FR3136534A1 - THERMAL ENGINE BELT TENSIONER PULLEY SYSTEM - Google Patents
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Abstract
Système de galet tendeur de courroie de moteur thermique comportant un support (14), un bras (20) pivotant sur ce support (14) suivant un axe principal (A), un galet (12) fixé sur le bras pivotant (20) par un roulement (24) présentant un axe parallèle à l’axe principal (A), un ressort de tension reliant le bras pivotant (20) au support (14) en appliquant sur ce bras (20) un couple de pivotement donnant un déplacement du galet (12) pour la tension de courroie, et une tige de blocage (26) engagée dans un perçage du bras pivotant (32) et un perçage du support (34) pour maintenir une compression du ressort de tension, cette tige de blocage (26) comportant un ressort de déverrouillage (30) prenant appui sur le bras pivotant (20) en appliquant sur cette tige (26) une force qui tend à la sortir du perçage du support (34). Figure 2Thermal engine belt tensioner roller system comprising a support (14), an arm (20) pivoting on this support (14) along a main axis (A), a roller (12) fixed on the pivoting arm (20) by a bearing (24) having an axis parallel to the main axis (A), a tension spring connecting the pivoting arm (20) to the support (14) by applying to this arm (20) a pivoting torque giving a movement of the roller (12) for belt tension, and a locking rod (26) engaged in a bore in the pivoting arm (32) and a bore in the support (34) to maintain compression of the tension spring, this locking rod ( 26) comprising an unlocking spring (30) bearing on the pivoting arm (20) by applying to this rod (26) a force which tends to remove it from the bore of the support (34). Figure 2
Description
La présente invention concerne un système de galet tendeur de courroie de moteur thermique, ainsi qu’un moteur thermique équipé d’un tel système de galet, et des procédés de mise en service et de retrait de ce système de galet.The present invention relates to a heat engine belt tensioner pulley system, as well as a heat engine equipped with such a pulley system, and methods of commissioning and removing this pulley system.
Les moteurs thermiques peuvent comporter une courroie plate crantée d’entraînement de la distribution avec synchronisation, ou une courroie plate d’entraînement d’accessoires présentant des stries longitudinales pour renforcer l’adhésion. Ces courroies plates passent autour d’une poulie motrice liée au vilebrequin, et d’une ou de plusieurs poulies réceptrices fixées sur des arbres à cames pour la distribution, ou sur des accessoires comme un alternateur ou une pompe de compresseur de climatisation.Thermal engines may include a flat toothed timing belt with synchronization, or a flat accessory drive belt with longitudinal grooves to reinforce adhesion. These flat belts pass around a driving pulley linked to the crankshaft, and one or more take-up pulleys attached to camshafts for distribution, or to accessories such as an alternator or an air conditioning compressor pump.
Ces courroies nécessitent au moins un galet tendeur lisse, comportant un ressort de tension qui déplace ce galet pour appliquer constamment une pression sur le dos de la courroie afin de maintenir une tension suffisante pendant la durée de vie.These belts require at least one smooth tensioner pulley, having a tension spring that moves this pulley to constantly apply pressure to the back of the belt to maintain sufficient tension over the life of the belt.
Un type de galet tendeur connu, présenté notamment par le document EP-A1-1159549, comporte un support fixé sur le carter du moteur thermique, comprenant un bras pivotant sur ce support autour d’un axe principal, ou excentrique, qui porte un galet tendeur monté sur un roulement à billes disposé suivant un axe parallèle. Un ressort hélicoïdal de tension disposé autour de l’axe principal du support, travaillant en torsion, relie le bras pivotant au support afin d’appliquer sur ce bras un couple d’entraînement en rotation autour de cet axe qui tend à déplacer le galet en assurant la tension de la courroie.A type of known tension roller, presented in particular by document EP-A1-1159549, comprises a support fixed on the housing of the heat engine, comprising an arm pivoting on this support around a main, or eccentric, axis, which carries a roller tensioner mounted on a ball bearing arranged along a parallel axis. A helical tension spring arranged around the main axis of the support, working in torsion, connects the pivoting arm to the support in order to apply to this arm a driving torque in rotation around this axis which tends to move the roller in ensuring the tension of the belt.
Une fois le galet tendeur fixé sur le moteur thermique, après avoir appliqué avec un outil une compression du ressort de tension mettant ce galet dans une position de courroie détendue, une tige axiale de blocage est introduite dans des perçages du bras pivotant et du support afin de bloquer la position angulaire de ce bras. L’opérateur peut ainsi facilement disposer la courroie détendue autour des différentes poulies et du galet tendeur, puis ensuite tirer sur la tige comportant un crochet de préhension afin de l’extraire et de libérer le bras avec son ressort qui tend la courroie.Once the tensioner roller fixed on the heat engine, after having applied with a tool a compression of the tension spring putting this roller in a relaxed belt position, an axial locking rod is introduced into the holes of the pivoting arm and the support in order to to block the angular position of this arm. The operator can thus easily arrange the relaxed belt around the different pulleys and the tensioner roller, then pull on the rod containing a gripping hook in order to extract it and release the arm with its spring which tensiones the belt.
Un type d’outil de compression du ressort de tension connu, présenté notamment par le document CN-A-105422765, comporte une barre équipée à une extrémité d’une poignée, présentant à l’autre extrémité un pli à angle droit. L’extrémité pliée de la barre est engagée dans un perçage du bras pivotant, ce qui permet en appliquant un effort sur la poignée de la barre de démultiplier la force afin de faire tourner ce bras en comprimant le ressort de tension.A type of known tension spring compression tool, presented in particular by document CN-A-105422765, comprises a bar equipped at one end with a handle, presenting at the other end a right-angled fold. The bent end of the bar is engaged in a hole in the pivoting arm, which allows, by applying a force on the handle of the bar, to multiply the force in order to rotate this arm by compressing the tension spring.
Cet outil permet avec la compression du ressort de tension d’aligner le perçage du bras pivotant sur celui du support afin de disposer la tige dans ces deux perçages pour maintenir le galet écarté lors de la mise en place de la courroie. A l’inverse le même outil permet après la pose de la tige de presser sur le ressort en équilibrant sa force pour annuler les efforts latéraux sur cette tige qui la bloquent axialement, par un très petit mouvement du bras pivotant dans la limite des jeux, pour pouvoir ensuite tirer facilement sur la tige pour l’extraire.This tool allows, with the compression of the tension spring, to align the drilling of the pivoting arm with that of the support in order to place the rod in these two drillings to keep the roller apart when installing the belt. Conversely, the same tool allows, after installing the rod, to press on the spring by balancing its force to cancel the lateral forces on this rod which block it axially, by a very small movement of the pivoting arm within the limit of the clearances, so that you can then easily pull on the rod to extract it.
Toutefois dans tous les cas il est nécessaire d’utiliser une seule main pour maintenir un effort suffisamment élevé sur la poignée de l’outil en équilibrant la force du ressort de tension, afin de permettre avec l’autre main une manipulation de la tige pour l’entrer ou la sortir de ses perçages.However, in all cases it is necessary to use only one hand to maintain a sufficiently high force on the handle of the tool by balancing the force of the tension spring, in order to allow manipulation of the rod with the other hand to enter it or take it out of its holes.
Or sur certains types de galets tendeurs, en utilisant une barre de longueur raisonnable afin de faciliter sa manipulation, par exemple une longueur de 500mm, on obtient un effort à appliquer sur la poignée de l’outil d’environ 10daN alors que les préconisations ergonomiques indiquent pour une seule main un effort inférieur à 5daN.However, on certain types of tensioning rollers, by using a bar of reasonable length in order to facilitate its handling, for example a length of 500mm, we obtain a force to be applied to the handle of the tool of approximately 10daN whereas the ergonomic recommendations indicate for a single hand an effort less than 5daN.
L’opération réalisant deux manœuvres différentes avec les deux mains est complexe à réaliser, le procédé n’est pas sécurisé et le temps de cycle n’est pas optimisé. De plus avec une seule main disponible pour appliquer l’effort sur l’outil on a des risques d’efforts musculaires trop importants pour l’opérateur pouvant entraîner une fatigue excessive dans le cas d’un travail répétitif, et des problèmes de troubles musculaires.The operation performing two different maneuvers with both hands is complex to carry out, the process is not secure and the cycle time is not optimized. In addition, with only one hand available to apply force to the tool, there is a risk of too much muscular effort for the operator, which could lead to excessive fatigue in the case of repetitive work, and problems with muscular disorders. .
En variante l’opérateur peut faire appel à une autre personne pour réaliser les opérations à deux, ce qui entraîne des pertes de temps.Alternatively, the operator can call on another person to carry out the operations in pairs, which results in wasted time.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.The present invention aims in particular to avoid these problems of the prior art.
Elle propose à cet effet un système de galet tendeur de courroie de moteur thermique comportant un support, un bras pivotant sur ce support suivant un axe principal, un galet fixé sur le bras pivotant par un roulement présentant un axe parallèle à l’axe principal, un ressort de tension reliant le bras pivotant au support en appliquant sur ce bras un couple de pivotement donnant un déplacement du galet pour la tension de courroie, et une tige de blocage engagée dans un perçage du bras pivotant et un perçage du support pour maintenir une compression du ressort de tension, ce système de galet étant remarquable en ce que la tige de blocage comporte un ressort de déverrouillage prenant appui sur le bras pivotant en appliquant sur cette tige une force qui tend à la sortir du perçage du support.For this purpose, it proposes a heat engine belt tensioning roller system comprising a support, an arm pivoting on this support along a main axis, a roller fixed on the pivoting arm by a bearing having an axis parallel to the main axis, a tension spring connecting the pivoting arm to the support by applying to this arm a pivoting torque giving a movement of the roller for belt tension, and a locking rod engaged in a drilling of the pivoting arm and a drilling of the support to maintain a compression of the tension spring, this roller system being remarkable in that the locking rod comprises an unlocking spring bearing on the pivoting arm by applying to this rod a force which tends to pull it out of the bore of the support.
Un avantage de ce système de galet est qu’après avoir comprimé le ressort de tension avec un outil de compression et engagé la tige dans les deux perçages du bras pivotant et du support, par exemple chez le fournisseur du système, on obtient au repos un maintien en position de cette tige à l’encontre du ressort de déverrouillage grâce aux frottements dus aux efforts latéraux entre la tige et ses perçages appliqués par le ressort de tension.An advantage of this roller system is that after having compressed the tension spring with a compression tool and engaging the rod in the two holes of the pivoting arm and the support, for example at the system supplier, we obtain at rest a maintaining this rod in position against the unlocking spring thanks to the friction due to the lateral forces between the rod and its holes applied by the tension spring.
Lors d’une mise en œuvre du galet en équilibrant la force du ressort de tension par un léger déplacement du bras pivotant, en restant dans les jeux des perçages recevant la tige, on libère les contraintes latérales sur cette tige et le ressort de déverrouillage fait alors automatiquement sortir cette tige du perçage du support.When implementing the roller by balancing the force of the tension spring by a slight movement of the pivoting arm, while remaining within the clearances of the holes receiving the rod, the lateral stresses on this rod are released and the unlocking spring makes then automatically remove this rod from the hole in the support.
L’opérateur peut utiliser les deux mains pour manœuvrer l’outil ce qui lui permet de délivrer un effort important sans fatigue, la tige sortant alors automatiquement quand il a appliqué l’effort suffisant sur la poignée de l’outil.The operator can use both hands to operate the tool, which allows him to deliver significant effort without fatigue, the rod then coming out automatically when he has applied sufficient force to the tool handle.
Le système de galet tendeur selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.The tensioner roller system according to the invention may also include one or more of the following characteristics, which can be combined with each other.
Avantageusement, la tige de blocage est disposée parallèlement à l’axe.Advantageously, the locking rod is arranged parallel to the axis.
Avantageusement, le ressort de déverrouillage est un ressort hélicoïdal engagé autour de la tige de blocage.Advantageously, the unlocking spring is a helical spring engaged around the locking rod.
Dans ce cas, avantageusement le ressort de déverrouillage est bloqué axialement sur la tige de blocage par un pliage d’extrémité de cette tige formant une poignée.In this case, advantageously the unlocking spring is blocked axially on the locking rod by a folding of the end of this rod forming a handle.
Avantageusement, la tige de blocage étant libre, le ressort de déverrouillage dans sa position détendue maintient l’extrémité engagée de cette tige en dehors du perçage du support.Advantageously, the locking rod being free, the unlocking spring in its relaxed position keeps the engaged end of this rod outside the drilling of the support.
Avantageusement, la tige de blocage étant libre, le ressort de déverrouillage dans sa position détendue maintient l’extrémité engagée de cette tige dans le perçage du bras.Advantageously, the locking rod being free, the unlocking spring in its relaxed position maintains the engaged end of this rod in the bore of the arm.
L’invention a aussi pour objet un moteur thermique équipé d’accessoires entraînés par une courroie d’accessoires, remarquable en ce qu’il comporte un système de galet tendeur comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, comportant la tige de blocage engagée dans les deux perçages.The invention also relates to a heat engine equipped with accessories driven by an accessory belt, remarkable in that it comprises a tensioner roller system comprising any of the preceding characteristics, comprising the locking rod engaged in the two holes.
L’invention a aussi pour objet un procédé de mise en service d’un système de galet tendeur comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte avec un outil une étape d’équilibrage de la compression du ressort de tension libérant la tige de blocage qui coulisse sous l’effet de son ressort de déverrouillage, puis une étape de retrait complet de cette tige de blocage.The invention also relates to a method of commissioning a tension roller system comprising any one of the preceding characteristics, remarkable in that it comprises with a tool a step of balancing the compression of the spring. tension releasing the locking rod which slides under the effect of its unlocking spring, then a step of complete removal of this locking rod.
L’invention a de plus pour objet un procédé de mise en service d’un système de galet tendeur comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte avec un outil une étape de compression du ressort de tension du support pour aligner les deux perçages, puis une étape de mise en place de la tige de blocage qui resserre le ressort de déverrouillage pour engager cette tige dans les deux perçages, puis une étape de relâchement de la compression du ressort de tension ce qui maintient la position de la tige de blocage.The invention further relates to a method of commissioning a tension roller system comprising any one of the preceding characteristics, remarkable in that it comprises with a tool a step of compressing the tension spring of the support to align the two holes, then a step of placing the locking rod which tightens the unlocking spring to engage this rod in the two holes, then a step of releasing the compression of the tension spring which maintains the position of the locking rod.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the description below given by way of example, with reference to the appended drawings in which:
La
Une courroie plate d’entraînement des accessoires 8 est enroulée successivement sur une poulie motrice 10 fixée en bout du vilebrequin, un galet tendeur de courroie 12 fixé par un support 14 au moteur thermique, une poulie d’alternateur 16 et une poulie du compresseur 18.A flat accessory drive belt 8 is wound successively on a driving pulley 10 fixed at the end of the crankshaft, a belt tensioner roller 12 fixed by a support 14 to the heat engine, an alternator pulley 16 and a compressor pulley 18 .
La courroie 8 comporte une face intérieure d’entraînement présentant des nervures longitudinales en forme de « V » engagées dans des rainures correspondantes des poulies pour améliorer l’adhérence, et une face extérieure qui est lisse.The belt 8 has an inner drive face having longitudinal “V”-shaped ribs engaged in corresponding grooves of the pulleys to improve adhesion, and an outer face which is smooth.
Le galet tendeur 12 est disposé pour augmenter l’enroulement de la courroie 8 autour de la poulie de vilebrequin 10 et de la poulie d’alternateur 16, tout en appliquant une force de tension constante T sur la face extérieure de cette courroie pour compenser des dispersions de fabrication, des jeux ou des usures.The tensioner roller 12 is arranged to increase the winding of the belt 8 around the crankshaft pulley 10 and the alternator pulley 16, while applying a constant tension force T on the exterior face of this belt to compensate for manufacturing dispersions, play or wear.
La
Le support 14 comporte un ressort hélicoïdal intérieur appliquant un couple de tension C sur le bras 20 autour de l’axe principal A, qui tend à délivrer la force de tension T appliquée par le galet 12 sur la courroie 8.The support 14 comprises an internal helical spring applying a tension torque C on the arm 20 around the main axis A, which tends to deliver the tension force T applied by the roller 12 on the belt 8.
Le support 14 comporte en partie inférieure un bossage extérieur contenant un perçage axial 34, la bague du bras 20 comporte aussi un bossage extérieur présentant un perçage axial 32.The support 14 comprises in the lower part an external boss containing an axial bore 34, the ring of the arm 20 also includes an external boss having an axial bore 32.
Une tige de blocage 26 comporte à son extrémité supérieure un pliage à angle droit 28. Un ressort hélicoïdal de déverrouillage 30 engagé autour de la tige de blocage 26, est pressé entre le bossage du perçage du bras 32 et le pliage d’extrémité 28 de cette tige.A locking rod 26 has at its upper end a right angle bend 28. A helical unlocking spring 30 engaged around the locking rod 26, is pressed between the boss of the bore of the arm 32 and the end bend 28 of this rod.
Dans la position de montage, le bras 20 est basculé autour de l’axe principal A avec l’aide d’un outil pour comprimer le ressort de tension intérieur, afin d’aligner les deux perçages 32, 34 ce qui permet d’engager la tige de blocage 26 dans ces perçages en pressant le ressort de déverrouillage 30, et de bloquer la position angulaire du bras. En particulier cette position de montage peut être préparée chez le fournisseur du système.In the mounting position, the arm 20 is tilted around the main axis A with the help of a tool to compress the internal tension spring, in order to align the two holes 32, 34 which makes it possible to engage the locking rod 26 in these holes by pressing the unlocking spring 30, and blocking the angular position of the arm. In particular, this mounting position can be prepared by the system supplier.
Dans cette position de montage le ressort de tension appliquant constamment le couple de tension C, ce couple développe des efforts latéraux avec une force de frottement élevée sur les côtés de la tige de blocage 26, le ressort de déverrouillage 30 délivre une force insuffisante pour soulever cette tige et dégager son extrémité du perçage du support 34.In this mounting position, the tension spring constantly applying the tension torque C, this torque develops lateral forces with a high friction force on the sides of the locking rod 26, the unlocking spring 30 delivers insufficient force to lift this rod and release its end from the hole in support 34.
La
Dans ce cas on obtient une annulation des efforts latéraux s’appliquant sur la tige de blocage 26, et des forces de frottement. Le ressort de déverrouillage 30 applique une force de soulèvement suffisante S sur cette tige pour la faire coulisser, on obtient le dégagement de son extrémité en dehors du perçage du support 34.In this case we obtain a cancellation of the lateral forces applying to the locking rod 26, and of the friction forces. The unlocking spring 30 applies a sufficient lifting force S to this rod to make it slide; its end is released outside the bore of the support 34.
On libère alors le pivotement du bras 20. L’opérateur relâche ensuite l’effort de dégagement D sur son outil, le ressort intérieur de tension applique librement son couple C sur le bras, qui transmet par le galet tendeur 12 la tension T sur la courroie 8.The pivoting of the arm 20 is then released. The operator then releases the release force D on his tool, the internal tension spring freely applies its torque C on the arm, which transmits through the tension roller 12 the tension T on the belt 8.
On notera que le dégagement de la tige de blocage 26 par son ressort de déverrouillage 30 se fait automatiquement, sans intervention manuelle, dès que l’opérateur a appliqué un effort de dégagement D donnant l’équilibre des forces. L’opérateur peut ainsi utiliser ses deux mains pour appliquer la force sur l’outil. En particulier il peut délivrer facilement sur l’outil avec les deux mains un effort d’environ 10kN, de manière ergonomique.It will be noted that the release of the locking rod 26 by its unlocking spring 30 occurs automatically, without manual intervention, as soon as the operator has applied a release force D giving the balance of forces. The operator can therefore use both hands to apply force to the tool. In particular, it can easily deliver a force of around 10kN on the tool with both hands, in an ergonomic manner.
La tige de blocage 26 étant libre, le ressort de déverrouillage 30 dans sa position détendue maintient l’extrémité engagée de cette tige 26 en dehors du perçage du support 34. En complément le ressort de déverrouillage 30 peut dans cette position détendue maintenir l’extrémité engagée de la tige 26 dans le perçage du bras 32 pour éviter de laisser tomber cette tige.The locking rod 26 being free, the unlocking spring 30 in its relaxed position keeps the engaged end of this rod 26 outside the bore of the support 34. In addition, the unlocking spring 30 can in this relaxed position hold the end engaged of the rod 26 in the bore of the arm 32 to avoid dropping this rod.
La
Pour un démontage du galet 12, lors d’une opération de maintenance par exemple, le support 14 étant fixé sur le moteur thermique 2, le bras 20 est basculé autour de l’axe principal A avec le même type d’outil formant un levier pour comprimer le ressort de tension du support afin d’aligner les deux perçages 32, 34. Puis la tige de blocage 26 est mise place en pressant sur le ressort de déverrouillage 30, pour l’engager dans les deux perçages 32, 34. Enfin la compression du ressort de tension est relâchée ce qui maintient la position de cette tige.For disassembly of the roller 12, during a maintenance operation for example, the support 14 being fixed on the thermal engine 2, the arm 20 is tilted around the main axis A with the same type of tool forming a lever to compress the tension spring of the support in order to align the two holes 32, 34. Then the locking rod 26 is placed by pressing on the unlocking spring 30, to engage it in the two holes 32, 34. Finally the compression of the tension spring is released which maintains the position of this rod.
La tige de blocage 26 est formée de manière simple par un fil d’acier de section circulaire, découpé et plié, recevant ensuite le ressort de déverrouillage 30 qui est avantageusement maintenu sur cette tige par un léger serrage pour ne pas le perdre.The locking rod 26 is formed in a simple manner by a steel wire of circular section, cut and folded, then receiving the unlocking spring 30 which is advantageously held on this rod by a slight tightening so as not to lose it.
Dans un processus d’assemblage en série du moteur thermique, la tige de blocage 26 avec son ressort 30 peut être recyclée pour être utilisée à nouveaux sur d’autres systèmes de galet, ce qui constitue une solution économique.In a series assembly process of the heat engine, the locking rod 26 with its spring 30 can be recycled for use again on other roller systems, which constitutes an economical solution.
Le système de galet tendeur selon l'invention peut s'appliquer pour tous types de courroie de moteur thermique, en particulier une courroie d'accessoires ou une courroie de distribution.The tensioner roller system according to the invention can be applied to all types of heat engine belts, in particular an accessories belt or a distribution belt.
Claims (9)
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2022
- 2022-06-09 FR FR2205520A patent/FR3136534A1/en active Pending
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