Brevet FR2110244A1 — publié le 19720602

L'Invention est relative à un régulateur à force centrifuge, notamment pour faire varier l'instant d'injection dans des moteurs diesel, comportant au moins une masselotte centrifuge qui peut pivoter à 1'encontre de la force d'au moins un ressort et 5 qui, au cours de ses mouvements de pivotement, fait varier, en fonction de la vitesse de rotation du moteur, les positions angulaires relatives de deux autres coaxiaux, respectivement menant et mené, ainsi qu'Un dispositif muni d'un certain nombre d'évide-ments destinés à limiter à volonté la variation ou décalage de 10 position angulaire précitée à divers angles de réglage prédéterminés et limitant, par la forme de ces évidements, la course d'une tige éloignée du centre de rotation des masselottes centrifuges et faisant saillie au delà de ces masselottes. Dans les régulateurs à force centrifuge de ce genre de 15 construction, la limitation du décalage de position angulaire à divers angles de réglage prédéterminés est nécessaire par exemple lorsqu'on utilise des moteurs à cylindres en ligne qui, sans autres variations essentielles, sont réglés à diverses valeurs de la puissance à pleine charge par limitation des vitesses de 20 rotation à pleine charge. A ces vitesses de rotation sont également associés des angles de réglage correspondants. Mais la raison principale de la limitation de l'angle de réglage consiste en ce que, lorsque la vitesse de rotation a pleine charge est atteinte tle mouvement de réglage est terminé ou arrêté. Sans cette li-25 mitation, le dispositif de réglage a tendance à osciller ou à battre lors des fluctuations de couple ou de vitesse de rotation. Le battement des pièces du régulateur produit des bruits d'entraînement intenses, le moteur tourne d'une manière irrégulière et le régulateur s'use prématurément ou est détruit. 30 Dans un régulateur connu du genre décrit précédemment (brevet américain 1.967.445), qui sert à régler l'instant d'allumage de dispositifs d'allumage sur batteries, le dispositif,muni d'un certain nombre d'évidements, destiné à limiter le décalage de position angulaire a en même temps pour rôle de commander la 35 variation du décalage de position angulaire en fonction de la vitesse de rotation. A cet effet il est rigidement accouplé à l'arbre mené, et transmet le couple maximal, aussi chaque évide-ment doit être usiné avec beaucoup de précision pour remplir le rôle d'une came de commande. Il est alors particulièrement dé-40 savantageux d'utiliser un régulateur de ce genre de construction 71 35845 2 2110244 pour faire varier l'instant d'injection dans le dispositif d'entraînement d'une pompe d'injection de combustible de moteurs diesel, car dans ce cas la précision de la came et la rigidité des pièces de réglage doivent être très élevées. 5 L'invention a donc pour but de mettre au point un régula teur à force centrifuge qui satisfasse aux exigences précitées e£ qui obvie aux inconvénients des régulateurs connus, tout en tenant compte des exigences d'une fabrication en série bon marché et de bonnes possibilités de transformations. 10 Ce problème est résolu, conformément à 1'invention, par le fait que la variation en fonction de la vitesse de rotation du moteur du décalage de position angulaire, d'une manière en soi connue, peut être commandée par une came de commande de préférence accouplée rigidement à l'arbre entraîné et que le dispositif 15 de limitation est une pièce séparée de la came de commande et comporte pour les divers angles de réglage au moins un évidement par angle de réglage, dont la distance maximale à l'axe de rotation est fixée par la limitation à adopter dans chaque cas du décalage de position angulaire. 20 Grâce à la séparation de la came de commande et du disposi tif de limitation, aucun coujïe n'est transmis par l'intermédiaire du dispositif de limitation, et", dans les évidements, seule la distance à l'axe de rotation du régulateur doit faire l*objet d'un usinage précis. 25 Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention,le dispositif de limitation est constitué par un plateau tournant librement, de préférence monté sur l'arbre mené et centré sur celui-ci, dont les évidements destinés à limiter les décalages de positions angulaires sont des trous allongés. 30 Pour empêcher toute usure de la surface d'extrémité du dis positif de limitation sous l'effet des mouvements relatifs entre la partie du régulateur portant la came de commande, et le dispositif de limitation des évidements, selon un perfectionnement de l'invention sont constitués par des trous allongés de forme in-35 curvée,dont les rayons de courbure correspondent aux rayons de courbure de la came de commande. Selon un autre mode de construction conforme à l'invention, le dispositif de limitation est un plateau annulaire accouplé à la pièce portant la came de commande, dont les évidements sont 40 découpés suivant des segments de couronne circulaire dans le pour 71 35845 3 2110244 tour intérieur du plateau. Avec ce mode de construction, il se produit, uniquement dans la position extrême des masselottes centrifuges, un contact de la tige, qui fait saillie au dessus des masselottes centrifu-5 ges avec le plateau. L'invention est expliquée plus en détail ci-après à l'aide de trois exemples illustratifs mais nullement limitatifs de réalisation de régulateurs à force centrifuge destinés à être montés sur le dispositif d'entraînement de pompes d'injection de 10 moteurs diesel, cette description étant effectuée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : -la figure 1 est un premier exemple d'un régulateur tournant à gauche en coupe suivant la ligne I-I de la figure 2, -la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la 15 figure 1; -la figure 3 est un second exemple de réalisation d'un régulateur tournant à droite; -la figure 4 est un troisième exemple d'un régulateur en coupe et 2 0 -la figure 5 est un plateau de limitation, d'un autre mode de réalisation. L'arbre à cames 10 d'unepompe d'injection de combustible, qui n'a pas été représentée plus en détail sur la figure 1,porte un régulateur à force centrifuge 12 dont la bride d'entraînement 25 13 est montée sur un bout d'arbre 14 de l'arbre à cames 10 et comporte des axes 15 sur lesquels peuvent pivoter des masselottes centrifuges 18. Sur un appendice central 20 faisant saillie hors de la bride d'entraînement 13 est montée une pièce d'embrayage 22 30 munie de crabots 21 et fixée, frontalement, sur la bride 13 au moyen de vis 23. Par l'intermédiaire d'une autre pièce d'embrayage, non représentée sur la figure, qui s'accroche sur les crabots 21 de la pièce d'embrayage 22, le régulateur est accouplé à l'arbre 35 d'entraînement, également non représenté sur la figure. A la place de la pièce d'embrayage 22 on peut, dans le cas d'un entraînement à engrenages, utiliser un engrenage. Les masselottes centrifuges 18 comportent, à une certaine distance de leur centre de rotation 15 des tiges 25 munies de 40 galets 26 qui s'appliquent sur des pistes de cames 27. Les pistes 71 35845 4 2110244 de came 27 servant de cames de guidage sont des parties d'une pièce de transmission 28 en forme de levier qui à son tour est une partie de l'arbre à cames 10. La partie d'extrémité 29, faisant saillie au delà des ga-5 lets 26, de la tige 25 se déplace, au cours des mouvements de pi-^ votement des masselottes centrifuges 18, dans des évidements 30 d'un plateau 31. La distance radiale A de l'extrémité extérieure de ces évidements 30 limite la course des masselottes centrifuges 18 et, par conséquent, le décalage maximal possible de la posi-10 tion angulaire de l'arbre d'entraînement par rapport à l'arbre à cames entraîné 10. Les évidements 30 sont, sur les figures 2 et 3 des trous allongés rectilignes. Dans l'autre mode de réalisation, représenté par la figure 5, du disque 31a,- les évidements 30a ont la forme de trous allongés incurvés, dont la courbure est 15 approximativement égale à celle de la piste de came 27. Les plateaux 31 et 31a peuvent, d'une manière avantageuse, être réalisés par estampage de précision. Ils présentent un certain nombre d'évidements 30 et 30a, disposés par paires en face l'un de l'autre, qui selon l'angle de réglage qu'ils limitent, 20 sont désignés par des chiffres 32. Dans le plateau à trous allongés incurvés 30a, sur la face d'extrémité, visible sur le dessin, les chiffres 32 ont été distingués par la lettre L pour un régulateur tournant à gauche, et, sur la face d'extrémité cachée, ils ont été désignés par R pour un régulateur tournant à droite. 25 Dans les deux cas d'utilisation on peut utiliser le même plateau 31a malgré la forme incurvée des trous allongés 30a. Avec le plateau 30 (figures 2 et 3) il n'est pas nécessaire de repérer le sens de rotation. Le troisième exemple de réalisation, représenté par la 30 figure 4, contrairement aux exemples de réalisation des figures 1 à 3, ne comporte pas de plateau annulaire entraîné librement comme dispositif de limitation, mais un plateau annulaire 35 rigidement accouplé à la pièce 28. Ce plateau 35 est accouplé par deux tenons 36 à la pièce de transmission 28 et présente des 35 évidements 37 ménagés, à la manière de segments de couronne annulaire, dans son pourtour intérieur 38. Dans ce plateau 35 aussi, c'est la distance A à l'axe de rotation du régulateur qui limite à chaque instant le décalage maximal possible de l'arbre d'entraînement par rapport à l'arbre entraîné. 40 Les évidements 37 sont suffisamment larges pour que l'on y 71 35845 5 2110244 puisse utiliser le plateau 35 aussi bien pour des régulateurs tournant à gauche que pour des régulateurs tournant à droite et ceci, également, sans qu'on ait besoin de le retourner, ce qui, par contre est nécessaire pour le plateau 31a (figure 5). Par 5 ailleurs, pour le même nombre d'angles de réglage on n'a besoin que de deux plateaux 35, par exemple un plateau pour les angles 4%6°,8* (figure 4) est un plateau (non représenté sur les dessins) pour les angles 3°,5°,7°. Du fait que le plateau 35 ne guide pas axialement les galets 26, ceux-ci sont maintenus en 10 place sur les tiges 25 par des bagues d*arrêt 39. Du fait qu'on peut utiliser simultanément le plateau avec des régulateurs tournant à droite et avec des régulateurs tournant à gauche, son montage et sa fabrication sont extrêmement simples et les repères qu'il porte facilitent l'assemblage du régulateur ou sa conver-15 sion à un autre angle de réglage. Pour le graissage du palier de la bride 13 et des autres pièces du régulateur, celui-ci comporte des conduits de circulation d'huile 41, 41a, 41b et est entouré, pour éviter toute perte d'huile, par un carter 42 rigidement lié à la pompe d'injection 20 11, dont l'étanchéité est assurée par rapport au régulateur, tour nant en fonctionnement au moyen d'un joint annulaire d'étanchéité 43, Aux forces développées par les masselottes centrifuges 18 au cours du fonctionnement du régulateur, s'opposent des paires de ressorts de compression 45 qui d'un côté prennent appui sur des 25 butées de ressort pivotantes 46 et de l'autre côté sont maintenues par des tenons 47 de la pièce de transmission 28. Ces ressorts 45 ont tendance à pousser vers l'intérieur les masselottes centrifuges. Mais lorsque la vitesse de rotation croît, les masse lottes centrifuges 18 pivotent vers l'extérieur, contre la force 30 de ces ressorts 45, suivant la direction de la flèche 50 et font tourner la pièce du régulateur 28,10, située du côté de sortie, par rapport à la pièce 13,22 située du côté de l'entrée et ceci, jusqu'à ce que les tenons 29 viennent en butée à l'intérieur des évidements 30,30a du plateau 31,31a. 35 Selon la longueur des évidements 30,30a, c'est-à-dire suivant la distance A on peut procéder par exemple à un réglage de décalage de 3,4,5,6,7 ou 8 degrés sur l'arbre à cames de la porope d'injection. La limitation à 8° maintient les masselottes centrifuges 18 dans leur position de pivotement maximal possible 40 et e»pêche que les maselottes en rotation viennent buter contre 71 35845 6 2110244 le carter fixe 42. Le décalage de position angulaire, décrit ci-dessus, de l'arbre entraîné par rapport à l'arbre d'entraînement assure le décalage de l'instant d'injection, et ceci à l'intérieur de la 5 gamme de charge, de manière que lorsque la vitesse de rotation N croît, le début d'injection s'effectue plus tôt. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation 10 de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes* 71 35845 7 2110244 —REVENDICATIONS— 1.- Régulateur à force centrifuge notamment pour faire varier l'instant d'injection dans des moteurs diesel, comportant au moins une masselotte centrifuge qui peut pivoter à 1'encontre de la 5 force d'au moins un ressort et qui, au cours de ses mouvements de pivotement fait varier, en fonction de la vitesse de rotation du moteur, les positions angulaires relatives de deux arbres coaxiaux respectivement menant et mené, ainsi qu'un dispositif muni d'un certain nombre d'évidements destinés à limiter à volonté 10 la variation ou décalage de position angulaire précitée à divers angles de réglage prédéterminés et limitant, par la forme de ces évidements, la course d'une tige éloignée du centre de rotation des masselottes centrifuges et faisant saillie au delà de ces masselottes, lequel régulateur à force centrifuge est caractérisé 15 en ce que la variation en fonction de la vitesse de rotation du moteur du décalage de position angulaire, d'une manière en soi connue, peut être commandée par une came de commande(27)de préférence accouplée rigidement à l'arbre entraîné (10) et que le dispositif de limitation est une pièce (31) séparée de la came de com-20 mande et comporte pour les divers angles de réglage au moins un évidement (30) par angle de réglage, dont la distance maximale (A) à l'axe de rotation est fixée par la limitation à adopter dans chaque cas du décalage de position angulaire* 2.- Régulateur à force centrifuge selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que le dispositif de limitation est constitué par un plateau (31,31_a) tournant librement, de préférence monté sur l'arbre mené (10) et centré sur celui-ci, dont les évidements destinés à limiter les décalages de positions angulaires sont des trous allongés (30,30a). 30 3.- Régulateur à force centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les évidements sont constitués par des trous allongés (30a)de forme incurvée, dont les rayons de courbure correspondent aux rayons de courbure de la came de commande (27). 35 4.- Régulateur à force centrifuge selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de limitation est un plateau annulaire (35) accouplé à la pièce (28) portant la came de commande (27), dont les évidements (37) sont découpés suivant des segments de couronne circulaire dans le pourtour intérieur (38) du 40 plateau (35).