Brevet FR2853032A1 — publié le 20041001

Domaine de l'invention La présente invention concerne un entraînement par roue de friction notamment destiné à l'entraînement par une liaison de friction d'un équipement de moteur à combustion interne comprenant un galet de 5 pression monté sur roulement, réglable et fonctionnant comme roue de friction. Cet entraînement par roue à friction comprend un galet de pression monté sur roulement, réglable, et fonctionnant comme roue de friction. Cet entraînement par roue de friction est notamment destiné à l'entraînement par une liaison par friction d'un équipement de moteur à 10 combustion interne. Un ressort est prévu pour avoir un appui par la force du galet de pression fonctionnant comme roue à friction. Etat de la technique On connaît des entraînements par roue à friction du type défini ci-dessus dans la construction mécanique et dans la construction 15 automobile. Ces entraînements sont destinés à différentes applications. Selon le document DE 196 35 808 AI, on connaît un entraînement par roue à friction en forme d'entraînement complémentaire pour une roue de véhicule. Cet entraînement par roue à friction, connu, a pour fonction de soutenir ou d'assister le cas échéant l'entraînement conventionnel du vé20 hicule. La construction de l'entraînement par roue à friction comprend un moteur électrique qui entraîne une roue à friction par l'intermédiaire d'une transmission; cette roue est réglable en fonction de la demande dans la direction de la jante de la roue. L'entraînement par roue à friction ainsi mis en oeuvre assiste ainsi l'entraînement classique de la roue si par 25 exemple, à cause d'un manque d'adhérence, l'entraînement avant du véhicule est influencé ou si la force d'entraînement ne suffit pas pour des roues entraînées de manière classique, pour passer une pente. Cet entraînement par roue à friction comprenant un moyen d'entraînement distinct présente une construction compliquée, coûteuse, et constitue de plus une 30 source d'incidents supplémentaires. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un entraînement de roue à friction susceptible d'être branché ou débranché et qui s'utilise entre un organe de sortie existant et un organe d'entraînement. 35 Exposé et avantage de l'invention A cet effet, l'invention concerne un entraînement à roue à friction du type défini cidessus, caractérisé en ce que le galet de pression relié à un levier tendeur est monté pivotant entre une position neutre et une position de fonctionnement, le galet de pression étant soutenu en position de fonctionnement par un actionneur d'un organe de réglage à l'aide d'un ressort ou d'un système tendeur, par une liaison par la force à la fois avec un organe d'entraînement et avec un organe de sortie. 5 L'entraînement par roue à friction selon l'invention permet d'entraîner un organe comme par exemple un accessoire ou équipement d'un moteur à combustion interne sans nécessiter d'arbre d'entraînement distinct. L'entraînement a roue à friction selon l'invention permet une construction compacte et les différents composants, le galet de pres10 sion, le levier tendeur, le ressort et l'organe d'actionnement qui forme un actionneur, sont réalisables totalement sous la forme d'un ensemble. Cela permet une fabrication en grande série d'un tel composant et de l'adapter par exemple à la demande à un moteur à combustion interne. L'entraînement par roue à friction selon l'invention permet, grâce à sa 15 construction non complétée au préalable, un montage simple, de sorte que l'invention permet globalement la réalisation d'un entraînement économique par roue à friction. De manière avantageuse, l'entraînement par roue à friction selon l'invention, destiné à l'entraînement de la pompe à liquide de refroi20 dissement d'un moteur à combustion interne, permet de brancher le cas échéant la pompe à eau et de la couper de nouveau. Ce moyen permet d'optimiser la consommation tout en diminuant l'usure, car la phase de montée en température du moteur à combustion interne peut être réduite considérablement et en même temps cela réduit l'usure gênante des piè25 ces. L'invention permet d'activer la pompe à agent de refroidissement seulement lorsqu'on atteint une température définie des pièces du moteur à combustion interne. Comme indicateur on peut notamment utiliser la température d'huile et/ou la température du liquide de refroidissement d'un moteur à combustion interne. Cette caractéristique améliore d'une 30 part le comportement au démarrage du moteur à combustion interne et permet ainsi de neutraliser le composant car pendant la phase de démarrage on neutralise la pompe à liquide de refroidissement et d'autre part cela permet de réduire la consommation en carburant du moteur à combustion interne. Une construction avantageuse de l'entraînement par roue à friction selon l'invention comprend un levier tendeur pivotant autour d'un axe de pivotement installé entre les extrémités du levier tendeur. Une extrémité du levier tendeur porte le galet de pression et l'extrémité opposée du levier tendeur comporte un ressort. Un second organe de réglage complémentaire ou un actionneur est articulé au levier tendeur entre l'axe de rotation et une extrémité du levier de serrage. Le ressort associé au levier tendeur est de préférence réalisé 5 comme un ressort de compression. La disposition et le montage du ressort de compression est prévu selon l'invention de sorte que le levier tendeur est sollicité par la force à la fois dans la direction de la position neutre et dans la direction de la position de fonctionnement. La fonction du ressort de compression se met en oeuvre du fait que pratiquement l'angle de pi10 votement qui correspond pour le levier tendeur, partant d'une position médiane instable, indifférente, se fait vers les deux positions d'extrémité, soit la position neutre, soit la position de fonctionnement du galet de pression. En outre, l'invention concerne un rapport de bras de levier > 15 1,5:1 entre la longueur comprise entre l'axe de rotation du levier tendeur et le galet de pression et la longueur entre l'axe de rotation et le point d'articulation du ressort. Cette construction garantit d'une part une efficacité suffisante du ressort et d'autre part elle limite la course de l'organe de réglage ou de l'actionneur entre la position neutre et la position de 20 fonctionnement. Comme organe de réglage on utilise de préférence un organe d'actionnement actif ou actionneur hydraulique ou pneumatique pour déplacer le levier tendeur. De manière avantageuse, on peut relier pour cela un moteur d'actionnement au levier tendeur par l'intermédiaire 25 d'une broche filetée. En variante, l'invention comprend en outre un organe de réglage à effet passif permettant une commutation, un basculement du galet de pression de la position neutre dans la position de fonctionnement ou un basculement dans la direction inverse. De tels organes de réglage garantissent le déplacement du galet de pression en prenant en compte au 30 moins un paramètre du moteur à combustion interne tel que par exemple la température de l'huile ou celle du liquide de refroidissement du moteur à combustion interne. L'entraînement par roue de friction selon l'invention, destiné de préférence à l'entraînement d'au moins un équipement ou acces35 soire, peut être combiné selon l'invention à un entraînement par moyen de traction permettant d'entraîner d'autres équipements du moteur à combustion interne. De préférence, à cet effet, en position de fonctionnement, le galet de pression est appliqué contre le côté extérieur, à un dos de moyen de traction au niveau de l'organe d'entraînement, selon un appui par la force. De manière préférentielle, l'organe de sortie, l'organe d'entraînement et le galet de pression, sont des disques d'entraînement de forme essentiellement cylindrique. Cette réalisation constructive permet 5 d'avoir de façon avantageuse une surface de contact importante qui garantit un entraînement à faible patinage entre les composants qui s'appuient les uns sur les autres par une liaison par la force. Comme moyen permettant un entraînement plus silencieux et avec moins de patinage, le galet de pression est muni d'une enveloppe 10 extérieure élastique caoutchoutée et le galet de pression s'appuie directement contre les disques de roulement de l'organe d'entraînement et de l'organe de sortie ou organe entraîné. En variante, l'invention concerne également un galet de pression métallique qui coopère directement avec les poulies de roulement de l'organe d'entraînement et de l'organe entraî15 né; ces poulies comportent chacune une enveloppe extérieure caoutchoutée. En outre, l'invention concerne un entraînement à roue de friction dont tous les composants coopèrent, à savoir l'organe d'entraînement, l'organe de sortie ou organe entraîné ainsi que le galet de pression et ont chaque fois une enveloppe extérieure caoutchoutée. L'application de l'entraînement par roue à friction selon l'invention à l'entraînement d'un équipement, notamment de la pompe à liquide de refroidissement d'un moteur à combustion interne, prévoit que le galet de pression soit d'une part appuyé contre la roue entraînée, reliée au vilebrequin et d'autre part par une liaison par la force à la roue 25 d'entraînement de la pompe à liquide de refroidissement. Pour appliquer l'entraînement par roue de friction selon l'invention à l'entraînement d'une pompe à liquide de refroidissement, il est intéressant que le galet de pression soit d'une part appuyé directement contre la roue d'entraînement de la pompe à liquide de refroidissement, 30 roue munie d'une enveloppe extérieure caoutchoutée et d'autre part pour qu'il y ait un appui direct contre la roue entraînée, du vilebrequin, entourée par un moyen de traction. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la roue de sortie du vilebrequin est munie de deux plans d'entraînement dis35 tincts. Ainsi, le premier plan d'entraînement de la roue d'entraînement de sortie définit le vilebrequin pour l'entraînement par roue de sortie, roue contre laquelle s'appuie le galet de pression d'une manière directe ou indirecte. Un second plan d'entraînement prévu pour un moyen d'entraînement par un moyen de traction sert à l'entraînement d'autres équipements du moteur à combustion interne tels que par exemple un compresseur de climatisation, un générateur ou une pompe auxiliaire pour assister la direction. s En outre, selon l'invention, l'enveloppe extérieure caoutchoutée comporte au moins l'une des pièces telles que la roue de sortie, la roue d'entraînement ou le galet de pression munis chaque fois d'un profilage. Cette mesure a l'avantage que par exemple dans une zone de contact entre deux des composants évoqués ci-dessus on puisse évacuer plus raIo pidement l'eau pour arriver à un entraînement à faible patinage. Comme profil on utilise notamment au moins une rainure périphérique réalisée dans l'enveloppe extérieure élastique. En variante, l'invention concerne en outre un profil analogue à celui d'un pneumatique. L'entraînement par roue de friction selon l'invention permet 15 avantageusement une compensation des tolérances entre l'organe d'entraînement et l'organe de sortie et compense ainsi en particulier les défauts d'alignement de ces pièces. Pour cela, on réalise un montage avec du jeu du galet de pression sur le levier tendeur aboutissant à un alignement automatique du galet de pression par rapport à l'organe 20 d'entraînement et à l'organe entraîné. Pour optimiser le poids, différentes pièces de l'entraînement par roue de friction selon l'invention sont fabriqués en matière plastique. Il est par exemple intéressant de réaliser un étrier tendeur en matière plastique en le combinant de préférence à un galet de pression fabriqué en tôle 25 par un procédé d'emboutissage profond. Comme enveloppe extérieure élastique on utilise notamment un caoutchouc résistant à l'usure ou une matière plastique correspondante qui enveloppe le galet de pression et/ou le disque de passage de l'organe d'entraînement ou de l'organe entraîné. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un entraînement par roue à friction combiné à un moyen de traction d'un moteur à combustion interne représenté schématiquement. Ainsi: - la figure i montre l'entraînement par roue à friction en position neutre, - la figure 2 montre l'entraînement par roue à friction en position de fonctionnement. Description détaillée de modes de réalisation La figure i montre un entraînement par roue de friction l coopérant avec un entraînement à moyen de traction 2 d'un moteur à combustion interne non détaillé. L'entraînement à roue par friction l et 5 l'entraînement par moyen de traction 2 sont destinés à l'entraînement d'accessoires ou d'équipements d'un moteur à combustion interne. L'entraînement à roue de friction i comprend un galet de pression 3 installé à rotation sur l'extrémité 4 d'un levier tendeur 5, pivotant. L'extrémité opposée à celle du galet de pression 3 du levier tendeur 5 est 10 reliée à un ressort 7 en forme de ressort de pression lui-même articulé à l'extrémité 8 du levier tendeur. L'axe de rotation 6 du levier tendeur 5 est décalé par rapport au milieu, ce qui donne des bras de levier de longueurs différentes. Le bras de levier le plus long correspondant à la mesure (li) définit l'intervalle entre l'axe de rotation 6 et l'extrémité 4 du levier ten15 deur. La longueur (1l) est supérieure à celle du petit bras de levier caractérisé par la longueur (12). Cette longueur correspond à la distance entre l'axe de rotation 6 et l'extrémité 8 du levier tendeur. L'entraînement par roue de friction l est prévu pour l'entraînement par une liaison par friction de l'organe d'entraînement 9 20 qui correspond de préférence à une pompe à liquide de refroidissement. L'entraînement à roue de friction i est distinct de l'entraînement par un moyen de traction 2, ce dernier servant également à l'entraînement de différents équipements ou accessoires. Lorsque l'entraînement à roue de friction i de la figure i est basculé en position neutre et est appuyé à la 25 fois contre l'organe d'entraînement 10 d'un disque d'entraînement relié au vilebrequin du moteur à combustion interne et appuyé par une liaison par la force à l'organe d'entraînement 9 également en forme de disque de roulement, on réalise l'entraînement de la pompe à liquide de refroidissement. Lorsqu'on bascule l'entraînement à roue de friction 1, notamment le galet 30 de pression 3 dans le sens des aiguilles d'une montre, un organe de réglage il est installé d'un côté, par exemple dans le carter du moteur à combustion interne, et son autre extrémité est articulée au levier tendeur 5. Comme organe de réglage il on utilise notamment un vérin 35 d'actionnement à commande hydraulique ou pneumatique. En variante, on peut également utiliser comme organe d'actionnement actif l l un moteur électrique relié directement ou indirectement par une broche à vis au levier tendeur 5. La position représentée en trait interrompu correspond à celle du levier tendeur 5 pour la position de fonctionnement; dans cette position, le galet de pression 3 est appuyé par une liaison de force contre l'organe d'entraînement 5 et contre l'organe de sortie 10. La construction et le montage de l'entraînement à roue de friction 1, en particulier la posi5 tion de l'axe de rotation 6 ainsi que l'articulation du ressort 7 à l'extrémité 8 du levier tendeur et un coin de fixation 12 garantit la concordance des angles de réglage " a " et " ( ". Ces angles correspondent respectivement à une position médiane indifférenciée du levier tendeur 5 (cette position correspond à l'alignement entre le point de fixation 12 et l'axe de rotation 6) 10 et règle la position neutre " cc " ou la position de fonctionnement " f ". Cette disposition permet à un ressort 7, notamment réalisé comme ressort de compression, de solliciter le levier tendeur 5 et ainsi le galet de pression 3 à la fois en position neutre et en position de fonctionnement avec une force concordante. L'organe de réglage 11 se commande de préférence selon des paramètres de fonctionnement, cet organe basculant le galet de pression 3 de la position neutre représentée à la figure 1 dans la position de fonctionnement. Pour cela, l'organe de réglage 11 est relié à un appareil de commande 13 qui détecte, par exemple à l'aide de capteurs non représen20 tés à la figure 1, la température de l'huile du moteur et/ou celle de l'agent de refroidissement du moteur à combustion interne et en cas de dépassement de valeurs limites définies, on déclenche le déplacement de l'organe de pression 3 par l'intermédiaire de l'organe de réglage 11. L'entraînement avec moyen de traction 2 a pour fonction 25 d'entraîner d'autres équipements tels qu'un compresseur de climatisation 14 ainsi qu'un générateur 15. Pour cela, un moyen de traction 16 relie toutes les poulies correspondantes de l'entraînement par moyen de traction 2 telles que la poulie reliée au vilebrequin et formant l'organe de sortie 10 ainsi que d'autres poulies du compresseur de climatisation 14 et du 30 générateur 15. En outre, l'entraînement par moyen de traction 2 passe sur un galet de renvoi 17. La figure 2 montre l'entraînement par roue de friction 1 en position de fonctionnement. Dans cette position, le galet de pression 3 est appuyé par une liaison de force à la fois contre l'organe de sortie 10 et 35 contre l'organe d'entraînement 9. En variante de la figure 1, le galet de pression 3 est muni d'une enveloppe élastique 18 permettant un entraînement optimisé du point de vue du bruit et du patinage de l'organe d'entraînement 9, de la pompe à agent de refroidissement. De plus, pour compenser les tolérances et avoir un galet de pression 3 qui se règle automatiquement, il est prévu que le levier tendeur 5 soit articulé avec du jeu. Pour cela, l'axe 19 du galet de pression 3 présente du jeu dans le trou oblong 20 du levier tendeur 5. NOMENCLATURE 1 entraînement par roue de friction 2 entraînement par moyen de traction 3 galet de pression 4 extrémité du levier tendeur levier tendeur 6 axe de rotation 1o 7 ressort 8 extrémité du levier tendeur 9 organe d'entraînement organe de sortie 11 organe de réglage 15 12 point de fixation 13 appareil de commande 14 compresseur de climatisation générateur 16 moyen de traction 20 17 galet de renvoi 18 enveloppe 19 axe trou oblong REVENDICATIONS 10) Entraînement par roue de friction notamment destiné à l'entraînement par une liaison de friction d'un équipement de moteur à combustion interne comprenant un galet de pression (3) monté sur roulement, réglable et fonctionnant comme roue de friction, caractérisé en ce que le galet de pression (3) relié à un levier tendeur (5) est monté pivotant entre une position neutre et une position de fonctionnement, le galet de pression (3) étant soutenu en position de fonctionnement par 10 un actionneur d'un organe de réglage (11) à l'aide d'un ressort (7) ou d'un système tendeur, par une liaison par la force à la fois avec un organe d'entraînement (9) et avec un organe de sortie (10). 2 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le levier tendeur (5) pivote autour d'un axe de rotation (6) prévu entre les extrémités (4, 8) du levier tendeur, et une première extrémité de levier tendeur (4) porte le galet de pression (3) et l'autre extrémité (8) du levier tendeur est reliée de manière articulée au ressort (7), et l'organe de réglage 20 (11) est installé sur le levier tendeur (5) entre l'axe de rotation (6) et l'extrémité (4) du levier tendeur. 30) Entraînement par roue à friction selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' un ressort (7) fonctionnant comme ressort de pression est associé au levier tendeur (5), la position de montage du ressort permettant d'actionner le levier tendeur (5) par une liaison par la force à la fois dans sa position neutre et dans sa position de fonctionnement. 40) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, caractérisé par un rapport de levier 2 1,5:1 entre la mesure (hl) qui correspond à la distance entre l'axe de rotation (6) du levier tendeur (5) et la première extrémité (4) du levier tendeur et la mesure (12) représentant la distance entre 35 l'axe de rotation et l'autre extrémité (8) du levier tendeur. 50) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de réglage est actif (11) et sollicité hydrauliquement ou pneumatiquement, pour déplacer le levier tendeur (5) et le galet de pression (3) porté par celui-ci. 60) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de réglage (11) coopère avec un moteur d'actionneur. 70) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, io caractérisé par un organe de réglage passif (11) pour déplacer le levier tendeur (5) ou son galet de pression (3). 80) Entraînement par roue à friction selon la revendication 7, 15 caractérisé en ce que l'organe de réglage (11), passif, déplace en liaison avec un appareil de commande (13), le galet de pression (3) en prenant en compte au moins un paramètre du moteur à combustion interne. 9 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, destiné à un moteur à combustion interne, caractérisé en ce que pour l'entraînement d'un équipement il est prévu un entraînement à roue à friction (1) qui coopère avec un moyen de traction (2) destiné à 25 l'entraînement d'autres équipements. 10 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'organe de sortie (10) et l'organe d'entraînement (9) sont des galets de 30 roulement contre lesquels s'appuie le galet de pression (3) lorsque l'entraînement à roue de friction (1) est en position de fonctionnement. 11 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 10, caractérisé en ce que le galet de pression (3) est muni d'une enveloppe (18) en forme d'enveloppe extérieure élastique pour s'appuyer indirectement contre les disques de roulement de l'organe d'entraînement (9) et de l'organe de sortie (10). 120) Entraînement par roue à friction selon la revendication 10, caractérisé en ce que le galet de pression (3) coopère directement avec les disques de roulement de l'organe d'entraînement (9) et de l'organe de sortie (10), ces disques ayant chaque fois une enveloppe extérieure élastique. 13 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 10, caractérisé en ce que les composants, à savoir l'organe d'entraînement (9) , l'organe de sortie (10) 10 ainsi que le galet de pression (3), comportent chaque fois une enveloppe élastique (18) concordante ou une enveloppe élastique extérieure. 14 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 11 ou 12 ou 13, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (18), en gomme, élastique, comprend au moins l'une des pièces suivantes: organe de sortie (10), organe d'entraînement (9) ou galet de pression (3) avec un profilage. 150) Entraînement par roue à friction selon la revendication 10, caractérisé en ce que le galet de pression (3) prévu pour l'entraînement de l'accessoire est appuyé pour une liaison par la force à la fois contre une roue de sortie portée par le vilebrequin, c'est-à-dire l'organe d'entraînement (10), d'un 25 moteur à combustion interne et contre une roue d'entraînement, c'est-àdire l'organe d'entraînement (9) de l'équipement. 16 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 15, caractérisé en ce que le galet de pression (3) est appuyé directement contre l'organe d'entraînement (9) et indirectement contre un moyen de traction (16) au niveau de l'organe de sortie (10). 170) Entraînement par roue à friction selon la revendication 15, 35 caractérisé en ce que la roue de sortie du vilebrequin comprend l'organe de sortie (10), deux plans d'entraînement décalés axialement l'un par rapport à l'autre, le premier pour le moyen de traction (2) et le second pour l'entraînement par roue à friction (1). 18 ) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le galet de pression (3) est fixé avec du jeu au levier tendeur (5) pour compenser les tolérances. 190) Entraînement par roue à friction selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que le levier tendeur (5) ainsi que différents composants du galet de pression (3) sont réalisés en matière plastique.