Brevet FR2555264A1 — publié le 19850524

L'invention concerne un palier lisse pour pièces tournantes constitué par deux demi-coussinets, notamment pour le tourillonnage de bielles de moteurs à pistons alterna- tifs, et dans lequel le premier demi-coussinet est situé dans la bielle et le second demi-coussinet est situé dans le chapeau de palier de la bielle. Il est connu que les paliers des bielles et du vilebrequin de moteurs à combustion interne sont soumis à des contraintes cycliques alternées. Une charge variable est appliquée sur le pourtour des paliers. Les paliers de bielles de moteurs à pistons al- ternatifs sont charg éspar exemple principalement suivant la direction de la tige de la bielle. Etant donné qu'on utilise en général deux demicoussinets pour le palier, à savoir ce qu'on appelle le coussinet de bielle et ce qu'on appelle le coussinet de chapeau de palier, notamment le coussinet de bielle est particulièrement endommagé par usure, et ce déjà parce que l'on utilise en général pour l'obtention d'une capacité d'absorption,par encastrement,de particules dues à l'usure par frottement, de saletés ou d'autres particules, ce qu'on appelle des paliers à couches multiples dans les- quels les moitiés de palier sont constituées par un coussinet de soutien en acier, une couche d'alliage cuivre-plomb, une couche de nickel et une couche de glissement tendre. L'uti- lisation de ces paliers s'est mieux affirmée dans la pratique dans les coussinets de chapeau de palier, en raison de leur capacité d'absorption de petites particules et de leur sta- bilité. Dans les coussinets de bielles, ces paliers ne sont plus suffisants dans le cas de moteurs diesel possédant une puissance spécifique élevée. Après des durées assez longues de fonctionnement, les coussinets de palier s'usent de manière si intensive que même la couche de nickel dure est percée. A partir de cet instant le palier est soumis à un risque ex- treme. Il peut se produire un broutement du palier, dont l'apparition conduit inévitablement à la défaillance de ce dernier. Afin de rédure l'usure de tels paliers et d'en accrottre la durée de vie, il est connu, dans un palier du type indiqué plus haut, de donner aux demi-coussinets de palier des rayons de courbure différents (brevet alle- mand N 2.723.585). Une telle disposition présente comme inconvé- nient le fait qu'il faut modifier la constitution des demi- coussinets de palier, c'est-à-dire qu'ils doivent posséder chacun une autre forme. C'est pourquoi l'invention a pour but de propo- ser un palier lisse, dans lequel les moitiés usuelles, au sens géométrique, du palier de bielle peuvent être utilisées et qui possède une durabilité et une résistance à l'usure extrêment élevées, tout en présentant une bonne capacité d'absorption, par encastrement,des particules dues à l'usu- re par frottement et des particules de saleté. Ce problème est résolu grâce au fait que les deux demi-coussinets de palier sont constitués par des matériaux différents. Le coussinet de bielle est constitué par un ma- tériau dur résistant à l'usure et le coussinet de chapeau de palier est constitué, contrairement au coussinet de bielle, en un matériau tendre pouvant être absorbé par encastrement. Grâce à ces dispositions les coussinets de biel- le, soumis à des charges plus intenses, ne présentent aucun phénomène d'usure notable, même dans les zones qui subissent les charges principales. D' éventuelles particules dues à l'usure par frottement ou d'éventuelles particules de saleté traversent les coussinets de bielle et se logent alors en s'insérant ou en s'encastrant dans les coussinets tendres de chapeau de palier. Pour les coussinets de bielle et pour les coussinets de chapeau de palier on peut imaginer d'uti- liser des couples appariés de matériaux, qui vont du nickel jusqu'à des matériaux constituant les paliers réalisés selon le procédé de pulvérisation cathodique,et d'alliages de plomb et d'étain jusqu'à l'aluminium. Selon une variante de l'invention il est avantageux que la couche de glissement du demi-coussinet de bielle possè- de une dureté égale à au moins la microdureté Vickers 45 et que la couche de glissement du coussinet de chapeau de palier possède une dureté égale seulement au maximum à la micro- dureté Vickers 20. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prises en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe du demi-coussinet supé- rieur et du demi-coussinet inférieur d'un palier de bielle, dans lequel est inséré un bout d'arbre; et la figure 2 représente une vue en perspective des deux demi-coussinets du palier subdivisé. La figure 1 représente une partie de la bielle constituée par une tige 1 et un chapeau de palier 2, dans lesquels est ménagé un alésage de base 8 du palier. Dans cet alésage se trouve inséré un palier dont les deux moitiés sont un coussinet de bielle 3 et un coussinet 4 de chapeau de palier. Les deux coussinets de palier 3,4 sont disposés autour du vilebrequin ou du bout d'arbre 7, qui est représen- té en coupe. Comme cela est représenté à plus grande échelle, une fente annualire du palier 5 est située entre la surface périphérique extérieure du vilebrequin ou du bout d'arbre 7 et la surface de glissement interne des coussinets de palier 3,4. En réalité cette fente est relativement étroite et peut avoir une dimension de l'ordre de quelques centièmes de milli- mètre. La tige de bielle 1 et le chapeau de palier 2 sont re- liés rigidement l'un à l'autre par des vis 6, la tige de bielle et le chapeau de palier engrenant réciproquement par une denture 9. Grâce à cette liaison, les deux coussinets de palier 3 et 4 sont maintenus fermement dans les parties 1,2, qui constituent leurs logements, les coussients 3,4 possédant en outre de petits appendices saillants ou cames, (non repré- sentés) afin que soit garanti un alignement précis dans l'a- lésage de base 8 du palier. Conformément à l'invention les demi-coussinets 3,4 du palier, qui sont représentés selon une vue en pers- pective sur la figure 2, sont constitués par des matériaux différents. Afin que, lors du montage, les deux demi-coussi- nets de palier ne puissent pas être permutés, avantageusement le mot "bielle" et le mot "chapeau de palier" sont marqués au poinçon respectivement sur le coussinet de bielle 3 et sur le coussinet de chapeau de palier. On pourrait également imagi- ner d'apposer des marquages en couleurs déterminés sur les deux demi-coussinets. REVENDICATIONS 1. Palier lisse pour piècestournante. constitué par deux demi-coussinets (3,4), notamment pour le tourillon- nage de bielles de moteurs à pistons alternatifs, et dans lequel le premier demi-coussinet (3) est situé dans la biel- le (1) et le second demi-coussinet (4) est situé dans le chapeau de palier (2) de la bielle, caractérisé par le fait que les deux demi-coussinets de palier (3,4) sont constitués en des matériaux différents. 2. Palier lisse selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le demi-coussinet situé dans la bielle (cous- sinet de bielle 3) est constitué en matériau dur résistant à l'usure et que le demi-coussinet situé dans le chapeau de palier (coussinet de chapeau de palier 4) est constitué en un matériau tendre pouvant être absorbé par encastrement. 3. Palier lisse selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de glissement du demi-cous- sinet de bielle (3) possède une dureté égale à au moins la microdureté Vickers 45 et que la couchede glissement du coussinet de chapeau de palier (4) possède une dureté égale seulement au maximum à la microdureté Vickers 20.