Brevet FR2312658A1 — publié le 19761224

La présente invention concerne un dispositif d'avance automatique hydraulique pour pompe d'injection de moteur. On connatt des dispositifs d'avance automatique pour pompe d'injection comprenant des masselottes dont la force centrifuge est di rectement utilisée pour réaliser mécaniquement l'entratnement de l'avance avec un décalage angulaire variable. Les gros moteurs Diesel modernes équipant les camions utiliw sent des pompes d'injection dent les efforts d'entratnement sont très importants, si bien que l'accouplement mécanique d'entratnement de l'avance arrive à se détrierer très rapidement. De plus, de tels accouplements sont bruyants peu précis* peu fidèles, instables et souvent réversibles. On connatt également des dispositifs d'avance automatique hydrauliques utilisant un régulateur centrifuge qui commande le tiroir hydraulique d'un dispositif suiveur. On obtient un déplacement axial que l'on transforme en déplacement angulaire gracie un manchon hilicoSdal. L'huile utilisée est prise sur le circuit de graissage sous pression du moteur. Ces dispositifs évitent la plupart des inconvénients que pré- sentent les dispositifs mécaniques, mais par contre ils sont plus compliqués et par conséquent plus couteux. La présente intention a pour but de réaliser un dispositif d*avaîce automatique hydrauliqne évitant tous les inconvénients des dispositifs mécaniques, mais simple et compact. Un dispositif d'avance automatique hydraulique suivant l'il- Invention est disposé entre une pince réceptrice entratnée en rotation par le moteur et une pièce motrice, coaxiale à la pièce réceptrice qui l'entratne pour transmettre ensuite le mouvement à un arbre d*entraînement de pompe d'injection en liaison avec la pince motrice, et ce dispositif est caractérisé en ce qutil comprend - un premier piston comportant un trou axial de sortie d'huit le, une surface cylindrique creusée d'une gorge, et au moins un trou radial débouchant dans le trou axial et dans la gorge, - un deuxième piston coulissant sur la surface cylindrique du premier et muni de moyens pour servir d'intermédiaire dans l'entratnement de la pible motrice par la pièce réceptrice, - une chambre annulaire délimitée entre la surface cylindre que du premier piston et des parois annulaires opposées solidai res l'une du deuxième piston et, l'autre, de la première face d'une cloison fixe dont un alésage, engagé autour de la surface cylindrique du premier piston, est susceptible de masquer sa gorge , ladite chambre annulaire étant de plus alimentée en huile sous pression, - des masselottes susceptibles, sous l'effet de la force centrifuge, de tendre A su écarter de l'axe en transmettant ainsi au premier piston un effort axial tendant à faire masquer la gorge par la cloison fixe, - un ressort h8licoldal de rappel comprimé entre les deux pistons pour équilibrer les efforts axiaux provenant des mass-loS tes et de la pression dans la chambre annulaire. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque masselotte comporte à l'une de ses extrémités axiales un talon dont le bord le plus éloigné de l'axe comporte une arête butant dans l'angle d'une encoche solidaire de ladite cloison fi xe, et dont le bord le plus proche de l'axe est engagé derrière un épaulement solidaire d'une première extrémité du premier piston de façon que, lorsque la masselotte s'écarte de l'axe, elle pivote autour de l'angle de l'encoche en écartant l'épaulement de la cloison fixe. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le deuxième piston comporte, au voisinage de l'alésage par lequel il coulisse sur la surface cylindrique du premier piston, un épaule ment contre lequel prend appui l'une des extrémités du ressort de rappel hélicodal dont l'autre extrémité est en appui contre un épaulement solidaire de la deuxième extréinité du premier piston. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la cloison fixe est solidaire de la pièce réceptrice qui occupe une position axiale fixe par rapport à la pièce motrice. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le deuxibme piston est lié en rotation d'une part avec la pièce réceptrice, et d'autre part avec la pièce motrice grec6, respectif~ ment, à des systèmes de cannelures dont l'un est droit et dont l'autre est hélioodal, si bien que la position axiale du deuxiè- me piston règle le décalage angulaire relatif des deux pièces réceptrice et motrice. Suivant une variante de l'invention, les deux séries de can" nelures sont hélicoldales à hélices inversées. Suivant une variante supplémentaire de l'invention, la cloison fixe est solidaire de la pièce motrice qui est fixe dans le dans axial et solidaire radialement du deuxième piston par l'in terlédiaire de cannelures droites tandis que la pièce réceptrice est solidaire du deuxiao piston qui est entraîné en rotation par le moteur par l'intermédiaire d'uu pignon à denture hélico- dale. Le dessin annexé* donné à titre d'exemple non limitatif, permettra do mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - Figure 1 est une vue en section axiale d'un dispositif d'vance automatique suivant l'invention. - Figures 2 et 3 sont des vues illustrant les phases succesvives du fonctionnement de ce dispositif. e Figure 4 est une vue on section axiale d'un dispositif sui vant une variante de l'invention. Figure 5 montre un moteur équipé du dispositif de la fig. 1. On a représente sur la figure 1 un dispositif d'avance automatique hydraulique monté dans un carter 1 solidaire d'une cloison fixe 2 partiellement représentée. Le carter 1 guide on rotation, par l'intermédiaire de deux bagues de friction 3, un manchon 4 solidaire d'un pignon 5. Le pignon 5 constitue une pièce réceptrice qui est entraînée en rotation par le moteur équipé du dispositif d'avance. L'un dos ostt4sits du manchon s est obturée par une cloison fixe C comportant un alésage central 7 dans lequel coulisse la surface cylindrique principale 13 d*Qn premier piston 8. A ltintérieurs le manchon 4 comprend, on partant de la cloison 6, un alésage suivi d'une série do cannelures 9 elle-même suivie d'un alésage 10 recevant une pièe motrice 11 liée en rotation à la pompe d'injection non représentée. Un deuxème piston 12 coulisse simultanément, dans l'alésage 8 et sur la surface cylindrique 13. Ce piston 12 comporte exté- rieurement deux séries de cannelures 14 et 15 engagées respectivement avec les cannelures 9 et des cannelures 16 taillées dans la pièce 11. Les cannelures 9 et 14 sont droites, tandis que les cannelures 15 et 16 sont hélicoidales. Une chambre annulaire 17, délimitée entre l'alésage 8, la surface cylindrique 13 et les pistons 8 et 12, est constamment alimontée en huile sous pression par un circuit comprenant des conduits 18 et 19 creusés dans le manchon 4 pour déboucher dans une orge 20 dudit manchon, un trou radial 21 d'une bague 3, et un évidement 22 du carter 1 dans lequel débouche un orifice 23 de ce carter. L'huile sous pression dans la chambre 17 est susceptible de s'échapper par un circuit comprenant un trou axial 24 du piston 8 et des trous 25 percés radialement dans ce piston 8 pour mettre le trou 24 en communication avec une gorge 26 creusée dans la surface 13. L'une des extrémités du piston 8 est entourée par des masselottes 27 comportant un talon 28 dont le bord le plus éloigné de l'axe détermine une arête 29 engagée dans l'angle d'une encoche 30 creusée dans la cloison 6 et dont le bord 31 le plus proche de l'axe est engagé derrière un épaulement 32 solidaire du piston 8. Les masselottes 27 sont entourées par une calotte 33 fixée sur la cloison 6. L'autre extrémité du piston 8 est solidaire d'un épaulement 34, et un ressort hélicoïdal 35, engagé autour de la surface 13, est compressé entro l'épaulement 34 et un épaulement 36 solidaire du piston 12. Le fonctionnement est le suivant. La figure 1 correspond à la position du mécanisme pour un faible régime de fonctionnement du moteur, c'est-à-dire pour une faible vitesse de rotation. L'huile qui alimente la chambre annulaire 17 s'en échappe par la gorge 26. La pression de l'huile dans cette chambre agit sur le piston 12 suivant une force axiale 37 qu'équilibre le ressort 35. Lorsque le régime du moteur augmente, la force centrifuge provoque ltécartement des masselottes 27 qui s'éloignent de l'axe en pivotant autour de leur arete 29, si bien que le bord 31 écarte l'épaulement 32 de la cloison 6, ce qui isole la gorge 26 de la chambre 17, cette gorge étant masquée par l'alésage 7. L'huile ne pouvant donc plus s'échapper de la chambre 17, la pression dans cette chambre augmente, ainsi que la force 37, et le piston 12 se déplace vers la droite. En se déplaçant, il comprime le ressort 35 (figure 2), qui rappelle donc vers la droite le piston 8, ce qui a pour effet de faire revenir les masselottes 27 à leur position initiale et de ramener la gorge 20 dans la chambre 17. Cette nouvelle position (figure 3) correspond à un nouvel état d'équilibre du dispositif.Toutefois, le déplacement vers la droite du piston 12 entratne un nouveau réglage du calage angulaire existant entre les pièces 5 et 11, grâce aux cannelures hélicoidales 15 et 16. Suivant une variante de l'inventions les cannelures 9 et 14 sont gale eut hélicoïdales, avec un sens d'hélice inverse de celui des cannelures 15 et 16. Cette disposition permet d'obtenir un décalage angulaire double du précédent pour un meme déplacement axial du piston 12. On a représenté sur la figure 4 un dispositif suivant une autre variante de l'invention, comprenant toujours les mimes composants essentiels, à savoir les pistons 8 et 12 et les masselottes 27, ainsi qutun manchon 4 obturé par une cloison 6 pour déliliter une chambre 17. Le manchon 4 est cette fois solidaire d'une pièce 38 qui constitue la pive motrice liée en rotation à la pompe d'injec- tion. De plus, le piston 12, lié en rotation au manchon 4 par le jeu des cannelures 9 et 14, est solidaire du pignon 5 constituant la pièce réceptrice recevant le mouvement du moteur. Ce pignon cemperto une dentur- hélicoïadale, si bien que le décalage angulaire est obtenu par un simple déplacement axial de ce pignon. L'huile d'alimentation de la chambre 17 est fournie à partir du circuit de graissage du moteur. L'ensemble du dispositif peut entre installé sur un moteur Diesel à l'emplacement do l'entrîne- mont de la pompe d'injection. La pompe elle-même ne subit aucune modification. Cet appareil est simple et compact. il est facilement adapta ble suivant une loi parabolique, linéaire, ou quelconque. On a représenté sur la figure 5 un moteur Diesel 38 à quatre cylindres alimentés par des injecteurs 39. Ce moteur est équipé dune série de pompes d'injection 40 commandées à partir d'un pignon 41 du moteur. Le pignon 41 engrène avec un pignon 5 dtun dispositif d'avance 42 suivant l'invention intercalé sur l'arbre de commando des pompes 40. L'engrenage 41-5 donne un rapport de réduction de 1/2, le moteur étant à quatre temps. On sait que l'ar bre de commande des pompes-deun tel moteur est sujet à des efforts importants sous forme d'*-coups, et l'un des avantages essentiels du dispositif suivant l'invention est d'assurer un parfait fonctionnement malgré ces efforts. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'avance automatique hydraulique pour pompe d'injection de moteur Diesel, disposé entre une pièce réceptrice entratnée en rotation par le moteur et une pièce motrice, coaxiale à la pièce réceptrice qui l'entrains pour transmettre ensuite le mouvement à un arbre d'entratnement de pompe d'injection en liaison avec la pièce motrice, et caractérisé en ce qu*il comprend - une premier piston comportant une surface cylindrique externe creusée d'une gorge, un trou axial de sortie d'huile et au moins un trou radial reliant le trou axial à la gorge, - un deuxième piston coulissant sur la surface cylindrique du premier et lié en rotation d'une part à la pièce motrice et d'autre part à la pièce réceptrice, - une cloison fixe axialement comportant un alésage dans lequel coulisse la surface cylindrique du premier piston dont la gorge est ainsi soit obture par cet alésage soit en regard d'une chambre annulaire alimentée en huile sous pression et délimitée entre des surfaces annulaires opposées solidaires respectivement du deuxième piston et de ladite cloison fixe, - des masselottes qui tendent à s'écarter de l'axe sous l'effet de la force centrifuge en transmettant ainsi au premier piston un effort axial tendant à faire obturer la gorge par l'alé- sage de la cloison fixe, - des moyens de rappel élastiques comprimés entre les deux pistons de façon à équilibrer la somme des efforts axiaux provenant des masselottes et de la pression dans la chambre annulaire. 2. Dispositif suivant la revendication 1, esractérisé en ce que chaque masselotte comporte à une extrémité axiale un talon dont le bord ae plus éloigné de l'axe comporte une ar8te butant dans l'angle d'une encoche de la cloison fixe et dont le bord le plus proche de l'axe est engagé entre ladite cloison fixe et un épaulement solidaire du premier piston de façon que la masselotte s'écartant de l'axe pivote autour de l'angle de l'encoche et écarte l'épaulement du premier piston de la cloison fixe. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastiques d'équilibrage des efforts axiaux sont constitués par un ressort hélicoidal. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédontos, caractérisé en ce que le deuxième piston coulisse sur la surface cyliudrique du premier piston grâce à un alésage limité, d'un côté, par la chambre annulaire, et, de l'autre côtés par un épaulement contre lequel prennent appui les moyens de rappel élastiques qui prennent d'autre part appui contre un épau lensnt solidaire d'une extrémité du premier piston. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé on ce qu'il comprend un manchon dont le fond est solidaire do la cloison fixe qui ltobture, ce manchon comportant un alésage dans lequel coulisse une extrémité du deu- xièmes piston pour délimiter la chambre annulaire, ainsi qu'une canalisation radiale débouchant sur une gorge externe pour l'alitentation on huile de la chambre annulaire. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième piston est lié en rotation d'une part h la pièce réceptrice et d'autre part i la pièce motrice par deux séries de cannelures, l'une de ces séries de cannelures étant droite et autre hélicoïdale, si bien que la position axiale du deuxième piston règle le décalage angulaire relatif des doux pièces réceptrice et motrice. 7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendicstions t A 5, caractérisé en ce que le deuxième piston est lié en rotation d'une part à la pièce réceptrice et d'autre part à la pièce motrice par deux séries de cannelures hélicoïdales à hélices inverses. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que la cloison fixe est solidaire do la pièce réceptrice qui occupe une position axiale fixe par rapport è la pièce motrice. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la cloison fixe est solidaire de la piè- ce motrice tandis que la pièce réceptrice est solidaire du deu zième piston avec lequel elle se déplace axialement et d'un pignon à denture hélicoïdale par l'intermédiaire duquel le moteur 1 tentratne.