Brevet FR2837549A1 — publié le 20030926

L'invention a trait à une plaquette de guidage, à une 7' chaîne comprenant une telle plaquette et à un moteur équipé d'une telle chaîne. Une chaîne d'entraînement peut être utilisée pour la transmission d'un mouvement et, en particulier, pour la synchronisation des éléments constitutifs d'un système de distribution dans un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile. Il est connu de EP-A-1 072 816 de prévoir, dans une plaquette de guidage de chaîne d'entraînement, un évidement qui s'étend à partir d'un bord externe de la plaquette en direction du bord opposé, entre des orifices de passage d' axes d' articulation de cette plaquette avec d' autres plaquettes, dites internes, utilisées pour constituer les maillons de la chaîne. La plaquette externe ou de guidage connue de EP-1 072 816 fonctionne de façon correcte mais a un poids relativement important, ce qui influe négativement sur son inertie et sur le comportement dynamique d'une chaîne comprenant un grand nombre de telles plaquettes! En outre, les outils de fabrication d'une telle plaquette externe doivent être produits au moyen de plusieurs opérations d'usinage, avec des manipulations afférentes. Il en résulte des risques d'erreur lors des opérations d'usinage et de contrôle. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier la présente invention en proposant une plaquette de guidage pour une chaîne d'entraînement du type précité dont la gamme de fabrication peut être optimisoe, alors qu'elle présente d'excellentes propriétés mécaniques et une inertie compatible avec des accélérations relativement importantes, par exemple au niveau d'un pignon d'un système de distribution dans un moteur. Dans cet esprit, l' invention concerne une plaquette de guidage pour une chaîne d'entraînement, cette plaquette étant pourvue de deux orifices de passage d'un axe d'articulation, chaque orifice ayant une forme globalement triangulaire, avec des bords sensiblement identiques, en forme d'arc de cercle et concaves, cette plaquette étant pourvue d'un évidement qui s'étend à partir d'un bord externe de la plaquette, en direction d'un bord opposé, entre ces orifices. Cette plaquette est caractérisce en ce qu'elle comporte, de part et d'autre de l'évidement précité, deux séries de deux bords convexes en forme d'arc de cercle, chacun de ces bords convexes étant centré sur le centre géométrique d' un bord concave d' un orifice triangulaire de passage d'un axe d' articulation. Grâce à l'invention, un même centre géométrique est utilisé pour définir l'un des bords concaves d'un orifice de passage d' un axe d' articulation et l'un des bords convexes de la plaquette au voisinage de cet orifice, ce qui permet de réaliser des outils de découpe de ces bords par usinage, sans avoir à déplacer l'ébauche de l'outil en cours de fabrication. De la même façon, les opérations de contrôle dimensionnel de ces outils et de ces bords peuvent être effectuées en prenant un même point de référence. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l' invention, cette plaquette incorpore une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - La plaquette forme, entre l'un de ses bords convexes et le bord concave de l'orifice voisin centré sur le même centre géométrique, une bande en forme de section d'anneau, centrée sur le même centre géométrique et de largeur sensiblement constante. Cette bande permet de résister efficacement aux contraintes mécaniques subies par la plaquette, notamment lors de l'emmanchement de l'axe d' articulation qui est ensuite fretté dans l' orifice à section globalement triangulaire. - Selon le cas, le centre géométrique commun peut être situé au voisinage du bord externe de la plaquette ou entre l' orifice triangulaire et un axe médian de la plaquette, situé à mi-distance entre les deux orifices à section triangulaire. - Les rayons de courbure des bords convexes de la plaquette ménagée sur un même côté de l'évidement sont sensiblement égaux. - Il est prévu un bord de transition ménagé entre deux bords convexes formés sur un même côté de l'évidement, ce bord de transition étant également circulaire et convexe et ayant un rayon de courbure plus petit que les rayons de courbure respectifs des deux bords convexes entre lesquels il est ménagé. - Il est prévu un bord de transition ménagé entre l'un des bords convexes de la plaque et le bord de l'évidement précité, ce bord de transition étant également circulaire et convexe et ayant un rayon de courbure plus petit que celui du bord convexe précité. - Le bord de transition précité est tangent aux bords entre lesquels il est ménagé. On peut, en outre, prévoir que le rayon de courbure des bords de transition a une valeur égale à e + 0,365 mm, ou e est l'épaisseur de la plaquette. L'invention concerne également une chaîne à plaquette qui comprend au moins une plaquette externe ou de guidage telle que précédemment décrite. Une telle chaîne peut être utilisée dans des conditions sévères, alors qu'elle est fabriquée de façon relativement aisée, avec des tolérances sat is fai santes et que les contraintes mécaniques dues au frettage des axes emmanchés dans les orifices à section triangulaire sont réparties de facon sensiblement uniforme dans la matière constitutive de ces plaquettes externes. L'invention concerne enfin un moteur, notamment un moteur à combustion interne, équipé d'une chaine telle que précédemment décrite. Un tel moteur fonctionne dans des conditions optimisées de transmission des efforts de traction de la chaine. L' invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d' un mode de réalisation d' une chaine conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une représentation schématique en perepective éclatée d'un tronçon d'une chaîne conforme à l' invention et - La figure 2 est une vue de face, à plus grande échelle, d'une plaquette de guidage utilisée dans la chaîne de la figure 1. La chaîne 1 représentée sur les figures est destinée à être utilisée dans un moteur à combustion interne de véhicule automobile. Elle est formée de plaquettes 2 et d'axes 3 destinés à être assemblés ensemble. Plus précisément, les plaquettes 2 se répartissent en plaquettes de guidage ou plaquettes externes 20 et en plaquettes intermédiaires ou plaquettes internes 120. Les -axes 3 peuvent être des axes longs 30, destinés à coopérer avec des plaquettes 20 et 120, ou des axes courts 130 destinés à coopérer uniquement avec des plaquettes 120. Les plaquettes de guidage 20 sont chacune pourvues deux orifices 21 et 22 de passage d'un axe 30. Les plaquettes 120 sont chacune pourvues de deux orifices 121 et 122 dans lesquels peuvent être reçus à la fois un axe 30 et un axe 130. On a représenté, avec les axes géométriques X1 et X2, la position de l' axe géométrique d'un axe 30 requ dans les orifices 21 ou 22 en configuration montée de la chaîne. On a représenté, avec les axes géométriques X3 et X4 la position de l' axe géométrique d' axes 130 reçus dans les orifices 121 et 122 des plaquettes 120 en configuration montée de la chaîne. Pour le reste, la chaîne 1, qui s'étend selon une direction perpendiculaire aux axes X1 à X4, fonctionne comme décrit dans EP-A-1 072 816. La plaquette 20 représentée à la figure 2 est réalisée dans une plaque de tôle. Elle pourrait également être réalisée par empilement de plaquettes élémentaires ayant toutes sensiblement la même épaisseur, ces plaquettes élémentaires étant alors en tôle et pouvant être pré- traitées, par exemple trempées, afin d'améliorer leur résistance. Chaque orifice 21 ou 22 a une forme globalement triangulaire. L' orifice 21 est ainsi défini par trois bords B1, B2 et B3 en forme d'arc de cercle et dont la concavité est tournée vers l'intérieur de l'orifice 21. On note respectivement C1, C2 et C3 les centres géométriques des bords s1, s2 et B3. Les rayons de courbure R1, R2 et R3 des bords B1, B2 et B3 ont la même valeur. Des zones de raccordement arrondies Z1, Z2 et Z3 sont respectivement prévues entre les bords B1, B2 et B3, avec des rayons de courbure plus petits que les rayons R1 à R3. On note 23 le bord de la plaquette 20 destiné à être orienté vers les centres de courbure de la trajectoire de la chaîne 1. En d'autres termes, le bord 23 constitue le bord interne de la plaquette 20 orienté vers le centre des pignons avec laquelle coopère la chaîne 1. Ce bord est courbe et a une concavité orientée en direction des orifices 21 et 22. On note 24 le bord externe de la plaquette 20, c'est- à-dire son bord opposé au bord 23. Le bord 24 est destiné à être orienté à l'opposé des centres de courbure de la trajectoire de la chaîne 1. On note X-X' un axe médian de la plaquette 20. On note Y-Y' un axe perpendiculaire à l' axe X-X' et passant par les centres des orifices 21 et 22. On note respectivement 241 et 242 les parties du bord 24 les plus éloignées de l'axe Y-Y', ces parties étant respectivement ménagées au niveau des orifices 21 et 22. On note L une ligne imaginaire reliant les parties 241 et 242. Un évidement E est formé au niveau du bord 24, en ce sens que le bord 24 est concave et situé d'un même côté de la ligne L, de part et d'autre de l'axe X-X'. L'évidement E permet d'alléger sensiblement la plaquette 20 par rapport au cas o le bord 24 serait sensiblement aligné avec la ligne L, sans affaiblir la résistance mécanique de la plaquette 20. Au niveau de l'évidemment E, le bord 24 est symétrique par rapport à l'axe X-X'. On note B4 le bord de la plaquette 20 au-delà de la partie 241 par rapport à l'axe X-X,. On note B5 le bord de la plaquette 20 en dessous de l'orifice 21 à la figure 2 Le bord B4 est en forme d'arc de cercle centré sur le point C1. On note R4 le rayon du bord B4. Le bord B5 est. quant à lui, en forme d'arc de cercle centré sur le point C2. On note R5 son rayon. Les rayons R4 et Rs ont la même valeur. Comme les bords B4 et B5 sont centrés sur le point géométrique C, ils peuvent être obtenus par découpage d'une ébauche au moyen d'outils de type poinçon et matrice dont les bords correspondants sont obtenus par usinage pratiquement en même temps, sans manipulation ou déplacement du poinçon ou de la matrice en cours de fabrication, ce qui améliore la précision de la fabrication et du contrôle subséquent. De la même façon, comme les bords Bz et s5 sont centrés sur le même point C2, ils peuvent être réalisés par d'autres parties de la matrice et du poinçon obtenues sans manipulation excessive, do une diminution des risques d'erreur dans les opérations d'usinage de ces outils et de contrôle. Un bord de transition B6 est ménagé entre les bords B4 et B5 et à un rayon de courbure R6 dont la longueur est égale à l'épaisseur e de la plaque 20 augmenté de 0,365 mm. Le bord B6 est tangent aux bords B4 et B5. De la même façon, un bord de transition B7 est ménagé entre le bord B4 et la partie 243 du bord 24 constituant la limite de l'évidement E. Le bord de transition B7 qui est circulaire comme le bord B6, à un rayon de courture R7 dont la longueur est égale à celle du rayon R6. Le bord B7 est tangent au bord B4 et à la partie 243 du bord 24. Compte tenu de ce qui précède, il est défini entre les bords B1 et B4 une zone Z4 en forme de secteur d'anneau centré sur le point C1. De la même façon, il est défini entre les bords B2 et B5 une zone Z5, également en forme de secteur d'anneau, mais centrée sur le point C2. On note respectivement L4 et s la largeur des zones Z4 et Z5. Les largeurs L4 et L5 sont égales et, en pratique, leur valeur est choisie en fonction de l'épaisseur e de la plaque 20. Grâce aux caractéristiques mentionnées ci-dessus, on peut répartir uniformément les contraintes mécaniques autour de l'orifice 21, ces contraintes résultant du frettage d'un axe 30 dans cet orifice. Il est en effet essentiel que ces contraintes soient efficacement réparties afin d'éviter un décalage de l' orifice 21 le long de l'axe X-X' ou perpendiculairement à celui-ci, ce qui pourrait avoir une influence sur le pas réel des maillons de la chaîne 1. En outre, une bonne répartition des efforts dus au frettage permet d'éviter des amorces de rupLure au niveau des zones de raccordement Z1, Z2 et Z3 entre les bords de l' orifice 21. La géométrie de la plaquette 20 au niveau et autour de l'orifice 22 est symétrique de celle décrite ci-dessus en référence à l'orifice 21, ce qui permet d'obtenir les mêmes avantages. On note B'1 à B' 3 les bords de l'orlfice 22, C1 à C3 leurs centres géométriques et R' 1 à R' 3 leurs rayons. On note B'4 et B'5 les bords convexes et en arc de cercle de la plaquette 20 autour de l' orifice 22. Ces bords B'4 et B's sont respectivement centrés sur les points C'1 et C' 2 On note R' 4 et R' 5 les rayons des bords B' 4 et B's. Des bords de transition B'6 et B'7 sont respectivement définis entre les bords B' 4 et B' 5, d'une part, et entre le bord B'4 et la partie 243 du bord 24. Deux zones Z'4 et Z'5 sont définies entre les bords B'1 et B'4 d'une part, B'2 et B'5 d'autre part, avec les mêmes caractéristiques que les zones Z4 et Z5 L'invention permet donc d'optimiser les propriétés mécaniques de la plaquette 20, alors que sa masse et son inertie sont réduites au maximum. REVENDI CATIONS 1. Plaquette de guidage pour une chaîne d'entraînement, ladite plaquette étant pourvue de deux orifices de passage d'un axe d'articulation, chaque orifice ayant une forme globalement triangulaire, avec des bords sensiblement identiques, en forme d' arc de cercle et concaves, ladite plaquette étant pourvue d'un évidement qui s'étend, à partir d'un bord externe de ladite plaquette, en direction d'un bord opposé, entre lesdits orifices, caractérisée en ce que ladite plaquette comporte, de part et d'autre dudit évidemment (E), deux séries de deux bords convexes (B4, B5, B'4, B'5) en forme d'arc de cercle, chacun desdits bords convexes étant centré sur le centre géométrique (C1, C2, C'1, C'2) d'un bord concave (B1, B2, B'1, B'2) d'un orifice triangulaire (21, 22). 2. Plaquette selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite plaquette forme, entre l'un (B4, B5, B'4, B'5) -20 de ses bords convexes et le bord concave (B1, B2, B'1, B'2) de l' orifice voisin (21, 22) centré sur le même centre géométrique (C1, C2, C'1, C'2), une bande (Z4, Z5, Z'4, Z'5) en forme de secteur d'anneau, centrée sur ledit centre géométrique et de largeur (L4, L5) sensiblement constante. 3. Plaquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit centre géométrique (C2, C' 2) est situé au voisinage dudit bord externe (24) de ladite plaquette (20). 4. Plaquette selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisce en ce que ledit centre géométrique (C1, C'1) est situé entre ledit orifice triangulaire (21, 22) et un axe médian (X-X') de ladite plaquette (20). 5. Plaquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les rayons de courbure À (R4, R5, R'4, R'5) desdits deux bords convexes (B4, B5, B'4, B'5) ménagés sur un même côté dudit évidemment (E), sont sensiblement égaux. 6. Plaquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un bord de transition (B6, B' 6) ménagé entre deux bords convexes (B4, B5, B'4, B'5) formés sur un même côté dudit évidement, ledit bord de transition étant également circulaire et convexe et ayant un rayon de courbure plus petit que les rayons de courbure respectifs (R4, R5, R'4, R'5) des deux bords convexes entre lesquels il est ménagé. 7. Plaquette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il comprend un bord de transition (B7, B'7) ménagé entre l'un (B4, B'4) desdits bords convexes de ladite plaquette et le bord (243) dudit évidemment (E), ledit bord de transition étant également circulaire et convexe et ayant un rayon de courbure plus petit que celui (R4, R'4) dudit bord convexe de ladite plaquette. 8. Plaquette selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisoe en ce que ledit bord de transition (B6, B7, B'6, B'7) est tangent aux bords (B4, B5, B'4, B'5, 243) entre lesquels il est ménagé. 9. Plaquette selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les rayons de courbure desdits bords de transition (B6, B7, B'6, B'7) ont une valeur égale à e + 0,365 mm, o e est l'épaisseur de ladite plaquette (20). 10. Chaîne à plaquettes, caractérisoe en ce qu'elle comprend au moins une plaquette de guidage (20) selon l'une des revendications précédentes. 11. Moteur, notamment moteur à combustion interne, pour véhicule automobile, équipé d'une chaîne (1) selon la