Brevet FR2577615A1 — publié le 19860822

La présente invention concerne un circuit de graissage, et en particulier un circuit de graissage forcé pour un moteur à arbre vertical. Un circuit de graissage forcé traditionnel pour un moteur à arbre vertical, qui était proposé par le présent demandeur précédemment, est montré dans la figure 6. Dans la figure 6, un moteur à arbre vertical présente un carter 2, un réservoir d'huile 4 constituant la partie inférieure du carter 2, un vilebrequin vertical 7 supporté, de façon rotative, dans le carter 2, et un arbre à cames vertical 12 disposé d'un côté du vilebre- quin 7, entraîné par le vilebrequin 7 et supporté, de façon rotative, par une paire de moyeux 18 formés contre la paroi supérieure (non représentée) et la paroi inférieure 5 du carter 2. Une pompe cycloidale 20 pour le graissage est logée dans le 'moyeu inférieur 18 supportant l'extrémité inférieure de l'arbre à cames 12 en dessous dudit arbre à cames 12. L'huile de graissage dans le réservoir d'huile 4 est aspirée et amenée aux parties que l'on souhaite graisser dans le moteur à travers un passage d'alimentation d'huile 26 formé dans l'arbre à cames 12, par la pompe 20. Dans le système traditionnel décrit ci-dessus, la pompe entraînée par l'arbre à cames 12 est mise en rotation par le vilebrequin 7 à une vitesse moitié du vilebrequin 7. En conséquence, de façon à amener une quantité suffi- sante d'huile de graissage à toutes les parties que l'on souhaite graisser, la pompe 20 doit avoir un déplacement circulaire important, et le moyeu 18 dans lequel est logée la pompe 20 doit avoir une dimension importante. En conséquence, la capacité du réservoir d'huile 4 est diminuée du fait de la taille de la pompe 20. Et, bien sûr, une pompe importante 20 ayant un grand déplacement est chère. En conséquence, l'objet principal de la présente invention est d'amener une quantité suffisante d'huile de graissage à chaque partie que l'on souhaite graisser dans le moteur, en garantissant une grande capacité du réservoir d'huile. A cette fin, le circuit de graissage pour un moteur à arbre vertical, selon la présente invention, du type comprenant un carter ayant des parois supérieure et infé- rieure, un vilebrequin vertical, un arbre d'équilibrage vertical, une paire de moyeux supérieur et inférieur formés dans lesdites parois supérieure et inférieure pour supporter ces arbres de façon rotative, une pompe à huile logée dans ladite paroi inférieure et adaptée pour être entraînée par ledit vilebrequin, et un passage d'alimen- tation en huile pour amener de l'huile de graissage de ladite pompe à toute partie que l'on souhaite graisser dans ledit moteur, est notamment remarquable en ce que -20 ladite pompe, ayant un arbre d'entraînement, est logée dans le moyeu inférieur pour supporter ledit arbre d'équilibrage, de façon rotative, par un palier antifriction sous ledit arbre d'équilibrage, et en ce que ledit arbre d'entraînement est relié à l'extrémité inférieure dudit arbre d'équilibrage. L'arbre d'équilibrage est entraîné par le vilebrequin, et entraîne la pompe pour aspirer de l'huile de graissage du réservoir d'huile et pour l'amener dans chaque partie du moteur o un graissage est nécessaire. 1 L'arbre d'équilibrage peut être réalisé pour équilibrer une force nonéquilibrée primaire ou secondaire du vilebrequin. Quand le moteur possède trois ou cinq cylindres, par exemple, les arbres d'équilibrage sont entrainés à une vitesse double de celle du vilebrequin de façon à équilibrer la force non-équilibrée secondaire. Si l'arbre d'équilibrage est réalisé pour équilibrer la force non-équilibrée primaire, l'arbre d'équilibrage tourne à la même vitesse que celle du vilebrequin. En conséquence, la pompe est entraînée à vitesse plus élevée, et une quantité double ou quadruple d'huile de graissage est amenée, par tour, par la pompe aux parties que l'on souhaite graisser, et cela par rapport au sys- tème traditionnel. Ainsi, il devient possible d'utiliser une petite pompe bon marché avec un faible déplacement par tour, tandis que la quantité suffisante d'huile de graissage est amenée à chaque partie du moteur que l'on souhaite graisser. En outre, d'une part, comme l'extrémité inférieure de l'arbre d'équilibrage est supportée par le palier antifriction, le diamètre du moyeu inférieur supportant l'arbre d'équilibrage, o est logé le palier antifric- tion, présente à l'origine une dimension importante correspondant au diamètre du palier antifriction et, d'autre part, la pompe peut être petite. En conséquence, le moyeu inférieur supportant l'arbre d'équilibrage peut avoir un espace mort suffisant dans sa partie inférieure pour loger la pompe sans augmenter son diamètre d'origine. Ainsi, il devient possible de loger une petite pompe à huile dans l'espace mort du moyeu, sans diminuer la capacité du réservoir d'huile. Ainsi, une capacité suffisante du réservoir d'huile peut être garantie et une quantité suffisante d'huile de graissage peut être 1 garantie dans le réservoir d'huile. Le passage d'alimentation en huile peut être formé dans l'arbre d'équilibrage, ou dans la moitié inférieure du vilebrequin et dans une nervure formée dans la paroi inférieure, reliant les moyeux inférieurs du vilebrequin et de l'arbre d'équilibrage. D'autres détails, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre de modes de réalisation actuellement préférés de l'invention, description faite en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale d'un moteur à arbre vertical à refroidissement par air forcé selon la présente invention; - la figure 2 est une coupe verticale partielle d'un autre mode de réalisation de la présente invention; - la figure 3 est une coupe verticale partielle du même mode de réalisation de l'invention que celui de la figure 2, illustrant la relation entre les longueurs des extrémités inférieures du vilebrequin et de l'arbre d'équilibrage; - la figure 4 est une vue avant partielle agrandie de l'arbre d'équilibrage de la figure 2; - la figure 5 est une vue avant partielle agrandie d'un arbre d'équilibrage modifié selon la présente invention; et - la figure 6 est une coupe verticale partielle du moteur à arbre vertical traditionnel. Dans les figures, des références identiques indiquent des parties identiques ou similaires. En se référant à la figure 1, un moteur à arbre vertical 1 présente un carter 2 dont la paroi inférieure 5 est constituée par un réservoir d'huile 4 couvrant l'ouver- ture de fond de la chambre de carter 3. Un vilebrequin 7 traverse la paroi supérieure 6 et la paroi inférieure 5 du carter 2 pratiquement dans la partie centrale de ces parois 5 et 6. Une paire de moyeux 18 sont formés sur les parois supé- rieure 6 et inférieure 5 environ dans leurs parties centrales. Dans chaque moyeu 18 est logé un palier 8 de vilebrequin constitué d'un palier à billes à travers lequel chaque tourillon 9 formé à chaque partie d'extrémité du vilebrequin 7 est inséré. Un ventilateur 10 à volant pour créer un flux d'air de refroidissement est disposé sur la partie supérieure faisant saillie du vilebrequin 7, laquelle partie fait saillie au-dessus de la paroi supérieure 6. La partie faisant saillie inférieure du vilebrequin 7 constitue un arbre de sortie 11. Un arbre à cames 12 pour la commande des soupapes est disposé sur le côté gauche du vilebrequin 7 parallèlement à celui-ci, et des moyens d'équilibrage 14 comportant une paire d'arbres d'équilibrage 13 sont disposés sur le c8té droit du vilebrequin parallèlement à celui-ci, respecti- vement. Le vilebrequin 7 est adapté pour entraîner l'arbre à cames 12 à une vitesse moitié de celle du vilebrequin 7, et les arbres d'équilibrage 13 à la même vitesse que celle du vilebrequin 7 par des engrenages 15. L'arbre à cames 12 reçoit deux forces de sollicitation de forts ressorts de soupape (non représentés) dans une direction radiale par l'intermédiaire d'une paire de poussoirs (non représentés). En conséquence, l'arbre à cames 12 est monté sur une paire de paliers lisses 17 formés dans une paire de moyeux 16 supportant l'arbre à cames 12. Cette paire de moyeux 16 fait saillie dans la chambre de carter 3 à partir des parois supérieure 6 et inférieure 5 de ladite chambre. En outre, chaque arbre d'équilibrage 13, qui tourne à une vitesse double de celle de l'arbre à cames 12 et reçoit une faible force radiale, est monté, de façon rotative, dans une paire de paliers antifriction 19 logés dans chaque moyeu 18 supportant l'arbre d'équilibrage 13, de façon à réduire la résistance de rotation agissant sur l'arbre d'équilibrage 13. Ces moyeux 18 supportant les arbres d'équilibrage 13 sont formés dans les parois supérieure 6 et inférieure 5 du carter et chaque palier antifriction 19 est constitué d'un palier à billes. Une pompe à huile 20 est logée dans le moyeu inférieur 18 supportant l'arbre d'équilibrage 13 gauche. La pompe 20 est une pompe cycloidale et son arbre d'entrainement 21 est engagé avec l'extrémité inférieure de l'arbre d'équilibrage 13 gauche pour être ainsi entraîné. 1 Un premier passage d'alimentation en huile 26 traverse l'arbre d'équilibrage gauche le long de son axe. Et un deuxième passage d'alimentation en huile est formé dans la paroi supérieure 6 à partir du moyeu supérieur 18 supportant l'arbre d'équilibrage 13 gauche jusqu'à l'autre moyeu supérieur 18 supportant le vilebrequin 7, en communiquant avec le premier passage d'alimentation en huile 26 dans le moyeu supérieur supportant l'arbre d'équilibrage 13 gauche. Le troisième passage d'alimenta- tion en huile communiquant avec le deuxième passage d'alimentation en huile dans le moyeu supérieur supportant le vilebrequin 7 est formé dans la moitié supérieure du vilebrequin à partir de la périphérie de son tourillon supérieur 9 jusqu'à, la périphérie du vilebrequin, autour de laquelle l'extrémité large 27 de la tige de liaison est disposée. La pompe 20 est munie d'un épurateur d'huile 23 à son orifice d'entrée 22. Quand le moteur 1 fonctionne, le vilebrequin 7 entraîne la pompe 20 par l'arbre d'équilibrage 13 gauche et les engrenages 15. Et, la pompe 20 entraînée aspire l'huile de graissage dans le réservoir d'huile 4 à travers l'épurateur d'huile 23, et l'amène depuis l'orifice d'alimentation 25, à travers les premier, deuxième et troisième passages d'alimentation en huile aux parties R que l'on souhaite graisser telles que les paliers 8 pour le vilebrequin 7, les paliers 19 pour les arbres d'équilibrage 13, l'extrémité large 27 de la tige de liaison, etc..., de manière forcée. 1 Comme la pompe 20 est entraînée à une vitesse double de celle de l'arbre à cames 12, le déplacement de la pompe par tour peut être diminué de moitié par rapport au système traditionnel montré dans la figure 6. Ainsi, il devient possible d'utiliser une pompe bon marché et si petite qu'elle peut être logée dans l'espace mort- dans le moyeu inférieur 18 supportant l'arbre d'équilibrage 13 gauche, o est logé le palier à billes 19 de grand diamètre, sans accroître le diamètre et le volume d'ori- gine du moyeu 18. Ainsi, la capacité du réservoir d'huile 4 est maintenue, et une quantité suffisante d'huile de graissage peut être contenue dans le réservoir d'huile 4. La figure 2 illustre un mode de réalisation modifié de l'invention. Dans ce mode de réalisation, un passage d'alimentation en huile 26 est formé dans la moitié inférieure du vilebrequin 7 et communique avec l'orifice d'alimentation 25 de la pompe à huile 20 par un passage d'alimentation en huile latéral 28 formé dans une nervure 29 reliant les moyeux inférieurs 18 supportant le vilebre- quin 7 et l'arbre d'équilibrage 13. Le volume de la nervure 29 est si petit que la capacité du réservoir d'huile 4 n'est que peu modifiée. Comme on peut le voir dans le figure 3, l'arbre d'équili- brage 13 est muni d'une partie d'attaque 30 à son extrémité inférieure. Cette partie 30 est taillée en cône, et la longueur 11 d'engagement du tourillon 31 de l'arbre à cames avec le palier lisse 17 est plus grande que la longueur 12 d'engagement du tourillon 32 de l'arbre d'équilibrage avec le palier antifriction 19, et plus courte que la longueur 14 résultant de l'addition de la longueur 12 d'engagement du tourillon 32 de l'arbre d'équilibrage avec le palier antifriction 19 et de la longueur axiale 13 de la partie d'attaque 30. 1 Pour assembler le réservoir d'huile 4 au carter 2, tout d'abord la partie d'attaque 30, qui s'étend de la paroi supérieure 6 du carter 2 et est supportée, de façon rotative, par un palier à billes 19, est insérée, de façon lâche, dans l'alésage interne du palier à billes 19 logé dans le moyeu inférieur 18 prévu contre la paroi inférieure 5, puis, l'extrémité inférieure de l'arbre à cames 12 est insérée dans le palier lisse 17 formé dans le moyeu inférieur 16, et, enfin, le réservoir d'huile 4 est pressé contre la surface de fond du carter 2 et y est fixé. Le tourillon 32 de l'arbre d'équilibrage 13 est inséré dans le palier à billes inférieur 19 en même temps que le réservoir d'huile 4 est pressé contre le carter 2. En conséquence, on n'a pas besoin de régler les positions des extrémités inférieures de l'arbre à cames 12 et de l'arbre d'équilibrage 13 en même temps, et, ainsi, l'assemblage est mis en oeuvre plus facilement et de manière plus efficace qu'avec le moteur à arbre vertical traditionnel. Dans ce mode de réalisation, la partie d'attaque peut être modifiée comme cela est montré dans les figures 4 et 5. La figure 4 montre une partie d'attaque 30 modifiée ayant une partie linéairement effilée et une partie droite de diamètre réduit prolongeant la partie effilée. La partie d'attaque 30 modifiée, montrée dans la figure 5, a une partie effilée de manière convergente et une partie droite de diamètre réduit prolongeant la partie effilée. 1 Dans le mode de réalisation préféré indiqué ci-dessus, le circuit de graissage peut être muni d'une ailette de projection pour faire jaillir l'huile de graissage du réservoir d'huile en plus du circuit de graissage forcé comportant la pompe 20. Dans le mode de réalisation préféré indiqué ci-dessus, le système comporte deux arbres d'équilibrage 13. Mais il est possible de n'utiliser qu'un seul arbre d'équilibrage 13 quand le vilebrequin 7 possède un poids d'équilibrage fixé à sa partie de contrepoids. 1 1 REVENDICATIONS 1 - Circuit de graissage pour un moteur à arbre vertical, du type comprenant un carter ayant des parois supérieure et inférieure, un vilebrequin vertical, un arbre d'équi- librage vertical, des paires de moyeux supérieur et inférieur formés dans lesdites parois supérieure et inférieure pour supporter ces arbres de façon rotative, une pompe à huile logée dans la paroi inférieure et adaptée pour être entraînée par ledit vilebrequin, et un passage d'alimentation en huile pour amener l'huile de graissage de ladite pompe à toute partie que l'on souhaite graisser dans ledit moteur, caractérisé en ce que la pompe (20), ayant un arbre d'entraînement (21), est logée sous l'arbre d'équilibrage (13) dans le moyeu inférieur (18) de la paire de moyeux supportant l'arbre d'équilibrage de façon rotative par un palier antifriction (19), et en ce que l'arbre d'entra - nement (21) est relié à l'extrémité inférieure de l'arbre d'équilibrage (13). 2 - Circuit de graissage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une-partie du passage d'alimentation en huile (26) traverse l'arbre d'équilibrage (13). 3 - Circuit de graissage selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie du passage d'alimentation en huile (26) est formée dans la moitié inférieure du vilebrequin (7).