Brevet FR2410169A1 — publié le 19790622

L'invention concerne un vilebrequin assemblé et son procédé de montage, et notamment un vilebrequin pour moteur à combustion interne à cylindres multiples, comportant plusieurs chambres séparées de précompression, associes au cylindre et délimitées à l'intérieur du carter du vilebrequin. Les vilebrequins assemblés pour moteurs à deux temps et à plusieurs cylindres sont connus. Ces vilebrequins assemblés comprennent généralement le vilebrequin d'un moteur mono-cylindre, qui est emmanché sur le vilebrequin du second cylindre de telle manière que la première manivelle du second vilebrequin soit emmanchée par retrait sur le tourillon principal du vilebrequin déjà assemblé. Ce vilebrequin présente un alésage excentré dans lequel est emmanché à force un tourillon de bielle. La seconde manivelle est montée sur ce tourillon et comporte un tourillon principal pour le vilebrequin du second cylindre. Au moins une manivelle du vilebrequin ainsi assemblé est affaiblie par un alésage central dans lequel le tourillon principal est destiné à s'emmancher à force, et par un alésage excentré dans lequel le tourillon de la bielle doit s'emmancher à force.En raison des deux emmanchements à-force et de la présence de la paroi affai bilié entre l'alésage centré et l'alésage excentré, des contraintes apparaissent dans cette manivelle et provoquent une déformation de cette dernière ainsi que du vilebrequin assemblé. Une autre déformation peut également résulter des charges élevées exercées sur le vilebrequin pendant le fonctionnement du moteur. On connaît également des types de manivelles présentant un alésage centré et un alésage excentré, dans lesquels l'apparition de contraintes doubles dans la partie affaiblie comprise entre les deux alésages est éliminée par le prolongement d'une partie de la manivelle dans le tourillon principal, cette partie présentant un alésage centré dans lequel est emmanchée à force une partie de section réduite du tourillon principal de la manivelle voisine. Une saillie nervurée de la partie du tourillon principal emmanchée à force pénètre dans une partie rainurée de l'alésage du vilebrequin afin d'assurer une protection contre les déformations.Lors de l'assemblage d'un tel vilebrequin, seules apparaissent dans la partie affaiblie de la manivelle, entre les alésages destinés au tourillon principal et à la bielle, les contraintes résultant de l'emmanchement à force du tourillon de la bielle.Une atténuation des effets provoquant une dé- formation est donc obtenue à l'aide d'une construction coûteuse qui ne supprime cependant pas toujours les contraintes apparaissant entre les alésages. On connaît également un vilebrequin assemblé dans lequel le problème soulevé par les deux alésages de la manivelle est résolu par réalisation d'une seule pièce du tourillon de la bielle ou du tourillon principal avec la manivelle, de sorte que chaque manivelle ne présente qu'un alésage dans lequel le tourillon principal ou le tourillon de la bielle est emmanché à force. Cependant, la fabrication d'une manivelle munie du tourillon de la bielle est plus coûteuse et plus complexe que celle d'une manivelle présentant deux alésages. Ce type de montage entraîne également une augmentation du coût de fabrication du vilebrequin assemblé. L'invention concerne un vilebrequin assemblé pour moteur à deux cylindres ou plus, conçu pour supprimer les contraintes provoquant une déformation du vilebrequin et, en outre, pour abaisser le prix de ce vilebrequin. A cet effet, le tourillon principal du vilebrequin du premier cylindre du moteur comporte une partie de diamètre réduit et le tourillon principal du vilebrequin du second Cy- lindre présente un alésage longitudinal dans lequel ladite partie de diamètre réduit du tourillon principal du premier vilebrequin est emmanchée à force. Cet emmanchement est renforcé par une bague d'étanchéité mise en place par retrait et présentant un alésage tel qu'elle entoure étroitement le tourillon principal. Cette bague doit être échauffée et emmanchée sur le tourillon principal présentant un alésage avant que ladite partie de diamètre réduit du tourillon principal du premier vilebrequin soit emmanchée à force dans ledit alésage du tourillon principal du second vilebrequin.Le bord extérieur de la bague d'étanchéité porte un joint à labyrinthe qui sépare la chambre de précompression délimitée dans le carter du premier vilebrequin de la chambre de précompression délimitée dans le carter du second vilebrequin. Ce montage permet de résoudre, en même temps que le problème de l'assemblage du vilebrequin, l'étanchéité entre les deux chambres adjarontes de précompression, de sorte qu'à la diminution de coût résultant du vilebrequin assemblé et exempt de déformations, s'ajoute une diminution de coût portant sur l'étanchéité. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est une élévation, avec coupe partielles du vilebrequin assemblé selon l'invention. Les vilebrequins 1 et 2 de moteur mono-cylindre passent dans un alésage 3 pour paliers et sont assemblés par emmanchement à force d'une partie 4 de diamètre réduit du tourillon principal 5 du vilebrequin 1 dans un alésage longitudinal 6 du tourillon principal 7 du vilebrequin 2, de manière que l'en- semble forme un vilebrequin assemblé pour moteur à deux cylindres. L'alésage 6 réalisé dans l'axe du tourillon principal 7 communique par un canal 8 d'évent avec la chambre 9 de précompression. L'emmanchement à force de la partie 4 de diamètre réduit du tourillon principal 5 dans l'alésage 6 est renforcé par une bague 10 d'étanchéité emmanchée à retrait, de manière à comprimer la partie du tourillon principal 7 présentant l'alésage 6 contre la partie 4 de diamètre réduit du tourillon principal 5. Le bord de la bague 10 d'étanchéité présente au moins deux gorges annulaires 11 dans lesquelles sont logés des segments élastiques 12 d'étanchéité coupés radialement en un point et dont la surface extérieurepresse contre l'alésage 3 présenté par le bâti 13 du vilebrequin assemblé. La bague 10 d'étanchéité et les segments élastiques 12 réalisent une séparation entre la chambre 9 de précompression d'un premier cylindre et la chambre 14 de précompression de l'autre cylindre. Le vilebrequin selon l'invention est constitué de pluc sieurs vilebrequins pour moteurs mono-cylindres, cet assemblage étant réalisé par emmanchement à force d'une partie 4 de diamètre réduit faisant saillie du tourillon principal 5 du premier vilebrequin 1 dans un alésage 6 réalisé axialement dans le tourillon principal 7 du second vilebrequin 2. Avant l'assemblage des vilebrequins 1 et 2, le palier est monté sur le tourillon principal 7 présentant l'alésage 6, puis la bague 10 d'étanchéité est emmanchée à retrait sur ce tourillon 7. Les segments élastiques 12, coupés radialement en un point, sont logés dans les gorges réalisées à la circonférence de la bague d'étanchéité. Cette dernière est portée à 4000C avant d'être montée. Immédiatement après la mise en place de la bague 10 d'étanchéité, la partie 4 de diamètre réduit du tourillon principal 5, munieEpré- cédemment d'un palier , est introduite à force dans l'alésage 6. Au cours de l'emmanchement de la partie 4 dans l'alésage ó, l'air s'échappe de ce dernier par le canal 8 d'évent. Lors de la mise en place du vilebrequin assemblé dans l'alésage 3 du bâti 13, les segments élastiques 12 s'adaptent d'eux-mêmes à l'alésage 3. Les fentes radiales des segments séparés 12 sont décalées entre elles avant la mise en place du vilebrequin assemblé dans le bâti 13, afin que les segments réalisent un joint à labyrinthe entre les chambres 9 et 14 de précompression des cylindres, malgré la présence d'ouvertures formées entre les segments 12 et les gorges 11 et malgré également la présence des fentes radiales des segments élastiques 12. La description précédente porte sur l'assemblage de deux vilebrequins destinés chacun à un moteur mono-cylindre et associés pour former un vilebrequin assemblé convenant à un moteur à deux cylindres. I1 est évidemment possible d'obtenir par le même procédé d'assemblage un vilebrequin convenant à des moteurs à trois cylindres ou plus. I1 va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au vilebrequin décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Vilebrequin assemblé pour moteurs à combustion interne à plusieurs cylindres, le carter du vilebrequin contenant plusieurs chambres de précompression séparées les unes des autres et associées aux cylindres, le vilebrequin assemblé étant caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux vilebrequins (1, 2) destinés chacun à un moteur mono-cylindre , un premier de ces vilebrequins comportant un tourillon principal (5) muni d'une partie (4) de diamètre réduit, et l'autre vilebrequin comportant un tourillon principal 7) qui présente un alésage longitudinal (6) dans lequel est emmanchée à force ladite partie (4) de diamètre réduit du premier vilebrequin, l'emmanche- ment à force entre la partie (4) de diamètre réduit du tourillon principal dans- l'alésage (6) étant renforcé par une bague (10) d'étanchéité emmanchée par retrait et présentant un alésage dans lequel se loge étroitement le tourillon principal (7), cette bague étant chauffée et glissée sur le tourillon principal (7) avant que la partie (4) de diamètre réduit soit emmanchée à force dans l'alésage (6), le bord extérieur de la bague (10) d'étancheité portant un joint à labyrinthe qui sépare la chambre de précompression (14) délimitée dans le carter du premier vilebrequin (1) de la chambre de précompression (9) délimitée dans le carter (13) du second vilebrequin (2). 2 - Vilebrequin assemblé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage longitudinal (6), réalisé dans l'axe du tourillon principal (7), communique par un canal d'évent (8) avec la chambre de précompression (9). 3 - Vilebrequin assemblé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord circonférentiel de la bague (10) d'étanchéité présente au moins deux gorges (11) dans lesquelles sont logés des segments élastiques (12) coupés radialement en un point et portant avec force par leur surface extérieure contre l'alésage (3) pour paliers présenté par le bâti (13) du vilebrequin assemblé. 4 - Procédé de montage du vilebrequin assemblé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'avant l'assemblage des vilebrequins (1,2), la bague (10) d'étanchéité est montée sur le tourillon principal (7) et équipée de segments élastiques (12) introduits dans les gorges (11) de cette bague (10), cette dernière étant ensuite portée à une température d'environ 4000C avant d'être montée sur le tourillon principal (7), la partie (4) de diamètre réduit du premier vilebrequin (1) étant ensuite emmanchée à force dans l'alésage (6) du second vilebrequin (2), l'air s'échappant de cet alésage (6) par le canal d'évent (8).