CA2603248A1 - Dispositif de galet tendeur - Google Patents

Abstract

Dispositif de galet tendeur (1) comprenant une partie non tournante (2) autour de laquelle est monté à rotation un ensemble tournant (3) formant poulie prévu pour coopérer avec une courroie ou une chaîne (5) et un palier à roulement (4) disposé entre la partie non tournante (2) et la poulie et comprenant une bague tournante (11), une bague non tournante (10) et des éléments roulants, la poulie comprenant une jante rigide (18) avec une première partie (20) fixée sur la bague tournante du palier (4) et une deuxième partie (21) mobile par rapport à la première partie sous l'action d'un élément élastique (23), et un manchon expansible (19) de forme générale annulaire prévu pour être en contact avec la courroie ou la chaîne (5), le diamètre du manchon (19) expansible étant variable en fonction de l'appui de la deuxième partie (21).

Description

Dispositif de galet tendeur.

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de galet tendeur de courroie ou de chaîne, en particulier les galets tendeurs automatiques, notamment utilisés pour assurer une tension adéquate de courroie ou de chaîne, par exemple une courroie de distribution ou d'entraînement d'accessoires ou autre. De tels galets tendeurs automatiques peuvent être utilisés dans les moteurs thermiques de véhicules automobiles et permettent de maintenir en permanence une tension de courroie dans une fourchette prédéterminée.
Les galets tendeurs comprennent généralement un support destiné à être fixé sur un bloc moteur, et une partie mobile pouvant se déplacer angulairement par rapport au support. La partie mobile est pourvue d'un excentrique et d'un roulement sur lequel est monté un galet destiné à être en contact avec la courroie. 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 avec une tension adéquate. La partie mobile est montée sur le support avec une possibilité de réglage afin de pouvoir adapter l'effort de tension de la courroie. On peut ainsi trouver des galets tendeurs automatiques comprenant un excentrique de réglage servant à pré-positionner le galet contre la courroie, l'excentrique étant ensuite immobilisé par rapport au bloc moteur par une vis, et un excentrique de travail monté
directement ou indirectement autour de l'excentrique de réglage et servant à transformer le moment de torsion d'un ressort, en un effort radial sur la courroie. En fonctionnement, l'excentrique de travail peut osciller angulairement par rapport à l'excentrique de réglage, ou par rapport à une pièce intermédiaire, grâce à des coussinets formant palier lisse. On peut se référer au document EP B 456 142.
Dans le document FR 2 624 577, l'on trouve un galet tendeur comportant un bras basculant monté à pivotement sur un axe fixé sur le bloc moteur. Le bras est actionné angulairement par un ressort de rappel dans une direction tendant à presser le galet contre une

2 courroie. Si de tels dispositifs sont satisfaisants sur le plan des performances, leur très grand nombre de pièces est un inconvénient et leur fabrication est en général coûteuse.
Le document US 6 129 643 décrit une poulie à diamètre variable, comprenant une partie en contact avec la courroie pouvant se désaxer par rapport à une partie solidaire de l'arbre. Toutefois, ce type de poulie présente une masse élevée, une usure relativement rapide, un risque de vibrations et de bruit et un coût élevé, tant en raison du nombre de pièces que de leur complexité qui nécessitent des ajustements particulièrement précis. La partie en contact avec la courroie se présente sous la forme d'un anneau rigide.
Le document US 7 033 293 décrit une poulie extensible, comprenant une pluralité de blocs séparés les uns des autres et en contact avec la courroie. Les blocs sont mobiles radialement entre deux côtés de la poulie sous l'action d'un élément conique déplacé par un ressort. Le nombre de pièces est là encore très élevé. La fabrication et l'assemblage des blocs sont onéreux. Il existe un risque de mise en travers de la pièce conique, provoquant un déséquilibrage de la poulie et la génération de vibrations. En outre, le contact discontinu des blocs avec la courroie est également générateur de vibrations et de variations de tension de la courroie susceptibles de causer une usure prématurée.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus.
La présente invention vise un dispositif de galet tendeur automatique, de conception simple et économique, comportant un nombre réduit de pièces et évitant la génération de vibrations ou d'une usure prématurée.
Le dispositif de galet tendeur comprend une partie non tournante autour de laquelle est monté à rotation un ensemble tournant formant poulie prévu pour coopérer avec une courroie ou une chaîne, et un palier à roulement disposé entre la partie non tournante et la poulie et comprenant une bague tournante, une bague non tournante et des éléments roulants. La poulie comprend une jante rigide comprenant

3 une première partie fixée sur la bague tournante du palier à roulement et une deuxième partie mobile par rapport à la première partie sou.s l'action d'un élément élastique, et un manchon expansible de forme générale annulaire prévu pour être en contact avec la courroie, le diamètre du manchon expansible étant variable en fonction de l'appui de la deuxième partie. La première partie peut être obtenue de façon économique par moulage ou usinage d'un alliage léger, ou encore par usinage d'une ébauche en acier. La deuxième partie peut être formée par emboutissage d'un flanc de tôle, ce qui s'avère particulièrement économique. Le manchon expansible peut être obtenu par moulage d'un matériau souple, par exemple un élastomère, naturel et/ou synthétique, éventuellement additionné d'une charge, par exemple fibreuse ou pulvérulente, permettant d'ajuster ses caractéristiques mécaniques.
Dans un mode de réalisation, le manchon est expansible radialement. De la sorte, le diamètre extérieur de la surface de la poulie en contact avec la courroie ou la chaîne est variable.
De préférence, les surfaces des première et deuxième parties de la jante en contact avec le manchon expansible sont annulaires. On favorise ainsi la conservation de la forme annulaire du manchon expansible à différents stades d'expansion de sa surface extérieure.
Dans un mode de réalisation, le manchon présente des faces latérales tronconiques en concordance avec les première et deuxième parties de la jante.
Dans un mode de réalisation, le manchon est symétrique par rapport à un plan radial.
Dans un mode de réalisation, le manchon présente un alésage axial en concordance de forme avec la première partie.
Dans un autre mode de réalisation, le manchon présente des faces latérales sensiblement radiales en concordance de forme avec les première et deuxième parties.
Dans un mode de réalisation, le manchon présente une face intérieure tronconique en concordance de forme avec la première partie.

4 Dans un mode de réalisation, la deuxième partie se présente sous la forme d'une coupelle montée en translation axiale sur la première partie. L'élément élastique peut exercer une poussée axiale sur la deuxième partie.
Dans un mode de réalisation, l'élément élastique comprend un ressort disposé entre la deuxième partie et une surface d'appui solidaire de la première partie. La surface d'appui peut être formée par une platine fixée, par exemple par collage ou par soudure, sur une extrémité axiale de la première partie. La platine peut être fixée sur la première partie après mise en place du manchon, de la deuxième partie et de l'élément élastique axialement.
Avantageusement, le manchon expansible est monobloc. Le manchon expansible peut être réalisé en un matériau déformable élastiquement et conservant substantiellement son volume.
Dans un mode de réalisation, la deuxième partie comprend une portion tronconique en contact avec le manchon expansible et une portion axiale en contact avec la première partie. La deuxième partie peut comprendre une portion radiale entre la portion tronconique et la portion axiale.
Dans un mode de réalisation, la deuxième partie comprend une portion radiale en contact avec le manchon expansible et une portion axiale en contact avec la première partie.
Dans un mode de réalisation, le ressort est hélicoïdal.
Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend deux rangées d'éléments roulants.
Dans un mode de réalisation, la bague non tournante du palier à
roulement est montée sur un excentrique de réglage.
Dans un mode de réalisation, la première partie comprend une surface extérieure étagée avec une portion de petit diamètre en contact avec la deuxième partie, et une portion de grand diamètre en contact avec le manchon expansible, un épaulement séparant la portion de petit diamètre et la portion de grand diamètre.

Dans un mode de réalisation, la première partie comprend une collerette dirigée vers l'extérieur à partir de l'extrémité axiale de la portion de grand diamètre.
Alternativement, la surface extérieure de la première partie

5 comprend une portion de petit diamètre en contact avec la deuxième partie, et une portion tronconique en contact avec le manchon expansible.
Alternativement, la surface extérieure de la première partie comprend une portion axiale en contact avec la deuxième partie et avec le manchon expansible.
On obtient ainsi un dispositif de galet tendeur automatique, de masse raisonnable, compact, pourvu de pièces de forme relativement simple et économique, tant à fabriquer qu'à assembler. Le manchon en contact avec la courroie étant de forme annulaire, la génération de vibrations est extrêmement réduite.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels :
-la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un galet tendeur selon un premier mode de réalisation ; et -la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un galet tendeur selon un autre mode de réalisation.
Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif de galet tendeur, référencé 1 dans son ensemble, comprend une partie stationnaire 2 et une partie tournante 3 montée à rotation par rapport à
la partie fixe 2 au moyen d'un palier à roulement 4. La partie tournante 3 est prévue pour être en contact avec une courroie ou la chaîne 5 en vue d'assurer une mise sous tension de la courroie ou la chaîne 5.
La partie fixe 2 comprend un excentrique de réglage 6 et une vis 7 disposée dans un alésage 6a de l'excentrique de réglage 6. Une extrémité de la vis est en engagement dans un trou fileté 8 ménagé
dans un support 9, par exemple un bloc moteur. L'excentrique de

6 réglage 6 est en contact par une face radiale avec le support 9 et par une face radiale opposée avec la tête de la vis 7. L'excentrique de réglage 6 présente une surface extérieure de révolution étagée avec une portion de grand diamètre du côté du support 9 et une portion de petit diamètre du côté de la tête de la vis 7, le palier à roulement 4 étant emmanché sur la portion de petit diamètre. Les portions de petit et de grand diamètre sont séparées par un épaulement radial. La portion de petit diamètre 6d de la surface extérieure de l'excentrique de réglage 6 est d'axe géométrique parallèle à l'axe géométrique de l'alésage 6a. La portion de petit diamètre 6d est donc excentrée par rapport à la vis 7.
Le palier à roulement 4 comprend une bague intérieure 10, une bague extérieure 11, deux rangées d'éléments roulants 12 et 13 disposées dans des plans parallèles maintenus respectivement par des cages 14 et 15, et deux joints d'étanchéité 16 et 17. La bague intérieure 10 présente un alésage emmanché sur la portion de petit diamètre 6d, et deux surfaces frontales dont l'une est en contact avec l'épaulement 6f de l'excentrique de réglage 6. La bague intérieure 10 est pourvue d'une surface extérieure dans laquelle sont ménagés des chemins de roulement pour les éléments roulants 12 et 13 et des rainures pour contact avec des lèvres des organes d'étanchéité 16 et 17. Les cages 14 et 15 maintiennent l'écartement circonférentiel régulier des éléments roulants 12 et 13. Les bagues extérieures 10 et 11 sont respectivement monoblocs. La bague extérieure 11 est munie d'une surface intérieure dans laquelle sont ménagés des chemins de roulement pour les éléments roulants 12 et 13 et des rainures dans lesquelles sont emmanchés les organes d'étanchéité 16 et 17. Les organes d'étanchéité 16 et 17 assurent une étanchéité statique avec la bague extérieure tournante 11 et une étanchéité dynamique avec la bague intérieure non tournante 10. La bague extérieure 11 présente une surface extérieure axiale cylindrique.
La partie tournante 3 du galet tendeur automatique comprend une jante 18 et un manchon expansible 19, de forme générale annulaire et disposé dans un logement annulaire ouvert sur l'extérieur et formé

7 dans la jante 18. Le manchon expansible 19 présente une surface extérieure 19a annulaire et prévue pour entrer en contact avec la courroie 5. Le manchon expansible 19 présente également un alésage 19b cylindrique et deux surfaces latérales 19c et 19d légèrement tronconiques.
La jante 18 comprend une partie principale 20 pourvue d'un alésage dans lequel la bague extérieure 11 du palier à roulement 4 est emmanchée. La partie principale 20 comprend une collerette 20a de forme générale radiale dirigée vers l'extérieur du côté de la tête de la vis 7, une surface extérieure étagée avec une surface de grand diamètre 20b, un épaulement 20c et une surface de petit diamètre 20d du côté du support 9. La face de la collerette 20a voisine de la surface de grand diamètre 20b est légèrement tronconique en concordance de forme avec la surface latérale 19c du manchon expansible. La surface de grand diamètre 20b est axiale et en contact avec l'alésage 19b du manchon expansible 19.
La jante 18 comprend une pièce mobile axialement 21 se présentant sous la forme d'une coupelle en tôle, par exemple formée par emboutissage. La pièce mobile 21 comprend une partie tronconique 21 a en concordance de forme et en contact avec la face latérale 19d du manchon expansible 19, une portion radiale 21b prolongeant la portion tronconique 21a vers l'intérieur et un rebord axial 21c s'étendant à
partir de la portion axiale 21b en direction opposée à l'épaulement 20c de la partie principale 20. La pièce mobile 21 est montée autour de la partie principale 20, le rebord axial 21c entourant et étant en contact avec une partie de la surface de petit diamètre 20d. La partie mobile 21 est montée à translation autour de la partie principale 20.
La jante 18 comprend une platine 22 fixée sur l'extrémité libre de la partie principale 20 du côté opposé à la collerette 20a. La fixation peut être effectuée par collage, emmanchement et/ou soudure.
La platine 22 peut se présenter sous la forme d'une rondelle en tôle tandis que la partie principale 20 peut être réalisée par usinage et/ou moulage d'une pièce en alliage léger ou encore en acier.

8 La jante 18 comprend également un actionneur 23 disposé entre la partie mobile 21 et la platine 22 qui est fixe par rapport à la partie principale 20. L'actionneur 22 comprend ici un ressort 23 à action axiale, par exemple sous la forme d'un ressort hélicoïdal à fil rond.
L'actionneur 23 exerce un effort axial sur la platine 22 et sur la partie mobile 21, tendant à pousser la partie mobile 21 en direction de la collerette 20a de la partie principale 20, et par conséquent à réduire l'espace disponible pour le manchon expansible 19 par réduction de la distance axiale entre les parois latérales du manchon expansible 19. Le centrage de l'actionneur 23 est assuré par des pattes de centrage 24 ménagées dans la platine 22 par découpe et pliage. On assure ainsi un maintien en position radiale convenable de l'actionneur 23.
Le montage de la jante 18 peut s'effectuer en amenant le manchon expansible 19 autour de la surface de grand diamètre 20b, puis en amenant la partie mobile 21, puis le ressort 23, et enfin la platine 22 fixée à demeure sur la partie principale 20. La partie mobile 21 ayant tendance à se rapprocher de la collerette 20a de la partie principale 20, le manchon expansible 19 tend à se déformer avec réduction de sa dimension axiale et augmentation de sa dimension radiale. Le diamètre intérieur du manchon expansible étant déterminé
par la surface de grand diamètre de la partie principale 20 qui est rigide, l'augmentation de la dimension radiale du manchon expansible 19 s'effectue par augmentation du diamètre de la surface extérieure, d'où une tension supplémentaire s'exerçant sur la courroie.
L'assemblage de la jante 18, du palier à roulement 4 et de l'excentrique de réglage 6 peut s'effectuer par emmanchement. Avant le serrage définitif de la vis 7 dans le support 9, l'excentrique de réglage 6 peut être tournée de telle sorte que le manchon expansible 19 vienne en contact avec la courroie en exerçant un effort prédéterminé.
Le réglage de l'excentrique 6 peut être effectué avec mesure de couple, le couple exercé sur l'excentrique 6 est maintenu jusqu'au serrage de la vis 7 déterminant l'effort radial exercé par la poulie sur la courroie et par conséquent la tension initiale de la courroie 5 en cas

9 de détente de la courroie, par exemple par vieillissement, échauffement, etc.
Le diamètre extérieur du manchon expansible 19 pourra alors s'accroître légèrement sous l'effet de la poussée exercée par l'actionneur 23 par l'intermédiaire de la pièce mobile 21, d'où une remise en tension de la courroie 5 et une compensation de la perte de tension de la courroie 5. A l'inverse, en cas de tension excessive de la courroie 5, par exemple par temps particulièrement froid, le manchon expansible 19 aura tendance à s'écraser radialement et repoussera axialement la pièce mobile 21 et en allant à l'encontre de l'effort de l'actionneur 23.
Le mode de réalisation illustré sur la figure 2 se rapproche de celui illustré sur la figure 1, à ceci près que la pièce mobile 21 présente une forme simplifiée avec une portion axiale 21b s'étendant du rebord axial 21c jusqu'à l'extrémité libre de ladite pièce mobile 21 et étant en contact avec le manchon expansible 19. Le manchon expansible 19 présente des faces latérales 19c et 19d sensiblement radiales et parallèles l'une à l'autre. La surface intérieure 19b du manchon expansible 19 est tronconique, en concordance de forme avec la partie principale 20 de la jante 18. La partie principale 20 présente une collerette 20a munie de deux faces radiales, l'une extérieure et l'autre du côté du manchon expansible 19, une surface de petit diamètre 20d du côté du support 9 et une surface tronconique 20e s'étendant entre la collerette 20a et la surface de petit diamètre 20d.
La surface tronconique 20e présente un diamètre élevé du côté de la collerette 20a et un diamètre faible du côté opposé. Le raccordement entre la surface tronconique 20e et la surface de petit diamètre 20d s'effectue par un court redan présentant une pente supérieure à la pente de la surface tronconique 20e.
Le montage et le fonctionnement du galet tendeur automatique est semblable à celui décrit en référence à la figure 1. La masse de la jante 18 est légèrement réduite en raison de la diminution du volume de matière de la partie principale 20.

On peut également prévoir une partie principale 20 munie d'une surface axiale continue de petit diamètre 20d se raccordant d'un côté au pied de la collerette 20a, et venant se fixer de l'autre côté à la platine 22, et ce en accroissant l'épaisseur radiale du manchon 5 expansible 19, ce qui permet un gain de masse supplémentaire et une simplification de la forme de la partie principale 20.
Ainsi, l'excentrique de l'axe permet d'effectuer un pré-réglage par rotation de l'excentrique autour de la vis et d'amener en contact la poulie et la courroie. Le choix de l'actionneur 23, en particulier du

10 ressort, notamment son élasticité et sa raideur, et le choix du matériau déformable du manchon expansible, permettent de calibrer la déformation radiale du manchon expansible 19. Dans les deux modes de réalisation illustrés ci-dessus, la présence de surface tronconique en contact avec le manchon expansible, permet d'assurer la transformation du mouvement axial de la pièce mobile en une dilatation du diamètre extérieur du manchon expansible, et ce de façon extrêmement simple et économique.

Claims (10)

1-Dispositif de galet tendeur (1) comprenant une partie non tournante (2) autour de laquelle est monté à rotation un ensemble tournant (3) formant poulie prévu pour coopérer avec une courroie ou une chaîne (5) et un palier à roulement (4) disposé entre la partie non tournante (2) et la poulie et comprenant une bague tournante (11), une bague non tournante (10) et des éléments roulants, caractérisé par le fait que la poulie comprend une jante rigide (18) comprenant une première partie (20) fixée sur la bague tournante du palier (4) et une deuxième partie (21) mobile par rapport à la première partie sous l'action d'un élément élastique (23), et un manchon expansible (19) de forme générale annulaire prévu pour être en contact avec la courroie ou la chaîne (5), le diamètre du manchon (19) expansible étant variable en fonction de l'appui de la deuxième partie (21).

2-Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le manchon (19) est expansible radialement.

3-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (19) présente des faces latérales tronconiques en concordance de forme avec les première et deuxième parties.

4-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (19) est symétrique par rapport à
un plan radial.

5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (19) présente un alésage axial en concordance de forme avec la première partie.

6-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le manchon (19) présente des faces latérales sensiblement radiales en concordance de forme avec les première et deuxième parties.

7-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le manchon (19) présente une face intérieure tronconique en concordance de forme avec la première partie.

8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième partie (21) se présente sous la forme d'une coupelle montée à translation axiale sur la première partie (20).

9-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément élastique (23) comprend un ressort disposé entre la deuxième partie et une surface d'appui solidaire de la première partie.

10-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon expansible (19) est monobloc.