Brevet FR2502715A1 — publié le 19821001

La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement de deux arbres alignés avec variation, en fonction du régime de rotation de la position réciproque des deux arbres. De tels dispositifs de variation sont né- cessaires pour l'adaptation du débit initial au régime du moteur dans les moteurs Diesel rapides, par exemple pour véhicules utilitaires ou similaires, mais aussi pour le réglage de l'instant d'allumage dans d'autres moteurs a combustion interne, pour décaler l'instant d'allumage ou d'injection en fonction de la vitesse. Des dispositifs de variation du type précité se composent en général (cf. DE-OS 27 27 121) d' une partie primaire entraînée par un vilebrequin et d'une partie se- condaire reliée de façon fixe à un arbre de la pompe d'in- jection, ces parties pouvant être déplacées relativement l'une par rapport à l'autre de telle manière qu'à régime croissant l'injection du combustible s'effectue plus tôt (avance à l'injection). Dans ce cas, le déplacement relatif s'effectue à l'aide de masselottes, qui lors de leur mouvement radial en fonction de la vitesse de rotation à l'intérieur du corps formant la partie primaire, écartent deux pièces de guidage contre la force d'un ressort, une des pièces de guidage étant reliée fixement à la partie primaire et l'au- tre fixement à la partie secondaire. Les masselottes elles- mêmes ont essentiellement une configuration en forme de disques et coulissent sur les pièces de guidage, dont les faces tournées vers les masselottes sont cintrées en con- séquence. Il existe de tels dispositifs de variation dans les formes d'exécution les plus diverses, en raison de leursdifférents types de construction compact et relative- ment bon marché. L'inconvénient de ces dispositifs de variation est en particulier que l'influence de la friction, mais aussi la macro- et la micro-structure des surfaces de glis- sement sur les pièces de guidage et sur les masselottes conduisent à une forte dispersion de la caractéristique de variation. Notamment lorsque la friction au repos doit être surmontée au début du mouvement centrifuge, la force centri- fuge étant encore faible, il se produit de grandes dispersions indésirablesavec des tolérances inadmissibles entre les valeurs réelles et les valeurs théoriques. De plus,cela occasionne aussi de sensibles perturbations de fonctionnement en ex- ploitation de longue durée à cause de l'usure par friction apparaissant nécessairement. Alors que l'influence négative de la structure de surface peut être éliminée grâce à un usinage particu- lièrement précis - mais aussi sensiblement plus coûteux - on ne parvient au contraire pas, à cause des dispersions dues à la fabrication, à maintenir la valeur de friction dans des limites assez étroites, pour que l'influence né- gative de la friction sur la caractéristique de variation atteigne une proportion acceptable. L'objectif à atteindre, à savoir assurer un com- mencement exact du débit sur toute la plage de régimes du moteur, ne peut donc pas être réalisé avec les dispositifs de variation du type actuel, travaillant selon le principe de fonctionnement expliqué précédemment. Un respect précis du commencement du débit dans les moteurs Diesel est cepen- dant absolument nécessaire en vue d'une bonne rentabilité, d'une faible émission de fumée et d'une grande longévité. En particulier aussi, les réglementations adminis- tratives publiées entre-temps sur le respect de certaines valeurs d'émission exigent un respect rigoureux du commen- cement du débit. L'invention a pour objet un dispositif de varia- tion, reposant sur le principe de fonctionnement expliqué précédemment, mais dans lequel on élimine aussi bien la friction entre pièces de guidage et masselottes que les fonctionnements défectueux résultant des défauts de struc- ture de surface des pièces précitées. Ce résultat est obtenu par le fait que les masse- lottes sont constituées par deux parties libres en rotation l'une par rapport à l'autre, une partie prenant appui sur la pièce de guidage reliée fixement à la partie primaire, et l'autre sur la pièce de guidage reliée fixement à la 1laTAl ap aSu.o; ua '9 4a 'S e Jú a6epTn6 ap saosTd azalenb sag6ot auos I aiTeurzd aeTzed el ap znaTziuTI V *uoTeTieA ap; TqTsodsTp np azTepuoDas aTlied el an4TIsuoD Tns Tnb aD suep.asTleiu9b6 anod 'la sa.n6TT sael ns z jed SE 9u6fTsPp sa zaoueldgp g uou6fTd ai 'uoT0uaAuT,I uolas uoTi -eTzeA ap JiTTsodsTp np aTeurld aTeud el a4uasadaz quaeu -autel;ua,p uou6bTd aD *uoçeTeaA ap uoTtellevsuT,l V saiTessao -_u satlied sa! saa6o01 uos sameu g aeque,1 ap (I) queueu - jeuqua,p uou6bd ael suep z la 1 sanbn6T; sal ans 0E *a;oTasseuu aun,p uoTinoaxa,p auizo; aTqne aun;sa 'J aanbT; el la 'I an6bt el UOlaS UoTleTiz -va ap jTITsodsTp un suep alqesUTiSn uoTTuauT,I B 4uaemu -IO;UOD 'alolaTsseim ap auzuoj aun lse E azn6t el SZ I aen6bT; el ap uoTleTae* ap jTqTsodsTp np adnoD ua uoTleAgTI ua ana aun Isa z ain6bT el uoTuaAuT,T uoTas uoTleTaev ap jqITsodsTp uF p unp al -.ed adnoD ua snssap ap ann aun; sa I ainBT; et : suTssap sal arns oZ *agsTte2 asza; Inad UoTjuaAuTlt juaumoD aipuasdmoo uaTq eae; Tnb la ';;T -eTuwIT uou aldurexa,p a.XTi g aquuop esgxauue suTssap sap pze6as ua 'aeATns eA Tnb uoTqdTiosap el ap sanoD ne luoa -;evedde uoTquaau1T, ap sanbTisTioueDeo sainea St *sqiTaddns quaemaletoq g zed juos sqaDTogid squaTuguoo -uT seal la 'a6epTn6 ap saeQTd sap saeuepuodsaezoo saDoejans sal ans ealnoi sioTe juaAnad saTqied xnap sal 'uoTITsod -sTp aea;; V aDVgi '(admod ap axqae) aTTepuoDas aT;eud el V aTTIaz a6bepTn6 ap aoeTd el ans ueuAndde,s ae4ne,t (seaareoD 01 aiqie) amTeuITd aeTaed el V agTlat a6epTn6 ap aoDTd el ans aTndde,s sanbsTp sap un 'a6epTn6 ap saDQTd sep anbele,p saev;ans sap no/qa aileurTp np xnm aTpn xToqo un zued anb siole 'aeqne,I V qxoddeu med un,I quaeaaqTI jeaunoq 4ueAnod sanbslp xnap suToui ne ied agn;ITsuoo; sa alla seuw S anbsTp aldurwTs un no jTsseuw aeapuTlIAD aldwTs un snld isa,u aliolassew el 'slansn TDoT,nbsn slTqTsodsTp sap asaaAuIi g uoTuaauTl uolas uoeTavea ap jTqTsodsTp al suea ÀaaTupuoDas aTried SL/ 0 9 zú SLIZ ZO S les pièces de guidage 3 et 4 étant fixées au pignon de l'arbre à cames, alors que les pièces 5 et 6 sont fixées à la partie secondaire 2. Les ressorts de compression 7 et 8, dont la com- pression initiale peut être réglée grâce à un écrou, agis- sent sur ces leviers 3, 4, 5 et 6 dans le sens d'un rappro- chement des surfaces de glissement de ces pièces de guidage. Entre ces surfaces de glissement sont disposées des masse- lottes 9, ces masselottes étant poussées par la pression des ressorts7 et 8, vers l'intérieur le long des surfaces de glissement. La masselotte 9 représentée en haut est reproduite à la position de départ, alors que la masselot- te inférieure est montrée en position moyenne. Le mode de fonctionnement d'un tel dispositif de variation est connu, de sorte qu'en résumé il suffit de faire remarquer que lors de leur course vers l'extérieur, les masselottes écartent les pièces de guidage l'une de l'autre à l'encontre de la force des ressorts 7 et 8, et déplacent ainsi la partie secondaire 2, dans la forme d'exé- cution représentée, à l'inverse des aiguilles d'une montre de façon relative par rapport à la partie primaire. Dans la représentation en coupe de la figure 2, on reconnaît la conception des masselottes 9. Pour ne pas charger la vue d'ensemble de cette figure avec trop de signes de référence, on a en outre représenté dans le détail sur la figure 3 la masselotte correspondante dans une forme légèrement modifiée. Dans la représentation de la figure 3, les parties des pièces de guidage tournées vers les masselottes sont représentées à des positions écartées, bien que celles-ci, à l'état monté, s'appuient directement, en raison de la force des ressorts 7 et 8, sur chaque dis- que des masselottes, dont la conception va maintenant être expliquée. Chaque masselotte est constituée par un boulon central 15, sur lequel tout d'abord est placée-de façon fixe une bague d'écartement 13. Deux disques 11 sont em- manchés latéralement et sont bloques en rotation sur le bouton central 15 par exemple par matage. Entre les deux disques 11 est guidé un disque central 12, monté dans l'exem- ple d'exécution représenté, da façon libre en rotation sur un roulement à rouleaux 14. Le disque central est un peu plus étroit que la bague d'écartement 13, afin d'assurer un guidage libre et sans friction a l'intérieur des disques latéraux 11. Dans cette forme d'exécution la masselotte prend appui, par l'intermédiaire des disques extérieurs 11 montés fixement sur le boulon 15, sur la pièce de guidage 3 reliée fixement au pignon de l'arbre à cames, alors que le disque central 12 prend appui sur la pièce de guidage 5 fixée à la partie secondaire 2. Chaque disque peut se déplacer en roulant sur la surface d'appui correspondante des pièces de guidage lors de leur course vers l'extérieur (cf. figure 1), de sorte qu'on évite la friction de glissement. En comparant les figuroe2 et 3, on voit que les diamètres des disques peuvent être identiques (figure 2) ou bien différents (figure 3). Comme les deux parties sont disposées l'une par rapport à l'autrelibres en rotation, le diamètre en soi ne joue aucun rôle dans le fonctionnement et en particulier aussi dans le parfait roulement. En tout cas, seule la surface d'appui des pièces de guidage 3 à 6 doit être conçue de façon que la pièce de guidage correspondante soit actionnée par la zone de surface qui lui correspond sur la masselotte (ainsi par exemple dans la forme d'exécution de la figure 3, la pièce 3 pour les disques extérieurs et la pièce 5 pour le disque central). Il faut faire remarquer qu'il est tout aussi pos- sible que le diamètre du disque central soit plus petit que celui des disques extérieurs; dans ce cas la pièce de guidage correspondante doit être pourvue d'une barrette de guidage passant dans la zone comprise entre les disques ex- térieurs. La figure 4 représente de façon claire que la mas- selotte dans un dispositif de variation selon l'invention peut être réalisée d'une autre manière. Dans la forme d'exé- cution représentée sur cette figure, deux disques sont dis- posés l'un à côté de l'autre, libres en rotation, sur le boulon commun 15', à savoir le disque il' et le disque 12'. Dans ce cas le disque il' est en contact avec la pièce de guidage 3', alors aue le disque 12' coopère avec la pièce de guidage 5'. Les deux disques il' et 12' sont maintenus et logés sur le boulon central 15' au moyen des roulements à rouleaux 14'. Au point de vue constructif, la présente inven- tion peut être modifiée en différents points. C'est ainsi que par exemple les discues latéraux 11, dans la forme d'exécution da la figure 2, ou de la figure 3 pourraient être montés de façon rotative sur le boulon. Le disque cen- tralpeut, dans des cas particuliers, également être guidé à l'aide d'un simple palier lisse ou d'un roulement à billes. DB même dans la forme d'exécution de la figure 4, on peut supprimer totalement un roulement dans l'un des disques et monter celui-ci de façon fixe, alors que l'autre, par exemple, peut simplement être guidé par l'intermédiaire d'un palier lisse. En tout cas on obtient l'avantage re- cherché à savoir de ne pas engendrer de friction de glisse- ment sur les surfaces de contact entre les masselottes et les surfaces d'appui des pièces de guidage, qui puisse in- fluencer de façon négative et irrégulière le fonctionnement du dispositif de variation, comme cela est expliqué au dé- but. d2715 REVENDICATIONS: 1.- Dispositif d'accouplement de deux arbres ali- gnés avec variation, en fonction du régime de rotation de la position réciproque des deux arbres, pour le décalage (l'avance) de l'instant d'injection ou de l'instant d'al- lumage dans des moteurs à combustion interne, en particu- lier dans les moteurs Diesel rapides, comportant une partie primaire (1), entraînée par un vilebrequin, et une partie secondaire (2), connectée à l'arbre de la pompe d'injection avec des ressortsde rappel (7,8) s'appuyant d'une part sur des pièces de guidage (3,4) de la partie primaire et d'au- tre part sur des pièces de guidage (5, 6) de la partie se- condaire, lesquels ressorts peuvent être mis en compression par le déplacement de masselottes (9) guidées entre les pièces de guidage, dispositif caractérisé par le fait que les masselottes (9) sont constituées par deux parties (11, 12) libres en rotation l'une par rapport à l'autre, une partie prenant appui sur la pièce de guidage (3 respectivement 4) reliée fixement à la partie primaire (1), et l'autre sur la pièce de guidage (5 respectivement 6) reliée fixe- ment à la partie secondaire (2). 2.- Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les masselottes (9) sont constituées par au moins deux disques, dont au moins un (12) est guidé de façon libre en rotation sur un boulon central (15). 3.- Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la masselotte (9) comporte deux disques (11) disposés sur un boulon central (15) avec une bague d'écartement (13), ces disques étant de préférence emmanchés et matés de manière bloquée en rotation sur le boulon central (15), et un disque central (12) guidé de façon libre en rotation sur la bague d'écartement. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le disque central est guidé sur un roulement à rouleaux (14) sur la bague d'écartement (13). 5.- Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que le disque central (12) est guidé sur la bague d'écartement (13) au moyen d'un palier lisse. 8 2502715 6.- Dispositif selon unedes revendications l à 5, caractérisé en ce que les parties libres en rotation (il respectivement 12) présentent le même diamètre. 7.- Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la force des ressorts de rappel (7, 8) est réglable par des écrous vissés sur leurs extrémités.