Brevet FR2545546A1 — publié le 19841109

Vilbrequin pour compresseurs hermétiques destinés à des réfrigérateurs et similaires La présente invention concerne les compresseurs hermétiques et a trait particulièrement à un vilebrequin pour compresseurs hermétiques destiné à être installé verti- calement dans l'enveloppe du compresseur et comprenant une partie tubulaire comportant, à son extrémité inférieure, un nez tubulaire en matière plastique qui comprend une partie supérieure enclenchée sur la partie tubulaire et une partie inférieure divergeant vers le haut pour aspirer le lubrifiant dans le fond de l'enveloppe et pour le délivrer, par l'inter- médiaire du vilebrequin, à des conduits de lubrification formés dans une partie supérieure du vilebrequin lui-même. Un vilebrequindu type spécifié ci-dessus est connu d'après le brevet US 4 209 080. Dans cette solution connue, le nez en matière plastique est constitué par une pièce tubulaire formée de deux parties, une partie supérieure et une partie inférieure, entre les- quelles se trouve un collet hexagonal extérieur La partie inférieure diverge vers le haut et constitue le nez proprement dite La partie supérieure est divisée longitudinalement, en direction de son extrémité supérieure, en deux bras élastiques opposés dont chacun porte une dent extérieure diamétralement opposée à l'autre dent Le collet comporte deux saillies diamétralement opposées sur sa face supérieure. La partie tubulaire du vilebrequin est pourvue, à une certaine hauteur d'une paire de trous latéraux diamétralement opposés destinés i recevoir les dents et, dans le bord inférieur, d'une paire d'encoches diamétralement opposées destinées à recevoir les saillies. On effectue le montage du nez en introduisant les bras élastiques dans la partie tubulaire du vilebrequin et en orientant ensuite le nez au moyen du collet hexagonal jusqu'à ce que les saillies viennent en alignement avec les encoches. Lors de cette orientation, on pousse complètement la partie supérieure du nez dans la partie tubulaire du vilebrequin. Les saillies s'engagent alors dans les encoches et les dents s'enclenchent dans les côtés en assurant ainsi l'ancrage du nez. Cette solution connue présente deux inconvénients Un premier inconvénient réside dans le fait que, pour obtenir l'accouplement par enclenchement, il est nécessaire d'effectuer trois mouvements, à savoir, en premier lieu, un mouvement axial d'insertion des bras dans la partie tubulaire, ensuite l'alignement avec les trous latéraux et, finalement, un mouvement axial supplémentaire pour compléter l'engagement. Un second inconvénient réside dans la quantité considé- rable de matière plastique nécessaire pour former la pièce. La partie tubulaire supérieure doit, en fait, être assez longue pour éviter les problbmes d'étanchéité compte tenu de la pression d'huile qui est maximale au niveau de l'extrémité inférieure de la partie tubulaire du vilebrequin. L'objet de la présente-invention est d'obtenir un nez en matière plastique du type mentionné ci-dessus, qui exige un simple mouvement axial pour son enclenchement, avec pour conséquence une économie correspondante en main-d'oeuvre et/ou en co t de matériel, et qui ne soulève pas de problèmes d'étanchéité vis-à-vis de la pression malgré la faible quantité de matière plastique utilisée pour sa fabrication, avec pour conséquence une économie correspondante de matière. Le vilebrequin selon la présente invention est caracté- risé par le fait que la partie tubulaire comporte, à son extrémité inférieure, une gorge circulaire extérieure et que la partie supérieure du nez est constituée par un manchon circulaire qui est expansible élastiquement et qui est emmanchée sur l'extrémité inférieure de la partie tubulaire et comporte une couronne circulaire>en saillie vers 1 'intérieurenclenchée dans la gorge et dont un côté inférieur porte contre un côté inférieur correspondant de la gorge, et par le fait que, dans la zone de transition entre la partie inférieure du nez et le manchon se trouve un épaulement intérieur circulaire radial orienté vers le haut et portant contre le bord inférieur de la partie tubulaire, et qu'au moins un des côtés inférieurs a une forme tronconique dans son ensemble qui converge vers le haut de manière à exercer, en coopération avec l'autre côté inférieur, une action de came pour convertir la force de contraction élastique du manchon en une pression axiale dudit épaulement contre ledit bord. L'invention permet ainsi de former un vilebrequin qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs similaires de la technique antérieure et qui a une structure permettant de le fabriquer facilement, commodément et économiquement On va maintenant décrire la présente invention à titre purement illustratif et non limitatif en se référant aux dessins annexés, sur lesquels s la figure 1 est une vue en élévation latérale partiel- lement arrachée d'un compresseur hermétique qui est destiné à des réfrigérateurs et qui est muni d'un vilebrequin selon la présente invention; la figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un vilebrequin selon la présente invention; les figures 3 et 4 sont deux vues en coupe axiale de la partie inférieure du vilebrequin de la figure 2 illustré respectivement avant et après l'assemblage; et la figure 5 est une vue d'un des éléments illustrés sur les figures 2 à 4 ci-dessuso Sur les dessins, un compresseur hermétique destiné à des réfrigérateurs est désigné d'une façon générale par la référence 1. Le compresseur illustré est sensiblement similaire au compresseur décrit dans la demande de brevet italien n O 68090-À/81 dont la description est incorporée au présent exposé à titre de référence. Le compresseur t comprend une enveloppe hermétique 2 en tôle dans laquelle un bloc motocompresseur référencé 3 dans son ensemble est suspendu de façon élastique. Lin élément profilé 4, de préférence en fonte moulée, constitue le corps du bloc 3 On peut voir que l'aimant 4 comprend un corps tubulaire central à axe vertical agissant comme un palier vis-à-vis du vilebrequin 5. Le vilebrequin 5 (figure 2) comprend, comme partie principale, successivement depuis l'extrémité supérieure jusqu'à l'extrémité inférieure, un maneton 6, un excentrique 7 sous la forme d'un secteur aplatiq une partie intermédiaire tubulaire 8 et un nez tubulaire divergeant vers le haut et référencé 9. La section supérieure de la partie tubulaire 8 est accouplée en vue d'une rotation dans ledit palier En outre, la face inférieure de l'excentrique 7 comporte une partie surélevée annulaire 10 qui coopère sous la forme d'un palier de butée avec une surface surélevée annulaire supérieure Il du palier. Sur la section inférieure de la partie tubulaire 8 est calé, par un moyen non représenté,le rotor 12 d'un moteur électrique dont le stator est fixé à son extrémité inférieure à l'élément profilé (corps) 4, Au maneton 6 est accouplée la tête d'une bielle 13 dont l'autre extrémité est assemblée à un piston pouvant coulisser dans le cylindre d'un compresseur disposé dans la partie supérieure de l'enveloppe. L'extrémité inférieure du nez 9 plonge dans un lubrifiant 14 se trouvant dans la partie inférieure de l'enveloppe 2 Pendant la rotation du vilebrequin, le nez 9 agit d'une manière connue comme une pompe centrifuge axiale faisant s'élever le lubrifiant vers l'excentrique 7 et le maneton 6 à travers la partie tubulaire 8. Dans la partie tubulaire 8, l'excentrique 7 et le manteon 6 se trouvent des trous de lubrification dont certains, visibles sur les figures 1 et 2, sont référencés 15. Normalement, le maneton 6 et l'excentrique 7 sont formés d'une seule pièce et sont en métal fritté Toutefois, la partie tubulires estformée d'un morceau de tube qui peut être découpé dans un tube calibré continu en acier doux de qualité moyenne. On assemble la partie tubulaire 8 à l'excentrique 7 et au maneton 6 en engageant l'extrémité supérieure de la partie 8 dans le siège délimité par la partie surélevée annulaire 10. Une fois que cet engagement a été effectué, le procédé préféré pour obtenir l'union finale entre les deux pièces est le soudage par bossage ou avec compression Un autre procédé d'assemblage est le collage en utilisant un adhésif structural pour métaux. Comme on peut mieux le voir sur les figures 3 et 4, la partie tubulaire 8 comporte une gorge circulaire 16 à son extrémité inférieure La gorge 16 a un profil triangulaire avec un côté tronconique inférieur 16 a convergeant vers le haut. Le col 9 comprend une partie conique inférieure 17 divergeant vers le haut et au-dessus de laquelle se trouve un manchon 18. Dans la région de transition entre la partie conique 17 et le manchon 18, la paroi intérieure du nez 9 comporte un épaulement annulaire 19 orienté vers le haut. L'épaulement 19 a une dimension correspondant à la dimension de la face 20 d'extrémité inférieure de la partie tubulaire 8. Deux ailettes référencées 21 s'étendent axialement dans des positions diamétralement opposées à l'intérieur de la partie conique 17 du nez 9. Les ailettes 21 agissent d'une manière connue comme des aubes pour propulser le lubrifiant 14 aspiré du fond de l'enveloppe 2 pendant la rotation du vilebrequin 5. Cette action de propulsion, qui est tangentielle au vilebrequin 5 conjointement avec la forme divergente de la partie inférieure 17 du nez 9, fait soulever le lubrifiant à l'intérieur de la partie tubulaire 8 L'agencement est tel que la pression maximale du lubrifiant est atteinte dans la région de transition entre la partie conique 17 et le manchon 18. Le manchon 18 comporte des encoches ou fentes 22 qui le divisent en plusieurs segments curvilignes (six dans l'exemple illustré) s'étendant verticalement depuis la région d'assem- blage avec la partie conique 17. Le nez 9 est formé d'une seule pièce en matière plastique élastique comme, par exemple, le polyamide Les segments curvilignes du manchon 18 sont de ce fait élastiques et per- mettent d'emmancher le nez 9 sur l'extrémité inférieure de l'élément tubulaire 18 Plusieurs des segments de manchon, référencés 23, comportent à leurs extrémités libres des têtes agrandies 24 dont les faces intérieures sont pourvues de saillies 25 en forme de dents ayant un profil triangulaire sensiblement identique au profil de la gorge circulaire 16. Plus particulièrement, -la face inférieure de chaque saillie 25 est inclinée par rapport à l'axe du vilebrequin 5 d'une façon identique à celle du c 8 té inférieur 16 a de la gorge de la partie tubulaire. Lorsque l'on emmanche la pièce 9 sur l'extrémité inférieure de la partie tubulaire 8, les saillies 25 s'en- clenchent dans la gorge 16 puis coopèrent, à la façon d'une came, avec le c 8 té tronconique 16 a en poussant le nez 9 vers le haut. Par suite de cette force de sollicitation, la surface de l'épaule:nent 19 vient porter avec force contre la face d'extrémité 20 de là partie tubulaire en donnant ainsi un accouplement qui assure entre la paroi de la partie tubulaire 8 et la paroi du nez 9 une étanchéité empêchant le lubrifiant de se disperser vers l'extérieur et garantissant ltefficacité maximale de l'action de pompage* Une bague élastique 26, par exemple une bague métallique 7 2545546 ouverte, entoure le manchon 18 en correspondance avec son bord supérieur La force exercée par la bague élastique 26 s'ajoute à l'élasticité des segments 23 eux-mêmes pour accroître la poussée radiale qui pousse les saillies 25 dans la gorge 16 ainsi que l'étanchéité du conduit de lubrification dans la région o la pression du lubrifiant est maximale. De préférence, les parties de tête 24 des-segments 23 sont pourvues extérieurement de bords surélevés 27 agissant comme des butées supérieures vis-à-vis de la bague 26. D'autres saillies 28, agissant comme des butées inférieures vis-à-vis de la bague 26, s'étendent à partir de la face extérieure de la paroi latérale du manchon 18. Naturellement, l'idée générale de l'invention restant la m 9 mes des variantes et des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation ci-dessus dans le cadre de la présente invention. Rl EVENDICATIONS 1 Vilebrequin pour compresseurs hermétiques destiné à être installé dans l'enveloppe du compresseur et comprenant une partie tubulaire comportant, à son extrémité inférieure, un nez tubulaire en matière plastique qui comprend une partie supérieure s'enclenchant sur la partie tubulaire et une partie inférieure divergeant vers le haut de manière à aspirer le lubrifiant au fond de l'enveloppe et à le délivrer, par l'intermédiaire du vilebrequin, à des conduits de lubrifi- cation formés dans une partie supérieure du vilebrequin lui- même, caractérisé par le fait que la partie tubulaire ( 8) comporte, à son extrémité inférieures une gorge circulaire extérieure ( 16) et que la partie supérieure du nez ( 9) est constituée par un manchon circulaire ( 18) qui est expansible élastiquement et qui est emmanché sur l'extrémité inférieure de la partie tubulaire ( 8) et est muni d'une couronne circulaire en saillie vers l'intérieur 9 enclenchée dans la gorge ( 16) et dont le c 8 té inférieur porte contre un côté inférieur correspondant ( 16 a) de l gorges et par le fait que bus la zone de transition entre la partie inférieure ( 17) du nez ( 9) et le manchon ( 18) se trouve un épaulement circulaire radial intérieur ( 19) orienté vers le haut et portant contre le bord inférieur ( 20) de la partie tubulaire ( 8) et qu'au moins un ( 16 a) des côtés inférieurs a dans son ensemble une forme tronconique convergeant vers le haut de manière à exercer, en coopération avec l'autre c 8 té inférieur, une action de came pour convertir la force de eontraction élastique du manchon ( 18) en une pression axiale dudit épaulement ( 19) contre ledit bord ( 20). 2 Vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'une bague élastique ( 26) est montée sur le manchon ( 18) et exerce une force de contraction qui se super- pose à la force de contraction élastique du manchon ( 18) lui-même. 3 Vilebrequin selon la revendication t ou la 9 2545546 revendication 2, caractérisé par le fait que le manchon ( 18) comporte plusieurs fentes axiales ( 22) qui divisent le manchon ( 18) lui-même en plusieurs segments pouvant diverger élastiquement et dont au moins certains ( 23) portent au voisinage de leurs extrémités libres des saillies ( 25) en forme de dents qui peuvent s'enclencher dans la gorge circulaire ( 16) de la partie tubulaire ( 8) du vilebrequin. 4 Vilebrequin selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'au moins certains ( 23) des segments élastiques comportent à leurs extrémités libres des parties de tête agrandies ( 24) formant, sur leurs surfaces orientées vers l'intérieur du manchon ( 19), des saillies ( 25) en forme de dents qui peuvent être enclenchées dans la gorge circulaire ( 16) de la partie tubulaire ( 8) du vilebrequin et, sur la surface du manchon ( 18) orientée vers l'extérieur, un élément de butée axial ( 27) pour la bague élastique ( 26). Vilebrequin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le nez ( 9) est pourvu intérieurement d'ailettes ( 21) qui agissent comme des aubes pour propulser le lubrifiant.