Brevet FR3033015A1 — publié le 20160826

POULIE ET DISPOSITIF A POULIE COMPRENANT UNE TELLE POULIE L'invention concerne une poulie et un dispositif à poulie comprenant un roulement mécanique autour duquel est montée une telle poulie. Dans les systèmes poulie-courroie, il est connu d'utiliser un roulement mécanique pour guider le mouvement d'une poulie entrainée en rotation par une courroie. Une telle poulie comprend un voile intérieur de liaison à une bague extérieure de roulement et un voile extérieur qui coopère avec la courroie. Des nervures radiales relient le voile intérieur au voile extérieur afin de rigidifier l'ensemble. Dans les poulies classiques, ces nervures sont réparties avec un angle régulier autour d'un axe de rotation de la poulie. Cependant, cela peut entrainer d'importantes vibrations lorsque la poulie entre en résonnance, c'est-à-dire à certaines vitesses particulières. Ce type de poulie n'est donc pas adapté à une application automobile puisque la diffusion des bruits dans l'habitacle est source d'inconfort pour les passagers. US-B-5 630 769 divulgue une poulie dite silencieuse, dans laquelle les nervures sont distribuées de manière irrégulière autour de l'axe de rotation de la poulie. Par ailleurs, US-A-2011/030 09 79 divulgue également une poulie dite silencieuse, comprenant deux séries de nervures qui sont disposées de part et d'autre d'un plan médian de la poulie. Ce plan médian est orthogonal à un axe de rotation de la poulie. Les première et deuxième séries de nervures comportent le même nombre de nervures. De plus, les nervures des première et deuxième séries sont réparties avec un angle régulier autour de l'axe de rotation de la poulie. Enfin, les nervures de la première série sont décalées angulairement par rapport aux nervures de la deuxième série. La répartition angulaire des nervures de la poulie de US-B-5 630 769 ou de US-A- 2011/030 09 79 ne permet pas de réduire le niveau de bruit généré en fonctionnement en deçà d'un seuil acceptable. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une poulie permettant de réduire davantage le bruit lié au fonctionnement. A cet effet, l'invention concerne une poulie prévue pour être montée autour d'un roulement, cette poulie comprenant un voile intérieur de liaison à une bague extérieure du roulement, un voile extérieur de liaison à un élément souple de transmission d'effort, et des nervures radiales de liaison entre le voile extérieur et le voile intérieur. Conformément à l'invention, les nervures sont réparties en plusieurs groupes, chaque groupe comprenant au moins trois nervures successives, qui forment plusieurs paires de nervures adjacentes, dont les plans médians sont séparés deux à deux avec un angle régulier au sein du groupe, et l'angle entre les plans médians de deux nervures 3033015 2 adjacentes d'un même groupe varie, entre deux groupes adjacents, d'au moins 5% par rapport au plus petit des deux angles. Grâce à l'invention, la répartition particulière des nervures fait que la poulie vibre moins à certaines vitesses particulières, comme la vitesse de résonnance. Le bruit généré 5 par la poulie est donc acceptable, de manière que la poulie peut être intégrée à un véhicule automobile. En effet, le bruit alors généré à l'intérieur de l'habitacle n'est pas gênant pour les passagers. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle poulie peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) dans toute 10 combinaison techniquement admissible : - Chaque groupe de nervures successives comprend un nombre de nervures inférieur au quart du nombre total de nervures de la poulie. - Le voile intérieur comprend des moyens de liaison avec la bague extérieure du roulement. 15 Les moyens de liaison sont des crans, adaptés pour pénétrer dans des rainures prévues sur la surface extérieure de la bague extérieure du roulement. - La poulie comprend entre quinze et cinquante nervures, notamment vingt-sept nervures. - Les nervures sont réparties en treize groupes. 20 - Parmi les treize groupes, douze groupes comprennent chacun trois nervures successives et un groupe comprend quatre nervures successives, étant entendu qu'une nervure est commune à chaque paire de deux groupes adjacents. - La somme des angles formés entre les plans médians de chaque paire de 25 deux nervures adjacentes est égale à 360°. - Chaque nervure présente un angle de dépouille inférieur à 0,5°. - Deux séries de nervures identiques sont disposées de part et d'autre d'un plan médian de la poulie. - Les nervures d'une première série d'un côté d'un plan médian de la poulie sont 30 décalées angulairement par rapport aux nervures d'une deuxième série de l'autre côté du plan médian de la poulie. Le décalage angulaire entre les nervures des première et deuxième séries de part et d'autre du plan médian de la poulie n'excède pas 50% de la valeur la plus élevée d'angle séparant deux nervures adjacentes. 35 - Les deux séries de nervures identiques sont disposées de manière symétrique de part et d'autre du plan médian de la poulie. 3033015 3 - Les deux séries de nervures disposées de part et d'autre du plan médian de la poulie sont inversées l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'elles définissent la même séquence d'écarts angulaires entre nervures adjacentes à partir chacune d'une nervure de référence, une première série d'un côté du plan 5 médian développant ladite séquence dans le sens horaire et la deuxième série de l'autre côté du plan médian dans le sens anti-horaire. - Les nervures de référence des séries de nervures inversées sont positionnées de manière symétrique de part et d'autre dudit plan médian. - Les nervures de référence des séries de nervures inversées sont positionnées 10 avec un décalage angulaire de part et d'autre dudit plan médian. De manière préférentielle, le décalage angulaire n'excède pas 50% de la valeur la plus élevée d'angle séparant deux nervures adjacentes Lesdites nervures sont disposées d'un côté d'un plan médian de la poulie, alors que d'autres nervures sont disposées de l'autre côté du plan médian L'invention concerne 15 également un dispositif à poulie, comprenant un roulement, autour duquel est monté une poulie telle que décrite précédemment. L'invention est 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 poulie conforme à son principe, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : 20 - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif à poulie conforme à l'invention, comprenant un roulement autour duquel est montée une poulie conforme à l'invention, - la figure 2 est une coupe longitudinale du dispositif de la figure 1, - la figure 3 est une vue selon la flèche III de la figure 2, 25 - la figure 4 est un tableau représentatif des valeurs d'angle entre les nervures reliant un voile extérieur à un voile intérieur de la poulie des figures 1 à 3, et - la figure 5 est un tableau analogue à celui de la figure 4, pour une variante non représentée de la poulie. Sur les figures 1 à 3 est représenté un dispositif à poulie 2 comprenant un 30 roulement 6, autour duquel est montée une poulie 4. X2 désigne un axe de rotation du dispositif 2. Le roulement 6 est un roulement à corps roulants et comporte une bague extérieure 60 et une bague intérieure 62 agencées de manière coaxiale par rapport à l'axe X2. Des éléments roulants 64 sont interposés entre les bagues 60 et 62 du roulement 6. Dans l'exemple, les éléments roulants 64 sont des billes, mais il peut 35 également s'agir de rouleaux cylindriques ou d'aiguilles. En variante, le roulement 6 peut également être un roulement à palier lisse. 3033015 4 La poulie 4 est globalement de forme tubulaire centrée sur l'axe X2. Elle comprend un voile extérieur 40, de forme tubulaire et à section annulaire. Ce voile 40 est adapté pour coopérer avec une courroie 8 représentée en traits mixtes, uniquement à la figure 2. Cette courroie 8 est un élément souple de transmission d'effort. En variante, un autre type 5 d'élément souple de transmission d'effort peut être utilisé, notamment une corde, une chaîne ou encore une sangle. La poulie 4 comprend également un voile intérieur 42 de liaison à la bague extérieure 60 du roulement mécanique 6. A cet effet, le voile intérieur 42 comporte une surface radiale interne S42 équipée de crans 42a qui sont engagés dans des rainures 10 correspondantes 60a ménagées sur une surface radiale externe S60 de la bague extérieure 60. De cette manière, la poulie 4 est solidarisée en rotation avec la bague extérieure 60 du roulement 6 autour de l'axe de rotation X2 du dispositif 2. En d'autres termes, les axes de rotation de la poulie 4 et du roulement 6 sont superposés et sont confondus avec l'axe de rotation X2 du dispositif 2. Le voile intérieur 42 est disposé 15 coaxialement à l'intérieur du voile extérieur 40. Le voile intérieur 42 est également tubulaire et à section annulaire. Des nervures de rigidification 44 relient le voile intérieur 42 au voile extérieur 40. Ces nervures 44 s'étendent radialement par rapport à l'axe de rotation X2 du dispositif 2. Elles présentent chacune un angle de dépouille inférieur à 0,5°. L'angle de dépouille 20 d'une nervure 44 correspond à l'angle formé entre deux parois opposées S44a et S44b de la nervure 44. Ces deux parois S44a et S44b ont une normale qui est sensiblement orthoradiale par rapport à l'axe X2. La répartition des nervures 44 autour de l'axe X2 est détaillée en référence aux figures 3 à 5. Comme visible sur ces figures, les nervures 44 sont réparties en plusieurs groupes, comprenant chacun au moins trois nervures 25 successives, qui forment plusieurs paires de nervures adjacentes, dont les plans médians P44 sont séparés deux à deux avec un angle AIJ régulier, en d'autres termes constant, au sein du groupe, c'est-à-dire que l'angle AIJ est le même pour chaque paire de deux nervures adjacentes d'un même groupe. Le plan médian P44 d'une nervure 44 est sensiblement radial à l'axe X2, et est disposé au milieu des parois S44a et S44b de cette 30 nervure 44. Pour la clarté du dessin, seuls deux plans P44 sont référencés à la figure 3. Dans l'exemple représenté à la figure 3, la poulie 2 comprend vingt-sept nervures 44, qui délimitent donc entre elles vingt-sept angles. Les nervures 44 n'ont pas toutes la même épaisseur mais, à titre de variante non représentée, elles pourraient être toutes identiques. 35 Pour un angle AIJ donné, où I et J sont des entiers naturels, l'indice I désigne le groupe auquel appartiennent les deux nervures adjacentes, entre les plans médians 3033015 5 desquelles est défini l'angle AIJ, alors que l'indice J désigne la paire de nervures adjacentes concernée au sein du groupe. Par exemple, l'angle A01 correspond à l'angle défini entre les plans médians de la première paire de nervures adjacentes du groupe 0. La somme des angles AIJ formés entre les plans médians de chaque paire de deux 5 nervures adjacentes 44 est égale à 360°. Dans l'exemple de la figure 3, on distingue treize groupes de nervures 44. Parmi ces treize groupes, douze groupes comprennent chacun trois nervures successives, alors qu'un groupe comporte quatre nervures successives. Une nervure 44 est commune à chaque paire de deux groupes adjacents. 10 Chaque groupe de nervures successives 44 comprend un nombre de nervures inférieur au quart ou à la partie entière du quart du nombre total de nervure 44 de la poulie 2. L'angle entre les plans médians P44 de deux nervures adjacentes 44 d'un même groupe I varie, entre deux groupes adjacents, d'au moins 5% par rapport au plus petit des deux angles. Par exemple, dans le cas des groupes 0 et 1, l'angle du groupe 1 est de 11°, 15 alors que l'angle du groupe 0 est de 15°. Il y a donc une variation d'environ 36% entre l'angle du groupe 1 et l'angle du groupe 0. Un exemple de répartition angulaire des nervures 44 est donné sous forme de tableau aux figures 4 et 5. Ces tableaux donnent l'angle entre chaque paire de deux nervures adjacentes. Bien entendu, les valeurs d'angle données aux figures 4 et 5 20 correspondent au cas précis d'une poulie à vingt-sept nervures 44 et d'autres valeurs d'angle peuvent être envisagées, notamment pour une poulie comportant un nombre de nervures 44 différent. La répartition angulaire donnée à la figure 4 correspond au mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, alors que la répartition angulaire donnée à la figure 5 correspond à une variante non représentée. En particulier, dans la répartition 25 angulaire présentée à la figure 5, plusieurs groupes de nervures 44 comportent plus de trois nervures successives. Les deux répartitions angulaires données en exemple sont telles que la poulie 2 vibre moins lorsqu'elle entre en résonnance, et fait donc moins de bruit. En variante non représentée, la poulie 4 comporte un nombre de nervures 44 30 différent de vingt-sept, par exemple compris entre quinze et cinquante. Selon une autre variante non représentée, deux séries de nervures identiques sont disposées de part et d'autre d'un plan médian de la poulie 2. Ce plan médian est un plan perpendiculaire à l'axe X2, qui coupe la poulie 2 au milieu. De plus, les nervures d'une première série disposées d'un côté du plan médian de la poulie sont décalées 35 angulairement par rapport aux nervures d'une deuxième série disposée de l'autre côté du plan médian de la poulie. Le décalage angulaire entre les nervures des première et 3033015 6 deuxième séries de part et d'autre du plan médian de la poulie n'excède pas 50% de la valeur la plus élevée de l'angle séparant deux nervures adjacentes 44. Les deux séries de nervures identiques peuvent aussi être disposées de manière symétrique par rapport au plan médian de la poulie. 5 Selon une autre variante non représentée, applicable à une poulie comportant deux séries de nervures disposées de part et d'autre du plan médian de la poulie, les deux séries de nervures sont inversées l'une par rapport à l'autre, c'est-à-dire qu'elles définissent la même séquence d'écarts angulaires entre les nervures adjacentes à partir chacune d'une nervure de référence, mais de manière inversée. Ainsi, une première série 10 de nervures disposée d'un côté du plan médian développe ladite séquence dans le sens horaire, alors que la deuxième série de l'autre côté du plan médian développe la même séquence dans le sens anti-horaire. Dans ce cas, les nervures de référence des deux séries de nervures inversées sont positionnées de manière symétrique de part et d'autre dudit plan médian. Cependant, les nervures de référence des séries de nervures 15 inversées peuvent aussi être positionnées avec un décalage angulaire de part et d'autre dudit plan médian. De manière préférentielle, le décalage angulaire n'excède pas 50% de la valeur la plus élevée d'angle séparant deux nervures adjacentes Selon une autre variante non représentée, applicable à une poulie comportant deux séries de nervures disposées de part et d'autre du plan médian de la poulie, une 20 série de nervures disposées d'un côté du plan médian présente une répartition conforme à l'invention, alors que les nervures de l'autre série de nervures sont réparties de manière quelconque, par exemple de manière régulière autour de l'axe X2. Les caractéristiques des variantes et modes de réalisation envisagés ci-dessus peuvent être combinées entre elles pour générer de nouveaux modes de réalisation de 25 l'invention. REVENDICATIONS1.- Poulie (4) prévue pour être montée autour d'un roulement (6), cette poulie comprenant : - un voile intérieur (42) de liaison à une bague extérieure (60) du roulement, - un voile extérieur (40) de liaison à un élément souple (8) de transmission d'effort, et - des nervures radiales (44) de liaison entre le voile extérieur et le voile intérieur, caractérisée en ce que : - les nervures (44) sont réparties en plusieurs groupes, chaque groupe comprenant au moins trois nervures successives, qui forment plusieurs paires de nervures adjacentes, dont les plans médians (P44) sont séparés deux à deux avec un angle régulier (AIJ) au sein du groupe, et - l'angle entre les plans médians de deux nervures adjacentes d'un même groupe varie, entre deux groupes adjacents, d'au moins 5% par rapport au plus petit des deux angles. 2.- Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque groupe de nervures successives (44) comprend un nombre de nervures inférieur au quart du nombre total de nervures de la poulie. 3.- Poulie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le voile intérieur (42) comprend des moyens (42a) de liaison avec la bague extérieure du roulement. 4.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la poulie comprend entre quinze et cinquante nervures, notamment vingt-sept nervures (44). 5.- Poulie selon la revendication 4, caractérisée en ce que les nervures (44) sont réparties en treize groupes. 6.- Poulie selon la revendication 5, caractérisée en ce que, parmi les treize groupes, douze groupes comprennent chacun trois nervures successives (44) et un groupe comprend quatre nervures successives, étant entendu qu'une nervure est 35 commune à chaque paire de deux groupes adjacents. 3033015 8 7.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la somme des angles (AIJ) formés entre les plans médians (P44) de chaque paire de deux nervures adjacentes (44) est égale à 360°. 5 8.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que deux séries de nervures identiques sont disposées de part et d'autre d'un plan médian de la poulie. 9.- Poulie selon la revendication 8, caractérisée en ce que les nervures d'une 10 première série d'un côté du plan médian de la poulie sont décalées angulairement par rapport aux nervures d'une deuxième série de l'autre côté du plan médian de la poulie. 10.- Poulie selon la revendication 8, caractérisée en ce que les deux séries de nervures identiques sont disposées de manière symétrique de part et d'autre du plan 15 médian de la poulie. 11.- Poulie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que deux séries de nervures sont disposées de part et d'autre d'un plan médian de la poulie de manière inversée l'une par rapport à l'autre. 20 12.- Poulie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que lesdites nervures sont disposées d'un côté d'un plan médian de la poulie et en ce que d'autres nervures sont disposées de l'autre côté du plan médian. 25 13.- Dispositif à poulie (2), comprenant un roulement (6), autour duquel est montée une poulie (4), caractérisée en ce que la poulie (4) est selon l'une des revendications précédentes.