FR2971030A1 - Dispositif de galet tendeur de courroie. - Google Patents

Abstract

Le dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne comprend une poulie 2 réalisée en matière synthétique et un roulement 30 comprenant une bague intérieure 30, une bague extérieure 32 et au moins une rangée d'éléments roulants 33, 34 disposés entre lesdites bagues, la poulie étant montée sur la bague extérieure. Le dispositif comprend au moins un joint d'étanchéité 11, 12 fixé sur la poulie.

Description

B 11-0300FR 1 Dispositif de galet tendeur de courroie.

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de galet tendeur ou enrouleur prévus pour coopérer avec une chaîne ou une courroie. Les galets tendeurs servent en général à régler et à maintenir en permanence une tension sur une courroie dans une plage déterminée ou à modifier l'orientation des brins d'une courroie. De tels dispositifs sont notamment utilisés avec des courroies de distribution ou des courroies d'entraînement d'accessoires dans un moteur thermique à combustion interne de véhicule automobile. On connaît, par le document FR-Al-2 923 281, un dispositif de galet tendeur pourvu d'un roulement comprenant une bague intérieure, une bague extérieure et au moins une rangée d'éléments roulants montés entre les bagues, et d'une poulie surmoulée sur la bague extérieure. Le roulement comprend également des joints d'étanchéité emmanchés dans des rainures annulaires pratiquées dans l'alésage de la bague extérieure. Pour assurer le montage et la fixation des joints d'étanchéité, il est nécessaire de prévoir des opérations d'usinage dans l'alésage de la bague extérieure pour former les rainures. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif de galet tendeur de conception simple, facile à fabriquer et économique. Dans un mode de réalisation, le dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne comprend une poulie réalisée en matière synthétique, un roulement pourvu d'au moins une bague intérieure, d'au moins une bague extérieure et d'au moins une rangée d'éléments roulants disposés entre les bagues, la poulie étant montée sur la bague extérieure, et au moins un joint d'étanchéité fixé sur la poulie. Préférentiellement, la poulie est surmoulée sur la bague extérieure. La poulie peut également être surmoulée sur le joint d'étanchéité.

Dans un mode de réalisation, le joint d'étanchéité est fixé dans une rainure annulaire de la poulie. De préférence, le joint d'étanchéité est décalé axialement vers l'extérieur par rapport à la bague extérieure.

Dans un mode de réalisation, le joint d'étanchéité comprend une portion d'étanchéité dynamique coopérant avec la bague intérieure. La portion d'étanchéité dynamique peut comprendre une lèvre labyrinthe coopérant avec la bague intérieure pour obtenir une étanchéité par passage étroit. Alternativement ou en combinaison, la portion d'étanchéité dynamique peut comprendre une lèvre en contact de friction avec la bague intérieure ou avec une cale de réglage de la bague intérieure. Dans un mode de réalisation, la poulie comprend une portion axiale extérieure, une portion axiale intérieure et une portion intermédiaire de liaison. Le joint d'étanchéité peut être fixé sur la portion axiale intérieure. Préférentiellement, la portion axiale intérieure comprend au moins une nervure s'étendant dans une rainure complémentaire de la bague extérieure. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend deux joints d'étanchéité fixés sur la poulie et disposés de chaque côté de la au moins une rangée d'éléments roulants. Dans un mode de réalisation, le dispositif comprend deux bagues intérieures, deux bagues extérieures et deux rangées d'éléments roulants, chacune desdites rangées d'éléments roulants étant en contact par deux zones de contact respectivement avec une bague intérieure et une bague extérieure, lesdites bagues étant réalisées par emboutissage d'une tôle ou d'un tube. Alternativement, le dispositif comprend une unique bague intérieure et une unique bague extérieure. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de 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 dispositif de galet tendeur selon un premier exemple de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de galet tendeur selon un deuxième exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de galet tendeur selon un troisième exemple de réalisation de l'invention. Comme illustré à la figure 1, le dispositif de galet tendeur comprend un roulement 1, d'axe X, et une poulie 2 destinée à être en contact avec la courroie ou la chaîne. Le roulement 1 comprend deux bagues intérieures 3, 4, deux bagues extérieures 5, 6, deux rangées d'éléments roulants 7, 8, ici réalisés sous forme de billes, disposés entre les bagues extérieures 5, 6 et intérieures 3, 4, et deux cages 9, 10 assurant respectivement le maintien de l'espacement circonférentiel des éléments roulants 7, 8. Le dispositif comprend également deux flasques ou joints d'étanchéité 11, 12 annulaires fixés sur la poulie 2 pour fermer l'espace radial à protéger entre le roulement 1 et ladite poulie, comme cela sera décrit plus en détail par la suite. Dans l'exemple de réalisation illustré, les bagues intérieures 3, 4 sont des bagues à paroi mince réalisées par emboutissage d'une tôle ou d'un tube et sont montées sur un manchon 13 du roulement. Chaque rangée d'éléments roulants 7, 8 est en contact par deux zones de contact 7a, 7b, 8a, 8b respectivement avec une bague intérieure 3, 4 et une bague extérieure 5, 6. Chaque bague intérieure 3, 4 comprend une portion axiale 3a, 4a annulaire s'étendant vers l'intérieur du roulement par une portion radiale 3b, 4b annulaire via une portion oblique 3c, 4c. Les surfaces extérieures des portions obliques 3c, 4c forment les zones de contact 7a, 8a ou chemins de roulement pour les éléments roulants 7, 8. Les bagues intérieures 3, 4 sont symétriques par rapport au plan radial médian passant entre les deux rangées d'éléments roulants 7, 8. Les bagues extérieures 5, 6 sont également symétriques entre elles par rapport au plan radial médian passant entre les rangées d'éléments roulants 7, 8.

Chaque bague extérieure 5, 6 comprend une portion radiale 5a, 5b annulaire s'étendant radialement vers l'intérieur et se raccordant à une portion axiale 5b, 6b annulaire via une portion oblique 5c, 6c. Les surfaces intérieures des portions obliques 5c, 6c forment les zones de contact 7b, 8b ou chemins de roulement pour les éléments roulants 7, 8. Le manchon 13 comprend une portion centrale 13a délimitant des surfaces de butée radiales pour les portions radiales 3b, 4b des bagues intérieures 3, 4, et deux portions latérales 13b prolongeant axialement de part et d'autre la portion centrale 13a. Le manchon 13 comprend également un alésage 13c traversant. Le roulement 1 comprend également deux cales intérieures de réglage 14, 15 sensiblement identiques et symétriques par rapport au plan radial passant entre les deux rangées d'éléments roulants 7, 8.

Chaque cale intérieure de réglage 14, 15 est disposée entre une des bagues intérieures 3, 4 et une des portions latérales 13b du manchon 13. Chaque cale de réglage intérieure 14, 15 comprend une surface supérieure 14a, 15a en contact avec la portion axiale 3a, 4a de la bague intérieure 3, 4 associée, et reliée à une surface inférieure 14b, 15b par une surface arrondie 14c, 15c. Ladite surface arrondie 14c, 15c est en concordance de forme avec la portion oblique 3c, 4c de la bague intérieure 3, 4 associée. La surface inférieure 14b, 15b de chaque cale 14, 15 est montée sur la surface extérieure de la portion latérale 13b associée du manchon. La portion radiale 3b, 4b de chaque bague 3, 4 est enserrée axialement entre la cale de réglage 14, 15 associée et la portion centrale 13a du manchon. Les cales de réglage 14, 15 sont retenues axialement sur le manchon 13 par tout moyen approprié, par exemple, par sertissage, soudage, collage ou par emmanchement à force. En variante, on pourrait prévoir que l'alésage de chaque cale 14, 15 soit fileté de manière à coopérer avec un filetage correspondant ménagé sur la portion latérale 13b associée du manchon 13. La poulie 2 comprend une portion axiale 21 extérieure offrant une surface extérieure destinée à coopérer avec la courroie ou la chaîne, une portion axiale 22 intérieure et une portion intermédiaire 23 annulaire radiale reliant lesdites portions. Les portions axiales 21 extérieure et 22 intérieure sont coaxiales à l'axe X. Des nervures 24 de rigidification sont également prévues entre les portions axiales 21, 22 et se raccordent sur la portion intermédiaire 23. La poulie 2 est avantageusement obtenue par surmoulage sur les bagues extérieures 5, 6 d'une matière synthétique, telle qu'un polyamide. I1 en résulte une excellente cohésion entre ces pièces, en particulier au niveau de l'espace axial existant entre les bagues extérieures 5, 6. En effet, les portions radiales 5a, 6a et les portions obliques 5c, 6c des bagues extérieures délimitent axialement entre elles une rainure annulaire dans laquelle pénètre la matière synthétique en fusion pour former, par complémentarité de forme, une nervure 25 annulaire dans l'alésage de la portion axiale 22 intérieure de la poulie.

Alternativement, il pourrait toutefois être possible de prévoir la fixation de la poulie 2 sur les bagues extérieures 5, 6 par tout autre moyen approprié, par exemple par collage. La réalisation de la poulie 2 par moulage permet de lui conférer des formes complexes tout en conservant une grande légèreté et des coûts de fabrication faibles. La poulie 2 comprend deux gorges ou rainures 26, 27 annulaires formées radialement vers l'extérieur à partir de l'alésage de la portion axiale 22 de la poulie. Les rainures 26, 27 sont symétriques par rapport au plan radial passant entre les deux rangées d'éléments roulants 7, 8.

Les joints d'étanchéité 11, 12 sont fixés dans les rainures 26, 27 de la poulie 2 et sont situés radialement entre une des cales de réglage 14, 15 et la portion axiale 22 intérieure de ladite poulie. Les joints d'étanchéité 11, 12 sont identiques et décalés axialement vers l'extérieur par rapport aux bagues extérieures 5, 6 et intérieures 3, 4.

Les joints d'étanchéité 11, 12 peuvent par exemple être réalisés en caoutchouc nitrile ou avec un autre élastomère. Chaque joint d'étanchéité 11, 12 comprend une portion externe 11 a, 12a périphérique qui est prolongée radialement vers l'intérieur par une portion radiale llb, 12b s'étendant en direction de la cale de réglage 14, 15 associée. La portion externe 11a, 12a est fixée à l'intérieur de la rainure 26, 27 associée de la poulie 2, par exemple par montage à force. Au niveau de la rainure 26, 27, chaque portion externe lla, 12a est en complémentarité de forme avec ladite rainure pour former un moyen de fixation du joint d'étanchéité 11, 12 sur la portion axiale 22 intérieure de la poulie 2. La portion radiale 1lb, 12b des joints d'étanchéité 11, 12 comprend, au niveau de son bord de petit diamètre, une lèvre labyrinthe llc, 12c s'étendant axialement vers l'intérieur en direction de la cage 9, 10 et des éléments roulants 7, 8. La lèvre labyrinthe 11 c, 12c reste axialement en retrait de ladite cage et des éléments roulants. La lèvre labyrinthe 11c, 12c entoure radialement la portion axiale 3a, 4a de la bague intérieure 3, 4 associée en formant une étanchéité par passage étroit du type labyrinthe avec ladite portion axiale. Plus précisément, la lèvre labyrinthe 11c, 12c comprend une surface axiale radialement en regard de la portion axiale 3a, 4a de la bague intérieure associée qui est prolongée par une surface tronconique s'étendant radialement vers l'extérieur et se raccordant à la portion radiale llb, 12b. En fonctionnement, grâce à cette surface tronconique, la lèvre labyrinthe 11c, 12c permet en outre d'obtenir une recirculation du lubrifiant radialement vers l'extérieur, par effet centrifuge, lors de la rotation des bagues extérieures 5, 6 et de la poulie 2. Le joint d'étanchéité 11, 12 comprend également une lèvre frottante 11d, 12d prolongeant le bord de petit diamètre de la portion radiale l lb, 12b et s'étendant radialement vers l'intérieur en venant en contact radial avec la surface supérieure 14a, 15a de la cale de réglage 14, 15 associée. La lèvre frottante 11d, 12d est décalée axialement vers l'extérieur de la poulie 2 par rapport à la lèvre labyrinthe 11c, 12c du joint d'étanchéité.

Le mode de réalisation illustré à la figure 2, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, diffère principalement du mode de réalisation précédemment décrit en ce que les bagues intérieures 3, 4 sont directement montées sur le manchon 13 et que les lèvres frottantes 11d, 12d des joints d'étanchéité sont en contact de friction avec lesdites bagues. Chaque bague intérieure 3, 4 comprend en outre une portion radiale 3d, 4d prolongeant radialement vers l'intérieur la portion axiale 3a, 3b axialement du côté opposé à la portion oblique 3c, 4c. Les portions radiales 3d, 4d présentent une dimension radiale plus importante que les portions radiales 3b, 4b et coopèrent chacune avec une rainure 13d pratiquée sur la surface extérieure de la portion latérale 13b du manchon 13. Les bagues intérieures 3, 4 sont retenues axialement sur le manchon 13 par tout moyen approprié, par exemple, par sertissage, soudage, matage ou par emmanchement à force. Dans ce mode de réalisation, la lèvre frottante 11d, 12d du joint d'étanchéité 11, 12 est radialement en contact de friction avec la portion axiale 3a, 4a de la bague intérieure 3, 4 associée. La lèvre labyrinthe llc, 12c entoure radialement ladite portion axiale 3a, 4a en formant une étanchéité par passage étroit avec la bague intérieure associée 3, 4. La lèvre labyrinthe 11c, 12c est située axialement au voisinage de la cage 9, 10 tout en restant en retrait par rapport à celle-ci.

Le mode de réalisation illustré à la figure 3, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, diffère des modes de réalisation précédemment décrits en ce que le dispositif comporte un roulement 30 comprenant des bagues intérieure 31 et extérieure 32 de type massives. On entend par « bague de type massive », une bague dont la forme est obtenue par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, rectification) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/ou roulées. Le roulement 30 comprend également deux rangées d'éléments roulants 33 et 34, ici réalisés sous forme de billes, disposés entre les bagues intérieure 31 et extérieure 32, et deux cages 35, 36 assurant respectivement le maintien de l'espacement circonférentiel des éléments roulants. La bague intérieure 31 du roulement comprend une surface extérieure 31a axiale de révolution dans laquelle sont ménagés des chemins de roulement 31b, 31c pour les éléments roulants 33, 34, et des rainures 31d, 31e annulaires axialement décalées vers l'extérieur par rapport auxdits chemins de roulement. Les chemins de roulement 31b et 31c, et les rainures 31d et 31e sont respectivement symétriques par rapport à un plan radial passant entre les deux rangées d'éléments roulants 33, 34. La bague intérieure 31 comprend également un alésage 31f traversant. Dans le mode de réalisation illustré, la bague intérieure 31 présente une dimension axiale supérieure à la bague extérieure 32 et s'étend axialement en saillie de part et d'autre de ladite bague. La bague extérieure 32 comprend un alésage 32a cylindrique dans lequel sont ménagés deux chemins de roulement 321), 32c pour les éléments roulants 33, 34. La bague extérieure 32 comprend également une surface extérieure 32d cylindrique sur laquelle sont ménagées une pluralité de rainures 32e annulaires en concordance de forme avec des nervures 40 de l'alésage de la portion axiale 22 intérieure de la poulie 2 s'étendant radialement en saillie vers l'intérieur. Les nervures 40 de la poulie 2 sont formées lors du surmoulage de ladite poulie sur la bague extérieure 32 du roulement, la matière synthétique en fusion pénétrant à l'intérieur des rainures 32e de la bague extérieure. Dans cet exemple de réalisation, la portion axiale 22 intérieure de la poulie comprend deux rebords radiaux 41, 42 dirigés radialement vers l'intérieur à partir de ses extrémités axiales. Les rebords 41, 42 recouvrent les surfaces radiales frontales de la bague extérieure 32. Une rainure 43, 44 annulaire est ménagée radialement vers l'extérieur à partir de l'alésage de chaque rebord 41, 42. La portion externe lla, 12 du joint d'étanchéité 11, 12 est fixée à l'intérieur de la rainure 42, 43 associée de la poulie 2. La lèvre frottante 11d, 12d du joint d'étanchéité 11, 12 vient axialement en contact de friction avec une paroi radiale de la rainure 31d, 31e de la bague intérieure 31. La lèvre labyrinthe 11c, 12c entoure radialement la surface axiale 31a de la bague intérieure 31 de manière à former avec celle-ci une étanchéité par passage étroit du type labyrinthe. La lèvre labyrinthe 11c, 12c s'étend axialement vers l'intérieur et est située axialement au voisinage de la cage 35, 36 tout en restant à distance de celle-ci.

Dans les modes de réalisation illustrés, les joints d'étanchéité 11, 12 comprennent chacun une portion externe lla, 12a fixée dans la rainure associée de la poulie 2. La portion externe 11 a, 12a assure une double fonction, à savoir la fixation du joint d'étanchéité 11, 12 sur la poulie 12 et l'obtention d'une étanchéité statique avec ladite poulie. On entend par « étanchéité statique », l'étanchéité réalisée entre deux pièces sans mouvement relatif. Les lèvres labyrinthe 11c, 12c et frottantes 11d, 12d du joint d'étanchéité 11, 12 forment une portion interne radialement opposée à la portion externe 11a, 12a et exerçant une étanchéité dynamique avec la bague intérieure correspondante, et éventuellement la cale de réglage associée. On entend par « étanchéité dynamique », une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. La fixation ou l'ancrage des joints d'étanchéité 11, 12 sur la poulie 2 est particulièrement avantageuse dans la mesure où la poulie est réalisée par moulage, ce qui permet de former à faible coût les rainures de montage des joints lors du moulage. Comme indiqué précédemment, la poulie 2 peut avantageusement être surmoulée sur la ou les bagues extérieures, ce qui permet d'obtenir une excellente adhérence entre ces pièces. I1 pourrait également être envisageable de prévoir de surmouler la poulie 2 sur la ou les bagues extérieures et sur les joints d'étanchéité 11, 12. Par ailleurs, avec la fixation des joints d'étanchéité 11, 12 sur la poulie 2, la distance axiale séparant les joints est accrue, ce qui permet d'augmenter la quantité de lubrifiant pouvant être prévue entre les joints dans l'espace radial à protéger entre la ou les bagues intérieures et la poulie 2. On favorise ainsi un refroidissement efficace du dispositif de galet tendeur. L'espace intérieur délimité axialement par les joints d'étanchéité 11, 12 contient les éléments roulants, les cages de maintien, la ou les bagues extérieures et au moins les chemins de roulement de la ou des bagues intérieures. La poulie 2 est réalisée intégralement, ou alternativement partiellement au moins dans les zones d'ancrage des joints 11 et 12, en matière synthétique rigide telle qu'un polyamide renforcé ou non en fibres de verre. De façon préférentielle, la portion externe lla, 12a de chaque joint 11, 12 est constituée ou recouverte de matière élastomérique en contact direct avec la matière synthétique rigide de la poulie, ce qui garantit une étanchéité statique optimale. Dans l'ensemble des modes de réalisation illustrés, le roulement du dispositif comprend plusieurs rangées de billes. En variante, il est également possible de prévoir des éléments roulants qui ne sont pas des billes, et/ou une unique rangée d'éléments roulants. Dans les modes de réalisation illustrés, la portion interne d'étanchéité dynamique des joints comprend une lèvre frottante associée à une lèvre labyrinthe. Alternativement, il pourrait être envisageable de prévoir une ou plusieurs lèvres de friction ou lèvres labyrinthes supplémentaires. Dans une autre variante, il est encore possible de prévoir des joints d'étanchéité comprenant une unique lèvre de friction ou une unique lèvre labyrinthe. I1 est également possible de prévoir des joints d'étanchéité comprenant un insert ou flasque annulaire rigide, par exemple réalisé en matière métallique ou en matière synthétique, sur lequel est surmoulée ou vulcanisée une ou des garnitures souples pouvant être réalisées en caoutchouc nitrile ou avec un autre élastomère.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de galet tendeur de courroie ou de chaîne comprenant une poulie (2) réalisée en matière synthétique et un roulement (1 ; 30) comprenant au moins une bague intérieure (3, 4 ; 31), au moins une bague extérieure (5, 6 ; 32) et au moins une rangée d'éléments roulants (7, 8 ; 33, 34) disposés entre lesdites bagues, la poulie étant montée sur la bague extérieure, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un joint d'étanchéité (1l, 12) fixé sur la poulie.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la poulie (2) est surmoulée sur la bague extérieure.
3. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le joint d'étanchéité (11, 12) est fixé dans une rainure annulaire (26, 27 ; 43, 44) de la poulie.
4. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (11, 12) est décalé axialement vers l'extérieur par rapport à la bague extérieure.
5. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poulie (2) est surmoulée sur le joint d'étanchéité (11, 12).
6. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (11, 12) comprend une portion d'étanchéité dynamique coopérant avec la bague intérieure.
7. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la portion d'étanchéité dynamique comprend une lèvre labyrinthe (11c, 12c) coopérant avec la bague intérieure pour obtenir une étanchéité par passage étroit.
8. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la portion d'étanchéité dynamique comprend une lèvre (11d, 12d) en contact de friction avec la bague intérieure.
9. 9. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la portion d'étanchéité dynamique comprend une lèvre (11d, 12d) en contact de friction avec une cale de réglage (14, 15) de la bague intérieure.
10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la poulie (2) comprend une portion axiale (21) extérieure, une portion axiale (22) intérieure et une portion intermédiaire (23) de liaison.
11. 11. Dispositif selon la revendication 10, dans lequel le joint d'étanchéité (11,
12. 12) est fixé sur la portion axiale (22) intérieure de la poulie. 12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la portion axiale (22) intérieure comprend au moins une nervure (25 ; 40) s'étendant dans une rainure complémentaire de la bague extérieure.
13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux joints d'étanchéité (11, 12) fixés sur la poulie et disposés de chaque côté de la au moins une rangée d'éléments roulants.
14. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant deux bagues intérieures (3, 4), deux bagues extérieures (5, 6) et deux rangées d'éléments roulants (7, 8), chacune desdites rangées d'éléments roulants étant en contact par deux zones de contact (7a, 7b, 8a, 8b) respectivement avec une bague intérieure et une bague extérieure, lesdites bagues étant réalisées par emboutissage d'une tôle ou d'un tube.
15. 15. Dispositif l'une quelconque des revendications 1 à 13, comprenant une unique bague intérieure (31) et une unique bague extérieure (32).