Brevet FR2259391A1 — publié le 19750822

La présente invention concerne un dispositif pour commander le décalage angulaire de deux organes mus en rotation synchrone en fonction de leur vitesse, applicable plus spécialement au réglage automatique de l'avance d'une pompe à injection. Dans cette application particulière, un tel dispositif permet d'engendrer, sous la commande de masses d'inertie entrainées en rotation par le moteur, le décalage angulaire de l'arbre à cames actionnant la pompe d'injection, en fonction du régime du moteur et par conséquent de régler automatiquement 1 'avance. La présente-invention a pour but d'augmenter l'importance des masses d'inertie sans modifier le volume de l'espace dans lequel elles évoluent. En effet, la tendance étant d'accroître le taux de compression en même temps que la cylindrée des moteurs, il s'agit dans un espace disponible restreint qui dépend, comme l'encombrement de la pompe à injection, essentiellement de ce dernier facteur, de vaincre une résistance plus grande sur les cames et par conséquent d'intensifier l'inertie des masses. Inversement, toutes conditions de cylindrée et de taux de compression restant égales, l'invention permet de réduire l'espace nécessaire au fonctionnement des masses d'inertie. La présente invention a également pour but a d'obtenir une précision et une fidélité du réglage automatique de l'avance améliorées, tout en simplifiant la réalisation du dispositif et en tolérant une précision raisonnable pour l'usinage et le montage des pièces. Comme tout dispositif d'avance automatique pour pompe a injection, il comprend un plateau menant entraîné par le moteur, un plateau mené entraînant l'arbre à cames de la pompe, un moyen d'accouplement décalable angulairement reliant ces deux plateaux et au moins une masse d'inertie mue sensiblement a la même vitesse de rotation que ceux-ci et commandant le décalage angulaire de l'accouplement. Conformément a l'invention, le dispositif comporte, entre les deux plateaux coaxiaux, deux masses d'inertie en forme de secteurs cylindriques et reliées à au moins un ressort tendant à rapprocher leurs plans de joint l'un contre l'autre ; chaque masse coopère avec un moyen d'accouplement coulissant relativement à l'un des plateaux, les masses étant ainsi susceptibles de se déplacer en translation suivant un premier plan et ainsi de s'écarter l'une de l'autre sous l'effet de la force centrifuge contre l'action du ressort :: chaque masse présente en outre un élément de guidage en translation suivant un deuxième plan de la masse considérée faisant par rapport au précédent un angle déterminé, cet élément de.guidage coopérant avec un organe saillant de l'autre plateau s'étendant parallèlement et à une distance fixe de l'axe de ce dernier ; le décalage angulaire des éléments de guidage par rapport au plan de coulissement s'étend dans le même sens pour les deux masses. Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le moyen d'accouplement coulissant précité est une languette solidaire du plateau menant emboitée dans une rainure radiale ménagée dans une face de la masse d'inertie correspondante, cette rainure s'étendant perpendiculairement à la corde définissant le plan de joint de cette masse d'inertie chaque masse est munie d'un ressort à lames multiples qui s 'é- tendent de façon sensiblement parallèle à son plan de joint et dont les extrémités prennent appui sur la jupe du: plateau menant, ces lames étant noyées partiellement au moins dans une entaille de cette masse et fixées sur celle-ci en leur zone médiane ; l'élément de guidage précité de chaque masse d'inertie est une encoche à bords parallèles dans laquelle est disposé pour permettre le coulissement, un bloc antofriction pa rallélépipèdique monté tournant autour d'un axe solidaire du plateau mené. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est re présentée, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe diamétrale d'une première forme de réalisation du dispositif d'avance automatique conforme à l'invention, - la figure 2 est un plan vu en coupe brisée suivant la ligne II-II de la figure 1, les lar.fwtettes de guidage des masses étant enlevées, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, mais simplifiée pour illustrer uniquement comment le décalage angulaire d'avance est obtenu grâce aux masses d'inertie, - les figures 4 et 5 sont des coupes partielles prises suivant les lignes IV-IV et V-V respectivement de la figure 2, - la figure 6 est une vue partielle analogue à la figure 2 montrant une deuxième forme de réalisation du dispositif de llinventionF - la figure 7 est une coupe prise suivant la ligne VII VII de la figure 6. Comme le montre clairement le dessin, le dispositif comporte un plateau menant 1 susceptible d'etre entraîné en rotation par le moteur I1 comporte également un plateau mené 2 destiné à entraîner l'arbre à cames de la pompe. Ces deux plateaux sont disposés coaxialement et écartés l'un de l'autre pour le logement des autres organes du dispositif ; en outre, ils se supportent mutuellement. A cet effet, le plateau mené 2 est solidaire d'un manchon tubulaire 3 monté tournant dans un coussinet 4 dont un moyeu central 5 du plateau menant 1 est muni. Ce plateau mené est en outre équipé d'une cloche 6 présentant une jupe cylindrique 7 prolongée par un rebord annulaire 8, ce rebord étant monté tournant, par l'intermédiaire d'un coussinet 9, autour du moyeu 5. Le plateau menant 1 est également équipé d'une cuvette 10 dont le fond coronal 11 est fixé, par des vis 12 par exemple,sur la face frontale du moyeu 5, autour du manchon 3 et et à faible distance du rebord 8, un coussinet 13 étant interposé entre la jupe 7 de la cloche 6 et une jupe 14 de la cuvette 10. En régime établi, les plateaux 1, 2, la cloche 6 et la cuvette 10 tournent à la même vitesse. Par contre, lors d'un régime transitoire conduisant à une variation de vitesse, un décalage angulaire peut se produire entre le plateau 1 et la cuvette 10, d'une part, et, d'autre part, le plateau 2 de la cloche 6. En outre, la cuvette 10 et la cloche 6 constituent un bol- tier étanche dans lequel les autres organes du dispositif peuvent être logés autour du manchon 3. D'ailleurs, ces organes sont facilement accessibles puisque cette cuvette et cette cloche sont démontables. Le dispositif d'avance comporte essentiellement deux masses d'inertie 15 et 16 en forme de secteurs cylindriques (figures 2 et 3) dont les parois cylindriques 17, 18 présentent un rayon de courbure sensiblement égal à celui de la jupe 14. Ainsi, lorsque ces masses sont écartées au maximum (position représentée en trait plein sur la figure 3), leurs parois cylindriques 17, 18 sont voisines de la cuvette 10 tandis que leurs plans de joint 19, 20 s'étendent selon des cordes sont éloignés l'un de l'autre. Par contre, lorsque lesdites masses sont rapprochées au maximum (position illustrée en trait mixte sur la figure 3), leurs plans de joint 19, 20 sont appliqués l'un contre l'autre, tandis que leurs parois cylindriques sont éloignées de la cuvette 10. Il est important de remarquer que les masses sont dépla çables entre ces deux positions de façon que leurs plans de joint 19, 20 restent parallèles entre eux. En effet, ces masses délimitent dans l'une de leurs faces, des rainures 21, 22 s'étendant perpendiculairement aux plans 19,20 et s'emboîtant sur des languettes 23 (figure 4) solidarisées, par tout moyen appro.prié, du fond.ll de la cuvette, les languettes étant axées le long d'un diamètre. Suivant la première forme de réalisation illustrée par la figure 1 à 5, les masses 15, 16 présentent des évidements centraux 24, 25 concentriques à leurs parois cylindriques 17, 18 de façon à ménager autour du manchon 3, quelle que soit la position qu'elles occupent, un espace libre suffisant pour le montage flottant d'un anneau 26 (figures 1, 2 et 4); Cet anneau est solidaire de deux tiges filetées radiales 27, 28 dia mètralement opposées ; chaque tige traverse un logement cylindrique 29 de la masse correspondante et un ressort héli costal 30, ce ressort étant interposé entre le fond 31 du logement et un écrou 32 vissé sur l'extrémité libre de la tige considérée. Les languettes 23 et les rainures 21, 22 constituent un accouplement coulissant grâce auquel les masses 15, 16 sont entraînées en rotation par le plateau menant 1. Sous les effets antagonistes, d'une part, de la force centrifuge qui en résulte et, d'autre part, de la force de rappel des ressorts 30, les masses occupent une position d'équilibre liée au régime du moteur et située entre les positions extrêmes !figure 3). Pour commander automatiquement l'avance de la pompe à injection, il suffit de faire dépendre le décalage angulaire des deux plateaux 1 et 2 de cette position d'équilibre et pour régler cette avance, il suffit de modifier la tension des ressorts 30 en intervenant par exemple sur les écrous 32. Cette dépendance entre la position des masses et le décalage angulaire des plateaux est obtenue de la façon suivante. La masse 15 présente une encoche 33 à bords parallèles dont le plan de symétrie 34 coupe celui 35 de la rainure 21 suivant l'axe médian 36 du plan de joint 19 l'angle a de ces plans étant sensiblement égal à 450 ; lorsque les masses 15, 16 sont jointives, l'encoche 33 est dirigée sur l'axe de rotation 37 des plateaux et lorsqué ces masses s'écartent vers la périphérie les bords de cette encoche restent parallèles à eux-mêmes. D'une manière analogue, la masse 16 présente une encoche 38 dont le plan de symétrie 39 coïncide avec celui 34 de l'encoche 33 ou lui est parallèle, lorsque les masses sont respectivement jointives ou écartées ; autrement dit, les encoches 34 et 38 sont situées symétriquement par rapport à l'axe de rotation 37 des plateaux. Dans l'encoche 33 est guidé en translation un bloc paral lèlépipédique antifriction 40 (figures 2, 3 et 5) monté tournant autour d'un axe 41 solidaire du plateau mené 2, cet axe s'étendant parallèlement à l'axe de rotation 37 des plateaux et à une distance fixe de ce dernier. Dans l'exemple représenté, l'axe 41 présente, au-delà d'une collerette d'appui 42 appliquée sur le plateau 2., un téton fileté 43 traversant ce dernier et coopérant avec un écrou de blocage 44. Le bloc 40 est interposé entre la collerette 42 et un anneau élastique d'arrêt 45. D'une manière analogue, un bloc parallélépipédique antifriction 46 est guidé en translation dans l'encoche 38 et monté tournant autour d'un axe 47 rendu solidaire du plateau mené 2 à la même distance de son axe de rotation 37 que l'axe 41. Dans ces conditions, lorsque le plateau menant 1 tourne, il entraîne en rotation, par l'intermédiaire des languettes 23, les masses 15 et 16 qui, elles-mêmes, entraînent en rotation, par l'intermédiaire des blocs 40, 46 et des axes 41, 47, le plateau mené 2. Si la force centrifuge ainsi engendrée est supérieure à la force de rappel des ressorts 30, les masses 15, 16 s'écartent jusqu'à une position d'équilibre ; pendant que ces masses s'écartent leurs encoches 33 et 38 en font autant et, comme les axes 41 et 47 sont situés à une distance fixe de l'axe de rotation 37, les parois desdites encoches coulissent sur les blocs 40 et 46.Etant donné que les plans de symétrie 34 et 39 de ces encoches passent, non pas par l'axe de rotation 37, mais par les axes médians de symétrie 36 des plans de joint des masses (figure 3), ces plans 34 et 39 coincident, lorsque les masses 15 et 16 sont jointives, avec les plans radiaux 48 du plateau mené 2 passant par les axes 41 et 47, alors que lesdits plans 34 et 39 forment, lorsque les masses sont écartées au maximum, avec lesdits plans 48, un angle b. Autrement dit, lorsque lesdites masses s'écartent, elles provoquent par réaction des parois de leurs encoches 33 et 38 sur les blocs 40 et 46, un décalage angulaire des axes 41 et 47 compris entre 0 et b, par conséquent un déphasage du même angle du plateau mené 2 par rapport au plateau menant 1, ce qui modifie le calage de l'arbre à cames et ainsi l'avance de la pompe à injection. La deuxième forme de réalisation représentée sur les figures 6 et 7 est particulièrement intéressante car elle permet de mieux régler la variation de la force élastique opposée aux masses 15 et 16, en fonction de la force centrifuge et d'obtenir une variation sans hystérésis, c'està-dire telle que la commande de l'avance de la pompe est réalisée rigoureusement de la même manière en accélération qu'en décélération. Suivant cette deuxième forme de réalisation, l'ensemble 26 à 32 est supprimé et remplacé, pour chacune des masses 15 et 16, par un ressort à lames multiples 48 à 50 logées dans une entaille 51 dont le fond est parallèle au plan de joint correspondant 19 ou 20. Dans leur zone médiane, les lames sont fixées sur la masse considérée au moyen d'une vis 52 à tete large. En outre, la lame périphérique la plus longue 50 est appliquée, par ses extrémités recourbées la jupe 14 de la cuvette 10 du plateau menant 1. Le dispositif selon les figures 6 et 7 fonctionne de la même manière que celui décrit en se référant aux figures 1 à 5. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation représentées et décrites en détail, car diverses modifications peuvent y hêtre apportées sans sortir de son cadre. Le dispositif, objet de l'invention, est applicable notamment au réglage automatique de l'avance d'une pompe à injection pour moteur. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour commander le décalage angulaire de deux organes mus en rotation synchrone en fonction de tl eur vitesse applicable plus spécialement au réglage automatique de l'avance d'une pompe à injection et comprenant un plateau menant et un plateau mené reliés dans l'application précitée respectivement au moteur et à l'arbre à cames de la pompe un moyen d'accouplement décalable angulairement reliant ces deux plateaux et au moins une masse d'inertie mue sensiblement à la même vitesse de rotation que ceux-ci et commandant le décalage angulaire de l'accouplement, caractérisé - en ce que le dispositif comporte, entre les deux plateaux coaxiaux, deux masses d'inertie en forme de secteurs cylindriques et reliés à au moins un ressort tendant à rapprocher leurs plans de joint l'un contre l'autre, - en ce que chaque masse coopère avec un moyen d'accouplement coulissant relativement à l'un des plateaux, les masses étant ainsi susceptibles de se déplacer en translation suivant un premier plan et ainsi de s'écarter l'une de l'autre sous l'effet de la force centrifuge contre l'action du ressort, - en ce que chaque masse présente en outre un élément de guidage en translation suivant un deuxième plan de la masse cansidérée faisant par rapport au précédent un angle déterminé, cet élément de guidage coopérant avec un organe saillant de l'autre plateau s'étendant parallèlement et à une distance fixé de l'axe de ce dernier, r - et en ce que le décalage angulaire des éléments de gui- dage par rapport au plan de coulissement s'étend dans le même sens pour les deux masses. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux plateaux sont solidaires de jupes cylindriques emboitées l'une dans l'autre et dans lesquelles les masses d'iner tie sont logées, le rayon de courbure de ces dernières étant sensiblement égal à celui de la paroi interne du boitier formé par les jupes 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins un coussinet est interposé entre les jupes des plateaux. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen d'accouplement coulissant précité est une languette solidaire du plateau menant embottée dans une rainure radiale ménagée dans une face de la masse d'inertie correspondante, cette rainure s'étendant perpendiculairement à la corde définissant le plan de joint de cette masse d'inerti. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que chaque masse est munie d'un ressort à lames-multiples qui s'étendent de façon sensiblement parallèle à son plan de joint et dont les extrémités prennent appui sur la jupe du plateau menant, ces lames étant de préférence noyées partiellement au moins dans une entaille de cette masse et fixées sur celle-ci dans leur zone médiane. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, le plateau mené étant solidaire d'un manchon tubulaire coaxial s'étendant a l'intérieur du bottier formé par les jupes, un anneau flottant entoure le manchon et est solidaire de deux tiges filetées diamétralement opposées traversant les masses d'inertie et en ce qu'au moins un ressort est monté dans un logement de chaque masse débouchant sur la surface extérieure cylindrique de celle-ci, ce ressort étant enfilé sur la tige filetée correspondante et interposé entre le fond de ce logement et un écrou vissé.sur l'extrémité libre de cette tige filetée. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément de guidage précité de chaque masse d'inertie est une encoche à bords parallèles dans laquelle est disposé, pour permettre le coulissement, un bloc antifriction parallélépipédique monté tournant autour d'un axe solidaire du plateau mené et constituant l'organe saillant pré cité. 8 - Dispositif selon les revendications 4 et 7, caractérisé en ce que les plans de symétrie de la rainure et de 1'en- coche précitées de chaque masse d'inertie se coupent suivant l'axe médian de symétrie du plan de joint de cette masse, axe médian qui est parallèle aux génératrices de la surface cylindrique de ladite massue.