Brevet FR2990487A1 — publié le 20131115

TENDEUR POUR COURROIE D'ACCESSOIRES D'UN MOTEUR THERMIQUE [0001] L'invention porte sur le domaine technique de l'entraînement par courroie des accessoires périphériques d'un moteur thermique. Ces accessoires également désignés par le terme d'auxiliaires, sont de manière non limitative : les alternateurs, compresseurs de climatisation, pompes de direction assistée, pompes à eau, compresseurs volumétriques, etc. [0002] Les accessoires d'un moteur sont généralement entrainés par un dispositif asynchrone comprenant une courroie, typiquement de profil trapézoïdal. La courroie présente un parcours sinueux entre différentes poulies des accessoires devant être entrainés en rotation. Le parcours de la courroie est ainsi réalisé d'un côté du moteur, désigné couramment par l'expression « façade accessoires » ou « façade d'accessoires ». [0003] Il est connu d'employer un (ou plusieurs) tendeur afin de maintenir la tension de la courroie autour d'une valeur prédéfinie, et dans certains cas de permettre le montage de la courroie sans nécessiter une structure de montage réglable. Le tendeur permet un bon fonctionnement du système d'entraînement, et réduit des débattements parasites de la courroie. [0004] Le tendeur de courroie d'accessoires comporte généralement un ressort en torsion (pour créer et maintenir la tension souhaitée dans la courroie) et un de système de frottement sec pour créer un certain amortissement, afin de limiter les débattements du tendeur et préserver la durée de vie du ressort de torsion. [0005] Un tel tendeur, selon un mode de réalisation particulier, est notamment connu du document FR2509408. [0006] Lorsque la façade d'accessoires ne comporte pas de système de découplage, tel qu'une poulie d'alternateur à roue libre, ou une poulie découpleuse du vilebrequin ou de l'alternateur, qui permet de réduire la dynamique dans le système d'entraînement accessoires, le tendeur dynamique présente des débattements importants et à haute fréquence, afin de contrôler la tension dans la courroie. [0007] En outre, les phases de démarrage ou de redémarrage du moteur peuvent soumettre le tendeur à des mouvement angulaires importants, typiquement de 35° d'angle voire plus. Ces sollicitation importantes sont très fréquentes dans le cadre par exemple d'un véhicule automobile proposant une fonction d'arrêt et redémarrage automatique du moteur (fonction souvent désignée par l'expression anglophone « stop and start ») par exemple réalisé à l'aide d'une machine électrique réversible (également appelée alternodémarreur). [0008] Cela pose une première problématique de tenue à la fatigue du ressort de rappel du tendeur. [0009] En outre, dans des situations de fortes sollicitations du tendeur de courroie, typiquement lorsque le moteur thermique est pleinement chargé et que la façade accessoire ne comporte pas de système de découplage, l'énergie dissipée par les patins d'amortissement est alors très importante (plusieurs centaines de watt). [0010] Cette énergie à dissiper se traduit par une élévation de la température, qui peut dans des situations extrêmes entrainer un endommagement des patins, qui sont généralement des pièces en matériau plastique dont les caractéristiques mécaniques peuvent être impactées lorsque la température de fonctionnement dépasse la limite de résistance thermique du matériau. En effet, Le dispositif d'amortissement comprend classiquement un matériau de friction dont la limite thermique est proche de 160°C. Quand le couple du moteur est maximum, les débattements angulaires du tendeur augmentent et par conséquent les frottements entre le dispositif d'amortissement et le corps. Quand l'amplitude et la fréquence du débattement du tendeur deviennent trop importantes, l'échauffement généré par les frottements secs peut atteindre ou dépasser la limite thermique du matériau de friction, entraînant son usure prématurée. Cela constitue une seconde problématique. [0011] L'invention vise à résoudre la première problématique, et, selon la variante considérée, la second problématique, par l'optimisation organique des fonctions de rappel et d'amortissement du tendeur. [0012] Plus précisément, l'invention porte donc sur un tendeur pour courroie d'accessoires d'un moteur thermique, le tendeur comportant un corps, un organe de tension monté mobile par rapport au corps, et un moyen de rappel de l'organe de tension vers une position donnée, caractérisé en ce que le moyen de rappel comporte un ressort hélicoïdal de torsion à fil de section rectangulaire. Dans une variante préférentielle de l'invention, le fil du ressort de torsion a une section carrée. [0013] De préférence, le ressort de torsion présente un brin extrême adapté à coopérer avec un appui formé dans le corps, de sorte à immobiliser le ressort en rotation. [0014] Selon un mode de réalisation de l'invention, le tendeur comporte un ressort du type à spires jointives de sorte à amortir les déplacements de l'organe de tension par frottement sec entre lesdites spires. [0015] Selon un mode de réalisation de l'invention, le tendeur comporte un dispositif d'amortissement adapté à amortir les déplacements de l'organe de tension par frottement sec avec le ressort. [0016] De préférence, le dispositif d'amortissement comporte une portion de bague disposée autour du ressort, de sorte que le frottement sec d'amortissement est obtenu entre une surface intérieure de la portion de bague et une surface externe du ressort. [0017] Le dispositif d'amortissement peut comporter plusieurs portions de bagues. [0018] L'invention porte également sur un moteur thermique comportant une façade d'accessoires comportant une courroie d'accessoires cheminant entre des poulies d'accessoires, et un tendeur conforme tel que précédemment défini assurant le maintien en tension de la courroie. [0019] Le moteur thermique peut en outre être équipé d'une machine réversible permettant l'entraînement du moteur en rotation selon un premier mode de fonctionnement, et la production d'électricité selon un second mode de fonctionnement. [0020] L'invention porte enfin sur un véhicule automobile comportant un tel moteur. [0021] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0022] La figure 1 présente un moteur et ses périphériques, conforme à l'état de la technique connu. [0023] La figure 2 présente schématiquement selon une vue en trois dimensions un tendeur de courroie d'accessoires conforme à l'état de la technique connu. [0024] La figure 3 présente schématiquement, selon une vue éclatée en trois dimensions, les éléments constitutifs d'un tendeur de courroie d'accessoires conforme à l'état de la technique connu. [0025] La figure 4 présente une vue schématique du ressort de rappel et d'un patin tels qu'employés dans l'état de la technique. [0026] La figure 5 présente schématiquement un ressort de torsion comportant un fil de section rectangulaire tel qu'employé dans l'invention. [0027] La figure 6 présente un dispositif d'amortissement optimisé, tel qu'employé dans une variante préférentielle de l'invention. [0028] La figure 7 présente schématiquement l'assemblage d'un corps de tendeur, d'un ressort et d'un moyen d'amortissement conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0029] La figure 8 présente schématiquement un tendeur de courroie conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0030] La figure 1 présente un moteur et ses périphériques, conforme à l'état de la technique connu. On a représenté au premier plan la façade d'accessoires. Une courroie d'accessoires 1 chemine dans l'exemple ici représenté entre trois poulies, à savoir une poulie liée au vilebrequin 2, une poulie d'alternateur 3, et une poulie de compresseur de climatisation 4. [0031] La figure 2 présente schématiquement selon une vue en trois dimensions le détail d'un tel tendeur 5 de courroie d'accessoires. Le tendeur 5 comporte généralement : - Un corps 51, destiné à être fixé rigidement au moteur, - Un organe de tension 52 monté mobile par rapport au corps. L'organe de tension 52 est ici un bras pouvant pivoter par rapport au corps 51. Un galet 53 monté libre en rotation au bout de l'organe de tension 52, est adapté à appuyer sur la périphérie extérieure de la courroie d'accessoires afin de la maintenir en tension. [0032] La figure 3 présente schématiquement, selon une vue éclatée en trois dimensions, les éléments constitutifs d'un tendeur de courroie d'accessoires conforme à l'état de la technique connu. Un dispositif d'amortissement 54, à savoir un patin, est interposé entre le corps 51 et l'organe de tension 52 de sorte à générer un amortissement par frottement sec lors du mouvement de l'organe de tension 52. [0033] Un ressort 55 assure le rappel de l'organe de tension 52 vers une position de mise en tension de la courroie d'accessoires 1, ainsi que le contact entre le patin 54 et l'organe de tension 52. [0034] Un tendeur 5 de courroie d'accessoires permet la mise et le maintien en tension de la courroie d'accessoires 1. [0035] La figure 4 présente une vue de détail schématique du ressort 55 de rappel et d'un patin 54 tels qu'employés dans l'état de la technique. [0036] Le ressort 55 est de type hélicoïdal et présente une section de fil ronde. Il s'agit d'un ressort dit « de torsion », bien que, ses extrémités étant encastrées, le fil du ressort n'est soumis qu'a de la flexion. Le moment est identique en tout point du fil. [0037] Il est connu que la condition de résistance d'un ressort en torsion est donnée par la relation suivante : a maxi = T REVENDICATIONS: 1. Tendeur (5) pour courroie d'accessoires (1) d'un moteur thermique, le tendeur (5) comportant un corps (51), un organe de tension (52) monté mobile par rapport au corps (51), et un moyen de rappel de l'organe de tension (52) vers une position donnée, caractérisé en ce que le moyen de rappel comporte un ressort (55) hélicoïdal de torsion à fil de section rectangulaire. 2. Tendeur selon la revendication 1, dans lequel le fil du ressort (55) de torsion a une section carrée. 3. Tendeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ressort (55) de torsion présente un brin extrême (551) adapté à coopérer avec un appui formé dans le corps (51), de sorte à immobiliser le ressort (55) en rotation. 4. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, comportant un ressort (55) du type à spires jointives de sorte à amortir les déplacements de l'organe de tension (52) par frottement sec entre lesdites spires. 5. Tendeur selon l'une des revendications précédentes, comportant un dispositif d'amortissement (54) adapté à amortir les déplacements de l'organe de tension (52) par frottement sec avec le ressort (55). 6. Tendeur selon la revendication 5, dans lequel le dispositif d'amortissement (54) comporte une portion de bague disposée autour du ressort (55), de sorte que le frottement sec d'amortissement est obtenu entre une surface intérieure de la portion de bague et une surface externe du ressort (55). 7. Tendeur selon la revendication 6, dans lequel le dispositif d'amortissement (54) comporte plusieurs portions de bagues. 8. Moteur thermique comportant une façade d'accessoires comportant une courroie d'accessoires (1) cheminant entre des poulies d'accessoires, et un tendeur (5) conforme à l'une des revendications précédentes assurant le maintien en tension de la courroie (1). 9. Moteur thermique selon la revendication 8, équipé en outre d'une machine réversible permettant l'entraînement du moteur en rotation selon un premier mode defonctionnement, et la production d'électricité selon un second mode de fonctionnement. 10. Véhicule automobile comportant un moteur selon la revendication 8 ou selon la revendication 9.