FR2645931A1

FR2645931A1 - Automatic belt tensioner

Info

Publication number: FR2645931A1
Application number: FR8905875A
Authority: FR
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-05-03
Publication date: 1990-10-19
Also published as: US4940447A; GB8909814D0; GB2230838A; FR2645931B1; JPH02135748U; GB2230838B

Abstract

Dispositif de réglage automatique de la tension d'une courroie de synchronisation d'un moteur. Il comprend un cylindre 1 rempli d'huile, un piston 2 définissant une chambre de pression 3 et une chambre de réservoir 10, et une tige de poussoir 4 reliée au piston et dont l'extrémité supérieure fait saillie hors du cylindre. Un ressort 53 pousse le piston et la tige vers le haut. Les deux chambres communiquent par un canal 23 ménagé dans le piston. Un clapet à plaque 6 est prévu dans la chambre de pression pour ouvrir et fermer l'orifice inférieur du canal. Le clapet à plaque peut répondre rapidement à la variation de pression dans la chambre de pression, grâce à sa masse réduite. Ainsi, lorsque le piston monte, le clapet peut ouvrir rapidement le canal, ce qui permet à l'huile de la chambre de réservoir de revenir rapidement dans la chambre de pression et évite une cavitation dans cette dernière. La sensibilité du clapet est encore améliorée au moyen d'un autre ressort 54 poussant le clapet dans la direction d'ouverture du canal.

Description

TENDEUR AUTOMATIQUE DE COURROIE
La présente invention concerne un dispositif de tension automatique de courroie, ou auto-tendeur, pour régler la tension d'une courroie de synchronisation utilisée dans un moteur d'automobile.

Un moteur d'automobile emploie une courroie de synchronisation pour l'entraînement mutuellement synchrone de son vilebrequin, de ses arbres å cames, etc.

Comme représenté sur la figure 18, une courroie de synchronisation 64 passe autour d'une poulie de vilebrequin 61, de poulies d'arbre à cames 62a et 62b et d'une poulie 63 d'arbre d'entraînement d'une pompe à huile. Les repères 65 et 66 désignent une poulie de tension et une poulie folle, respectivement. La poulie de tension 65 est supportée sur un bras de commande 67 monté de façon pivotante sur un pivot 68. Un auto-tendeur 69 est prévu en butée contre le bras de commande 70, pour régler automatiquement le mouvement pivotant de la poulie de tension 65 et donc la tension de la courroie de synchronisation 64.

Ce type d'auto-tendeur 69 de l'art antérieur comprend un corps de cylindre 70, rempli d'une huile hydraulique, et un piston 71 monté de façon coulissante dans le cylindre 70. Une tige de poussoir 72 est fixée au piston 71 de sorte que sa tête entre et sort du corps 70. L'intérieur du corps est divisé en-une chambre de pression 73 et une chambre de réservoir 74 par le piston 71. Un ressort 75 est monté dans la chambre de pression 73 de manière à pousser le piston 71 vers le haut. Le ressort 75 sert à rappeler la tige de poussoir 72 hors du corps 70 pendant le fonctionnement du moteur. La tige de poussoir 72 pousse elle-même la poulie de tension 65, par l'intermédiaire du bras de commande 67, ce qui évite un relâchement de la courroie de synchronisation 64.

La tige de poussoir 72 comporte un canal 76 qui s'étend de sa face d'extrémité inférieure à ses surfaces latérales, tandis que le piston 71 comporte un canal 78 dont la partie supérieure débouche dans le canal 76 et dont l'orifice inférieur 77 communique avec la chambre de pression 73. Un élément de retenue 79 est fixé à la partie inférieure du piston 71, en face de la chambre de pression 73. Un ressort 80 est fixé, à une extrémité, à l'élément de retenue 79. Un clapet à bille 81 est supporté sur l'autre extrémité du ressort 80 et il est sollicité par le ressort 80 dans une direction de fermeture de l'orifice 77, qui s'ouvre et se ferme lorsque la pression d'huile agissant sur le clapet à bille 81 fluctue.

Lorsqu'une force tendant à déplacer le piston 71 vers la chambre de pression 73 agit sur le piston pendant le fonctionnement du moteur, le clapet à bille 81 se déplace pour fermer l'orifice 77 Cela empêche tout mouvement oscillant du piston 71 vers la chambre de pression 73, ce qui absorbe toute fluctuation de tension de la courroie de synchronisation 64 en fonctionnement. Par suite, le vilebrequin et les arbres à cames peuvent tourner en synchronisme correct.

Lorsque le moteur est arrêté, certaines des cames sur les arbres à cames sont dans une position telle qu'elles maintiennent leurs soupapes d'admission et leurs soupapes d'échappement respectives pressées vers le bas.

Sous l'effet de la force de réaction des ressorts de soupape, l'arbre à cames tourne dans un certain sens jusqu'à ce qu'un point dynamiquement stabilisé soit atteint. A ce point stabilisé, la courroie de synchronisation est détendue dans la partie comprise entre les poulies d'arbres à cames 62a et 62b, comme illustré par exemple en pointillé sur la figure 18. Par contre, sa tension augmente dans la partie comprise entre la poulie de vilebrequin 61 et la poulie d'arbre à cames 62a. La tension accrue de la cour roie de synchronisation 64 est transmise à la tige de poussoir 72 par l'intermédiaire de la poulie de tension 65, de façon à la pousser vers la chambre de pression 73.Il en résulte que l'huile hydraulique contenue dans la chambre de pression 73 s'écoule progressivement vers la chambre de réservoir 74, par le petit intervalle prévu autour de la périphérie extérieure du piston 71. Ainsi, le piston se déplace progressivement vers le fond du corps 70. Dans un cas extrême, le piston 71 peut effectivement toucher le fond et la courroie de synchronisation reste détendue, comme représenté en pointillé sur la figure 18.

La courroie de synchronisation tend manifestement à se détendre à basse température car les volumes du bloc moteur et de la tête de cylindre diminuent. Lorsqu'on démarre le moteur dans de telles conditions, le mou de la courroie entre les poulies d'arbres à cames 62a et 62b est instantanément supprimé mais la courroie se détend entre la poulie de vilebrequin 61 et la poulie d'arbre à cames La tige de poussoir 72 de l'autotendeur 69 est prévue pour faire saillie et exercer une pression, par l'intermédiaire du bras de commande,contre la courroie afin de supprimer le mou de la courroie entre la poulie de vilebrequin 61 et la poulie d'arbre à cames 62a.

Toutefois, lorsqu'on démarre le moteur à basse température, un auto-tendeur suivant l'art antérieur comportant le clapet à bille 81 peut présenter un inconvénient en ce que sa tige de poussoir tend à faire saillie excessivement, d'une quantité telle que la chambre de pression est mise en dépression. Par suite, l'action d'amortissement de la poulie de tension 65 ne réussit pas à maintenir constante la tension de la courroie de synchronisation 64. Il peut en résulter que la courroie crantée de synchronisation et les poulies n'engrènent plus, l'une avec les autres, de sorte que les dents de la courroie peuvent être endommagées.Ce phénomène se produit dans une atmosphère à basse température car la viscosité de l'huile tend à augmenter rapidement lorsque la température ambiante diminue et il faut un temps relativement long pour qu'une huile très visqueuse s'écoule de la chambre de réservoir 74 à la chambre de pression 73.

Puisque l'huile ne peut pas pénétrer dans la chambre de pression 73 assez rapidement pour compenser la vitesse croissante de la tige de poussoir 72,poussée par le ressort 75 dans la chambre de pression 73, la chambre de pression est mise en dépression, ce qui engendre une cavitation. L'action d'amortissement de l'huile dans la chambre de pression 73 disparait complètement, du fait de la cavitation. Ainsi, la poulie de tension 65 vibre si violemment, sous l'effet de la fluctuation de charge exercée par la courroie de synchronisation 64, que les dents de la courroie peuvent être endommagées.

L'huile pourrait s'écouler plus régulièrement dans le canal 77 si la course du clapet à bille 81 était plus grande. Toutefois, la course de la bille doit être limitée entre 0,07 et 0,3 mm afin que l'auto-tendeur amortisse suffisamment les fluctuations de charge de la courroie de synchronisation 64 . Il est donc impossible de résoudre le problème par augmentation de la course de la bille.

La présente invention a pour objet de procurer un auto-tendeur qui évite les inconvénients ci-dessus et qui est exempt de cavitation et permet donc l'entraine- ment d'une courroie de synchronisation à un régime stable.

Conformément à la présente invention, on obtient un auto-tendeur pour régler la tension d'une courroie de synchronisation, qui comprend un corps de cylin dre, un piston monté de façon coulissante danse corps de cylindre de façon à diviser l'intérieur de celui-ci en une chambre de pression et une chambre de réservoir, le piston comportant un canal de communication de la chambre de réservoir avec la chambre de pression, une tige de poussoir dont une extrémité est fixée au piston et dont l'autre extrémité peut faire saillie à l'extérieur du corps de cylindre, des moyens élastiques pour rappeler le piston et la tige de poussoir vers la chambre de réservoir, un élément de retenue monté sous le piston du c8té de la chambre de pression , et une plaque de clapet tenue dans l'élément de retenue de façon à être déplaçable entre deux positions pour ouvrir et fermer le canal.

Conformément à la présente invention, on utilise comneçiapet une plaque ou un disque au lieu d'une bille.

La tension de la courroie de- synchronisation est transmise à la tige de poussoir, par l'intermédiaire de la poulie de tension et du bras de commande, pour déplacer la tige de poussoir et le piston vers la chambre de pression, contre la sollicitation de l'élément élastique. Ainsi, huile hydraulique contenue dans la chambre depression est comprimée. Cela déplace le clapet dans une direction de fermeture de l'orifice inférieur du canal formé dans le piston, ce qui empêche la tige de poussoir et le piston de se déplacer davantage. La force de poussée exercée par la courroie de synchronisation est ainsi amortie.

D'autre part, lorsque la tension de la courroie de synchronisation diminue, le piston et la tige de poussoir sont déplacés dans la direction inverse par l'élément élastique, de sorte que la tige de poussoir fait saillie à l'extérieur du corps de cylindre. Du fait du mouvement du piston à l'opposé de la chambre de pression, le volume de celle-ci augmente et, par conséquent, sa pression diminue. A cause de la différence de pression d'huile entre la chambre de réservoir et la chambre de pression, la plaque de clapet se déplace pour ouvrir le canal ménagé dans le piston, ce qui permet à l'huile hydrauliquecontenue dans la chambre de réservoir de revenir doucement dans la chambre de pression.

La course de la plaque de clapet est assez courte pour qu'elle puisse répondre rapidement à toute fluctuation de tension de la courroie de synchronisation, par exemple à une fluctuation de haute fréquence.

Lorsque le moteur est démarré et que le vilebrequin tourne dans des conditions de basse température, la courroie tend à se détendre dans la partie en contact avec la poulie de tension pour reprendre le mou de la courroie entre les poulies d'arbres à cames. Par suite, la chambre de pression subit une brusque chute de pression. Suivant la présente invention, le canal ménagé dans le piston peut être largement ouvert, avec une course minime de la plaque de clapet. Cela permet à une grande quantité d'huile hydraulique de s'écouler doucement par le canal et de pénétrer dans la chambre de pression,sans créer de cavitation,même si la pression dans la chambre de pression chute brusquement.

Puisque la plaque de clapet est en contact surface contre surface avec le piston et l'élément de retenue, le piston et l'élément de retenue s'usent très peu Par suite, la course de la plaque de clapet change très peu même après de longues années de service, à la différence d'un clapet à bille suivant l'art antérieur.

D'autres caractéristiques et objets de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description ci-après, avec référence aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une coupe d'un premier mode de réalisation de la présente invention
la figure 2 représente,à plus grande échelle l'élément de retenue et la plaque de clapet de ce dispositif
la figure 3 est une vue semblable à la figure 2, illustrant le fonctionnement de ces éléments
les figures 4 et 5 sont des coupes d'un deuxième et d'un troisième modes de réalisation, respectivement;;
les figures 6 et 7 sontdes graphiques illustrant les résultats d'essai pour le premier mode de réalisation et pour un dispositif de l'art antérieur, respectivement, lorsque le moteur est démarré dans des conditions de basse température
la figure 8 est une coupe d'un quatrième mode de réalisation de la présente invention
la figure 9 est une coupe à plus grande échelle d'un clapet de ce dispositif
la figure 10 est une coupe à plus grande échelle d'un autre type de clapet
la figure 11 est un graphique illustrant la fluctuation de pression dans la chambre de pression, pendant un tour du vilebrequin d'un moteur à quatre cylindres
les figures 12A à 12C sont des graphiques illustrant chacun la relation entre le débit de l'huile hydraulique, le degré d'ouverture du clapet et la pression dans la chambre de pression lorsque celle-ci est en dépression, pour des auto-tendeurs de type I,de type II et du quatrième mode de réalisation, respectivement ;
les figures 13A à 13E sont des coupes du clapet du quatrième mode de réalisation, illustrant le changement d'écoulement de l'huile hydraulique et de l'ouverture du clapet
la figure 14 est un graphique illustrant la relation entre l'action du ressort et la pression minimale dans la chambre de pression
la figure 15 est un graphique illustrant les volumes de bulles produites dans les chambres de pression d'auto-tendeurs du quatrième mode de réalisation, du type
I et du type II, respectivement ;;
la figure 16 est une coupe d'un cinquième mode de réalisation de la présente invention
la figure 17 est un graphique illustrant la relation entre la vitesse du moteur et la pression minimale dans la chambre de pression
la figure 18 est une vue schématique montrant comment on utilise une courroie de synchronisation ; et
la figure 19 est une coupe d'un auto-tendeur suivant l'art antérieur.

Comme représenté sur la figure 1, le premier mode de réalisation de la présente invention comprend un corps de cylindre 1, un piston 2 divisant l'intérieur du corps de cylindre 1 en une chambre de pression 3 et une chambre de réservoir 10, une tige de poussoir 4 dont une extrémité est fixée au piston 2 et dont l'autre extrémité peut faire saillie hors du corps de cylindre, un élément élastique de commande de pression 5 pour régler. la force de poussée de la tige de poussoir 4, un élément de retenue 21 fixé à la face d'extrémité du piston 2 en face de la chambre-de pression 3, et une plaque de clapet 6 supportée sur l'élément de retenue 21. Le corps de cylindre 1 est rempli d'une huile hydraulique.7.

Une chemise cylindrique 11 est montée dans le corps du cylindre 1, dans sa moitié inférieure. Le piston 2 est prévu pour coulisser le long de la paroi-inté- rieure de la chemise 11. L'extrémité inférieure de la tige de poussoir 4 se loge dans un alésage ménagé dans la partie supérieure du piston 2. Une chambre annulaire 22 est formée dans le piston 2 et des canaux 23 de retour d'huile sont prévus dans la tige de poussoir 4 et dans le piston 2.Une collerette de guidage 41 est prévue autour de la tige de poussoir 4, dans sa partie intermé diaire, pour empêcher la tige de poussoir 4 de s'incliner lorsqu'elle est poussée obliquement par un bras de commande supportant une poulie de tension pressée contre une courroie de synchronisation (qui ne sont pas représentés sur les dessins).

L'élément élastique de commande de pression 5 comprend des ressorts de commande de pression 51 et 52 qui sont montés autour de la tige de poussoir 4, entre le sommet de la chemise de cylindre 11 et la collerette de guidage 41, et un autre ressort de commande de pression 53 placé dans la chambre de presion 3. Le ressort 53 sert à pousser vers le haut l'élément de retenue 21 emmanché à la presse dans la partie inférieure du piston 2, de sorte que là pièce de retenue ne se sépare pas du piston. Le ressort 53 sert également à pousser le piston 2 vers le haut,de sorte que la tige de poussoir 4 se déplace à l'unisson avec le piston 8, l'extrémité inférieure de la tige étant reçue dans le trou prévu dans la surface supérieure du piston 2. Sa poussée s'ajoute à la poussée des ressorts de commande de pression 51 et 52, vers le haut, sur la tige de poussoir 4.

Dans ce mode de réalisation, l'huile hydraulique 7 est une huile de silicone. Une étanchéité à l'huile 8 est prévue au-dessus de la collerette de guidage 41 afin d'empêcher les fuites d'huile hydraulique. Entre l'étanchéité à l'huile 8 et la surface supérieure de l'huile hydraulique 7, on laisse un petit espace d'air 9 pour permettre la dilatation de l'huile hydraulique résultant de l'élévation de température.

On se reporte maintenant à la figure 2. La partie verticale de l'élément de retenue 21 sert à arrêter le mouvement latéral de la plaque de clapet 6. L'élément de retenue 21 comporte un trou circulaire 24 dans sa partie inférieure et quatre fentes 25 dans sa partie ver ticale.te trou circulaire et les fentes constituent des canaux d'huile et permettent à la plaque de clapet 6 de se déplacer rapidement. La présence des canaux d'huile empêche la plaque de clapet 6 de s'incliner,malgré le fait que l'élément de retenue présente une surface relativement plate.

La plaque de clapet 6 est fabriquée par poin çonnement d'une t61e laminée à froid. Sa dureté doit être de 40 à 55 unités Rockwell C , en ce qui concerne la résistance à l'usure et la ténacité.

On décrit maintenant le fonctionnement du premier mode de réalisation. Lorsqu'une force résultant dela fluctuation de la tension de la courroie est appliquée à l'extrémité sortante de la tige de poussoir 4 par le bras de commande supportant la poulie de tension, elle agit pour comprimer l'huile hydraulique dans la chambre de pression, par l'intermédiaire du piston 2. L'huile s'écoule vers le haut à travers le trou circulaire 24 de l'élément de retenue 21, comme indiqué par des flèches sur la figure 2, ce qui pousse la plaque de clapet 6 vers le haut, contre le piston 2, de manière à fermer l'orifice à la partie inférieure du piston.

Pendant ce court instant pendant lequel la plaque de clapet 6 se déplace vers le haut pour fermer 1' ori- fice, la tige de poussoir 4 descend d'une courte distance, amortissant la force exercée par la poulie de tension.

Lorsque la force exercée par la poulie de tension disparaît ou diminue, l'élément élastique de commande de pression 5 pousse alors le piston 2 et la tige de poussoir 4 vers le haut, de sorte que la tige de poussoir fait saillie à l'extérieur du corps de cylindre 1 pour presser la poulie de tension contre la courroie de synchronisation, ce qui tend la courroie.

Lorsque le piston 2 se déplace vers le haut, comme représenté sur la figure 3, l'huile contenue dans la chambre de réservoir t0 s'écoule par l'intermédiaire du canal annulaire 22 et du canal de retour d'huile 23, elle presse la plaque de clapet 6 vers le bas pour ouvrir l'orifice inférieur du canal 23, et elle revient dans la chambre de pression 3 à travers les quatre fentes 25 prévues dans la partie verticale de l'élément de retenue 21. L'avantage de la plaque de clapet 6 est qu'elle peutouvrir ou fermer le canal avec une course assez; faible pour que l'huile de la chambre de réservoir 10 puisse revenir rapidement et régulièrement dans la chambre de pression 3.

Lorsqu'un moteur équipé de l'auto-tendeur conforme à la présente invention est démarré dans des conditions de basse température, la courroie de synchronisation se détend dans la partie en contact avec la poulie de tension, du fait de la rotation du vilebrequin. La tige de poussoir 4 fait saillie pour éliminer le mouvement de la courroie. La pression dans la chambre de pression 3 diminue brusquement. Toutefois, il se se produit pas de cavitation puisque la plaque de clapet 6 peut répondre rapidement au changement de pression. Ainsi, la tension de la courroie de synchronisation peut être réglée à une valeur optimale sans risque de cassure des dents de la courroie.

Afin de voir comment l'auto-tendeur comportant le clapet à plaque de ce mode de réalisation agit pour éviter la cavitation, comparativement à un auto-tendeur comportant un clapet à bille usuel, on procède aux essais ci-après.

Les deux auto-tendeurs sont remplis d'une huile de viscosité 5000 cSt (à -300C environ). On pousse le piston de chaque auto-tendeur vers le bas, de 10 mm, à la main, et on retire la main. Le piston remonte de 10 mm, jusqu'à sa position initiale, sous l'action du ressort. On observe une cavitation dans les chambres de pression des deux auto-tendeurs. On mesure le temps nécessaire pour que la cavitation disparaisse. Les résultats sont les suivants
Auto-tendeur à clapet à bille ...180-200 s
Auto-tendeur à clapet à plaque...2,5-3 s.

Les résultats montrent que le clapet à plaque est beaucoup plus sensible que le clapet à bille, bien que les valeurs dépendent de la dimension et de la course de la bille ou de la plaque.

Afin de vérifier encore les performances de l'auto-tendeur conforme au présent mode de réalisation et d'un auto-tendeur usuel, on mesure le déplacement de la poulie de tension et la fluctuation de la force qui agit sur les auto-tendeurs immédiatement après le démarrage du moteur dans des conditions de basse température.

Les résultats sont représentés sur les figures 6 et 7. La figure 6 illustre les résultats obtenus avec le clapet à plaque suivant la présente invention et la figure 7 illustre les. résultats obtenus avec le clapet à bille de type usuel. Puisque cet essai est effectué à une température ambiante de 110C qui n'est pas nécessairement considérée comme une basse température, on utilise une huile hydraulique de viscosité élevée (3000 cSt) pour reproduire les mêmes conditions qu'une basse température.

Les résultats de l'essai montrent que l'autotendeur du type à clapet à plaque atteint un état stable en une seconde après le démarrage du moteur, tandis que l'auto-tendeur du type à clapet à bille demande 10 secondes ou plus avant de se stabiliser. Cela signifie que l'auto-tendeur du type à clapet à plaque possède des caractéristiques de fonctionnement très supérieures,immé- diatement après le démarrage du moteur.

La figure 4 représente le deuxième mode de réalisation, dans lequel un ressort 54 ayant une faible élasticité est prévu pour pousser la plaque de clapet 6 vers le bas. Le ressort 54 sert à améliorer encore la rapidité de réponse de la plaque de clapet 6 à la fluctuation de la charge exercée par la courroie de synchronisation.

La figure 5 représente le troisième mode de réalisation, dans lequel un ressort 55 est prévu sous la plaque de clapet 6 pour la pousser vers le haut. Le but du ressort 55 est de maintenir la plaque de clapet.

La structure de clapet comportant la plaque 6 est applicable à un auto-tendeur usuel.

La figure 8 représente le quatrième mode de réa
lisation, comportant un corps de cylindre 1 dans lequel sont définies une chambre de pression 3 et une chambre de réservoir 10.

Une huile hydraulique est contenue de façon étanche dans les deux chambres. Un piston 2 est monté de façon coulissante dans le corps 1 pour séparer les chambres 3 et 10 l'une de l'autre et il comporte un canal 23 qui fait communiquer la chambre de pression 3 avec la chambre de réservoir 10.

Une membrane 30 est prévue pour empêcher la fuite de l'huile hydraulique contenue dans la chambre de réservoir 10. Une tige de poussoir 4 est disposée dans la chambre de réservoir 10 de sorte que son extrémité est reliée au piston 2 et que l'autre extrémité fait saillie à l'extérieur du corps 1, à travers un orifice 32 prévu dans un couvercle 31 qui ferme une extrémité ouverte du corps 1.

Dans la chambre de pression 3 est monté un ressort de commande de pression 53 qui pousse le piston 2 et l'élément de -retenue 21 vers la chambre de réservoir 10.

Comme représenté sur la figure 9, l'élément de retenue 21 supporte la plaque de clapet 6 et un ressort 54. L'élément de retenue 21 est emmanché à la presse dans un logement 33 formé dans la face inférieure du piston 2.

Le ressort de commande de pression 53 est retenu en butée sur l'élément de retenue 21.

Le ressort 54 sert à pousser la plaque de clapet 6 dans une direction d'ouverture du canal 23. Il peut être un ressort hélicoïdal mais il doit de préférence être un ressort conique , comme représenté sur les dessins, afin de ne pas gêner l'écoulement de l'huile hydraulique.

Le corps de clapet doit de préférence être sous la forme d'une plaque ou d'un disque, car sa masse est plus petite et il est donc plus sensible qu'un clapet en forme de bille présentant la même surface d'application de pression. Toutefois, il peut être sous la forme d'une bille 6', comme représenté sur la figure 10.

Le corps 1 de cet auto-tendeur est monté sur un organe fixe et sa tige de poussoir 4 est en butée contre un bras de galet supportant un galet de tension de manière à presser celui-ci contre une courroie d'entrai- nement de cames.

Lorsque la tige de poussoir 4 est soumise à une force, pour la repousser dans le corps 1, le piston 2 se déplace vers la chambre de pression 3. Il en résulte qu'une partie de l'huile hydraulique contenue dans la chambre de pression 3 est introduite dans la chambre de réservoir 10 à travers le petit intervalle défini entre la surface extérieure du piston 2 et le corps 1. Lorsque la tige de poussoir 4 n'est plus soumise à une telle force de poussée, le piston 2 se déplace vers la chambre de réservoir 10, sous l'action du ressort 53. La tension de la courroie de synchronisation est ainsi maintenue constante.

On sait que la charge sur un auto-tendeur atteint sa valeur maximale deux fois à chaque tour d'un moteur si c'est un moteur à quatre cylindres, et trois fois par tour pour un moteur à six cylindres. La valeur maximale varie dans la plage de 30 à 100 daN, selon la disposition du moteur.

La figure il montre comment fluctue la pression
dans la chambre de pression 3 à chaque révolution d'un
moteur à quatre cylindres. Si la pression tombe trop
au-dessous de la pression atmosphérique, une cavitation
tend à se produire dans la chambre de pression 3.

La pression dans la chambre de pression 3 est
empêchée de tomber trop au-dessous de la pression atmos
phérique, puisque le corps de clapet 6 peut être poussé
par le ressort 54 dans une direction d'ouverture du
canal 23. Cela empêche.effectivement l'apparition d'une
cavitation.

On compare maintenant le fonctionnement des
auto-tendeurs du quatrième mode de réalisation, du type
I et du type II. Le type I ne comporte pas de ressort 54
et le type II comporte un ressort disposé de manière à
pousser le corps de clapet 6 dans une direction non d'ou
verture mais de fermeture du passage 23.

La pression Pi dans la chambre de pression 3,
lorsque le passage 23 est ouvert par le corps de clapet
6, est exprimée par les formules ci-après, si on néglige l'inertie du corps de clapet 6
Pi < PO + F/S pour le quatrième mode de réalisation
Pi < P0 pour le type I
Pi < P0 - F/S pour le type II
dans lesquelles P0 est la pression dans la chambre de ré
servoir 10 (pression atmosphérique), F est la poussée du
ressort 54 et S est la surface effective du corps de
clapet 6.

On suppose que la pression appliquée au corps
de clapet 6 par le ressort 54 (qui est exprimée par F/S)
est de 0,3 x 105 Pa. Le corps de clapet 6 est alors
déplacé pour ouvrir le passage 23 lorsque la pression
Pi tombe au-dessous de 1,3 x 105 Pa avec le quatrième
mode de réalisation et au-dessous de 0,7 x 105 Pa avec le
type II. Avec le type I, le passage 23 s'ouvre lorsque la
pression Pi tombe au-dessous de la pression atmosphérique.

t'huile hydraulique de la chambre de réservoir 10 commence à s'écouler dans la chambre de pression 3 seulement après que la pression Pi soit tombée audessous de PO. Ainsi, avec le type I, huile hydraulique commence à s'écouler dès que le passage 23 est ouvert par le corps de clapet 6,tandis que, avec le type II, elle ne commence pas à s'écouler tant que Pi n'est pas inférieur à 0,7 PO.

Par contre, avec le quatrième mode de réalisation, lorsque Pi atteint la pression atmosphérique, le passage 23 est déjà ouvert, ce qui permet à l'huile hydraulique de la chambre de réservoir 10 de s'écouler ré gulièrement dans la chambre de pression 3.

En termes de la valeur Pi à laquelle l'huile hydraulique contenue dans la chambre de réservoir 10 commence à passer dans la chambre de pression 3, la relation entre les trois auto-tendeurs est exprimée par l'inégalité suivante,
Mode de réalisation IV > Type I > Type Il
Cela signifie que le quatrième mode de réalisation est celui des trois qui risque le mains de présenter une cavitation dans la chambre de pression 3.

La figure 12 illustre la relation entre le débit de l'huile hydraulique, le degré d'ouverture du corps de clapet 6 et la pression dans la chambre de pression 3, pour les trois auto-tendeurs. Les figures 13A à 13E illustrent les positions du corps de clapet et le changemment de débit d'huile hydraulique aux points Qî à
indiqués sur la courbe de fluctuation de la figure 11.

Avec le quatrième mode de réalisation, une petite quantité d'huile hydraulique peut pénétrer dans la chambre de réservoir 1 lorsque la pression dans la chambre de pression 3 est de 1 x 10,5 Pa à 1,3 x 105 Pa.

Toutefois, le temps pendant lequel Pi est dans la plage de 1 à 1,3 x 105 Pa est négligeable si la pression ma ximale dans la chambre de pression 3 est de 50 x 105 Pa.

En outre, dans cet état, la différence de pression entre la chambre de pression 3 et la chambre de réservoir 10 ainsi que le degré d'ouverture du corps de clapet sont assez petits pour que seule une quantité limitée d'huile hydraulique pénètre dans la chambre de réservoir 10. Le corps de clapet 6 est prévu pour rester grand ouvert lorsque l'huile hydraulique pénètre dans la chambre de pression 3, ce qui permet un écoulement facile de l'huile. Cela compense l'inconvénient mineur précité.

Ainsi, la pression dans la chambre de pression 3 est empêchée de tomber trop au-dessous de la pression at mosphérique.

Toutefois, comme représenté sur la figure 14, si la poussée du ressort 54 est supérieure à une valeur donnée, la quantité d'huile hydraulique pénétrant dans la chambre de réservoir 10 devient importante au point de détruire l'avantage du maintien du corps de clapet 6 grand ouvert pendant que l'huile hydraulique pénètre dans la chambre de pression 3. Par suite, la pression négative dans la chambre de pression 3 augmente.

Comme le voit sur la figure 14, afin d'éviter la cavitation dans la chambre de pression 3, le ressort 54 doit être monté pour pousser le corps de clapet 6 dans une direction d'ouverture du passage 23 et sa poussée doit être dans la plage indiquée.

La figure 15 indique le volume de bulles formées dans la chambre de pression lorsqu'un moteur d'automobile fonctionne continuellement à 6000 tr/min, avec chacun des trois dispositifs montés sur ce moiteur. On n'observe pas de bulles avec le quatrième mode de réalisation.

La présente invention n'est pas limitée à un auto-tendeur mais elle peut concerner un dispositif de réglage de jeu hydraulique comme représenté sur la figure 16. Ce dernier peut être du type à étanchéité d'huile ou d'un type à appoint d'huile.

Le dispositif de réglage de jeu hydraulique de la figure 16 comprend un corps 1 définissant une chambre de pression 3 et une chambre de réservoir 10, un piston 2 monté de façon coulissante dans le corps pour séparer les chambres 3 et 10 l'une de l'autre, une tige 2' prévue sur le piston 2 et une tige de poussoir 4 montée de fa çon coulissante dans le corps 1 et dont une extrémité est reliée à la tige 2'.

La figure 17 illustre la relation entre la vitesse du moteur et la pression minimale dans la chambre de pression 3 si on suppose que la grandeur de la charge agissant sur l'auto-tendeur hydraulique est constante.

Comme on le voit sur la figure 17, une cavitation est engendrée dans la chambre de pression du type 2, à.une vitesse de moteur plus faible que pour le type I.

Un clapet est monté dans la chambre de pression 3 pour ouvrir et fermer un passage 23 prévu dans le piston 2. Le clapet comprend un corps de clapet 6 et un ressort 54 poussant le corps de clapet dans une direction d'ouverture du passage 23.

On utilise un dispositif hydraulique de réglage de jeu dans un système de commande de vanne, pour éliminer les jeux de la vanne. Conformément à la présente invention, le corps de clapet 6 est poussé par le ressort 54 dans une direction d'ouverture du passage 23. Cela empêche l'apparition d'une cavitation dans la chambre de pression 3 lorsque le moteur fonctionne à grande vitesse.

Claims

Revendications

1.- Dispositif de tension automatique pour régler la tension d'une courroie de synchronisation, comprenant un corps de cylindre (1), un piston (2) monté de façon coulissante dans ledit corps de cylindre de fa çon à le diviser intérieurement en une chambre de pression (3) et une chambre de réservoir (10), ledit piston comportant un canal (23) pour faire communiquer ladite chambre de réservoir avec ladite chambre de pression, une tige de poussoir (4) dont une extrémité est fixée audit piston et l'autre extrémité peut faire saillie en dehors dudit corps de cylindre, des moyens élastiques (53)pour pousser ledit piston et ladite tige de poussoir vers ladite chambre de réservoir, et un élément de retenue (21) monté sous ledit piston du côté de ladite chambre de pression, caractérisé en ce qu'une plaque de clapet (6) est tenue dans ledit élément de retenue, de façon à être mobile entre deux positions pour ouvrir et fermer ledit canal.

2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre d'autres moyens élastiques (54) pour pousser ladite plaque de clapet (6) dans une direction d'ouverture dudit canal (23).