Brevet FR2567973A1 — publié le 19860124

Paliers de vilebrequin pour moteurs à combustion interne. La présente invention concerne les paliers de vile- brequin pour moteurs à combustion interne, qui sont réali- sés en alliage léger et constitués par des zones paliers du carter du moteur ainsi que par des chapeaux de paliers fixés de préférence à un pontage, lesdits chapeaux de paliers étant maintenus sur les zones paliers au moyen de vis dis- posées à une certaine distance l'une par rapport à l'autre. Les paliers de vilebrequins déjà connus, du genre précité (EP-B 003.865) contribuent, puisqu'ils sont réalisés en alliage léger, à la réduction du poids du moteur à com- bustion interne. Cet avantage n'est obtenu cependant qu'au prix d'un inconvénient, car aux températures atteintes en fonctionnement avec le moteur la dilatation de ces paliers est relativement importante, entraînant un dépassement des tolérances prévues à l'origine, de sorte qu'entre les tou- rillons du vilebrequin et lesdits paliers il apparaît un jeu qui détermine une forte augmentation des bruits mécaniques. Il est connu, pour pallier cet inconvénient (DE-A 31.35.683) d'incorporer dans le chapeau du palier de vile- brequin un noyau en métal ferreux venant de fonderie, cons- titué par une bande qui s'étend transversalement par rap- port au chapeau de palier et à une certaine distance du tourillon de vilebrequin. Comme avec cette exécution, la portée en alliage léger du chapeau de palier se dilate comme avant et qu'en raison de ses caractéristiques modestes de raidissement et de soutien ladite bande ne s'oppose pas effi- cacement à l'accroissement du jeu dans le palier, on n'arrive guère à obtenir avec les moyens proposés la réduction des bruits que l'on cherche à réaliser. L'objet de la-présente invention est par conséquent de réaliser des paliers de vilebrequin pour moteurs à com- bustion interne qui, tout en assurant des conditions de poids favorables, sont structurés de manière à éviter dans lesdits paliers les variations du jeu qui provoquent une augmenta- tion du bruit. Selon la présente invention on parvient à ce résul- tat en incorporant, au moins dans le chapeau de palier, un noyau en métal ferreux avec des bossages pour les trous o passent des vis ou goujons de serrage, un élément transver- sal s'étendant entre lesdits bossages et embrassant directe- ment à la manière d'un anneau, selon un demi-cercle, le tou- rillon du vilebrequin. Il est prévu d'autre part, selon l'invention, que les bossages du chapeau de palier prennent appui sur la zone palier du carter du moteur, que lesdits bossages servent d'appui pour les éléments de serrage du chapeau de palier, que le noyau venu de fonderie avec le chapeau de palier peut être en fonte grise ou en un alliage à base de fonte grise. L'élément transversal qui s'étend entre les bossages peut être réalisé avantageusement avec une section en forme de double T, pour assurer la liaison entre le chapeau en alliage léger et le noyau incorporé, des surépaisseurs et des avidements peuvent être prévus le long des bossages, de préférence avec des formes angulaires, réa- lisant un endentement réciproque entre ledit noyau et le chapeau de palier. Selon une variante de l'invention, des orifices traversants sont prévus dans le noyau de manière à pouvoir obtenir une liaison par emboîtement réciproque entre le chapeau de palier et le noyau. Selon une extension de l'invention, un noyau est également prévu, incorporé dans la zone palier du carter du moteur, aussi bien que dans le cha- peau de palier; les bossages du noyau n'occupent qu'une partie du volume de la zone palier du carter et les trous de passage des vis qui traversent les bossages se prolongent dans la partie en alliage léger de la zone palier du carter, lesdites vis venant en prise avec le filetage prévu dans le bossage ainsi qu'avec son prolongement dans l'alliage léger. Il est prévu, enfin, selon l'invention, qu'en regard de la zone palier du carter le chapeau de palier comporte une zone palier qui embrasse le tourillon du vilebrequin et qu'en des- sous de celle-ci sont prévues des nervures dont l'épaisseur est inférieure à l'étendue de la zone palier dans le sens axial. Les avantages obtenus avec l'invention consistent en ce que le noyau en métal ferreux qui embrasse la portée du palier, et qui avec ses bossages et sa partie transver- sale confère une rigidité élevée au chapeau de palier (qui est un élément constitutif d'un pontage en alliage léger renforçant la rigidité du carter du moteur), n'autorise qu'un accroissement acceptable du jeu du palier, qui n'en- gendre donc pas de bruits génants dans les paliers. Cet effet est encore accentué du fait que les bossages prennent appui sur les zones paliers du carter et servent d'appui aux moyens de serrage (écrous de goujons, têtes de vis). Grâce au choix d'une section de forme convenable (en double T par exemple), avec un poids relativement faible le noyau pré- sente une grande robustesse. Grâce aux endentements que constituent les surépaisseurs et les évidements le long des bossages et aux orifices traversants on obtient une bonne liaison entre le chapeau de palier et le noyau. Avec un no- yau prévu uniquement dans les chapeaux de paliers il appa- raît déjà une réduction appréciable du bruit, comparative- ment à une construction avec un carter de moteur et des pa- liers de vilebrequin en alliage léger. Les -résultats sont encore meilleurs que si l'on prévoit aussi un tel noyau dans les zones paliers du carter du moteur. Les vis qui tiennent en place le chapeau de palier sont en prise alors avec les filetages prévus dans la zone palier du carter de même que dans le noyau de celle-ci, de sorte que l'on réa- lise une bonne liaison entre ces différents éléments. Dans le dessin on a représenté un exemple de réali- sation de l'invention que l'on va décrire ci-dessous plus en détail. Les différentes figures montrent respectivement: Figure 1 la vue en coupe partielle d'un moteur à combustion interne, dans la zone d'un palier de vilebrequin, Figure 2 une coupe selon la ligne II-II de la Figure 1, Figure 3 une coupe selon la ligne III-III de la Fi- gure 1, Figure 4 une vue en perspective du noyau d'un cha- peau de palier selon l'invention, du palier de vilebrequin. Dans la Pigure 1 on a représenté le carter 2 en alliage léger d'un moteur à combustion interne 1 qui n'a pas été représenté plus en détail, une cloison 3 s'éten- dant entre les cylindres qui, non plus, n'ont pas été re- présentés. Sur le carter de moteur 2 pourvu de nervures de raidissement 4 est monté un palier de vilebrequin 5 qui est constitué par une zone palier 6 du carter du moteur 2, ces éléments étant assemblés de manière à ne former qu'une seule pièce, et par un chapeau de palier 7. Les deux par- ties du palier/reunies l'une à l'autre dans un plan horizon- tal A-A. Le chapeau de palier 6 peut faire partie d'une - structure de pontage contribuant au raidissement du carter du moteur, qui peut porter plusieurs chapeaux de paliers et qui est réalisée en un alliage léger. De telles structures de pontage sont décrites dans les brevets EP-B 0038.560 et DE-C 22.57.651. Le chapeau de palier 7 est maintenu sur la zone pa- lier 6 au moyen des vis ou goujons 8, 9 qui agissent per- pendiculairement au plan A-A et disposées à une certaine distance l'une de l'autre. Le chapeau de palier 7 comporte en outre un noyau en métal ferreux 10, réalisé en fonte grise, qui est incorporé, venu de fonderie, dans ledit cha- peau de palier. Un tourillon de vilebrequin 11, qui a été simplement esquissé pour suggérer sa présence, est embrassé directement par le noyau 10, c'est-à-dire que ce dernier comporte une surface de portée 12 et une rainure de grais- sage 13 pour le tourillon 11 du vilebrequin. Le noyau 10 comporte en outre des bossages 14, 15 avec les trous 16, 17 pour le passage des vis 8, 9. Les bossages 14, 15 qui sont reliés par un élément transversal 18 s'étendent sur toute la hauteur du chapeau de palier 7 et prennent appui directe- ment sur la zone palier 6. A leur-extrémité opposée les bos- sages 14, 15 servent d'appui aux éléments de serrage 19, 20 qui, dans cet exemple de réalisation ont été représentés par des écrous, desrondelles d'arrêt 21, 22 étant prévues entre lesdits écrous et les bossages 14, 15. Il serait imaginable aussi que les éléments de serrage soient constitués par des têtes de vis. Ainsi qu'on peut le voir dans la figure 2, l'élé- ment transversal 18 est réalisé avec une section en double T. Non seulement on obtient ainsi une rigidité suffisante, mais la matière du chapeau de palier 7 peut pénétrer dans les évidements 23, 24 du noyau 10, ce qui assure une bonne liaison entre les deux éléments. Dans le même but on a prévu sur les bossages 14, 15 des surépaisseurs 25 et des évidements 26, auxquels on a donné des formes angulaires pour réaliser des endentements. Ces surépaisseurs 25 et évidements 26 sont réalisés avec une forme annulaire entourant les bossages 14, 15 (figure 3). De plus, sur le noyau 10 sont prévus des orifices traversants 27, 28, orientés parallèlement à l'axe longitudinal du vile- brequin, grace auxquels on obtient un assemblage par emboî- tement réciproque entre le chapeau de palier 7 et le noyau 10. Selon la figure 4 la surface de portée 12 du noyau 10 fait partie d'une zone palier 29 de l'élément transver- sal 18, qui embrasse le tourillon 11 du vilebrequin sur une demicirconférence, à la manière d'un anneau. En dessous de la zone palier 29 sont prévues des nervures 30, 31 dont l'épaisseur est plus petite que l'étendue de la zone palier 29 dans le sens axial et qui se raccordent à celle-ci. Les orifices traversants 27, 28 sont prévus dans lesdites ner- vures 30, 31. Avec une telle structure du chapeau de palier 7 on obtient de bons résultats du point de vue de la réduction des bruits d'un moteur à combustion interne. Ces résultats peuvent être encore améliorés si l'on prévoit également un noyau 32'dans la zone palier 6 (voir figure 1, côté gauche). Les bossages 33 du noyau 32 ne s'étendent que sur une par- tie B du volume de la zone palier 5. Les perçages 16, 17 se prolongent cependant dans le noyau 32 et dans la zone palier 6, o de plus on y prévoit des filetages 34, 35. Les goujons 8, 9 sont vissés dans lesdits filetages de sorte qu'ils agis- sent conjointement avec le noyau 32 et la zone palier 6. REVENDICATIONS 1. Paliers de vilebrequin pour moteurs à combustion interne, réalisés en alliage léger et constitués par les "zones paliers" d'un carter de moteur et par des chapeaux de paliers fixés de préférence à un pontage, lesdits cha- peaux de paliers étant maintenus sur les zones paliers au moyen de vis disposées à une certaine distance l'une de l'autre, caractérisés par le fait que, venu de fonderie et moulé dans la masse, un noyau (10) en métal ferreux est in- corporé au moins dans le chapeau de palier (7), ledit noyau comportant des bossages (14,15) pour les trous (16,17) o passent les vis ou goujons (8, 9), et qu'entre les bossages (14,15) s'étend un élément transversal (18) qui, avec une "zone palier" (29) embrasse directement un tourillon de vilebrequin (11). 2. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bossages (14,15) prennent appui sur les zones paliers (6). 3. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que sur les bossages (14,15) pren- nent appui les éléments de serrage (19,20) des vis ou gou- jons (8, 9). 4. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le noyau (10) est réalisé en un alliage du type ou à base de fonte grise. 5. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément transversal (18) est réalisé avec une section transversale en forme de double T. 6. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le long des bossages (14,15) le noyau (10) comporte des surépaisseurs (25) et/ou des évide- ments (26) réalisés de préférence les uns et les autres avec des formes angulaires, qui assurent un endentement du noyau (10) avec le chapeau de palier (7). 7. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que pour obtenir une liaison par emboîtement réciproque entre chaque chapeau de palier (7) et le noyau (10) il est prévu dans ce dernier un ou plusieurs orifices traversants (27,28). 8. Palier de vilebrequin selon l'ensemble des re- vendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'aussi bien dans les chapeaux de paliers (7) que dans les zones paliers (6) est incorporé dans les deux cas un noyau (10 ou 32). 9. Palier de vilebrequin selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les bossages (33) prévus sur le noyau (32) de la zone palier (6) pour les trous (16,17) n'occupent qu'une partie du volume de celle-ci, les trous (16,17) étant prolongés à l'intérieur de la zone palier (6). 10. Palier de vilebrequin selon l'ensemble des re- vendications 1 et 9, caractérisé par le fait que les vis ou goujons (7, 8) sont en prise avec les filetages (34,35) pré- vus dans le noyau (32) et dans la zone palier (6). 11. Palier de vilebrequin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la zone palier (29) embrasse à la manière d'un anneau, selon un arc de cercle, le touril- ion (11) du vilebrequin, des nervures (30,31) étant prévues en dessous de la zone palier, dont l'épaisseur est inférieu- re à l'étendue de ladite zone palier (29).