Brevet FR2485124A1 — publié le 19811224

Mécanisme à manivelle pour petites machines alternatives monocylindres, notamment compresseurs pour réfrigérateurs. L'invention en question se rapporte à un mécanisme à manivelle pour petites machines alternatives monocylindres,dont le vilebrequin présente un bouton de manivelle en saillie, auquel est couplé l'oeil d'une tête de bielle, tandis que l'oeil du pied de la même bielle est couplé à un goujon soli- daire d'un piston, et dans lequel l'oeil du pied de bielle coulisse dans l'axe du goujon, et est maintenu centré par rapport au piston par un système élastique. Une des structures les plus connues du même genre est utilisée en général dans les petits compresseurs des réfri- gérateurs. Dans ces machines, le vilebrequin est vertical, et son bouton de manivelle est placé dans la partie supérieure. Le cylindre est horizontal. Dans l'évidage du piston, dans lequel le pied de bielle est couplé au goujon, est placé un ressort, en forme d'étrier, qui enserre le pied de bielle, et dont chacun des bras présente des trous pour le passage du goujon. Les flancs du ressort sont écartés pour s'engager d'une façon élastique à l'intérieur du piston, en maintenant, en même temps, le pied de bielle centré, dont l'oeil coulisse sur le goujon. Cette structure permet de compenser, dans une certaine mesure, les défauts d'alignement de l'axe du cylindre. Malgré ce montage élastique de l'oeil du pied de bielle dans le piston, dans les petits compresseurs connus du même genre, il faut encore observer des tolérances rigoureuses de fabrication concernant la disposition réciproque des axes du vilebrequin et du cylindre, qui doivent être le plus possible d'équerre. En effet, bien que le pied de bielle puisse osciller le long du goujon, les oscillations angulaires de la bielle sont limitées par les jeux du couplage de ses yeux, respecti- vement avec le goujon et le bouton de manivelle. En définitive, le montage élastique de la tête de bielle est un peu plus qu'un moyen utile pour simplifier le montage, mais il ne permet pas de réaliser des économies substantielles sur les opérations de rectification du cylindre et des paliers principaux du vi- lebrequin, puisque l'équerrage entre l'axe du cylindre et celui du vilebrequin doit être presque parfait. Le principal but de cette invention est de réaliser un mécanisme à manivelle du type ci-dessus indiqué, grâce auquel les axes du cylindre et du vilebrequin n'ont pas besoin de satisfaire à de strictes exigences d'alignement et d'équerrage, avec une économie substantielle sur les coûts de fabrication. Dans cette invention, ce but est réalisé grâce à un mécanisme à manivelle dudit type, caractérisé d'une part par la définition de l'oeil de la tête de bielle par une douille rotative, couplée au bouton de manivelle, et qui présente deux manetons diamétralement opposés; et d'autre part, par le fait que l'extrémité de la bielle, qui correspond à sa tête, est en forme de fourche, et que chacun de ses bras est articulé à l'un des manetons, selon un axe d'articulation qui est perpendiculaire soit à l'axe du bouton de manivelle, soit à l'axe longitudinal de la bielle. Grâce à cette idée, même si l'équerrage et l'alignement de l'axe du cylindre par rapport à l'axe du vilebrequin ne sont pas respectés avec précision, ces défauts sont absorbés par la possibilité d'oscillation du corps de la bielle par rapport à l'oeil de sa tête.. De préférence, chaque bras de la fourche présente un berceau à surface cylindrique, ouvert en direction opposée au piston, et dans lequel est placé le maneton d'articulation cor- respondant de la douille, et chaque maneton est maintenu en en- gagement dans le berceau par un étrier à ressort, qui le maintient engagé dans une position opposée à celle du berceau; et est ainsi maintenu sur la bielle. Ce type de montage est avantageux, puisqu'il permet d'assembler la douille à la fourche avec un équipement mécanisé. Cette invention n'est pas limitée aux seuls compresseurs pour réfrigérateurs, puisque son mécanisme à manivelle est appli- cable à d'autres machines alternatives de petites dimensions. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription suivante, d'une forme de réalisation non limitative de compresseur en référence aux dessins annexés, et dans lesquels: la figure 1 est une coupe verticale fragmentaire d'un petit compresseur pour réfrigérateur; la figure 2 est une vue fragmentaire de haut en bas, dans le sens de la flèche II, avec une coupe horizontale du cylindre du compresseur, la figure 3 est une vue en perspective éclatée du mécanisme à manivelle, et la figure 4 est une coupe fragmentaire, à plus grande échelle, faite selon la ligne IV-IV de la figure 3. En se référant aux figures 2 et 3, un petit compresseur pour réfrigérateurs comprend une carcasse 10, dans laquelle ont été façonnés des paliers principaux à axe vertical pour un vilebrequin 12. Dans la figure 1, il n'est représenté que le palier principal supérieur, indiqué par le numéro 14, auquel est couplé un tourillon principal 16 du vilebrequin 12. L'axe vertical de rotation du vilebrequin est indiqué par Z-Z. Au-dessus de la carcasse 10, le vilebrequin 12 présente le contrepoids habituel 18, auquel fait suite vers le haut un bouton de manivelle 20. Ce dernier est monté en saillie par rap- port au palier principal 14. L'axe vertical du bouton de mani- velle 20 est indiqué par 7î-Z1. Dans la partie supérieure de la carcasse 10 est façonné un cylindre 22. L'axe du cylindre 22, indiqué par X-X, est horizontal et, au moins idéalement, coupe l'axe Z-Z. Dans le cylindre 22 coulisse un piston 24, avec un goujon 26 à axe vertical Z -Z. Le bouton de manivelle 20 et le goujon 2 2 26 sont raccordés entre eux par une bielle, indiquée dans l'en- semble par le numéro 28. La description continue par la figure 3, en plus des figures 1 et 2. Dans la figure 3, les parties qui apparaissent dans les figures 1 et 2 ont été désignées par les mêmes repères. La bielle 28 comprend un corps 30, qui forme un pied de bielle 32. Le pied 32 est inséré dans l'évidage du piston 24, et son oeil, indiqué par la référence 34, est couplé au goujon 26, permettant un mouvement coulissant et tournant. Dans l'évidage du piston 24 est placé un étrier à ressort, indiqué par le numéro 36, qui enserre le pied 32, et dont les deux bras élas- tiques 38 présentent chacun un trou 40 pour le passage du goujon 26. Les deux bras 38 sont façonnés de façon à se placer contre les parois de l'évidage du piston 24, maintenant ainsi le pied f485124 32 de la bielle 28 en position centrée, de manière élastique, dans l'évidage du piston 24. Avec le corps 30 de la bielle 28 est façonnée, en une seule pièce, urm fourche 42, dont les bras sont indiqués par la référence 44. Chacun de ces bras présente un berceau 46, à surface cylindrique. Les deux berceaux 46 sont alignés dans le sens transversal de la bielle 28, et ils sont ouverts vers le bouton de manivelle 20, c'est-à-dire dans la direction op- posée au piston 24. Au bouton de manivelle 20 est connectée une douille 48, qui est couplée avec un mouvement rotatif au même bouton par l'intermédiaire de son oeil, indiqué par le numéro 50. La douille 48 présente deux manetons diamétralement opposés 52. Chacun des deux manetons est engagé par un mouvement rotatif respectivement dans chacun des berceaux 46 de la fourche 42. L'axe d'articulation entre les deux manetons 52 et les berceaux 46 est indiqué par Y-Y dans la figure 2, et il est perpendicu- laire en même temps à l'axe Z1-Z1 du bouton de manivelle 20, et à l'axe longitudinal de la bielle 28. Comme on pourra remar- quer dans la figure 3, dans les surfaces cylindriques des berceaux 46 ont été pratiquées des rainures 54, et les manetons 52 ne sont pas.tout-à-fait cylindriques, mais ils présentent des facettes. Cela pour obtenir une bonne lubrification du couplage à rou- lement entre les manetons 52 et les berceaux 46, grâce à la formation de canaux dans lesquels peut s'infiltrer l'huile qui gicle, de la façon connue, de l'extrémité du vilebrequin 16. Les manetons (52) sont maintenus couplés avec les berceaux respectifs au moyen d'un étrier à ressort 56. L'étrier est cons- titué par un élément en fil métallique façonné sensiblement en U. Dans le corps 30 de la bielle 28, à côté de la fourche 42, est pratiquée une encoche, ou fente, transversale 58, qui est plus clairement visible dans la figure 4, dans laquelle est engagé le joug, ou partie transversale 60 de l'étrier 56. Les deux bras 62 de l'étrier 56 sont incurvés aux-extré- mités, comme indiqué dans la figure par le numéro 64, de façon à enserrer chacun des manetons 52, en le maintenant dans son berceau 46. Il est évident que l'assemblage de la bielle 28 et de la douille 48 au moyen de l'étrier à ressort 56 est d'une très grande simplicité: après avoir engagé les manetons 52-dans les berceaux 46, il suffit simplement d'insérer le joug 60 de l'étrier 56 dans l'encoche 58, et ensuite d'actionner le ressort entre les deux extrémités incurvées 64 et les manetons 52, selon la disposition illustrée dans la figure 1. Cet assemblage se prête à une exécution mécanisée, à l'aide d'équipements appro- priés. Il est évident qu'une bielle comme celle illustrée dans les plans, grâce à sa structure flexible selon l'axe Y-Y, est en mesure d'absorber, dans de larges limites, les défauts d'équerrage entre l'axe X-X, d'une part, et les axes Z-Z et Z1-Zl-d'autre part, et en outre d'absorber les défauts d'ali- gnement entre les axes Z-Z, Z -z1 et Z2-Z2* Ceci permet d'exé- cuter la rectification des paliers principaux comme 14, du cylindre 22, des tourillons principaux comme 16, du bouton de manivelle 20, du goujon 32, ainsi que des yeux 50 et 34 de la bielle, sans pourtant être obligés de satisfaire à de hautes exigences de précision, et donc d'une façon économique. REVENDICATIONS 1. Mécanisme à manivelle pour petites machines alterna- tives monocylindres, dont le vilebrequin présente un bouton de manivelle en saillie, auquel est couplé l'oeil d'une tête de bielle, dont l'oeil du pied est couplé à un goujon solidaire d'un piston, et coulisse dans l'axe du goujon; et est maintenu centré par rapport au piston par des moyens élastiques, ce mécanisme étant caractérisé parle fait que l'oeil (501 de la tête de bielle est constitué par une douille (48), qui est couplée avec un mouvement rotatif au bouton de manivelle (20), et qui présente deux manetons (52) diamétralement opposés, et que l'extrémité de la bielle, qui correspond à sa tête, a la forme d'une fourche (42), dont chacun des bras (44) est articulé à l'un des manetons (52) selon un axe d'articulation (Y-Y) perpen- diculaire soit à l'axe (Z1-z1) du bouton de manivelle (20), soit à l'axe longitudinal de la bielle (28). 2. Mécanisme à manivelle, selon la revendication 1, ca- ractérisé par le faitque chacun des bras (44) de la fourche (42) présente un berceau (46) à surface cylindrique, ouvert vers une direction opposée au piston (32), et qui reçoit chaque maneton (52) d'articulation de la douille (48), et, d'autre part, par le fait que chaque maneton (52) est maintenu dans le berceau (46) par un étrier à ressort (56), qui le maintient engagé en position opposée au berceau, et est ainsi maintenu sur la bielle (28). 3. Mécanisme à manivelle, selon la revendication 2, carac- térisé parle fait que l'étrier à ressort (60) est constitué par un élément en fil métallique,façonné sensiblement en U, dont le joug (60) est engagé dans une encoche (58), pratiquée dans le corps (30) de la bielle (28), à côté de la fourche (42) et que chacun de ses bras (62) est incurvé à son extrémité (64), de façon à enserrer, par un mécanisme à déclenchement, chacun des manetons (52), en le maintenant dans son berceau (46).