation, les éléments analogues à ceux du premier mode de réalisation portent des références identiques augmentées de 100. Une partie seulement d'un sous-ensemble 110 est représen- tée à la figure 6 et l'on note que l'extrémité inférieure 111b d'un ressort 111 reçoit une coupelle 114 et un support 113. La coupelle 114 est percée d'orifices radiaux 114c d'écoule- ment d'huile sous pression en provenance d'un conduit 104 formé dans le corps 102 du tendeur, ceci étant représenté par les flèches Fi. La coupelle 114 est également pourvue d'un orifice axial 114d d'application d'un effort F2 dû à la pression P0 régnant dans la chambre C de haute pression du tendeur sur un élément d'obturation 115 dont la géométrie apparaît plus clairement à la figure 7. Cet élément d'obturation a une forme globalement circulaire alors que son bord est pourvu d'encoches 115a qui permettent d'évacuer facilement l'huile lors du placage du disque 115 sur la surface annulaire 113d du support 113 sous l'effet de la pression P0 régnant dans la chambre C en cas d'interruption de l'alimentation du conduit 104. Le support 113 est pourvu d'un canal central 113c destiné à être aligné avec le conduit 104 mais dont le diamètre d1l3 est sensiblement inférieur au diamètre d104 du conduit 104. La comparaison des diamètres d3 et d113 montre qu'il est possible d'alimenter la chambre C d'un tendeur conforme à l'invention avec des débits différents alors que le corps 2 ou 102 utilisé pour ce tendeur est identique. Au niveau de son débouché dans l'espace E défini entre la surface 113d et le fond 114b de la coupelle 114, le canal 113c est pourvu d'un chanfrein 113e qui facilite l'appui étanche du disque 115 sur la surface 113d. Le diamètre d114 de l'orifice 114d est inférieur au diamètre maximum d115 de l'obturateur 115 qui est ainsi retenu prisonnier dans l'espace E. La surface tronconique 113a du support 113 est pourvue de deux bourrelets annulaires 113f et 113q prévus pour être déformés au contact de la surface tronconique 103a constituant le fond de l'alésage 103 formant la chambre C dans le corps 102. Ces bourrelets 113f et 1132 améliorent l'étanchéité de la liaison entre le support 113 et le corps 102. D'autres modifications d'un sous-ensemble du type des sous-ensembles 10 et 110 précédemment décrits peuvent être envisagées. Ainsi, il est possible de faire varier, entre deux sous- ensembles du type précité, la valeur de la constante de raideur du ressort ce qui permet de modifier la "raideur" du tendeur. La nature du ressort peut également varier, et l'on peut, à la place d'un ressort hélicoidal standard tel que représenté, utiliser un ressort formé de fils plats. Il est également possible de faire varier le nombre et/ou le diamètre des orifices radiaux des coupelles. De même, on peut faire varier le diamètre de l'orifice central des coupelles, ce qui permet de régler la pression de "coupure" du clapet. Cependant, le diamètre de cet orifice est conservé inférieur à la dimension maximum du disque ou obturateur. Selon une autre variante, on peut prévoir de disposer un ressort entre le disque formant obturateur et le fond de la coupelle. L'embout 12 peut également être modifié en faisant varier comme indiqué précédemment, le diamètre du second canal central. Il est également possible de prévoir d'améliorer l'étanchéité entre les surfaces 12a et 9a en prévoyant des bourrelets du type des bourrelets 113f et 113q. Selon une autre variante non représentée de l'invention, une fuite calibrée peut être prévue à ce niveau pour purger le tendeur de l'air présent dans l'huile, les bourrelets prévus sur la surface 12a étant alors irréguliers. Selon une autre variante également non représentée, un clapet de décharge pourvu d'un élément mobile, par exemple, une bille, une pastille, un cône ou un cylindre peut être prévu afin d'éviter les pics de pression dans la chambre C. Enfin, l'étanchéité entre le piston 5 et l'alésage du corps peut être améliorée en utilisant un ou plusieurs segments, des joints ou une succession de cavités augmentant la perte de charge. Dans tous les cas, le caractère modulaire du tendeur de l'invention permet d'envisager de le configurer aisément à ses conditions d'utilisation en agissant, de façon appropriée, sur chacun ou certains de ses éléments constitutifs. Grâce au procédé de l'invention, on peut fabriquer un nombre important de corps et de pistons et adapter les caractéristiques mécaniques et/ou fluidiques des sous-ensembles associés en fonction des conditions d'utilisation du tendeur. La fabrication du tendeur de l'invention est particuliè- rement simple. Les pièces d'extrémité 12, 13, 112 ou 113 des sousensembles 10 ou 110 peuvent être moulées ainsi que, dans certains cas, le corps 2 ou équivalent. Le ressort 11 ou 111 est une pièce standard et le disque 15 ou 115 peut être réalisé par découpage. La coupelle 14 ou 114 peut être fabriquée par emboutissage. Les techniques envisagées ci- dessus sont simples et leur prix de revient est bien contrôlé. REVENDICATIONS 1. Tendeur hydraulique pour lien sans fin, notamment pour chaîne de transmission de moteur à combustion interne, ledit tendeur comportant un corps délimitant un logement cylindri- que, un piston creux coulissant dans ledit logement, une chambre de haute pression délimitée par ledit logement et ledit piston et des moyens de charge élastique dudit piston à l'opposé du fond dudit logement, caractérisé en ce que lesdits moyens de charge élastique (11; 111) constituent, conjointement avec des moyens (13-15; 113-115) formant clapet anti-retour et avec des moyens (12, 13; 113) d'appui respectif contre ledit piston (5) et/ou contre ledit fond (3a; 103a), un sous- ensemble autonome (10; 110) apte à être introduit à l'état monté dans ladite chambre (C). 2. Tendeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit sousensemble (10; 110) comprend un support (13; 113) apte à être disposé en appui contre ledit fond (3a; 103a), ledit support étant percé d'un canal (13c; 113c) d'alimentation de ladite chambre (C), à partir d'un conduit (4; 104) prévu dans ledit corps (2; 102), alors que ledit support est équipé desdits moyens (14-15; 114-115) formant clapet anti-retour et solidaire desdits moyens de charge élastique (11; 111). 3. Tendeur selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens formant clapet anti-retour comprennent un obturateur (15; 115) mobile dans un espace de débattement (E) ménagé entre le débouché dudit canal (13c; 113c) et un organe de retenue (14; 114) monté serré autour dudit support (13; 113). 4. Tendeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe de retenue (14; 114) est percé d'au moins un orifice radial (14c; 114c) de passage (F1) d'un fluide d'actionnement dudit tendeur en direction de ladite chambre (C) et d'au moins un orifice axial (14d; 114d) de passage (F2) dudit fluide en provenance de ladite chambre. 5. Tendeur selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit orifice axial (14d; 114d) a des dimensions (dl, dl,4) inférieures aux dimensions maximales (d15l, d_,S) dudit obturateur (15; 115). 6. Tendeur selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit support (13) forme un siège annulaire (13d) d'appui dudit obturateur (15), ledit siège étant pourvu d'un bourrelet déformable (13e). 7. Tendeur selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit support (113) forme un siège annulaire (113d) d'appui dudit obturateur (115), ledit siège étant pourvu d'un chanfrein (113e) bordant le débouché dudit canal d'alimentation (113c). 8. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens (12, 13; 113) d'appui respectif contre ledit piston (5) et contre ledit fond (3a; 103a) sont pourvus de surfaces de portée (12a, 13a; 113a) contre ledit piston et ledit fond globalement tronconiques. 9. Tendeur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un au moins (113) desdits moyens d'appui est pourvu, sur sa surface globalement tronconique (113a), d'au moins un bourrelet déformable (113f, 1132) d'appui contre ledit piston ou ledit fond (103a). 10. Système de distribution pour moteur, notamment moteur à combustion interne, comportant une chaîne de distribution (7), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un tendeur (1) conforme à l'une des revendications précédentes pour la tension de ladite chaîne. 11. Procédé de fabrication d'un tendeur hydraulique pour lien sans fin, notamment pour chaîne de transmission de moteur à combustion interne, ledit tendeur comportant un corps délimitant un logement cylindrique, un piston creux coulissant dans ledit logement et des moyens de charge élastique dudit piston à l'opposé du fond dudit logement, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: - associer, en fonction des caractéristiques recherchées dudit tendeur, lesdits moyens de charge élastique (11; 111) avec des moyens (13-15; 113-115) formant clapet antiretour et des moyens (12, 13; 113) d'appui respectif contre ledit piston (5) et ledit fond (3a; 103a), en formant un sous-ensemble autonome (10; 110) et - introduire ledit sous-ensemble (10; 110) à l'état monté dans une chambre de haute pression (C) délimitée par ledit logement (3; 103) et ledit piston (5).