Brevet FR2893691A1 — publié le 20070525

SYSTEME DE MISE SOUS TENSION D'UNE COURROIE La présente invention concerne un système de mise sous tension d'une courroie. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'industrie automobile, notamment dans celui des moteurs à combustion interne dont certains accessoires sont entraînés par transmission par courroie depuis le vilebrequin. On entend par accessoires des organes tels que l'alternateur, le compresseur de climatisation, la pompe de direction assistée, etc. Dans la plupart des véhicules automobiles à moteur à combustion io interne, ces accessoires sont reliés par une courroie à une poulie du vilebrequin du moteur. D'une manière générale, lorsque qu'une courroie est entraînée par une poulie, il apparaît d'un côté de la poulie un brin tendu le long duquel la courroie est le siège d'une tension supérieure à la tension au repos, et de l'autre côté is de la poulie un brun mou le long duquel la courroie est plus lâche, la tension étant inférieure à la tension au repos. Les systèmes habituels de mise sous tension d'une courroie pour l'entraînement des accessoires d'un moteur à combustion interne comportent le plus souvent un galet tendeur à bras rotatif disposé sur le brin de la courroie 20 entre la poulie du vilebrequin et la poulie d'accessoire, de l'alternateur en particulier. Le rôle de ce galet tendeur est d'appliquer une tension complémentaire sur le brin mou afin d'éviter les effets néfastes d'une courroie qui resterait sous-tendue. Ces systèmes de mise sous tension connus donnent des résultats 25 satisfaisants dans des conditions de fonctionnement standard du moteur. Cependant, lorsqu'il s'agit d'applications plus sévères, telles que l'utilisation de moteurs très acycliques, la mise en oeuvre du système Stop & Start ou de la récupération d'énergie au freinage, les éléments de la transmission, à savoir la courroie, les galets tendeurs, ainsi que certains roulements et amortisseurs, sont soumis à des contraintes très importantes pouvant réduire leur durée de vie. Plus particulièrement, on constate que ces contraintes apparaissant dans la transmission sont principalement engendrées par l'inertie des accessoires, notamment l'alternateur ou alterno-démarreur dans le mode Stop & Start , en réponse à un couple acyclique fourni par le vilebrequin. A certains régimes, il peut même se produire des résonances entre différents éléments de la transmission, comme la courroie et les galets tendeurs, qui io provoquent une forte augmentation des efforts appliqués, des débattements et de la température que subissent ces éléments. En réalité, l'origine de ces difficultés se trouve dans le fait que le galet tendeur des systèmes classiques de mise sous tension d'une courroie doit assurer simultanément deux fonctions, à savoir l'application d'un effort de is tension sur la courroie et le rattrapage permanent de ses mouvements de débattement. Une conséquence de la prise en compte simultanée de ces deux fonctions est d'imposer au tendeur une large plage de fonctionnement, car il doit combiner une certaine amplitude de déplacement avec un certain niveau 20 d'effort de tension. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un système de mise sous tension d'une courroie qui permettrait de découpler les deux fonctions précitées du tendeur, de manière à réduire les contraintes sur les différents éléments de la transmission, ceci 25 grâce à un effet de filtration des acyclismes du vilebrequin. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit système comprend deux galets tendeurs, un élément élastique apte à générer un effort de tension, et un moyen de répartition d'effort apte à appliquer de manière dissymétrique ledit effort de tension sur 30 lesdits galets. Ainsi, comme on le verra en détail plus loin, l'action du système conforme à l'invention est décomposée à travers les deux galets tendeurs. Plus précisément, un des galets exerce l'effort principal qui assure la tension statique de la courroie, tandis que l'autre effectue le rattrapage des mouvements de la courroie produits sous l'effet des acyclismes du vilebrequin. L'élément élastique du système selon l'invention présente une plage de fonctionnement qui permet de fournir le niveau d'effort souhaité sur une course réduite. De préférence, ledit élément élastique de génération d'effort est un élément viscoélastique qui assure de plus un amortissement des déplacements en compression et en détente. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ledit moyen de io répartition d'effort est constitué d'une poutre reliant les deux galets tendeurs, ladite poutre étant reliée audit élément élastique par un pivot situé en position excentrée par rapport au milieu de ladite poutre. Dans ce mode de mise en oeuvre, l'élément élastique agit sur la poutre par l'intermédiaire du pivot. L'effort appliqué est réparti de manière is dissymétrique sur les galets tendeurs en fonction de la longueur des bras de levier : effort important et faible course sur le bras de levier le plus court, effort faible et course importante sur le bras de levier le plus long. En résumé, les avantages de l'invention sont les suivants : - réduction de la plage de fonctionnement nécessaire par la décomposition de 20 l'action du système de mise sous tension en deux fonctions distinctes : fonction de tension et fonction de rattrapage de mouvement, - obtention d'un effet de filtration des acyclismes du vilebrequin en autorisant la courroie à modifier localement sa longueur sur le brin mou ou le brin tendu, ce qui permet de stabiliser la vitesse de la courroie sur la poulie d'un autre 25 accessoire tel que l'alternateur, - réduction des débattements de l'élément élastique ou viscoélastique du système afin de limiter son échauffement par rapport à un tendeur traditionnel, - augmentation de l'angle d'enroulement sur la poulie du vilebrequin lorsque le couple est moteur. 30 La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. La figure 1 a est une vue de dessus d'un premier mode de réalisation d'un système de mise sous tension d'une courroie en phase d'accélération du vilebrequin. La figure 1 b est une vue de dessus du système de la figure 1 a en phase 5 de ralentissement du vilebrequin. La figure 2a est une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation d'un système de mise sous tension d'une courroie en phase d'accélération du vilebrequin. La figure 2b est une vue de dessus du système de la figure 2a en phase io de ralentissement du vilebrequin. Sur les figures 1 a et 1 b est représentée schématiquement une façade d'accessoires comprenant une poulie 1 de vilebrequin, une poulie 2 d'alternateur et une poulie 3 d'un autre accessoire comme le compresseur de climatisation. Ces poulies sont reliées entre elles par une courroie 10. is Ainsi que le montrent les figures précitées, la courroie 10 est mise sous tension au moyen d'un système 20 comprenant deux galets tendeurs 21a, 21b, un élément viscoélastique 23 apte à générer un effort de tension et un moyen 22, 24 de répartition d'effort apte à appliquer de manière dissymétrique l'effort de tension sur les galets 21a, 21b. Sur cette figure 1, le corps du bâti 20 n'est pas figuré. Pour autant, l'élément viscoélastique a une partie encastrée pour assurer le guidage du bras 23' (en translation dans la variante illustrée à la figure 1 ou en rotation dans la variante rotative) D'une manière générale, l'élément viscoélastique 23 comprend un composant élastique, tel qu'un ressort à mouvement linéaire ou rotatif, et un 25 amortisseur qui peut être du type hydraulique ou par friction. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 1 a et 1 b, ledit moyen de répartition d'effort est constitué d'une poutre rigide 22 reliant les deux galets tendeurs 21a, 21b et d'un pivot 24 reliant la poutre 22 à l'élément viscoélastique 23, situé en position excentrée par rapport au milieu de la 30 poutre 22. La dissymétrie recherchée dans la répartition d'effort sur les galets 21a, 21b est ainsi obtenue du fait de la différence entre les bras de levier auxquels sont soumis lesdits galets. La tension statique appliquée par le système 20 sur la courroie 10 reste globalement constante, mais peut varier localement en fonction du couple acyclique fourni par le vilebrequin à la courroie 10 par l'intermédiaire de la poulie 1. Le basculement des galets tendeurs 21a, 21b autour du point de pivot 24 permet à la courroie 10 d'absorber les acyclismes en modifiant son parcours dans une zone localisée, avec peu d'influence sur l'entraînement de l'alternateur 2. La figure 1 a montre la répartition des efforts (flèches en trait plein) et io des déplacements (flèches en trait pointillé) lorsque le vilebrequin accélère et que la courroie 10 est relâchée. L'effort transmis par le galet 21b est important tandis que son déplacement est faible, alors que l'effort transmis par le galet 21 a est faible mais son déplacement important. Lorsque le vilebrequin ralentit, l'inertie de l'alternateur 2 provoque une is tension du brin de la courroie 10. La figure 1 b montre que dans ce cas le sens du déplacement des galets 21 a, 21 b est inversé. De ce fait, l'élément viscoélastique 23 qui impose la tension sur la courroie 10 par l'intermédiaire des deux galets 21 a, 21 b subit un débattement réduit grâce à la démultiplication des bras de levier, ce qui limite son 20 échauffement par rapport aux systèmes habituellement utilisés Les figures 2a et 2b représentent une variante du mode de réalisation des figures 1 a et 1 b qui consiste à placer sur un autre brin un deuxième système 20' de mise sous tension de la courroie. L'effet combiné des deux systèmes 20 et 20' permet de stabiliser plus efficacement encore la vitesse de 25 la courroie 10 sur la poulie 2 d'alternateur, car les acyclismes du vilebrequin transmis à la courroie sont filtrés simultanément sur les deux brins. 25 REVENDICATIONS 1. Système de mise sous tension d'une courroie (10), caractérisé en ce que ledit système comprend deux galets tendeurs (21a, 21b), un élément élastique (23) apte à générer un effort de tension, et un moyen (22, 24) de répartition d'effort apte à appliquer de manière dissymétrique ledit effort de tension sur lesdits galets (21a, 21b). Io 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément élastique (23) de génération d'effort est un élément viscoélastique. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément 15 de répartition d'effort est constitué d'une poutre (22) reliant les deux galets tendeurs (21a, 21b), ladite poutre (22) étant reliée audit élément élastique (23) via un pivot (24) situé en position excentrée par rapport au milieu de ladite poutre (22). 20 4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pivot (24) est relié à l'élément élastique (23) par un bras (23'). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bras (23') est guidé en translation. 6. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bras (23') est guidé en rotation.