FR3013793A1

FR3013793A1 - Poulie de renvoi, systeme de transmission de couple comprenant une telle poulie et procede de fabrication d'une telle poulie

Info

Publication number: FR3013793A1
Application number: FR1361699A
Authority: FR
Inventors: Charles Chambonneau; Samuel Viault
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2015-05-29
Anticipated expiration: 2033-11-27
Also published as: US20150148162A1; FR3013793B1; CN104675959A

Abstract

Cette poulie (10) de renvoi pour système de transmission couple incluant une courroie à gorges longitudinales est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un flasque (22, 24) d'extrémité, un empilement (E) de couronnes identiques (31-35) et des moyens (40) de solidarisation des couronnes et du flasque (22, 24) entre eux, parallèlement à un axe (X10) de rotation de la poulie et en rotation autour de cet axe.

Description

POULIE DE RENVOI, SYSTEME DE TRANSMISSION DE COUPLE COMPRENANT UNE TELLE POULIE ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE POULIE L'invention a trait à une poulie de renvoi, ainsi qu'à un système de transmission de couple incluant une courroie à gorges longitudinales et une telle poulie de renvoi. Enfin, l'invention a trait à un procédé de fabrication d'une telle poulie. Dans le domaine des moteurs de véhicules automobiles notamment, il est connu d'utiliser des systèmes de transmission de couple à courroie, avec une courroie qui circule sur des poulies de renvoi montées autour d'une roue libre, d'un galet tendeur ou d'un arbre qui peut entraîner un compresseur, un alternateur, ou un matériel équivalent, être entraîné par un vilebrequin ou être monté fou. Pour augmenter le couple maximum transmis entre une poulie et la courroie qui circule autour de cette poulie, il est connu d'utiliser une courroie pourvue de gorges longitudinales, le plus souvent à section en V, alors que la courroie est elle-même pourvue de reliefs complémentaires de ces gorges longitudinales, qui définissent en pratique également des gorges de réception de reliefs longitudinaux de la courroie. En fonction du couple à transmettre, les conditions d'utilisation d'un système de transmission de couple, plusieurs largeurs de courroies peuvent être utilisées, ce qui impose de fabriquer des poulies de largeurs différentes. Ceci nécessite de prévoir des gammes de fabrication différenciées et de gérer, à la fois en termes d'approvisionnement et de stockage de produits finis, différentes poulies. Ceci est relativement complexe et renchérit le prix de revient des systèmes de transmission de couple à courroies pourvues de gorges longitudinales. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une nouvelle poulie de renvoi pour de tels systèmes, dont la fabrication est simplifiée et dont le prix de revient est diminué par rapport aux poulies de l'art antérieur. A cet effet, l'invention concerne une poulie de renvoi pour un système de transmission de couple incluant une courroie à gorges longitudinales. Cette poulie est caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un flasque d'extrémité, un empilement de couronnes identiques, ainsi que des moyens de solidarisation des couronnes et du flasque entre eux, parallèlement à un axe de rotation de la poulie et en rotation autour de cet axe. Grâce à l'invention, la largeur de la poulie, c'est-à-dire en pratique le nombre de reliefs destinés à coopérer avec les gorges longitudinales de la courroie associée à cette poulie, peut être ajustée en intégrant plus ou moins de couronnes identiques dans l'empilement de la poulie. Ainsi, avec un seul type de flasque d'extrémité et un seul type de couronne, il est possible de constituer des poulies présentant des largeurs et des nombres de gorges variables, ce qui confère à la poulie de l'invention une grande adaptabilité vis-à-vis de son environnement.

Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, une telle poulie peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Elle comprend deux flasques d'extrémité entre lesquelles est disposé l'empilement de couronnes identiques, selon une direction parallèle à l'axe de rotation de la poulie. - Les deux flasques d'extrémité sont identiques. - Chaque couronne comprend, sur une première face, au moins un relief en saillie et, sur une deuxième face opposée à la première face, au moins un logement d'un relief en saillie d'une couronne adjacente de l'empilement. - Le flasque d'extrémité comprend, sur une face orientée vers l'empilement de couronnes identiques, un relief de détrompage identique à celui prévu sur une face de la couronne de l'empilement la plus proche de ce flasque, cette face étant orientée à l'opposé de ce flasque. - Les moyens de solidarisation comprennent au moins un organe de serrage axial du flasque d'extrémité et de l'empilement de couronnes identiques, notamment un rivet ou un boulon. - Les moyens de solidarisation comprennent une quantité de colle ou de soudure disposée entre le flasque et l'empilement de couronnes identiques et/ou entre les couronnes. - Deux couronnes adjacentes définissent ensemble, au niveau de leurs zones périphériques externes respectives, une gorge de réception d'une dent de courroie. L'invention concerne également un système de transmission de couple, notamment pour un organe tournant de moteur de véhicule automobile, ce système comprenant une courroie à gorges longitudinales ainsi que des poulies rotatives dont l'une au moins est telle que mentionnée ci-dessus. L'invention concerne enfin un procédé de fabrication d'une poulie de renvoi pour un système de transmission de couple tel que mentionné ci-dessus, ce procédé comprenant des étapes consistant à : a) déterminer le nombre de gorges longitudinales de la courroie, b) constituer un empilement de couronnes identiques avec un nombre de couronnes sélectionné en fonction du nombre de gorges de la courroie et c) solidariser l'empilement de couronnes avec au moins un flasque d'extrémité. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de quatre modes de réalisation d'une poulie conforme à son principe, d'un système de transmission de couple comprenant une telle poulie et d'un procédé de fabrication d'une telle poulie également conformes à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une poulie conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective semi-éclatée de la poulie de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective de la poulie des figures 1 et 2 en configuration montée, - la figure 4 est une coupe axiale de la poulie dans la configuration de la figure 3, cette coupe étant prise selon la ligne IV-IV à la figure 3, - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4 pour une poulie conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue analogue à la figure 4 pour une poulie conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 4 pour une poulie conforme à un quatrième mode de réalisation. La poulie 10 représentée sur les figures 1 à 4 est prévue pour tourner autour d'un axe X10 en étant montée sur un organe de support tel qu'une roue libre, un galet tendeur ou un arbre non représenté. La poulie 10 comprend un premier flasque 22 et un deuxième flasque 24 qui sont en forme de bague centrés sur l'axe X10 en configuration montée de la poulie 10 et qui délimitent les extrémités de la poulie 10 le long de l'axe X10. En d'autres termes, le flasque 22 constitue une première extrémité axiale, le long de l'axe X10, de la poulie 10, sur la gauche des figures 3 et 4, alors que le flasque 24 définit une deuxième extrémité axiale opposée de la poulie 10, sur la droite de ces figures. Entre les flasques 22 et 24 et le long de l'axe X10 sont disposées cinq couronnes 31, 32, 33, 34 et 35 qui sont identiques les unes aux autres et qui se succèdent, le long de l'axe X10, dans cet ordre, en allant du flasque 22 vers le flasque 24. La couronne 31 comprend une bordure périphérique radiale et externe 312 qui est à section globalement triangulaire. La couronne 31 comprend également un alésage central 314 centré sur l'axe X10 en configuration montée de la poulie 10 et qui est de mêmes dimensions que les alésages centraux respectifs 124 et 244 des flasques 22 et 24. Par ailleurs, la poulie 10 comprend quatre rivets 40 qui sont engagés dans des orifices correspondants ménagés respectivement dans les flasques 22 et 24 et dans les couronnes 31 à 35. Les orifices des flasques 22 et 24 dans lesquels passent les rivets 40 portent les références 226 et 246, alors que les orifices de la couronne 31 dans lesquels passent les rivets 40 portent la référence 316. Les couronnes 32 à 35 étant identiques à la couronne 31, elles sont respectivement pourvues de bordures périphériques radiales et externes 322, 332, 342 et 352, d'alésages centraux 324, 334, 344 et 354 et d'orifices 326, 336, 346 et 356 qui sont traversés par les rivets 40. Lorsqu'elles sont accolées les unes contre les autres selon l'axe X10, les couronnes 31 à 35 forment un empilement E et leurs bordures 312 à 352 définissent entre elles quatre gorges G1, G2, G3 et G4. Plus précisément, et comme cela ressort des figures 3 et 4, la poulie 10 est prévue pour coopérer avec une courroie 50 qui définit cinq gorges longitudinales 52 à section en V, deux gorges 52 adjacentes étant séparées par une pointe 54, alors que deux bordures latérales 56 jouxtent les gorges 52 situées sur les côtés de la courroie 50.

Pour la clarté du dessin, la courroie 50 est représentée, partiellement à la figure 3 et en traits mixtes uniquement en partie supérieure de la figure 4. Cette courroie 50 fait partie, avec la poulie 10, d'un système S de transmission de couple représenté de façon très schématique à la figure 3 et qui comprend, outre la poulie 10 et la courroie 50, une deuxième poulie 60 représentée à une échelle plus petite que la poulie 10 et qui tourne autour d'un axe X60 parallèle à l'axe X10. Aux figures 3 et 4, pour permettre la visualisation des gorges 52, la courroie 50 est représentée séparée de la poulie 10. En pratique, en configuration de fonctionnement du système S, la poulie 50 est plaquée contre la poulie 10. On remarque que chacune des gorges G1 à G4 a une forme en V, complémentaire d'une pointe 54 de la courroie 50. La gorge G1 est définie par une première surface 318 de la bordure 312 et par une deuxième surface 328 de la bordure 322, ces surfaces divergeant l'une de l'autre en s'éloignant de l'axe X10. De la même façon, chacune des gorges G2 à G4 est définie entre deux surfaces divergentes des bordures des couronnes 32 à 35 entre lesquelles est définie cette gorge. Pour permettre une transmission efficace du couple entre la courroie 50 et la poulie 10, le nombre et la géométrie des gorges G1 à G4 est adapté au nombre et à la géométrie des pointes 54 de la courroie 50. Par ailleurs, la poulie 10 définit deux gorges latérales G12 et G14 qui sont destinées à recevoir les bordures 56 de la courroie 50. Les gorges G12 et G14 sont définies, respectivement, entre la bordure 312 de la couronne 31 et une surface inclinée 228 du flasque 22, et entre la bordure 352 et une surface inclinée 248 du flasque 24. En pratique, la section des bordures 56 est identique à celle des pointes 54 et les gorges G12 et G14 présentent la même géométrie que les gorges G1 à G4. Ceci n'est toutefois pas obligatoire.

On note 311 la face latérale plane de la couronne 31 visible à la figure 1. La couronne 31 est pourvue d'un bourrelet périphérique 313 qui entoure l'alésage 314 et qui est en saillie par rapport à la face 311. Par ailleurs, on note 315 la face latérale plane de la couronne 31 qui n'est pas visible à la figure 1 mais dont la trace est visible à la figure 4. La face 315 est pourvue d'une gorge périphérique 317 de géométrie complémentaire de celle du bourrelet 313. Les couronnes 32 à 35 étant identiques à la couronne 31, elles sont chacune pourvues de bourrelets 323, 333, 343 et 353 et de gorges 327, 337, 347 et 357, respectivement sur leurs faces latérales 321, 331, 341, 351, 325, 335, 345 et 355. Par ailleurs, le flasque 22 est pourvu d'un bourrelet périphérique 223 alors que le flasque 24 est pourvu d'une gorge périphérique 247 sur leurs surfaces 221 et 245 respectivement tournées vers l'empilement E. . L'empilement E est réalisé en engageant les bourrelets 313, 323, 333 et 343 respectivement dans les gorges 327, 337, 347 et 357. Ces bourrelets et gorges permettent donc de constituer un système de détrompage mécanique garantissant la bonne orientation des couronnes 31 à 35 au sein de l'empilement E. Ceci permet, le cas échéant, de réaliser des gorges G1 à G4 à section non symétrique. Ces gorges permettent de centrer les couronnes, et donc les formes en V, les une par rapport aux autres assurant une optimisation de leur coaxialité. Lorsque l'empilement E est constitué, il est possible de rapporter les flasques 22 et 24 de part et d'autre de celui-ci, le long de l'axe X10, en insérant le bourrelet 123 dans la gorge 317 et le bourrelet 353 dans la gorge 247. Lorsque les deux flasques sont ainsi disposés de part et d'autre de l'empilement E, il suffit d'aligner les orifices 226, 316, 326, 336, 346, 356 et 246 avant d'insérer les rivets 40 dans ces orifices et de sertir des rivets en place. Les rivets immobilisent alors les éléments 22, 24 et 31 à 35 les uns par rapport aux autres, parallèlement à l'axe X10 et en rotation autour de cet axe. L'immobilisation relative des flasques 22 et 24 et de l'empilement E est obtenu grâce à un effort E40 de serrage axial, parallèle à l'axe X10, exercé par les rivets 40 sur les flasques. On parvient ainsi dans la configuration des figures 3 et 4 où la poulie 10 est constituée, avec une géométrie adaptée à celle de la courroie 50. Pour le cas où l'on souhaite utiliser une courroie 50' telle que celle représentée en partie haute de la figure 5 et qui définit sept gorges longitudinales 52' le nombre de couronnes de l'empilement E est porté à sept en utilisant deux couronnes 36 et 37 supplémentaires par rapport au mode de réalisation des figures 1 à 4. Pour le reste, le procédé de fabrication de la poulie 10' représentée à la figure 5 est comparable à celui de la poulie 10 représentée aux figures 1 à 4. Dans ce cas, la poulie 10' comprend six gorges G1 à G6 correspondant aux gorges G1 à G4 du premier mode de réalisation ainsi que deux gorges latérales G12 et G14.

Comme représenté avec la poulie 10" du mode de réalisation de la figure 6, qui est destinée à coopérer avec la courroie 50' utilisée avec la poulie 10', les flasques 22 et 24 peuvent être identiques. Le flasque 22 porte, sur sa face 221 tournée vers l'empilement E une gorge 227 identique à la gorge 247 ménagée sur la face 225 du flasque 24. Un joint torique 25 est engagé à la fois dans les gorges 227 et 317 qui sont alignées autour de l'axe X10. Comme représenté avec la poulie 10- du mode de réalisation de la figure 7, qui est destinée à coopérer avec la courroie 50' utilisée avec les poulies 10' et 10", les gorges destinées à recevoir les bordures 56' de la courroie 50' peuvent être définies entre deux couronnes de l'empilement E qui comprend ici neuf couronnes 31 à 39. Les gorges G1 à G8 ménagées au sein de l'empilement E reçoivent ainsi les six pointes 54' et les deux bordures 56' de la courroie 50'. Pour ce faire, les flasques 22 et 24 sont conformés pour accommoder en partie les première et deuxième couronnes 31 et 39 de l'empilement E. Plus précisément, le flasque 22 définit un logement creux 229 dans lequel est engagée une moitié de la couronne 31 située d'un côté d'un plan médian P31 de cette couronne équidistant de ses faces latérales et perpendiculaire à l'axe X10. De même, le flasque 24 définit un logement 249 de réception d'une moitié de la couronne 39 située d'un côté d'un plan médian P39 de cette couronne. Les moitiés des couronnes 31 et 39 reçues dans les logements 31 et 39 sont opposées. Ce mode de réalisation évite un contact direct entre la courroie 50 et les flasques 22 et 24 qui sont avantageusement en matériau synthétique.

En variante, l'incorporation partielle d'une couronne terminale de l'empilement dans le flasque adjacent n'est mise en oeuvre que d'un côté de l'empilement, soit au voisinage du flasque 22, soit au voisinage du flasque 24. Quel que soit le mode de réalisation, en choisissant le nombre de couronnes 31 et équivalentes de l'empilement E en fonction du nombre de gorges longitudinales 52 ou 52' de la courroie 50 ou 50' utilisée, il est possible d'adapter la géométrie de chaque poulie 10, 10' ou 10" à la courroie avec laquelle elle va coopérer au sein d'un système de transmission de couple S, en procédant avec un seul jeu de pièces détachées, à savoir les flasques 22 et 24, d'une part, et les couronnes 31 et suivantes qui sont identiques entre elles, d'autre part. En pratique, le nombre de couronnes de l'empilement E est égal au nombre de gorges 52 ou 52' de la poulie diminué d'une unité dans les trois premiers modes de réalisation et au nombre de gorges augmenté d'une unité dans le quatrième mode de réalisation. Le nombre de gorges d'une poulie conforme à l'invention n'est pas limité à celui des exemples et qu'il peut être adapté en jouant sur le nombre de couronnes de l'empilement E. En variante, si la géométrie de la courroie 50 l'impose, les gorges latérales G12 et G14 des trois premiers modes de réalisation peuvent avoir une section différente des autres gorges de la poulie.

En variante, d'autres moyens de solidarisation axiale des éléments 22, 24 et 31 à 35 ou 31 à 37 peuvent être utilisés, à la place des rivets 40, notamment des boulons ou des quantités de colles. En variante, en fonction de leur matériau constitutif, les flasques et les couronnes peuvent être soudés ensemble. Pour la solidité de la poulie 10, 10' ou 10" conforme à l'invention, l'assemblage entre les flasques et les couronnes est, de préférence, irréversible. Les flasques 22 et 24 sont de préférence réalisés en matériau synthétique, alors que les couronnes 31 et équivalentes sont en métal. En variante, les flasques sont ne métal et/ou les couronnes sont en matériau synthétique. Selon une variante non représentée de l'invention, un seul flasque 22 ou 24 est prévu dans la poulie de l'invention. En effet, il suffit d'un seul flasque d'extrémité pour assurer une fonction de guidage de la courroie 50 ou 50' et de détrompage de sa position axiale le long de l'axe X10. L'invention a été représentée dans le cas où les couronnes 31 et les flasques 22 définissent entre eux des gorges en forme de V. D'autres géométries sont envisageables, notamment avec des surfaces 228, 248, 318 et 328 non planes, en fonction de la géométrie de la courroie 50 ou 50'. Les modes de réalisation et variantes envisagés ci-dessus peuvent être combinés entre eux pour générer de nouveaux modes de réalisation de l'invention.5

Claims

REVENDICATIONS1.- Poulie de renvoi (10 ; 10' ; 10" ; 10"') pour système (S) de transmission de couple incluant une courroie (50, 50') à gorges longitudinales (52, 52'), caractérisée en ce qu'elle comprend : - au moins un flasque d'extrémité (22, 24), - un empilement (E) de couronnes identiques (31-35 ; 31-37 ; 31-39), - des moyens (40) de solidarisation des couronnes et du flasque entre eux, parallèlement à un axe (X10) de rotation de la poulie et en rotation autour de cet axe.
2.- Poulie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux flasques d'extrémité (22, 24) entre lesquelles est disposé l'empilement (E) de couronnes identiques (31-35 ; 31-37 ; 31-39), selon une direction parallèle à l'axe (X10) de rotation de la poulie.
3.- Poulie selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux flasques d'extrémité (22, 24) sont identiques.
4.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque couronne (31-35 ; 31-37 ; 31-39) comprend sur une première face (311-351), au moins un relief en saillie (313-353) et, sur une deuxième face (315-355) opposée à la première face, au moins un logement (317-357) de réception d'un relief en saillie d'une couronne adjacente de l'empilement (E).
5.- Poulie selon la revendication 4, caractérisée en ce que le flasque d'extrémité (22, 24) comprend, sur une face (228 ; 248) orientée vers l'empilement (E) de couronnes identiques (31-35) ; (31-37), un relief de détrompage (223, 247) identique à celui prévu sur une face (311, 355) de la couronne (31, 35) de l'empilement la plus proche de ce flasque, cette face étant orientée à l'opposé de ce flasque.
6.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation comprennent au moins un organe de serrage axial (E40) du flasque d'extrémité (22, 24) et de l'empilement (E) de couronnes identiques (31-35 ; 31- 37 ; 31-39), notamment un rivet (40) ou un boulon.
7.- Poulie selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les moyens de solidarisation comprennent une quantité de colle ou de soudure disposée entre le flasque (22, 24) et l'empilement (E) de couronnes identiques (31-35 ; 31-37; 31-39) et/ou entre les couronnes.
8.- Poulie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que deux couronnes (31-35 ; 31-37; 31-39) adjacentes définissent ensemble, au niveau de leurs zones périphériques externes respectives (312-352), une gorge (G1-G4 ; G1-G6) de réception d'une dent (54) de courroie (50 ; 50').
9.- Système (S) de transmission de couple, notamment pour organe tournant de moteur de véhicule automobile, ce système comprenant une courroie (50 ; 50') à gorges longitudinales (52, 52') et des poulies (10, 60 ; 10' ; 10" ; 10"') rotatives, caractérisé en ce que l'une (10 ; 10' ; 10" ; 10"') au moins des poulies est selon l'une des revendications précédentes.
10.- Procédé de fabrication d'une poulie (10 ; 10' ; 10" ; 10"') de renvoi pour un système (S) de transmission de couple selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : a) déterminer le nombre de gorges longitudinales (52, 52') de la courroie (50 ; 50'), b) constituer un empilement (E) de couronnes identiques (31-35 ; 31-37; 31-39) avec un nombre de couronnes sélectionné en fonction du nombre de gorges de la courroie et c) solidariser (E40) l'empilement (E) de couronnes avec au moins un flasque d'extrémité (22, 24).