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"Système de transmission comprenant un dispositif de détection de rupture de la courroie de transmission, en particulier de la courroie de transmission entre le vilebrequin et l'arbre à cames d'un moteur"
La présente invention se rapporte à un système de transmission pour moteur, en particulier pour moteur de véhicule, comprenant un premier arbre ; un deuxième arbre ; une première paire de roues comprenant une première roue montée de façon solidaire sur le premier arbre et une deuxième roue montée de façon solidaire sur le deuxième arbre ; une deuxième paire de roues comprenant une troisième roue montée adjacente à la première roue et de façon solidaire sur le premier arbre et une quatrième roue montée adjacente à la deuxième roue et de façon libre sur le deuxième arbre ; une première courroie reliant les première et deuxième roues ;
une deuxième courroie reliant les troisième et quatrième roues ; un moyen de connexion prévu sur les deuxième et quatrième roues pour permettre une rotation relative de la quatrième roue par rapport à la deuxième roue limitée à un angle prédéterminé ; et un dispositif de détection agencé pour détecter un mouvement relatif de la deuxième roue par rapport à la quatrième roue.
Dans les systèmes connus, tels que ceux divulgués dans la demande de brevet DE-A-39 30 405, le dispositif de détection est prévu pour détecter une rupture de la première courroie d'une machine-outil, afin de pouvoir avertir l'utilisateur que celle-ci doit être remplacée. La machine-outil sur laquelle la courroie est utilisée est une rectifieuse. En effet, en cas de rupture de la première courroie, un mouvement relatif se produit entre les deuxième et quatrième roues avant que la deuxième
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courroie (la courroie de réserve) ne reprenne en charge la transmission. Ce mouvement relatif ou décalage est détecté par le dispositif de détection.
En particulier, ce dispositif comporte un système électronique de surveillance avec deux capteurs : un premier capteur est agencé pour détecter un premier point de repère prévu sur la deuxième roue, un deuxième capteur est agencé pour détecter un deuxième point de repère prévu sur la quatrième roue. Les moyens de connexion comprennent des premières protubérances prévues sur la deuxième roue et des deuxièmes protubérances prévues sur la quatrième roue. Les deuxième et quatrième roues sont montées de sorte que les deuxième et quatrième roues prennent prise l'une dans l'autre avec un certain jeu. Ce jeu engendre, lorsqu'une rupture de la première courroie se produit, une rotation relative de la deuxième roue par rapport à la quatrième roue.
Cette rotation relative est limitée à une angle prédéterminé en fonction du jeu, qui est typiquement inférieur à 10 degrés. Lors du fonctionnement normal du système, à savoir lorsque les deux courroies sont intactes et amenées en rotation, les deux points de repère sont alignés, ce qui est détecté par les capteurs. Lorsqu'une rupture de la première courroie se produit, une rotation relative se produit de la deuxième roue par rapport à la quatrième roue, faisant en sorte que les deux points de repère ne soient plus alignés. Ceci est détecté par les capteurs et transmis à un écran pour avertir l'utilisateur que la première courroie est rompue.
Bien que ce dispositif de détection fonctionne efficacement pour détecter une rupture de la courroie, il dépend du bon fonctionnement des composants électroniques. Il faut donc veiller, d'une part, à éviter des interférences entre ces composants et d'autres qui pourraient être présents dans la machine ou le véhicule, et, d'autre part, veiller à ce que les composants utilisés assurent un bon fonctionnement
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dans un environnement où la fluctuation des températures est relativement grande. Ceci complique considérablement la fabrication du système de détection.
La présente invention a pour but de prévoir un système de détection simple qui reste toutefois suffisamment fiable. Dans ce but, le système de transmission suivant l'invention est caractérisé en ce que les deuxième et quatrième roues ainsi que le moyen de connexion sont d'une matière électriquement conductible ; la deuxième roue est agencée pour être reliée à un premier pôle électrique ; le moyen de connexion est agencé pour relier électriquement les deuxième et quatrième roues lorsque ladite première courroie est rompue ; le dispositif de détection comprend un élément de contact de matière électriquement conductible mis en contact avec la quatrième roue et un moyen d'avertissement relié électriquement au moyen de contact et agencé pour être relié à un deuxième pôle électrique ;
et un moyen isolant est prévu entre la quatrième roue et la deuxième roue.
Ainsi, lorsque les courroies sont intactes, les deuxième et quatrième roues sont isolées électriquement l'une de l'autre par le moyen isolant prévu entre les deux roues Lorsque la première courroie est rompue et que le mouvement relatif des deuxième et quatrième roues se produit, un contact électrique est réalisé entre les deuxième et quatrième roues par l'intermédiaire du moyen de connexion. Ce contact électrique est détecté par le système de détection selon l'invention pour avertir l'utilisateur Un moyen simple et fiable pour détecter une rupture de la courroie est ainsi obtenu.
Selon une première forme de réalisation de l'invention, le dispositif de détection comprend en outre un logement fabriqué en une matière isolante, l'élément ayant une première extrémité en contact avec la quatrième roue et une deuxième extrémité logée dans le logement, et
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un organe de pression agencé dans le logement pour pousser l'élément de contact contre la quatrième roue. Un bon contact entre l'élément de contact et la quatrième roue est ainsi assuré.
La présente invention concerne également un dispositif de détection agencé pour détecter une rupture d'une courroie dans un système de transmission suivant l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend : un moyen de contact de matière électriquement conductible mis en contact avec la quatrième roue ; et un moyen d'avertissement relié électriquement au moyen de contact et agencé pour être relié à un deuxième pôle électrique.
Des détails concernant l'invention sont décrits ci-après faisant référence aux dessins.
La figure 1 est une vue en plan d'un système de transmission suivant l'invention, sans illustrer le dispositif de détection.
La figure 2 est une vue selon la coupe))-)) de la figure 1 en illustrant le dispositif de détection suivant l'invention.
La figure 3 est une vue en perspective éclatée des deuxième et quatrième roues selon une deuxième forme de réalisation de l'invention.
La figure 4 est une vue en coupe des deuxième et quatrième roues selon une troisième forme de réalisation de l'invention, sans le dispositif de détection suivant l'invention.
La figure 5 est une vue en plan avec brisure partielle des deuxième et quatrième roues suivant la figure 4.
Le système de transmission suivant l'invention convient principalement dans des systèmes de transmission où une synchronisation parfaite de la rotation des premier et deuxième arbres est Indispensable, ce qui est le cas par exemple pour des moteurs de véhicules.
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Dans les réalisations classiques, l'entraînement de deux arbres, l'arbre moteur et l'arbre entraîné, où une synchronisation est nécessaire, est réalisé par courroie crantée, ce qui est bien connu des constructeurs. Dans le cas de moteur diesel ou à essence, où l'arbre à cames et le vilebrequin sont parfaitement synchronisés par ce système, des dégâts considérables peuvent se produire lors d'une rupture de la courroie crantée. C'est pourquoi on prévoit une deuxième courroie qui prendra en charge la transmission lorsque la courroie principale est rompue
Faisant référence aux figures, le système de transmission suivant l'invention comporte un premier arbre 10 et un deuxième arbre 12. Le premier arbre est par exemple l'arbre d'entraînement et le deuxième arbre est l'arbre entraîné, mais le contraire est également possible.
Une première paire de roues comprend une première roue 14 et une deuxième roue 16. La première roue 14 est montée de façon solidaire sur le premier arbre 10, tandis que la deuxième roue 16 est montée de façon solidaire sur le deuxième arbre 12. Une deuxième paire de roues comprend une troisième roue 18 et une quatrième roue 20. La troisième roue 18 est montée adjacente à la première roue 14 et de façon solidaire sur le premier arbre 10. Les première et troisième roues peuvent, le cas échéant, former un ensemble, par exemple une roue crantée à deux voies solidaire du premier arbre, tel qu'illustré aux figures 1 et 2 La quatrième roue 20 est montée adjacente à la deuxième roue 16 et de façon libre sur le deuxième arbre 12.
En particulier, la deuxième roue comporte une saillie. Un orifice central, ayant un diamètre supérieur à celui de la saillie, est prévu dans la quatrième roue de façon à y loger la saillie avec un certain jeu. Les deuxième et quatrième roues sont maintenues adjacentes l'une de
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l'autre au moyen d'un écrou 40, d'une rondelle 38 et d'une rondelle ressort 36, afin d'obtenir un ensemble stable et empêcher toute vibration du mécanisme.
Une première courroie 22, formant la courroie principale, transmet le mouvement de rotation de la première roue 14 à la deuxième roue 16. Une deuxième courroie 24, formant la courroie"de secours", suit le mouvement de la courroie principale sans être chargée lorsque la première courroie est intacte, étant donné que la quatrième roue est montée de façon libre sur le deuxième arbre. La deuxième courroie peut être identique à la première courroie ou avoir une largeur différente.
Un moyen de connexion 21,23 est prévu sur les deuxième et quatrième roues pour permettre une rotation relative de la quatrième roue par rapport à la deuxième roue. Cette rotation relative a lieu lorsqu'une rupture de la première courroie se produit. La rotation est toutefois limitée à un angle a prédéterminé, comme illustré à la figure 1. Cet angle est déterminé par le mouvement relatif autorisé entre les deuxième et quatrième roues sans provoquer de détérioration du mécanisme du moteur. Il peut être déterminé en fonction de la dimension et de l'espace entre les crans des roues. L'angle est par exemple de l'ordre de 3 degrés. Le moyen de connexion comprend en particulier une protubérance 21 s'étendant à partir de la deuxième roue 16 et agencée pour être logée dans une cavité 23 prévue dans la quatrième roue.
La cavité et la protubérance ont de préférence une forme cylindrique, la cavité ayant un diamètre supérieur à celui de la protubérance en vue d'obtenir un jeu de quelques degrés. A la figure 2, seule une protubérance et une cavité sont prévues. Il est clair que le moyen de connexion peut comporter deux ou plus de protubérances et de cavités prévues sur les deuxième et quatrième roues. Il va de soi que la forme
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de réalisation illustrée est donnée uniquement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention.
Lors du fonctionnement normal, la deuxième courroie fait en sorte que la quatrième roue accompagne le mouvement de rotation de la deuxième roue et que la protubérance reste environ au centre de la cavité, tel qu'illustré à la figure 1, de sorte que la protubérance ne contacte pas la quatrième roue. Lorsqu'une rupture se produit, la deuxième roue ne sera plus entraînée par la courroie principale. Une rotation relative se produira selon l'angle déterminé a, ce qui entraînera à nouveau la deuxième roue par l'intermédiaire de la deuxième courroie, la quatrième roue et le moyen de connexion.
Pour détecter la rupture de la courroie principale 22, il est prévu un dispositif de détection. Suivant l'invention, les deuxième et quatrième roues ainsi que le moyen de connexion sont d'une matière électriquement conductible. La deuxième roue est reliée à un premier pôle électrique 29, par exemple la masse de la batterie du véhicule. Le moyen de connexion 21, 23 est agencé pour relier électriquement les deuxième et quatrième roues lorsque ladite première courroie est rompue. A cette fin, la protubérance 21 illustrée à la figure 2 est également d'une matière électriquement conductible.
Le dispositif de détection suivant l'invention comprend un élément de contact 26 de matière électriquement conductible qui est mis en contact avec la quatrième roue 20 De préférence, l'élément de contact est agencé dans un logement 27 d'une matière isolante et est poussé en contact contre la quatrième roue à l'aide d'un ressort 28 ou un autre organe de pression.
A cet élément de contact est relié un moyen d'avertissement 32 qui, à son tour, est relié à un deuxième pote électrique 30, par exemple la borne positive de la batterie. Le moyen
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d'avertissement peut être un moyen visuel, par exemple une diode, ou un moyen sonore, de façon à avertir l'utilisateur que la première courroie est rompue. En effet, lorsqu'une rupture se produit, les deuxième est quatrième roues sont reliées électriquement comme décrit ci-dessus. De ce fait, le moyen d'avertissement est alors relié à la borne positive ainsi qu'à la masse, et peut donc fonctionner.
L'ensemble formé par les deuxième et quatrième roues, le moyen de connexion et l'élément de contact fonctionne donc comme un interrupteur pour le moyen d'avertissement, dans lequel l'interrupteur est enclenché lorsque la première courroie est rompue et déclenché lorsqu'elle est intacte. Le moyen isolant comprenant un premier élément isolant 34, prévu entre la quatrième roue et la deuxième roue, et un deuxième élément isolant 35, prévu entre la rondelle ressort 36 et la quatrième roue 20, garantit le bon fonctionnement de l'interrupteur.
La figure 3 illustre une deuxième forme de réalisation des deuxième et quatrième roues, dans laquelle les protubérances et saillies sont à la hauteur de la circonférence de ces deux roues. En particulier, la protubérance 21 forme une partie intégrante d'une partie de la circonférence de la quatrième roue 20 et la cavité est prévue à la hauteur de la circonférence de la deuxième roue 16. La cavité est dimensionnée de sorte que la protubérance y soit logée avec un certain jeu.
Les figures 4 et 5 illustrent une troisième forme de réalisation des deuxième et quatrième roues, dans laquelle les protubérances et saillies sont également à la hauteur de la circonférence de ces deux roues. Un évidement est prévu dans la quatrième roue pour y loger le deuxième élément isolant 35.
Le cas échéant, tel qu'illustré à la figure 5, un élément isolant 42 est prévu entre la protubérance et la cavité pour empêcher un
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contact entre des premières surfaces 43, 44 de la protubérance et la cavité. Entre des deuxièmes surfaces 45, 46, un certain jeu est prévu, par exemple de l'ordre de 3 . Ces deuxièmes surfaces sont mises en contact lorsqu'une rupture de la première courroie se produit. La protubérance comporte des crans agencés pour prendre prise avec les première et deuxième courroies. Cette matière isolante peut également être prévue dans les formes de réalisation des figures 1 à 3.
Dans les formes de réalisation des figures 3 à 5, le dispositif de détection n'a pas été illustré. Il est cependant clair qu'il peut être agencé de la même façon que pour la forme de réalisation des figures 1 et 2.
REFERENCES DES FIGURES 10 premier arbre 12 deuxième arbre 14 première roue 16 deuxième roue 18 troisième roue 20 quatrième roue 21 protubérance 22 première courroie 23 cavité 24 deuxième courroie 26 élément de contact 27 logement 28 organe de pression 29 connexion pôle négatif 30 connexion pôle positif 32 moyen d'avertissement
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34 premier élément isolant 35 deuxième élément isolant 36 rondelle ressort 38 rondelle 40 écrou 42 élément isolant 43 première surface de la protubérance 44 première surface de la cavité 45 deuxième surface de la protubérance 46 deuxième surface de la cavité