FR2677418A1 - TENSIONING DEVICE FOR BELT CONTROLS. - Google Patents
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Abstract
Un dispositif tendeur 7 appliqué par l'intermédiaire d'un ressort contre une courroie d'entraînement 6 est réglé en position de repos de telle manière que la ligne de jonction 9 reliant l'axe de pivotement à l'axe de rotation forme avec la direction 10 de la force de réaction RF partant de la courroie d'entraînement 6 un angle de pivotement beta de 65 degrés. Lors d'un relâchement du dispositif tendeur 7 du fait de résonances propres, d'irrégularités, etc., l'angle de pivotement diminue, ce qui fait augmenter la force de tension extrêmement progressivement.A tensioning device 7 applied by means of a spring against a drive belt 6 is adjusted in the rest position so that the junction line 9 connecting the pivot axis to the axis of rotation forms with the direction 10 of the reaction force RF from the drive belt 6 at a pivot angle beta of 65 degrees. When the tensioning device 7 is released due to inherent resonances, irregularities, etc., the pivot angle decreases, which increases the tension force extremely gradually.
Description
"Dispositif tendeur pour commandes à courroie""Tensioning device for belt drives"
La présente invention concerne un dispositif- The present invention relates to a device
tendeur pour commandes à courroie comprenant un galet-tendeur appliqué pendant le fonctionnement contre le brin non chargé de la courroie d'entraînement par l'intermédiaire d'un élément à ressort, le palier de pivotement étant disposé radialement à l'intérieur de l'alésage du palier du galet-tendeur. La demande de brevet DE 2 617 368 décrit un dispositif-tendeur dans lequel l'axe de pivotement se tensioner for belt drives comprising a tensioner roller applied during operation against the unloaded strand of the drive belt by means of a spring element, the pivot bearing being arranged radially inside the bore of the tensioner roller bearing. Patent application DE 2 617 368 describes a tensioning device in which the pivot axis
trouve radialement à l'intérieur du palier du galet- located radially inside the roller bearing-
tendeur Le galet-tendeur est disposé, comme c'est généralement l'habitude, dans une partie non chargée de la courroie d'entraînement entre deux roues d'un mécanisme moteur, par exemple l'arbre à cames et le vilebrequin d'un moteur à combustion interne Il tend la courroie d'entraînement par l'intermédiaire d'un élément à ressort même pendant le fonctionnement et compense toutes les variations des conditions de fonctionnement qui résultent de la température de fonctionnement, de la vitesse de rotation, des sollicitations pulsatoires, etc Dans les moteurs à combustion interne habituels de voitures -2- particulières, cela provoque des mouvements de pivotement d'environ 10 à 15 mm Il est par conséquent possible de construire des dispositifs tendeurs très compacts dans lesquels le rayon de pivotement peut être maintenu court et l'axe de pivotement est par conséquent le plus souvent disposé dans un corps porteur cylindrique mis en place dans l'alésage du palier du galet-tendeur L'élément à ressort et les dispositifs d'amortissement sont en tensioner The tensioner roller is arranged, as is usually the case, in an unloaded part of the drive belt between two wheels of a driving mechanism, for example the camshaft and the crankshaft of a internal combustion engine It tightens the drive belt by means of a spring element even during operation and compensates for all variations in operating conditions which result from operating temperature, rotation speed, stresses pulsating, etc. In the usual internal combustion engines of passenger cars, this causes pivoting movements of approximately 10 to 15 mm. It is therefore possible to build very compact tensioning devices in which the pivoting radius can be kept short and the pivot axis is therefore most often arranged in a cylindrical bearing body placed in the bore of the bearing of the gal tensioner The spring element and the damping devices are in
outre également montés dans cette zone. Besides also mounted in this area.
Des essais ont montré qu'à l'intérieur de la plage de vitesse de rotation du moteur, il apparaît à une certaine vitesse de rotation ou à plusieurs, des résonances propres qui font que la courroie d'entraînement vibre fortement dans les parties chargées. On sait par expérience que ces phénomènes de résonance apparaissent en particulier à des vitesses de rotation élevées, mais dépendent avant tout de la longueur du brin de la courroie d'entraînement qui vibre et de sa tension Les moteurs comportant deux arbres à cames ont une tendance particulièrement Tests have shown that within the speed range of the motor, there appear at a certain speed or more, specific resonances which cause the drive belt to vibrate strongly in the loaded parts. We know from experience that these resonance phenomena appear in particular at high rotational speeds, but depend above all on the length of the strand of the vibrating drive belt and on its tension Engines with two camshafts have a tendency particularly
marquée à avoir plusieurs vitesses de résonance. marked to have multiple resonant speeds.
Le brin chargé s'étire légèrement du fait de la vibration L'allongement doit être compensé par le dispositif tendeur sur le brin non chargé La courroie d'entraînement se tend à cet endroit et déplace le galet-tendeur contre la force de l'élément The loaded strand slightly stretches due to vibration The elongation must be compensated by the tensioning device on the unloaded strand The drive belt stretches here and moves the tensioner roller against the force of the element
à ressort.on springs.
La vibration du brin chargé n'est toutefois pas éliminée de ce fait Elle provoque des bruits importants et provoque une irrégularité considérable de la position angulaire de l'arbre à cames par rapport au vilebrequin Ces erreurs ont des -3- répercussions extrêmes dans le cas de deux arbres à cames qui présentent ensuite des écarts angulaires The vibration of the loaded strand is however not eliminated because of this fact It causes significant noise and causes considerable irregularity in the angular position of the camshaft relative to the crankshaft These errors have extreme repercussions in the case two camshafts which then have angular deviations
l'un par rapport à l'autre.relative to each other.
Il s'est avéré que la vibration de la courroie d'entraînement pouvait être réduite au moins dans son intensité par une tension plus élevée Une tension restant par principe à un même niveau n'est toutefois pas admissible, étant donné qu'il faut alors s'attendre à une usure plus importante et à des It turned out that the vibration of the drive belt could be reduced at least in its intensity by a higher tension. A tension remaining in principle at the same level is however not admissible, since it is then necessary expect more wear and tear
défaillances des pièces du mécanisme moteur. engine mechanism parts failures.
L'invention a pour objectif de créer un dispositif-tendeur du type initialement mentionné qui garantisse un fonctionnement régulier de la courroie d'entraînement sur toute la plage de vitesse de The object of the invention is to create a tensioning device of the type initially mentioned which guarantees regular operation of the drive belt over the entire speed range of
rotation.rotation.
Cet objectif est atteint en ce que lorsqu'on règle le dispositif tendeur avec le moteur froid, la ligne de jonction qui relie l'axe de pivotement à l'axe de rotation du galet-tendeur forme avec la direction de la force de réaction opposée au galet-tendeur et partant du brin de la courroie d'entraînement, un angle de pivotement inférieur à 70 degrés dans la direction opposée à la force de tension de l'élément This objective is achieved in that when the tensioning device is adjusted with the cold engine, the junction line which connects the pivot axis to the axis of rotation of the tensioner roller forms with the direction of the opposite reaction force. at the tensioner roller and starting from the strand of the drive belt, a pivot angle less than 70 degrees in the direction opposite to the tension force of the element
à ressort.on springs.
Grâce à cette mesure on parvient à ce que le bras de levier qui agit avec le ressort se raccourcisse géométriquement en tant que résultante de l'écart entre l'axe de pivotement et l'axe de rotation du galet- tendeur lorsque le galet-tendeur doit céder encore plus par rapport à la force du ressort dans le cas des résonances propres mentionnées de la courroie d'entraînement. Le galet-tendeur est pressé de la position de repos privilégiée à par exemple un angle de -4- pivotement de 65 degrés, en direction du sommet du Thanks to this measure, the lever arm which acts with the spring is geometrically shortened as a result of the difference between the pivot axis and the axis of rotation of the tensioner roller when the tensioner roller must yield even more compared to the force of the spring in the case of the mentioned own resonances of the drive belt. The tensioner roller is pressed from the preferred rest position to, for example, a pivot angle of 65 degrees, towards the top of the
déplacement de pivotement.pivoting movement.
Lorsque le bras de pivotement s'étend entre l'axe When the pivot arm extends between the axis
de pivotement et l'axe de rotation perpendi- and the axis of rotation perpendicular
culairement à la direction de la force de réaction RF, la longueur totale du bras de pivotement agit comme bras de levier et fournit avec la force du ressort une force de tension pour la courrroie d'entraînement. Lorsque l'ensemble du bras de pivotement s'étend parallèlement à cette direction, le bras de levier efficace est infiniment court Le galet-tendeur agit en ce point comme un galet- tendeur rigide, le In general to the direction of the RF reaction force, the total length of the swivel arm acts as a lever arm and provides with the force of the spring a tensile force for the drive belt. When the whole pivot arm extends parallel to this direction, the effective lever arm is infinitely short. The tensioner roller acts at this point like a rigid tensioner roller, the
pivotement est limité en ce point.pivoting is limited at this point.
Le bras de levier actif varie selon une fonction Active leverage varies by function
progressive entre ces points de pivotement extrêmes. progressive between these extreme pivot points.
A l'intérieur de la zone de pivotement privilégiée selon l'invention, on obtient ainsi une force de tension qui augmente progressivement dans la direction opposée à la force de tension, Within the preferred pivoting zone according to the invention, a tension force is thus obtained which gradually increases in the direction opposite to the tension force,
théoriquement jusqu'à l'infini.theoretically to infinity.
Dans la position de repos privilégiée à par exemple 650, la longueur du bras de pivotement agit presque en totalité comme bras de levier Une force de tension admissible pour des conditions de fonctionnement normales modifiées, telles que par exemple modifications du cycle de l'effort, de la température de fonctionnement, etc agit sur la courroie d'entraînement Dans le cas de résonances propres apparaissant en dessous de certaines vitesses de rotation alors que le galet-teneur continue à être déplacé contre la direction de la tension, la force de tension augmente extrêmement progressivement, les vibrations de la courroie d'entraînement étant ainsi - In the preferred rest position at, for example, 650, the length of the pivoting arm acts almost entirely as a lever arm. An admissible tension force for modified normal operating conditions, such as, for example, changes in the force cycle, of the operating temperature, etc. acts on the drive belt In the case of clean resonances appearing below certain rotational speeds while the roller-content continues to be moved against the direction of the tension, the tension force increases extremely gradually, the vibrations of the drive belt being thus -
efficacement réprimées.effectively suppressed.
La modification progressive de la force de tension a des répercussions particulièrement précises lorsque le rayon de pivotement, c'est-à-dire la longueur du bras de pivotement est adaptée en fonction de la longueur du pivotement ou de la course de réglage escompté du galet- tendeur Dans la pratique, il s'est avéré que pour des rayons de pivotement représentant 1,2 à 3 fois la valeur de la course maximale de réglage du galet-tendeur, on obtenait de bons résultats. Il convient à présent d'expliquer l'invention à l'aide de l'exemple représenté sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 représente une commande à courroie avec un dispositif tendeur réglé à un angle de degrés par rapport à la direction de la force de réaction, la figure 2 représente une vue agrandie du dispositif tendeur selon la figure 1 avec un diagramme des forces, et la figure 3 représente le dispositif tendeur avec une courroie d'entraînement qui vibre dans la The progressive modification of the tension force has particularly precise repercussions when the pivoting radius, that is to say the length of the pivoting arm, is adapted as a function of the length of the pivoting or of the expected adjustment stroke of the roller. - tensioner In practice, it has been found that for pivot radii representing 1.2 to 3 times the value of the maximum adjustment stroke of the tensioner roller, good results were obtained. The invention should now be explained using the example shown in the drawings, in which: FIG. 1 shows a belt drive with a tensioning device adjusted at an angle of degrees relative to the direction of the reaction force, Figure 2 shows an enlarged view of the tensioning device according to Figure 1 with a force diagram, and Figure 3 shows the tensioning device with a drive belt which vibrates in the
zone d'une force de tension accrue.area of increased tension force.
Toutes les figures sont largement schématiques et montrent uniquement les caractéristiques essentielles All the figures are largely schematic and show only the essential characteristics
à la compréhension du fonctionnement. to understand how it works.
La figure 1 représente la commande à courroie d'un moteur à combustion interne avec un vilebrequin 1 et deux arbres à cames 2 Une poulie de renvoi 3 est prévue entre les arbres à cames 1, 2 L'entraînement s'effectue par le vilebrequin 1 dans le sens de la flèche On obtient donc dans la courroie d'entraînement 6 un brin chargé 4 et un brin non -6chargé 5 Dans la zone du brin non chargé 5 il est prévu un dispositif tendeur 7 qui agit en permanence et présente un palier de pivotement excentré avec un axe de pivotement S Le galet- tendeur 8 monté autour d'un axe de pivotement D est appliqué par un ressort non représenté contre la courroie d'entraînement 6 et peut pivoter autour du palier de pivotement L'axe de pivotement S est disposé radialement à l'intérieur du galet-tendeur, par exemple dans un corps porteur logeant le palier du galet-tendeur On obtient ainsi un petit rayon de pivotement R et une faible distance S D Des variations dans le fonctionnement sont ainsi automatiquement compensées C'est entre autres le cas lorsque du fait de résonances propres, le brin chargé 4 vibre (voir tirets) à certaines vitesses de rotation La direction 10 de la force de réaction RF est géométriquement la bissectrice entre les brins non chargés 5 de la courroie d'entraînement 6 voisins du galet-tendeur 8 La ligne de jonction 9 reliant l'axe de pivotement S et l'axe de rotation D forme avec la direction 10 un angle de pivotement = 65 degrés Cette valeur correspond à la position de repos, par exemple également lorsque le moteur est froid Lorsque le galet-tendeur est déplacé contre la force du rressort du fait de l'étirement de la courroie d'entraînement sur laquelle il est appliqué, Figure 1 shows the belt drive of an internal combustion engine with a crankshaft 1 and two camshafts 2 A deflection pulley 3 is provided between the camshafts 1, 2 The drive is carried out by the crankshaft 1 in the direction of the arrow There is therefore obtained in the drive belt 6 a loaded strand 4 and an unloaded strand 5 In the area of the unloaded strand 5 there is provided a tensioning device 7 which acts permanently and has a bearing of eccentric pivoting with a pivoting axis S The tensioner roller 8 mounted around a pivoting axis D is applied by a spring not shown against the drive belt 6 and can pivot around the pivoting bearing The pivoting axis S is arranged radially inside the tensioner roller, for example in a carrier body housing the tensioner roller bearing. A small pivot radius R and a small distance SD are thus obtained. Variations in operation are thus automatically compensated This is inter alia the case when due to own resonances, the loaded strand 4 vibrates (see dashes) at certain rotational speeds The direction 10 of the RF reaction force is geometrically the bisector between the unloaded strands 5 of the drive belt 6 next to the tensioner roller 8 The junction line 9 connecting the pivot axis S and the axis of rotation D forms with the direction 10 a pivot angle = 65 degrees This value corresponds to the position of rest, for example also when the engine is cold When the tensioner roller is moved against the force of the spring due to the stretching of the drive belt on which it is applied,
l'angle de pivotement diminue.the pivot angle decreases.
La figure 2 représente les rapports des forces et des leviers dans le galet-tendeur 8 pour une position selon la figure 1 Le galet- tendeur 8 monté rotatif autour de l'axe de rotation concentrique D peut également se déplacer autour de l'axe de pivotement S sur la trajectoire de pivotement 13 en direction de la courroie d'entraînement 6 et dans la direction -7opposée contre la force du ressort non représenté On obtient, comme cela a été décrit plus haut, à l'état de repos, un angle de pivotement $ = 65 degrés entre FIG. 2 represents the ratios of forces and levers in the tensioner roller 8 for a position according to FIG. 1 The tensioner roller 8 rotatably mounted around the axis of concentric rotation D can also move around the axis of pivoting S on the pivoting path 13 in the direction of the drive belt 6 and in the opposite direction against the force of the spring, not shown An angle is obtained, as described above, in the state of rest pivot $ = 65 degrees between
la ligne de jonction 9 S D et la direction 10. the junction line 9 S D and the direction 10.
La force de réaction RF de la courroie d'entraînement 6 agit contre la force du ressort lorsque le brin non chargé 5 de la courroie d'entraînement 6 s'étire Le bras de levier H efficace pour cette force est grand sur la figure 2 pour l'angle de pivotement j S = 65 degrés à l'état de repos si bien que des forces de réaction faibles RF surmontent la force du ressort afin de faire pivoter The RF reaction force of the drive belt 6 acts against the spring force when the unloaded strand 5 of the drive belt 6 stretches The lever arm H effective for this force is large in FIG. 2 for the pivot angle j S = 65 degrees in the idle state so that weak reaction forces RF overcome the force of the spring in order to rotate
le galet-tendeur 8.the tensioner roller 8.
La figure 3 représente un état du galet-tendeur 8 dans lequel ce dernier a pivoté sur une certaine distance contre la force du ressort L'angle de pivotement $ diminue ainsi que le bras de levier efficace H Dans cette position, des forces de réaction RF considérablement plus importantes sont nécessaires pour introduire un pivotement contre la FIG. 3 represents a state of the tensioner roller 8 in which the latter has pivoted for a certain distance against the force of the spring The pivoting angle $ decreases as well as the effective lever arm H In this position, reaction forces RF considerably larger are needed to introduce a pivot against the
force du ressort.spring force.
-8--8-
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |