Brevet FR2920851A1 — publié le 20090313

DEMANDE DE BREVET B07-2906FR - JT/PG FR 07018 Société de droit suédois dite : Aktiebolaget SKF Dispositif de galet tendeur de courroie. Invention de : Laurent VARNOUX Romuald LESCORAIL 2 Dispositif de galet tendeur de courroie. La présente invention concerne le domaine des dispositifs de galets tendeurs automatiques, notamment utilisés pour assurer une tension adéquate de chaînes ou de courroies, par exemple des courroies de distribution de moteurs thermiques à combustion interne de véhicule automobile. Un dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne comprend généralement un support destiné à être fixé sur le bloc moteur, et une partie mobile pouvant se déplacer angulairement par rapport au support au moyen d'un palier lisse. La partie mobile est pourvue d'un excentrique ou d'un bras articulé, et d'un roulement sur lequel est monté un galet destiné à être amené en contact avec la courroie ou la chaîne. Un ressort exerce un effort de tension permanent entre le support et la partie mobile, provoquant la mise en contact du galet avec la courroie ou la chaîne, avec une tension adéquate de la courroie. Le dispositif de galet tendeur permet ainsi d'assurer le maintien de la tension requise de la courroie ou de la chaîne dans une certaine plage de tolérance, et ce, malgré les variations dimensionnelles de la courroie ou de la chaîne pouvant être générées par usure ou encore par variations de température. La défaillance d'une courroie, en particulier d'une courroie de distribution de moteur thermique de véhicule automobile, peut générer d'importants dégâts du moteur et en altérer la sûreté de fonctionnement. On connaît, par le document DE 203 19 886 Ul, un dispositif de galet tendeur de courroie pourvu d'une poulie montée folle sur un bras articulé à rotation autour d'un arbre de support, par l'intermédiaire d'un palier lisse. L'extrémité de l'arbre est pourvue d'une rondelle de retenue axiale du bras sur ledit arbre. Afin de protéger le palier lisse contre les risques d'intrusion de polluants extérieurs, un couvercle ou capot de protection est monté à l'extrémité axiale du bras à proximité de la rondelle de retenue. Cette solution présente l'inconvénient de nécessiter l'utilisation de deux éléments distincts à transporter, à gérer, à manipuler et à monter séparément pour obtenir la retenue axiale du bras articulé et la protection contre les risques de pollution du palier lisse. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif de galet tendeur particulièrement facile à fabriquer, à monter, d'encombrement restreint, et économique. A cet effet, le dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne est pourvu d'un organe fixe apte à assurer le maintien du dispositif sur un élément extérieur, d'un organe pivotant mobile angulairement par rapport à l'organe fixe, d'un galet ou poulie supporté par l'organe pivotant et destiné à être en contact avec la courroie ou la chaîne, et d'un organe de rappel apte à exercer un effort permanent entre l'organe fixe et l'organe pivotant. Le dispositif comprend un sous-ensemble de retenue de l'organe pivotant et d'étanchéité comportant un élément de retenue monté sur l'organe fixe et formant un arrêt axial pour l'organe pivotant et un élément d'étanchéité monté contre l'élément de retenue et muni d'au moins une lèvre venant en appui sur une portée d'appui de l'organe pivotant. Avec un tel dispositif, on obtient un seul sous-ensemble pour réaliser la retenue axiale de l'organe pivotant sur l'arbre et garantir la protection des éléments constituant le dispositif contre une éventuelle intrusion d'éléments polluants extérieurs. L'utilisation d'un tel sous-ensemble distinct de l'arbre et monté sur celui-ci permet d'assurer deux fonctions différentes de manière particulièrement économique et pratique. En outre, l'ensemble ainsi formé est facile à transporter, à manipuler et à monter dans le dispositif de galet tendeur en une seule opération. Dans un mode de réalisation, l'élément de retenue comporte une surface de contact avec un palier lisse du dispositif. Ainsi, l'élément de retenue est axialement en contact direct contre le palier lisse pour obtenir l'immobilisation axiale de l'organe pivotant. Avantageusement, l'élément de retenue est distinct de l'organe fixe. Dans un mode de réalisation, l'élément de retenue est monté par emmanchement à une extrémité de l'organe fixe. L'organe fixe peut comporter des repoussages locaux de matière effectués à une extrémité axiale pour interférer radialement avec l'élément de retenue. Dans un mode de réalisation, l'élément de retenue comporte une portion axiale, l'élément d'étanchéité étant monté radialement entre ladite portion axiale et la portée d'appui de l'organe pivotant. Avantageusement, la portée d'appui de l'organe pivotant contre laquelle vient frotter la lèvre de l'élément d'étanchéité est une portée cylindrique intérieure ménagée sur l'organe pivotant. L'élément de retenue peut être une rondelle, par exemple réalisée en tôle. Dans un mode de réalisation, l'élément d'étanchéité est surmoulé sur l'élément de retenue. En variante, l'élément d'étanchéité peut être réalisé en caoutchouc vulcanisé. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de galet tendeur selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de galet tendeur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 4 est une vue de détail de la figure 3. Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne, référencé 1 dans son ensemble, comprend un organe fixe muni d'un arbre de support 2, d'axe géométrique 3, sur lequel est fixée à une extrémité axiale une plaque de base 4, un organe mobile comprenant un excentrique 5 monté à rotation sur l'arbre de support 2 par un palier lisse 6, un actionneur comprenant un ressort 7 de rappel, un palier à roulement 8 monté sur l'excentrique 5 et un galet 9 monté sur le roulement 8, ledit galet 9 venant en appui sur une courroie 10. L'arbre de support 2 comprend un alésage 2a apte à permettre le passage d'un organe de fixation tel qu'une vis 11 pour assujettir ledit arbre de support 2 sur un bloc moteur 12. L'arbre de support 2 peut pivoter par rapport au bloc moteur 12 lorsque la vis 11 est desserrée, le vissage de la vis 11 provoquant l'immobilisation de l'arbre de support 2. L'arbre de support 2 comprend, à l'extrémité axiale située du côté du bloc moteur 12, une collerette 2b radiale de manière à accroître une surface radiale d'appui 2c dudit arbre sur le bloc moteur 12. La plaque de base 4, avantageusement réalisée en tôle mince, comprend une portion sensiblement axiale 4a de guidage, de forme tubulaire et définissant un alésage 4b venant en contact avec la surface extérieure de la collerette 2b de l'arbre de support 2. La portion axiale 4a de guidage est prolongée, à partir d'une zone de plus grand diamètre, radialement vers l'extérieur par une portion radiale 4c axialement au voisinage du bloc moteur 12. La portion radiale 4c comprend une patte axiale 4d prolongeant localement, à partir de son bord extérieur, la portion radiale 4c et s'étendant sensiblement axialement en direction de l'excentrique 5. La plaque de base 4 est angulairement liée au bloc moteur 12 par tout moyen approprié. L'excentrique 5 comprend un alésage 5a, une surface radiale frontale 5b disposée axialement à l'opposé de la plaque de base 4, une surface extérieure cylindrique 5c s'étendant sur la majeure partie de sa longueur à partir de la surface radiale frontale 5b, une portion radiale 5d s'étendant vers l'extérieur à partir de l'extrémité de la surface extérieure cylindrique 5c, et une portion axiale 5e s'étendant à partir de l'extrémité libre de la portion radiale 5d, axialement à l'opposé de la surface radiale frontale 5b. L'excentrique 5 est monobloc. La portion radiale 5d, la portion axiale 5e et la portion radiale 4c d'appui de la plaque de base 4 définissent un logement dans lequel est disposé le ressort 7. Un fourreau 13 de protection est également disposé dans ce logement en étant fixé contre la plaque de base 4. I1 est situé radialement entre la portion axiale 4a et le ressort 7. Une extrémité du ressort 7 est accrochée sur la plaque de base 4, l'autre extrémité étant solidaire de l'excentrique 5. Ainsi, l'excentrique 5 peut tourner par rapport à l'arbre de support 2, autour de l'axe 3, tout en étant soumis à un couple de rappel exercé par ledit ressort 7. Le palier 6 se présente sous la forme d'une douille annulaire comprenant une portion axiale 6a fixée par emmanchement serré dans l'alésage 5a de l'excentrique 5 et apte à glisser sur la surface cylindrique extérieure de l'arbre de support 2. A cet effet, l'alésage de la portion axiale 6a peut être revêtu d'une fine couche de PTFE. La portion axiale 6a est prolongée, à une extrémité axiale, du côté opposé à la collerette 2b, par une portion radiale 6b s'étendant vers l'extérieur en appui contre une surface frontale de l'excentrique 5. Le roulement 8, d'axe 14, peut être de type standard, à faible coût de fabrication, et comprend une bague intérieure 15 et une bague extérieure 16, entre lesquelles sont logés des éléments roulants 17, réalisés ici sous forme de billes. Les bagues 15 et 16 sont de type massives. On entend, par bague de type massive, une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/ou roulées. L'axe 14 est décalé radialement par rapport à l'axe 3. La bague intérieure 15 est montée par exemple par emmanchement sur la surface cylindrique extérieure 5c de l'excentrique 5 et vient en contact avec la portion radiale 5d de l'excentrique 5. La bague extérieure 15 comprend une surface cylindrique extérieure montée par exemple par emmanchement dans un alésage étagé du galet 9. Le roulement 8 comprend également des joints d'étanchéité (non référencés) montés radialement entre les bagues 15, 16 et symétriques par rapport à un plan radial passant par le centre des éléments roulants 17. Le roulement 8 assure la liberté de rotation du galet 9 par rapport à l'excentrique 5, et la reprise des efforts radiaux. Comme illustré plus visiblement sur la figure 2, afin de permettre une retenue axiale de l'excentrique 5 sur l'arbre 2 et d'assurer une fonction d'étanchéité, le dispositif 1 comprend un sous-ensemble 20 de retenue de l'excentrique 5 et d'étanchéité monté sur l'arbre 2 et venant en appui contre le palier lisse 6. Le sous-ensemble 20 comprend un élément de retenue 21 formant arrêt axial pour l'excentrique 5 et un élément d'étanchéité 22 monté contre l'élément de retenue 21. L'élément de retenue 21 se présente sous la forme d'une rondelle en tôle d'acier présentant en section droite une forme générale en L. I1 comprend une portion axiale 21a montée par exemple par emmanchement à l'extrémité axiale de l'arbre 2. Elle vient en appui contre la tête de la vis 11 de fixation. La portion axiale 21a est prolongée vers l'extérieur par une portion radiale 21b en appui contre le palier lisse 6, et plus précisément contre la portion radiale 6b. La portion radiale 21b délimite ainsi une surface de contact ou de butée avec le palier lisse 6. Les extrémités radiales libres de ces portions 6b et 21b affleurent sensiblement. L'élément d'étanchéité 22 est constitué quant à lui par une garniture 22a annulaire axialement en appui contre la portion axiale 21a et la portion radiale 21b de l'élément de retenue 21. La garniture 22a vient également en appui contre la tête de la vis 11. L'élément de retenue 22 comporte également une lèvre 22b annulaire radiale prolongeant la garniture 22a et venant frotter contre une portée 23 d'appui axiale cylindrique intérieure ménagée dans l'excentrique 5 à partir de la surface frontale 5b. L'élément d'étanchéité 22 est réalisé en une seule pièce. I1 est disposé radialement entre l'élément de retenue 21 et la portée 23 axiale, et maintenu axialement entre ledit élément et la vis 11. Le sous-ensemble à deux composants constitué par l'élément de retenue 21 et l'élément d'étanchéité 22 peut être réalisé par surmoulage d'une matière synthétique, tel qu'un élastomère, sur l'élément de retenue 21. En variante, on peut également prévoir un corps en caoutchouc vulcanisé sur l'élément de retenue 21. L'élément de retenue 21 est avantageusement réalisé à moindre coût par découpe et emboutissage à partir d'un feuillard en tôle d'acier. Bien entendu, on pourrait imaginer d'autres modes de liaisons entre l'élément d'étanchéité 22 et l'élément de retenue 21, par exemple par collage ou par utilisation de moyens de liaison mécaniques. Dans ce cas, l'élément d'étanchéité 22 est fabriqué séparément par moulage puis est monté sur l'élément de retenue 21. Dans une variante de réalisation, il pourrait être possible de prévoir de disposer l'élément d'étanchéité 22 à l'extrémité radiale libre de l'élément de retenue 21 de manière à accroître encore la compacité axiale du dispositif 1. Au final, on dispose d'un seul ensemble comprenant un organe rigide en contact avec le palier lisse 6 pour former un arrêt axial pour l'excentrique 5 et un organe souple en contact contre ledit excentrique assurant une bonne protection du palier lisse. Selon un second mode de réalisation illustré à la figure 3, le dispositif de galet tendeur de courroie, référencé 30 dans son ensemble, comprend un organe fixe muni d'un arbre 31 de support, d'axe géométrique 32 sur lequel est fixé rigidement à une extrémité axiale un manchon 33, un organe mobile comprenant un bras 34 pivotant monté à rotation sur l'arbre de support 31 par l'intermédiaire d'un palier lisse 35, un ressort 36 de rappel, un palier à roulement 37 monté sur le bras 34 et un galet 38 monté sur ledit roulement. Le galet 38 vient en appui sur une courroie 39. L'arbre de support 31 comporte, à une extrémité axiale, un trou 31a taraudé pour permettre le montage d'un organe de fixation tel qu'une vis 40 pour maintenir ledit arbre de support et le manchon 31 contre une plaque 41. Le manchon 33 comprend une portion axiale 33a de guidage tubulaire définissant un alésage venant en contact avec la surface extérieure de l'arbre de support 31. La portion axiale 33a de guidage est prolongée radialement vers l'extérieur par une portion radiale 33b axialement en contact contre la plaque 41, la portion radiale 33b étant elle-même prolongée à une extrémité libre de grand diamètre par une patte axiale 33c entourant radialement la portion axiale 33a et s'étendant jusqu'au voisinage de l'organe mobile du dispositif 30. L'organe mobile comporte un corps 42 pourvu d'une portion axiale 42a prolongé à une extrémité axiale, du côté opposé au manchon 33, par une portion radiale 42b sur laquelle se raccorde le bras 34. Du côté axial opposé au bras 34, la portion radiale est prolongée par une portion axiale 42c entourant radialement en partie portion axiale 42a et s'étendant en direction du manchon 33. La patte axiale 33c et la portion axiale 42c ainsi que les portions radiales 33b et 42b délimitent un logement dans lequel est disposé le ressort 36 de rappel. Une douille de protection 43 est disposée dans ce logement en étant fixée contre le manchon 33 et sur la surface extérieure de la portion axiale 42a du corps 42. Une extrémité du ressort 36 est accrochée sur le manchon 33 de manière à pouvoir solidariser angulairement cette extrémité avec l'arbre de support 31, l'autre extrémité étant solidaire du corps 42. Le palier 35 se présente sous la forme d'une douille annulaire comprenant une portion axiale 35a (figure 2) fixée par emmanchement serré dans un alésage de la portion axiale 42a du corps 42 et prolongée à une extrémité axiale vers l'extérieur par une portion radiale 35b en appui contre une surface frontale dudit corps. Le roulement 37, d'axe 44, est du type standard. I1 comprend une bague intérieure 45 et une bague extérieure 46, entre lesquelles sont logés des éléments roulants 47 réalisés ici sous forme de billes. Les bagues 45 et 46 sont de type massives. Le roulement 38 comprend également des joints d'étanchéité (non référencés) montés radialement entre les bagues 45 et 46 et symétriques par rapport à un plan radial passant par le centre des éléments roulants 47. La bague intérieure 45 est montée axialement en appui d'une part contre une surface radiale de butée 34a du bras 34, et d'autre part contre un flasque 48 maintenu en position par l'intermédiaire d'une vis 49, d'axe 44, venant se fixer sur le bras 34. Le flasque 48 vient ainsi en appui contre une surface radiale de la bague intérieure et forme un arrêt axial du roulement 38. Le flasque 48 est en outre conformé de manière à entourer en partie une portion axiale 38a de la poulie 38 à l'intérieur de laquelle est montée la bague extérieure 46. Le flasque 48 assure une étanchéité par passage étroit qui réduit le risque d'intrusion de pollution extérieure à proximité du palier à roulement 37. Bien entendu, les joints du roulement participent également à cette étanchéité et réduisent encore le risque d'intrusion néfaste. La poulie 38 monobloc présente une portion extérieure axiale 38b et une portion intermédiaire radiale 38c reliant les portions axiales 38a et 38b. D'une façon similaire au mode de réalisation précédemment décrit et comme illustré plus visiblement sur la figure 4, le dispositif 30 comprend ici un sous-ensemble 50 d'étanchéité et de retenue de l'organe mobile comportant le bras 34. Plus précisément, le sous-ensemble 50 comporte un élément de retenue 51 monté par exemple par emmanchement à une extrémité axiale de l'arbre 31 de support et un élément d'étanchéité 52 monté contre l'élément de retenue 21. De façon analogue au premier mode de réalisation décrit, l'élément de retenue 21 se présente sous la forme d'une rondelle en tôle d'acier en forme générale en L qui comporte une portion axiale 51a et une portion radiale 51b en appui contre le palier lisse 35, et plus précisément contre la portion radiale 35b. L'élément d'étanchéité 22 est pourvu d'une garniture 52a annulaire axialement en appui contre la portion axiale 51a et la portion radiale 51b de l'élément de retenue 21, et d'une lèvre 52b annulaire radiale prolongeant la garniture 52a et venant frotter sur une portée intérieure cylindrique 53 ménagée au niveau d'une portion axiale 42d du corps 42 de l'organe mobile. La portion axiale 42d prolonge la portion radiale 42b du côté opposé à la portion axiale 42c. L'élément d'étanchéité 52 est disposé radialement entre l'élément de retenue 51 et la portée 53 axiale. Le sous-ensemble 50 constitué par l'élément de retenue 51 et l'élément d'étanchéité 52 est similaire à celui du premier mode de réalisation, seules les dimensions axiales et radiales diffèrent. Dans ce mode de réalisation, des repoussages locaux de matière 55 sont réalisés au niveau de l'extrémité axiale de l'arbre 31 en vue de refouler radialement de la matière venant ici en contact avec l'élément de retenue 51 et former ainsi une butée de retenue axiale du sous-ensemble 50. Cette opération peut être effectuée facilement par poinçonnage axial au moyen d'un outil denté, de manière à obtenir une fixation particulièrement efficace, sans jeu axial résiduel et dans un encombrement axial réduit. De tels repoussages 55 permettent ainsi d'éviter l'adjonction d'un organe de fixation supplémentaire présentant une dimension axiale importante, afin de favoriser la compacité du dispositif 30. On pourrait bien entendu prévoir d'autres modes de repoussage de matière comme par exemple un bouterollage avec une déformation plastique circonférentiellement continue de l'extrémité de l'arbre. Bien que dans les deux modes de réalisation précédemment décrits, l'élément d'étanchéité comporte une seule lèvre, on conçoit aisément qu'il est également possible sans sortir du cadre de l'invention de prévoir un élément d'étanchéité pourvu de plusieurs lèvres venant en contact contre la portion intérieure de l'organe mobile. Le sous-ensemble formé par l'élément de retenue et l'élément d'étanchéité présente un faible encombrement et est facile à manipuler et à monter dans le dispositif de galet tendeur. Cet ensemble permet d'assurer une fonction de retenue mécanique de l'excentrique ou du bras articulé et une protection efficace du palier lisse dudit excentrique ou bras articulé contre l'intrusion d'éventuels éléments étrangers polluants risquant d'endommager le fonctionnement du dispositif. Par ailleurs, la ou les lèvres de l'élément d'étanchéité contribuent à l'amortissement des oscillations radiales de l'excentrique ou du bras articulé du galet tendeur.15 REVENDICATIONS 1-Dispositif de galet tendeur de courroie (10) ou de chaîne pourvu d'un organe fixe (2 ; 31) apte à assurer le maintien du dispositif sur un élément extérieur, d'un organe pivotant (5 ; 34) mobile angulairement par rapport à l'organe fixe, d'un galet (9 ; 38) ou poulie supporté par l'organe pivotant et destiné à être en contact avec la courroie ou la chaîne, d'un organe de rappel (7 ; 36) apte à exercer un effort permanent entre l'organe fixe et l'organe pivotant, caractérisé en ce qu'il comprend un sous-ensemble (20 ; 50) de retenue de l'organe pivotant et d'étanchéité comportant un élément de retenue (21 ; 51) monté sur l'organe fixe et formant un arrêt axial pour l'organe pivotant et un élément d'étanchéité (22 ; 52) monté contre l'élément de retenue et muni d'au moins une lèvre (22b ; 52b) venant en contact contre une portée d'appui (23 ; 53) de l'organe pivotant. 2-Dispositif selon la revendication 1, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) comporte une surface de contact avec un palier lisse (6 ; 35) du dispositif. 3-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) est distinct de l'organe fixe (2 ; 31). 4-Dispositif selon l'une quelconque des revendication précédentes, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) est monté par emmanchement à une extrémité de l'organe fixe (2 ; 31). 5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'organe fixe (2 ; 31) comporte des repoussages locaux de matière effectués à une extrémité axiale pour interférer radialement avec l'élément de retenue (21 ; 51). 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) comporte une portion axiale (21a ; 51a), l'élément d'étanchéité (22 ; 52) étant monté radialement entre ladite portion axiale et la portée d'appui (23 ; 53) de l'organe pivotant. 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portée d'appui (23 ; 53) contre laquelle vient frotter la lèvre de l'élément d'étanchéité (22 ; 52) est une portée cylindrique intérieure ménagée sur l'organe pivotant. 8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) est une rondelle. 9-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de retenue (21 ; 51) est réalisé en tôle. 10-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'étanchéité (22 ; 52) est surmoulé sur l'élément de retenue, ou réalisé en caoutchouc vulcanisé.