FR2685421A1 - Dispositif de reglage de tension de courroie. - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif de réglage de tension de courroie comprenant un élément fixe (6), un arbre de support (8) s'étendant verticalement à partir de l'élément fixe (6), un bras de poulie (1) présentant un bossage (5) à l'une de ses extrémités et une poulie (3) montée à son autre extrémité, le bossage comportant un alésage (4), l'arbre de poulie étant monté à pivotement sur l'arbre de support tandis que celui-ci est reçu dans l'alésage, un mécanisme amortisseur (13) monté entre l'arbre de support et le bossage, un ressort de réglage de tension (20), et un palier (16, 17) pour supporter la charge radiale créée quand l'arbre de poulie pivote, au moins une partie du palier (17) étant située sur la périphérie extérieure du bossage du bras de poulie (1).
Description
DISPOSITIF DE REGLAGE DE TENSION DE COURROIE
La présente invention concerne un dispositif de réglage de tension de courroie destiné à être utilisé avec une courroie d'entraînement d'une pièce accessoire
de moteur.
Les dispositifs de réglage de tension de courroie classique comprennent un mécanisme amortisseur formé dans un bras de poulie pour empêcher la résonnance du bras de poulie due aux vibrations microscopiques que transmet la courroie et pour réduire ainsi les
vibrations microscopiques.
L'un de ces dispositifs de réglage de tension de courroie est décrit dans la publication de modèle
d'utilité japonais non examiné 2-138 257.
Le dispositif proposé dans cette publication comprend comme on le voit sur la figure 5, un arbre de support 32 s'étendant à partir d'un élément fixe 31, un bras de poulie 34 monté en rotation sur l'arbre de support 32 au moyen d'un élément de palier 33, et un ressort de réglage de tension 35 prévu autour du bras de poulie 34 et accouplé au bras de poulie 34 et à
l'élément fixe 31.
Une pluralité de trous axiaux 36 sont formés au travers d'une paroi périphérique du bras de poulie 34 de façon à entourer l'arbre de support 32 Un mécanisme amortisseur 37 comprenant un ressort hélicoïdal 38 et un
élément de pression 39 est monté dans chaque trou 36.
Dans cet agencement, une force de mise en tension de courroie est donnée à la poulie 40 montée sur le bras de poulie 34 par la force du ressort de réglage de tension 35, tandis qu'un effet d'amortissement pour amortir le mouvement de pivotement du bras de poulie 34 est obtenu grâce à la force de frottement produite entre les éléments de pression 39 et l'élément fixe 31 en raison de la force des ressorts hélicoïdaux 38. Dans un tel dispositif, l'élément de palier 33 s'étend sur toute la longueur de l'arbre de support 32 et la charge radiale produite lorsque l'arbre de poulie 34 pivote est supportée sur la surface entière de l'élément de palier 33 Du fait que l'élément de palier 33 a la même longueur que l'arbre de support 32, il est relativement onéreux De plus, l'ensemble des dispositifs a tendance à être encombrant Si on essaye de réduire la longueur de l'élément de palier 33 afin de réduire la hauteur de l'ensemble du dispositif, la capacité à supporter les charges peut chuter Ceci
réduira la rigidité du dispositif.
Un autre problème résultant du dispositif proposé ci-dessus est que, puisque l'élément de palier 33 est prévu entre l'arbre de support 32 et le bras de poulie 34 et que les mécanismes amortisseurs 37 sont montés à l'extérieur de l'élément de palier 33, la paroi périphérique du bras de poulie 34 présente un diamètre relativement grand et de ce fait les dimensions totales du dispositif entier ont tendance à être relativement grandes. Dans cet agencement, les charges radiales sont supportées sur l'élément de palier 33 s'étendant sur toute la longueur de l'arbre de support 32 Lors du réglage de tension d'une courroie pour entraîner une machine auxiliaire, la poulie d'engagement de courroie est montée à un niveau supérieur à celui de l'arbre de support 32 Du fait de cette différence en hauteur, J l'élément de palier est soumis à un moment de flexion considérable Ce moment de flexion n'agit pas uniformément sur toute la longueur de l'élément de palier 33 mais tend à se concentrer sur les deux extrémités Il en résulte que l'élément de palier 33 va
s'user beaucoup plus rapidement à ces deux extrémités.
Ainsi même si la partie centrale de l'élément de palier 33 n'a pas été usée de manière considérable, l'élément doit cependant être remplacé Ceci est un désavantage
sur la plan économique.
Un premier objet de l'invention est de proposer un dispositif de réglage de tension de courroie de faible poids qui conserve une capacité à supporter les
charges radiales suffisamment élevée.
Un second objet de l'invention est de proposer un dispositif de réglage de tension de courroie de dimensions extérieures faibles et qui assure un fonctionnement efficace du palier sans sacrifier la
capacité du palier à supporter les charges.
Afin d'atteindre le premier objet, on propose un dispositif de réglage de tension de courroie comprenant un élément fixe, un arbre de support s'étendant verticalement à partir de l'élément fixe, un bras de poulie présentant un bossage à l'une de ses extrémités et une poulie montée à son autre extrémité, le bossage comportant un alésage, le bras de poulie étant monté à pivotement sur l'arbre de support tandis que celui-ci est reçu dans l'alésage, un mécanisme amortisseur monté entre l'arbre de support et le bossage pour amortir le mouvement de pivotement du bras de poulie, un ressort de réglage de tension couplé au bras de poulie pour pousser la poulie afin qu'elle impose une tension à la courroie, et un palier pour supporter la charge radiale créée quand le bras de poulie pivote, au moins une partie du palier étant située sur la périphérie
extérieure du bossage du bras de poulie.
Afin d'atteindre le second objet, on propose un dispositif de réglage de tension de courroie comprenant un élément fixe, un arbre de support s'étendant verticalement à partir de l'élément fixe, un bras de poulie présentant un bossage à l'une de ses extrémités et une poulie montée à son autre extrémité, le bossage 1 o comportant un alésage, le bras de poulie étant monté à pivotement sur l'arbre de support tandis que celui-ci est reçu dans l'alésage, un mécanisme amortisseur monté entre l'arbre de support et le bossage pour amortir le mouvement de pivotement du bras de poulie dans un sens, is un ressort de réglage de tension couplé au bras de poulie pour pousser la poulie afin d'imposer une tension à une courroie, une paire de paliers prévus indépendants l'un de l'autre aux deux extrémités de l'arbre de support, le mécanisme amortisseur étant prévu entre les paliers, celui des paliers qui est situé plus près du point de montage de la poulie sur le bras de poulie ayant une longueur plus grande que la longueur de
l'autre palier.
Selon la première disposition le palier prévu à l'extérieur du bras de poulie à un endroit o l'alésage est formé, chevauche longitudinalement l'arbre de support De ce fait il est possible de réduire la hauteur du dispositif sans réduire toute la longueur du palier, c'est-à-dire sans réduire la capacité de support de charges radiales La partie du palier située à l'extérieur n'interfère pas avec le mécanisme
amortisseur de sorte que sa longueur n'est pas limitée.
Ainsi on peut améliorer la capacité de support de
charges du dispositif.
D'autre part, selon la seconde disposition, la charge radiale résultant de la force de flexion qui se concentre aux deux extrémités de l'arbre de support est supportée par les paliers prévus aux deux extrémités de l'arbre de support. Ainsi, selon cette disposition, en montant le mécanisme amortisseur au centre de l'arbre de support, les paliers et le mécanisme amortisseur sont situés autour de l'arbre de support Ceci permet de réduire les
dimensions extérieures du bras de poulie.
De plus, le palier situé au plus près de la position de montage de la poulie, qui est soumis au moment de flexion le plus élevé, a une longueur plus grande que la longueur de l'autre palier de sorte que les deux paliers sont soumis sensiblement à la même pression de surface De tels paliers ont une durée de
vie plus longue.
Par ailleurs, en prévoyant deux paliers séparés, la longueur totale des paliers est plus courte que celle d'un palier classique en une seule pièce De tels paliers peuvent être ajustés à la presse entre l'arbre de support et le bras de poulie Le coût du palier est
également relativement faible.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la
description suivante faite en référence aux dessins
annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue de face avec coupe partielle d'un premier mode de réalisation; la figure 2 est une vue semblable d'un deuxième mode de réalisation; la figure 3 est une vue semblable d'un troisième mode de réalisation; la figure 4 est une vue schématique montrant l'équilibre des moments et des forces, et la figure 5 est une vue en coupe d'un dispositif
de l'art antérieur.
La figure 1 montre le dispositif de réglage de tension de courroie selon un premier mode de réalisation. Comme on le voit sur la figure, une poulie de tension 3 est montée par rotation sur une extrémité d'un bras de poulie 1 grâce à un palier 2 Le bras de poulie est muni à son autre extrémité (qui sert de centre de
pivot) d'un bossage 5 présentant un alésage 4.
Un élément fixe 6 fixé à un bloc moteur ou analogue comporte une embase 7 et un arbre de support 8 s'étendant perpendiculairement à partir du centre de l'embase 7 L'arbre de support 8 est engagé dans
l'alésage 4 formé dans le bras de poulie 1.
L'arbre de support 8 comprend une partie de base en forme de canelure polygonale 9 Un écrou amortisseur 10 est ajusté sur la canelure 9 L'écrou amortisseur 10 comporte une partie intérieure périphérique polygonale dont la forme est complémentaire de celle de la canelure 9, de façon que l'écrou amortisseur 10 puisse se déplacer axialement le long de l'arbre de support 8 en
étant guidé par la canelure 9 mais ne puisse tourner.
L'écrou amortisseur 10 est muni sur sa surface périphérique extérieure de filets multiples il présentant un grand angle d'hélice, les filets 11 étant engagés en vissage avec des filets 12 formés sur
l'alésage 4 du bras de poulie 1.
Un élément de collet 14 est fixé à la presse sur la partie supérieure de l'arbre de support 8 Un ressort hélicoldal 15 est monté entre l'élément de collet 14 et l'écrou amortisseur 10, dans un état comprimé, de sorte que l'écrou amortisseur 10 est poussé axialement (vers le bas sur la figure 1) par la force du ressort 15 Dans la structure de ce mode de réalisation un mécanisme amortisseur 13 est formé par la canelure 9, l'écrou 10, le ressort hélicoïdal 15, etc. Un élément de palier 16, constitué d'un palier radial, est monté entre l'élément de collet 14 fixé à l'extrémité supérieure de l'arbre de support 8 et la
surface périphérique de l'alésage 4 du bras de poulie 1.
L'élément fixe 6 a un paroi annulaire 19 qui s'étend verticalement à partir de la surface supérieure
de l'embase 7 le long du bossage 5 du bras de poulie 1.
Un élément de palier 17, constitué d'un palier radial,
est monté entre la paroi annulaire 19 et le bossage 5.
D'autre part un élément de palier 18, formé d'un palier de poussée, est monté entre l'extrémité inférieure du bossage 5 et la surface supérieure de l'embase 7 Ces éléments de paliers 16, 17 et 18 sont réalisés dans une matière pour paliers glissants, par exemple une résine synthétique thermorésistante et tenant bien à la fatigue telle qu'une polyétheréther
cétone (PEEK) ou polyimide (PI).
En dehors du bossage 5 et de la paroi annulaire 19 est prévu un ressort 20 de réglage de tension, sous forme d'un ressort hélicoïdal Le ressort 20 a une de ses extrémités fixée au bras de poulie 1 et son autre
extrémité à l'embase 7 de l'élément fixe 6.
Sur la figure, la référence 21 indique un couvercle d'ouverture de l'alésage Il empêche la poussière et les salissures de pénétrer dans les parties
de paliers radiales.
Le fonctionnement du dispositif de réglage de tension de courroie conforme à ce mode de réalisation sera maintenant décrit L'élément fixe 6 est fixé à un bloc moteur ou analogue La poulie de tension 3 est pressée contre une courroie et le bras de poulie 1 est tourné d'un angle prédéterminé Dans cet état le ressort de réglage de tension est comprimé et déformé, de sorte qu'il tend à revenir vers sa position d'origine. Grâce à cette force de restitution du ressort 20, une
force de tension prédéterminée s'exerce sur la courroie.
Si, dans cet état d'équilibre, la tension de la courroie augmente et le bras de poulie 1 pivote, l'écrou amortisseur 10 se déplace vers le haut en comprimant le ressort hélicoldal 15 Il en résulte que la force de poussée du ressort hélicoïdal 15 augmente, ce qui accroit la résistance au frottement entre les surfaces filetées de l'écrou amortisseur 10 et du bossage 5 Cela crée une résistance plus grande au mouvement pivotant du
bras de poulie 1.
Au contraire, si la tension de la courroie commence à diminuer à partir de l'état d'équilibre, le bras de poulie 1 va pivoter dans le sens opposé, si bien que l'écrou amortisseur 10 va se déplacer vers le bas,
ce qui permet au ressort hélicoïdal 15 de se détendre.
Ainsi la force de poussée du ressort hélicoïdal 15 agit maintenant sur l'écrou amortisseur 10 dans un sens de nature à favoriser le pivotement du bras de poulie 1 de sorte que le bras de poulie 1 peut pivoter sans
rencontrer une grande résistance.
Tandis que le bras de poulie 1 pivote, les éléments de palier 16,17, formés de paliers radiaux, sont soumis à un moment de flexion résultant de la tension de la courroie qui agit sur la poulie, dû à la différence de hauteur entre les positions de montage des élément de palier 16,17 et de la poulie de tension 3 La plus grande part de la charge radiale résultant du moment de flexion agit aux deux extrémités de l'arbre de support 8 et est supportée par les extrémités extérieures des éléments de palier 16 et 17 Ainsi, ils peuvent supporter sensiblement la même charge radiale qu'un palier radial qui s'étendrait sur toute la longueur de l'arbre de support dans une structure conforme à l'art antérieur Il en résulte que la
rigidité du dispositif est maintenue à un niveau élevé.
De plus, grâce à cette structure, l'élément de palier inférieur 17 qui supporte la charge radiale est lo prévu à l'extérieur de la partie du bras de poulie 1 dans laquelle l'alésage 4 est formé, de façon à chevaucher longitudinalement l'arbre de support 8 Ainsi le dispositif conforme à ce mode de réalisation est plus court en hauteur que le dispositif classique montré sur la figure 5, d'une distance égale à la longueur de l'élément de palier 17, sans réduction correspondante de la longueur totale des parties de paliers (et donc de la
capacité à supporter les charges radiales).
La figure 2 montre un second mode de réalisation dans lequel une paroi annulaire 22 est prévue pour s'étendre verticalement à partir de la surface supérieure de l'embase d'un élément fixe 6 jusqu'à un point proche de l'extrémité supérieure de l'arbre de support 8 Un élément de palier 23 est monté entre la
paroi annulaire 22 et le bossage 5 du bras de poulie 1.
L'élément de palier 16 prévu entre l'extrémité supérieure de l'arbre de support et l'alésage dans le mode de réalisation montré sur la figure 1 n'est pas prévu dans ce mode de réalisation Pour le reste, ce mode de réalisation est semblable au premier mode de réalisation C'est pourquoi les parties analogues sont désignées par les mêmes références et ne seront pas
décrites spécifiquement.
Dans ce mode de réalisation, toutes les charges radiales sont montées à l'extérieur de la partie du bras de poulie 1 dans laquelle est formé l'alésage 4, de sorte que le dispositif conforme à ce mode de réalisation est encore plus court en hauteur que celui
du premier mode de réalisation.
La figure 3 montre un troisième mode de réalisation dans lequel l'élément fixe 6 comprend l'embase 7 et l'arbre de support creux 8 s'étendant verticalement à partir du centre de l'embase 7 Un boulon de serrage 24 s'étend à travers l'arbre de
support 8.
Comme montré sur la figure, l'élément fixe 6 est fixé en position en engageant l'arbre de support 8 dans l'alésage 4 du bras de poulie 1 et en vissant le boulon de serrage 24 au travers de l'arbre de support 8 dans un bloc moteur ou analogue Lorsque l'élément fixe 6 et le
bras de poulie 1 sont fixés en position comme décrit ci-
dessus, la poulie de tension 3 est située plus haut que l'arbre de support 8 et surplombe les éléments de
paliers décrits plus bas.
Les éléments de palier 26 et 27, formés de paliers radiaux, sont montés entre les extrémités
supérieure et inférieure de l'arbre de support 8, c'est-
à-dire respectivement entre un élément de collet 25 et la surface périphérique de l'alésage 4 et entre l'extrémité de base 8 a de l'arbre de support 8 et la surface périphérique de l'alésage 4 De plus un élément de palier 28, formé d'un palier de poussée, est monté entre l'extrémité inférieure du bossage 5 du bras de
poulie 1 et la surface supérieure de l'embase 7.
L'élément de palier supérieur 26, c'est-à-dire celui qui est situé au plus près de la poulie 3, a une longueur a plus grande que la longueur b de l'élément de
palier inférieur 27 (a > b).
Pour le reste, ce mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation C'est pourquoi les parties semblables sont désignées par les mêmes références et ne sont pas spécifiquement décrites. Dans ce mode de réalisation, lorsque le bras de poulie 1 pivote, les éléments de paliers 26 et 27 formés de paliers radiaux sont soumis à des charges radiales résultant de la tension de la courroie qui agit sur la poulie 3, en raison des différences de hauteur entre les éléments de palier 26,27 et la poulie de tension 3 La plus grande partie de la charge radiale résultant du moment de flexion s'exerce aux deux extrémités de l'arbre de support 8 et est supportée par les extrémités
extérieures des éléments de palier 26 et 27.
Dans ce cas, puisque la poulie 3 surplombe les éléments de palier 26,27, le moment de flexion s'exerce beaucoup plus sur l'élément de palier supérieur 26 situé plus près de la position de montage de la poulie que sur
l'élément de palier inférieur 27 qui en est éloigné.
Mais dans cet exemple, l'élément de palier 26 qui doit être soumis à une charge plus élevée est plus long que l'élément de palier 27, si bien que les éléments de palier 26 et 27 sont soumis sensiblement à des pressions de surface identiques Ainsi les éléments de palier 26,27 ont sensiblement le même taux d'usure et la même durée de vie de sorte qu'ils peuvent supporter des
charges de façon équilibrée et durable.
Les longueurs a,b nécessaires pour égaliser les pressions de surface sur les éléments de palier 26,27 peuvent être facilement calculées à partir de la densité dont la poulie 3 surplombe les éléments de paliers 26,27 C'est ainsi que comme le montre la figure 4, la force P qui agit sur la poulie 3 à partir de la courroie, les charges Fl, F 2 qui agissent sur les éléments de palier respectifs 26,27, et les valeurs de surplomb Ll et L 2 de la poulie par rapport aux élément de palier 26,27 satisfont la relation Fl x Ll = F 2 x (Ll + L 2) d'o l'on peut tirer la formule suivante:
F 2/Fl = L 1/(Ll + L 2).
Il ressort des formules ci-dessus que pour rendre égales les pressions de surface des élément de palier respectifs 26 et 27 on doit choisir le rapport entre les longueurs a et b des éléments de palier 26 et 27 de façon qu'ils satisfassent la relation
a: b = (Ll + L 2): L 2.
Dans les modes de réalisation ci-dessus, le mécanisme amortisseur 13 comprend l'écrou amortisseur 10 le ressort hélicoldal 15, etc Mais ce pourrait être un mécanisme utilisant la force d'un ressort ou une force hydraulique ou d'un tout autre type du moment qu'il peut amortir le mouvement pivotant du bras de poulie 1 dans
un sens.
Claims (2)
1 Dispositif de réglage de tension de courroie comprenant un élément fixe ( 6), un arbre de support ( 8) s'étendant verticalement à partir de l'élément fixe ( 6), un bras de poulie ( 1) présentant un bossage ( 5) à l'une de ses extrémités et une poulie ( 3) montée à son autre extrémité, le bossage ( 5) comportant un alésage ( 4), le bras de poulie ( 1) étant monté à pivotement sur l'arbre de support ( 8) tandis que celui-ci est reçu dans l'alésage ( 4), un mécanisme amortisseur ( 13) monté entre l'arbre de support ( 8) et le bossage ( 5) pour amortir le mouvement de pivotement du bras de poulie ( 1), un ressort de réglage de tension ( 20) couplé au bras de poulie pour pousser la poulie ( 3) afin qu'elle imprime une tension à la courroie, et un palier ( 16,17) pour supporter la charge radiale créée quand le bras de poulie ( 1) pivote, caractérisé en ce qu'au moins une partie ( 17) du palier est située sur la périphérie
extérieure du bossage ( 5) du bras de poulie.
2 Dispositif de réglage de tension de courroie comprenant un élément fixe ( 6), un arbre de support ( 8) s'étendant verticalement à partir de l'élément fixe ( 6), un bras de poulie ( 1) présentant un bossage ( 5) à l'une de ses extrémités et une poulie ( 3) montée à son autre extrémité, le bossage ( 5) comportant un alésage ( 4), le bras de poulie ( 1) étant monté à pivotement sur l'arbre de support ( 8) tandis que celui-ci est reçu dans l'alésage ( 4), un mécanisme amortisseur ( 13) monté entre l'arbre de support ( 8) et le bossage ( 5) pour amortir le mouvement de pivotement du bras de poulie ( 1) dans un sens, un ressort de réglage ( 20) de tension couplé au bras de poulie ( 1) pour pousser la poulie ( 3) afin de donner de la tension à une courroie, caractérisé par une paire de paliers ( 26,27) prévus indépendants l'un de l'autre aux deux extrémités de l'arbre de support ( 8), le mécanisme amortisseur ( 13) étant prévu entre les paliers ( 26, 27), celui ( 26) des paliers qui est situé plus près du point de montage de la poulie sur le bras de poulie ayant une longueur plus grande que la longueur
de l'autre palier ( 27).
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