FR3029586A1

FR3029586A1 - Dispositif de poulie

Info

Publication number: FR3029586A1
Application number: FR1462046A
Authority: FR
Inventors: Mickael Cousinery; Claude Quincay
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-10
Anticipated expiration: 2034-12-08
Also published as: FR3029586B1; CN105673813A; US9810308B2; US20160160988A1; CN105673813B

Abstract

Ce dispositif de poulie (1) comprend un roulement (2) incluant une bague interne (22) définissant un alésage central (10), une bague externe (24) et des éléments roulants (26) montés entre la bague interne et la bague externe, une poulie (3) solidaire en rotation de la bague externe et pourvue de moyens d'engagement (30) avec un organe de transmission (32), une vis (4) comprenant une tête (42) et une tige (44) logée dans l'alésage central de la bague interne, la vis étant configurée pour fixer le dispositif de poulie à un support moteur (100). Le dispositif de poulie comprend également un premier manchon (6) agencé entre la bague interne et la vis, du côté du support moteur. Le premier manchon (6) comporte une surface intérieure qui présente une portion tronconique (68) ayant un diamètre (D68) croissant en direction de la tête de la vis.

Description

1 Dispositif de poulie L'invention a trait à un dispositif de poulie. Le domaine de l'invention est celui des galets tendeurs pour tendre une chaîne ou une courroie de transmission de mouvements, des galets, des enrouleurs, des poulies folles et tout autre moyen de support de transmission de rotation. De manière connue, un tel dispositif de poulie peut comprendre un roulement et une vis de fixation. Le roulement comprend une bague interne et une bague externe en rotation relative. La vis comprend une tête et une extrémité filetée. La vis traverse la bague interne du roulement, de sorte que son extrémité filetée pénètre dans un orifice taraudé ménagé dans un support, par exemple un bloc moteur. Il convient d'éviter, autant que faire se peut, un contact mécanique entre les éléments en rotation du roulement et le support, qui peut notamment être disposé au sein du compartiment moteur d'un véhicule automobile et soumis à de fréquentes vibrations.

Pour ce faire, il est connu d'utiliser une entretoise (« spacer » en Anglais) pour écarter axialement le roulement par rapport au support. Pour réaliser cette entretoise, une première approche consiste à intégrer l'entretoise à la bague interne du roulement. Un inconvénient de cette approche est de complexifier la fabrication et le montage des dispositifs de poulie équipés de telles entretoises.

Selon une deuxième approche, l'entretoise est une pièce distincte du roulement. Le dispositif de poulie est alors équipé d'un manchon en métal qui est solidarisé à la bague interne du roulement. Un inconvénient de cette approche concerne le poids et le coût du manchon. A ce sujet, il est connu, par exemple de DE-A-198 50 157, de prévoir un manchon en matériau plastique qui est surmoulé ou emmanché sur la bague interne du roulement. Un tel dispositif de poulie est simple et économique à fabriquer. Il est également connu, par exemple de DE-A-10 200 60 19 538, de prévoir deux manchons de taille réduite et qui définissent entre eux un interstice axial. Lors de l'introduction de la vis de fixation à travers les manchons, cette vis est souvent insérée en biais et vient alors heurter un bord du manchon disposé contre le support. L'utilisation des deux manchons permet de réduire le poids et le coût du dispositif de poulie, mais complique l'insertion de la vis dans le support. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier la présente invention, en proposant un nouveau dispositif de poulie qui facilite l'insertion de la vis.

3029586 2 A cet effet, l'invention concerne un dispositif de poulie, comprenant un roulement incluant une bague interne définissant un alésage central, une bague externe et des éléments roulants montés entre la bague interne et la bague externe. Le dispositif de poulie comprend également une poulie, solidaire en rotation de la bague externe et 5 pourvue de moyens d'engagement avec un organe de transmission, ainsi qu'une vis comprenant une tête et une tige logée dans l'alésage central de la bague interne, la vis étant configurée pour fixer le dispositif de poulie à un support moteur. Le dispositif de poulie comprend également un premier manchon agencé entre la bague interne et la vis, du côté du support moteur. Conformément à l'invention, le manchon comporte une 10 surface intérieure qui présente une portion tronconique ayant un diamètre croissant en direction de la tête de la vis. Ainsi, l'invention permet d'éviter que la vis vienne se coincer contre le deuxième manchon lors de son introduction à travers le dispositif. La tige de la vis passe dans l'alésage central interne de la bague interne, puis à travers la portion tronconique du 15 manchon sans risque de heurter un de ses bords, avant de pénétrer dans le support. De plus, prévoir une portion tronconique sur le manchon permet de réduire le poids et donc le coût du dispositif. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif de poulie peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans 20 toute combinaison techniquement admissible : - Le dispositif de poulie comprend en outre un deuxième manchon agencé entre la bague interne et la vis. - Un écart axial est défini entre le premier manchon et le deuxième manchon agencés dans l'alésage de la bague interne ledit écart axial étant de longueur supérieure 25 ou égale à la moitié de la longueur dudit alésage. - Le deuxième manchon a une surface intérieure qui présente une portion tronconique ayant un diamètre croissant en direction du premier manchon. - Les premier et deuxième manchons ont une construction identique. - La surface intérieure d'au moins un des premier et deuxième manchons 30 présente une portion tronconique ayant un diamètre croissant et débouchant à l'opposé de l'autre manchon. - Au moins un des premier et deuxième manchons a une surface extérieure cylindrique pourvue d'au moins une nervure disposée en appui contre la bague interne du roulement. 3029586 3 - Le diamètre minimum de la surface intérieure du premier manchon est inférieur au diamètre de la tige de la vis. - La surface intérieure du premier manchon est tronconique sur plus de 80% de sa longueur axiale. 5 - La portion tronconique du premier manchon s'étend sur la totalité de sa surface intérieure. - Au moins un des premier et deuxième manchons est pourvu d'un chanfrein externe, à une extrémité orientée vers l'autre manchon. - Le premier manchon est monté sur la bague interne par surmoulage, collage ou 10 pressage. - Le premier manchon est en matériau synthétique, notamment en polyamide renforcé en fibres de verre. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre 15 d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation d'un dispositif de poulie conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, comprenant une poulie, un roulement, deux manchons et une vis de fixation, qui n'est pas représentée dans un but de simplification ; - la figure 2 est une coupe, selon le plan II-II à la figure 1, du dispositif de poulie de 20 la figure 1 lorsqu'il est monté sur un support moteur au moyen de sa vis, le deuxième manchon étant interposé entre la tête de vis et le roulement, le premier manchon étant interposé entre le roulement et le support moteur ; - la figure 3 est une vue en perspective du deuxième manchon montré à la figure 2; 25 - la figure 4 est une vue en élévation du deuxième manchon suivant la flèche IV à la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe du deuxième manchon suivant le plan V-V à la figure 4 ; - la figure 6 est une vue en perspective du premier manchon montré aux figures 1 et 2; 30 - la figure 7 est une vue en élévation du premier manchon suivant la flèche VII à la figure 6; - la figure 8 est une coupe du premier manchon selon le plan VIII-VIII à la figure 7 ; - la figure 9 est une vue analogue à la figure 2 d'un dispositif de poulie conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, et 3029586 4 - la figure 10 est une vue analogue à la figure 2 d'un dispositif de poulie conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 et 2 est représenté un dispositif de poulie 1 conforme à l'invention, du type galet tendeur.

5 Le dispositif de poulie 1 est destiné à être monté sur un support moteur 100, représenté partiellement à la figure 2. Ce dispositif de poulie 1 comprend un roulement à billes 2, une poulie 3, une vis de fixation 4, ainsi que deux manchons 5 et 6. On note X1 un axe central du dispositif de poulie 1. Le dispositif de poulie 1 définit un alésage central 10 centré sur l'axe X1. On note L la longueur de l'alésage 10 mesurée parallèlement à 10 l'axe X1. Dans la suite, les termes « axial » et « radial » sont définis en relation avec l'axe X1. Ainsi, une direction axiale est parallèle à l'axe X1 et une direction radiale est perpendiculaire à l'axe X1 et sécante avec cet axe. Une surface axiale est perpendiculaire à une direction axiale et une surface radiale est perpendiculaire à une direction radiale.

15 Le roulement à billes 2 inclut une bague interne 22, une bague externe 24 et des éléments roulants 26 montés entre la bague interne 22 et la bague externe 24. Sur l'exemple non limitatif de la figure 2, les éléments roulants 26 sont constitués par deux rangées de billes 26. En variante, les éléments roulants 26 peuvent être des galets ou des aiguilles.

20 La poulie 3 est fixée sur la bague externe 24, par exemple par collage, surmoulage, montage serré ou sertissage. La poulie 3 est solidaire en rotation, autour de l'axe X1, de la bague externe 24. La poulie 3 est pourvue d'une surface périphérique externe 30, c'est-à-dire la surface de la poulie 3 orientée radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe X1. Cette surface 30 est prévue pour recevoir en appui une courroie 32, 25 représentée en traits mixtes à la figure 2. La surface 30 forme des moyens d'engagement de la poulie 3 avec la courroie 32, qui forme un organe de transmission de couple. A la place de la courroie 32, le dispositif 1 peut recevoir une chaîne montée autour de la surface 30, dont la géométrie est alors adaptée. On note respectivement 34 et 36 les surfaces annulaires opposées de la poulie 3, qui sont parallèles entre elles et 30 perpendiculaires à l'axe X1, la surface 36 étant tournée vers le support moteur 100. La vis 4 de fixation est reçue dans l'alésage 10 du dispositif 1. La vis 4 comprend une tête 42 et une tige 44, qui s'étend depuis la tête 42 jusqu'à une extrémité filetée 46. On note D44 le diamètre constant de la tige 44. On note également X4 un axe longitudinal de la vis 4, qui est superposé à l'axe X1 lorsque la vis 4 est reçue dans l'alésage 10.

3029586 5 Le dispositif de poulie 1 comprend un premier manchon 6 et un deuxième manchon 5 qui délimitent l'alésage 10 avec la bague interne 22. Les manchons 5 et 6 sont en matériau synthétique, par exemple en polyamide renforcé en fibres de verre. Les manchons 5 et 6 sont montés sur la bague interne 22 par surmoulage, collage ou 5 pressage. Le deuxième manchon 5, représenté en détails aux figures 3 à 5, est agencé radialement entre la bague interne 22 et la vis 4 du côté de sa tête 42. En pratique, le manchon 5 est destiné à recevoir en appui la tête 42 de la vis 4 lorsque celle-ci est serrée dans un taraudage 102 correspondant du support moteur 100.

10 Le manchon 5 est centré sur un axe X5 qui est confondu avec les axes X1 et X4 en configuration montée du dispositif de poulie 1. On note L5 la longueur axiale du manchon 5. Le manchon 5 comprend une portion axiale interne 52, qui est disposée radialement entre la bague interne 22 et la tige 44 de la vis 4, et une portion axiale 15 externe 54 qui est disposée axialement entre la bague interne 22 et la tête 42 de la vis 4. La portion 52 comporte une surface externe cylindrique 520, prévue pour venir en contact avec la bague interne 22. Sur l'exemple des figures 4 et 5, la surface 520 est pourvue de quatre nervures 55 destinées à venir en appui contre la bague interne 22 du roulement 2. En alternative, la surface 520 peut être pourvue d'un nombre différent de nervures 55.

20 Lorsque la portion 52 du manchon 5 est introduite dans la bague interne 22, les nervures 55 exercent un effort de maintien sur cette bague interne 22. La portion 54 comporte une surface cylindrique radiale et externe 540, orientée vers la poulie 3. Le manchon 5 comprend en outre une surface radiale interne 500 qui, en configuration assemblée, est orientée vers l'axe X1 et la vis 4. La surface 500 est 25 tronconique sur l'essentiel de sa longueur L5. La surface 500 comprend une portion cylindrique 57, en contact avec la tige 44 en configuration montée du dispositif de poulie 1, et une portion tronconique 58. La portion tronconique 58 présente un diamètre D58 qui est croissant en direction du premier manchon 6. On note D52 le diamètre interne maximal du manchon 5, mesuré du côté de la portion 52, et on note également D54 le 30 diamètre interne minimal du manchon 5, mesuré du côté de la portion 54. Le diamètre D52 est strictement supérieur au diamètre D54. En particulier, le diamètre D54 est le diamètre de la portion cylindrique 57. Avant insertion de la tige 44 de la vis 4 dans l'alésage 10, le diamètre D54 est légèrement inférieur au diamètre D44 de la tige 44 de la vis 4, de manière à ce que, lorsque la vis 4 est reçue dans l'alésage 10 du dispositif de 3029586 6 poulie 1, le manchon 5, en particulier sa portion cylindrique 57, est dilaté radialement et exerce un effort de retenue sur la vis 4. La portion 52 du manchon 5 comporte une extrémité 53, qui est orienté vers le premier manchon 6 et comporte une surface annulaire 530 perpendiculaire à l'axe X5.

5 L'extrémité 53 du manchon 5 est pourvue d'un chanfrein 56 ménagé à la jonction entre les surfaces 520 et 530. Le chanfrein 56 est prévu pour faciliter le montage du manchon 5 dans la bague interne 22 du roulement 2. La portion tronconique 58 s'étend, à partir de la surface annulaire 530, sur plus de 80% de la longueur L5 du manchon 5. En pratique, la portion 58 s'étend sur plus de 90% 10 de la longueur L5. Selon une variante non représentée de l'invention, la portion tronconique 58 peut s'étendre sur la totalité de la longueur L5. Dans ce cas, la surface 500 ne comprend pas de portion cylindrique. Le premier manchon 6, représenté en détail aux figures 6 à 8, est agencé 15 radialement entre la bague interne 22 et la vis 4 du côté du support moteur 100. En pratique, le manchon 6 est destiné à recevoir en appui le support moteur 100 lorsque l'extrémité filetée de la vis 4 est serrée dans le taraudage correspondant 102 de ce support moteur. Le manchon 6 est centré sur un axe X6 qui est confondu avec les axes X1, X4 et 20 X5 en configuration montée du dispositif 1. On note L6 la longueur axiale du manchon 6. Le manchon 6 comprend une portion axiale interne 62, qui est disposée radialement entre la bague interne 22 et la tige 44 de la vis 4, et une portion axiale externe 64, qui est disposée axialement entre la bague interne 22 et le support moteur 100. La portion 62 comporte une surface externe cylindrique 620 prévue pour venir en 25 contact avec la bague interne 22. Sur l'exemple des figures 6 et 7, la surface 620 est pourvue de quatre nervures 65 destinées à venir en appui contre la bague interne 22 du roulement 2. En alternative, la surface 620 peut être pourvue d'un nombre différent des nervures 65. Lorsque la portion 62 du manchon 6 est introduite dans la bague interne 22, les nervures 65, comme les nervures 55 du manchon 5, exercent un effort de maintien sur 30 cette bague interne 22. La portion 64 comporte une surface cylindrique radiale et externe 640, orientée vers la poulie 3. Le manchon 6 comprend en outre une surface radiale interne 600 qui, en configuration assemblée, est orientée vers l'axe X1 et la vis 4. La surface 600 est tronconique sur l'essentiel de sa longueur L6. La surface 600 comprend une portion cylindrique 67, en appui de la tige 44 en configuration montée du dispositif de poulie 1, et 3029586 7 une portion tronconique 68. La portion tronconique 68 présente un diamètre D68 qui est croissant en direction du deuxième manchon 5. On note D62 le diamètre interne maximal du manchon 6, mesuré du côté de la portion 52, et on note également D64 le diamètre interne minimal du manchon 6, mesuré du côté de la portion 64. Le diamètre D62 est 5 strictement supérieur au diamètre D64. En particulier, le diamètre D64 est le diamètre de la portion cylindrique 67. Avant insertion de la tige 44 de la vis 4 dans l'alésage 10, le diamètre D54 est légèrement inférieur au diamètre D44 de la tige 44 de la vis 4, de manière à ce que, lorsque la vis 4 est reçue dans l'alésage 10 du dispositif de poulie 1, le manchon 6, en particulier la portion cylindrique 67, est dilaté radialement et exerce un 10 effort de retenue sur la vis 4. La portion 62 du manchon 6 comporte une extrémité 63, qui est tournée vers le deuxième manchon 5 et comporte une surface annulaire 630 perpendiculaire à l'axe X6. L'extrémité 63 du manchon 6 est pourvue d'un chanfrein 66 ménagé à la jonction entre les surfaces 620 et 630. Le chanfrein 66, comme le chanfrein 56 du deuxième manchon 15 5, est prévu pour faciliter le montage du manchon 6 dans la bague interne 22 du roulement 2. La portion tronconique 68 s'étend, à partir de la surface annulaire 630, sur plus de 80% de la longueur L6 du manchon 6. En pratique, la portion 68 s'étend sur plus de 90% de la longueur L6. Selon une variante non représentée de l'invention, la portion tronconique 68 peut 20 s'étendre sur la totalité de la longueur L6. Dans ce cas, la surface 600 ne comprend pas de portion cylindrique. Comme montré à la figure 2, un écart E axial est défini parallèlement à l'axe X1 entre la surface 530 du deuxième manchon 5 et la surface 630 du premier manchon 6. On note e la longueur de l'écart E mesurée parallèlement à l'axe X1. La longueur e est 25 supérieure ou égale à la moitié de la longueur L de l'alésage 10. Au niveau de cet écart E, la bague interne 22 délimite directement l'alésage 10 radialement à l'axe X1. Cela permet une réduction sensible du poids du dispositif de poulie 1. De plus, grâce à la portion tronconique de la surface 600, l'insertion de la vis 4 est facilitée puisque l'extrémité 46 de la vis 4 ne vient pas en butée contre une arrête de 30 jonction des surfaces 600 et 630. Le caractère tronconique de la surface 58 facilite également l'insertion de la tige 44 de la vis dans l'alésage 10 en permettant un jeu angulaire entre les pièces 4 et 5, au début de cette insertion. D'autres modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-après en référence aux figures 9 et 10. Dans ces modes de réalisation, les éléments constitutifs du dispositif de 35 poulie 1 sont comparables à ceux du premier mode de réalisation décrit plus haut et, dans 3029586 8 un but de simplification, portent les mêmes références numériques. Seules les différences avec le premier mode de réalisation sont décrites ci-après. Selon le deuxième mode de réalisation, représenté à la figure 9, le deuxième manchon 5 et le premier manchon 6 ont une construction identique, en pratique la même 5 que celle du manchon 5 du premier mode de réalisation. Cela permet de réduire les coûts de fabrication des pièces 5 et 6. Selon le troisième mode de réalisation, représenté à la figure 10, les manchons 5 et 6 ont une construction identique et présentent des surfaces radiales internes 500 et 600 composées de trois portions. En particulier, la surface 500 du manchon 5 présente 10 une portion cylindrique 57 entourée axialement par deux portions tronconiques 58 et 59, tandis que la surface 600 du manchon 6 présente une portion cylindrique 67 entourée axialement par deux portions tronconiques 68 et 69. Parmi ces portions tronconiques, les premières portions 58 et 68 ont un diamètre, respectivement D58 et D68, croissant et débouchant en direction de l'autre manchon 5 ou 6. Au contraire, les deuxièmes portions 15 tronconiques 59 et 69 ont un diamètre, respectivement D59 et D69, croissant et débouchant à l'opposé de l'autre manchon 5 ou 6. Selon une variante non représentée aux figures, le manchon 6 est tel que décrit ci- dessus, alors que le manchon 5 ne comporte pas de portion tronconique et sa surface 500 est cylindrique sur toute sa longueur L5.

20 Selon une autre variante non représentée aux figures, les portions tronconiques 58 et 68 s'étendent sur la totalité des surfaces internes 500 et 600 des manchons 5 et 6. Par ailleurs, le dispositif de poulie 1 peut être conformé différemment des figures 2 à 10 sans sortir du cadre de l'invention. En outre, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité 25 ou pour certaines d'entre elles, combinées entre elles. Ainsi, le dispositif 1 peut être adapté en termes de coût, de fonctionnalités et de performances.

Claims

REVENDICATIONS1.- Dispositif de poulie (1), comprenant : un roulement (2) incluant une bague interne (22) définissant un alésage central (10), une bague externe (24) et des éléments roulants (26) montés entre la bague interne et la bague externe ; une poulie (3) solidaire en rotation de la bague externe et pourvue de moyens d'engagement (30) avec un organe de transmission (32) ; une vis (4) comprenant une tête (42) et une tige (44) logée dans l'alésage central de la bague interne, la vis étant configurée pour fixer le dispositif de poulie à un support moteur (100) ; un premier manchon (6) agencé entre la bague interne et la vis, du côté du support moteur ; caractérisé en ce que le premier manchon (6) comporte une surface intérieure (600) qui présente une portion tronconique (68) ayant un diamètre (D68) croissant en direction de la tête (42) de la vis (4).
2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième manchon (5) agencé entre la bague interne (22) et la vis (4), du côté de la tête (42) de la vis.
3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un écart axial (E) est défini entre le premier manchon (6) et le deuxième manchon (5) agencés dans l'alésage (10) de la bague interne (22), ledit écart axial étant de longueur (e) supérieure ou égale à la moitié de la longueur (L) dudit alésage.
4.- Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le deuxième manchon (5) a une surface intérieure (500) qui présente une portion tronconique (58) ayant un diamètre (D58) croissant en direction du premier manchon (6).
5.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les premier et deuxième manchons (5,
6) ont une construction identique. 6.- Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la surface intérieure (500, 600) d'au moins un des premier et deuxième manchons (5, 6) présente 3029586 10 une portion tronconique (59, 69) ayant un diamètre (D59, D69) croissant et débouchant à l'opposé de l'autre manchon.
7.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au 5 moins un des premier et deuxième manchons (5, 6) a une surface extérieure cylindrique (520, 620) pourvue d'au moins une nervure (55, 65) disposée en appui contre la bague interne (22) du roulement (2).
8.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 10 surface intérieure (600) du premier manchon (6) est tronconique sur plus de 80% de sa longueur axiale (L6).
9.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion tronconique (68) du premier manchon (6) s'étend sur la totalité de sa surface 15 intérieure (600).
10.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre minimum (D64) de la surface intérieure (600) du premier manchon (6) est inférieur au diamètre (D44) de la tige (44) de la vis (4). 20
11.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un des premier et deuxième manchons (5, 6) est pourvu d'un chanfrein (56, 66) externe, à une extrémité (53, 63) orientée vers l'autre manchon. 25
12.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier manchon (6) est monté sur la bague interne (22) par surmoulage, collage ou pressage.
13.- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 30 le premier manchon (6) est en matériau synthétique, notamment en polyamide renforcé en fibres de verre.