Brevet FR2657919A1 — publié le 19910809

La présente invention concerne un moteur A combustion interne à piston rotatif comportant un piston monté coulissant et refroidi) l'huile et un carter qui se compose de deux parties latérales et d'une partie d'enveloppe avec trajectoire d'enveloppe bi-arquée en trocholdes et qui est axialement traversé par un arbre d'excentrique monté dans les parties latérales, sur l'excentrique duquel tourne un piston triangulaire, commandé par un mécanisme de synchronisation, prévu dans le piston entre l'excentrique et l'une des parties latérales et qui est formé par une roue A denture intérieure, solidaire du piston et par un pignon, situé autour de l'arbre d'excentrique et solidaire du carter. Dans les moteurs de ce type, l'huile de lubrifi- cation et de refroidissement est généralement envoyée dans le palier de glissement de l'excentrique, par un alésage axial et radial pratiqué dans l'arbre et A partir de là, envoyée dans les cavités de refroidissement du piston, ainsi que directement dans le mécanisme et sur la face extérieure du piston La lubrification des paliers ainsi que le refroidissement du piston exigent un très grand débit d'huile sous pression qui passe entre les parois latérales du piston et du carter et qui doit être tenue éloignée des compartiments de travail et des processus de combustion, par des organes d'étanchéité intérieurs pour l'huile, appelés segments racleurs, afin de ne pas entraîner des gaz d'échappement trop polluants Or les organes d'étanchéité intérieurs pour l'huile sont complexes, de plus ils ne sont pas fiables. Ils exigent, par ailleurs, de la place entre la roue A denture intérieure de la transmission et les organes axiaux d'étanchéité aux gaz et réduisent ainsi d'autres possibilités de construction. La présente invention a pour but de séparer le circuit de l'huile sous pression pour la lubrification du palier de glissement et pour le refroidissement du piston, des espaces intermédiaires compris entre les parois latérales du carter et le piston ainsi que des organes d'étanchéité aux gaz du piston. Ce but est atteint suivant l'invention en ce qu'il est prévu sur l'excentrique, entre la roue ï denture intérieure et le pignon du mécanisme de synchro- nisation, un élément de garniture recouvrant celuici, qui est rendu étanche, dans son coulissement par rapport aux autres volumes du carter, par une bague d'étanchéité coaxiale à l'arbre d'excentrique, disposée sur un épaule- ment de l'alésage d'arbre, dans la partie latérale adjacente ainsi que par une bague d'étanchéité, excentrée par rapport à l'arbre d'excentrique, placée dans le piston, sur un épaulement du siège de la roue à denture intérieure et en ce qu'en outre le palier d'excentrique est rendu étanche, sur le côté opposé au mécanisme de synchronisation, par une bague d'étanchéité située entre l'excentrique et le piston. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'objet de l'in- vention sont représentées, à titre d'exemples non limita- tifs, aux dessins annexés. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un moteur à combustion interne suivant l'invention, le long de la ligne I-I de la figure 2; La figure 2 est une vue en coupe radiale du même moteur que celui de la figure 1, le long de la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue en perspective d'un composant, vu à partir de son côté gauche de la figure 1 et La figure 4 est une vue en perspective de ce même composant, vu à partir de son c 8 té droit de la figure 1. La figure 1 est une vue en coupe axiale dans le plan vertical, situé dans l'axe de l'arbre d'excentrique. Le carter 1 de ce moteur est constitué de la partie latérale gauche 2, de la partie d'enveloppe 3 avec trajectoire d'enveloppe 4 bi-arquée en trocholdes et de la partie latérale droite 5 Dans les parties latérales 2 et 5, l'arbre d'excentrique 6 est monté en 7 et 8 Sur son excentrique 9, un piston triangulaire 10 tourne dans un mouvement planétaire, sur un palier d'excentrique 11, se présentant sous la forme d'un palier glissant Sur le côté gauche du piston 10, il est prévu un mécanisme de synchronisation 14 constitué d'une roue A denture inté- rieure 12, solidaire du piston et d'un pignon 13, situé autour de l'arbre d'excentrique 6, solidaire de la paroi latérale 2 du carter 1. Le circuit de l'huile sous pression lubrifiant le palier d'excentrique 11 et le mécanisme de synchronisa- tion 14 et refroidissant le piston 10, commence dans un orifice axial 15, pratiqué dans l'arbre d'excentrique 6 et mène, par des orifices radiaux 16, pratiqués dans l'excentrique 9, au palier d'excentrique 11 L'huile sort latéralement du palier d'excentrique 11 pour pénétrer, d'une part, dans le volume du mécanisme de synchroni- sation 14 et, d'autre part, vers la droite, dans un espace annulaire 17, situé entre le piston 10 et l'ex- centrique 9, lequel espace annulaire est fermé par une bague d'étanchéité 18, en matériau glissant élastomère, résistant à l'huile, placée dans un alésage du piston, glissant sur l'excentrique 9 A partir de cet espace annulaire 17, l'huile parvient par des orifices 19 pratiqués dans le piston 10, dans ses cavités de refroi- dissement 20 et de là, par des perçages 21, dans le volume du mécanisme de synchronisation 14. Sur la paroi latérale gauche du piston 10, un élément de garniture 22 est vissé i l'intérieur du mécanisme de synchronisation 14; par une bague d'étan- chéité 23, coaxiale A l'arbre d'excentrique 6 et par une bague d'étanchéité 24, excentrée par rapport S l'arbre d'excentrique 6, cet élément de garniture ferme le volume du mécanisme 14 par rapport aux autres volumes du carter et empêche notamment que l'huile provenant du palier d'excentrique 11 et des perçages 21 du piston 10, ne puisse pénétrer dans d'autres volumes du moteur, notam- ment dans la fente comprise entre le piston 10 et la partie latérale gauche 2. Cet élément de garniture est représenté sur la figure 3 et la figure 4 en perspective Il est formé par un cylindre creux 25, coaxial à l'arbre d'excentrique 6, ouvert des deux côtés et par un cylindre creux 26, excentré par rapport à l'arbre d'excentrique 6, fermé vers le mécanisme de synchronisation 14 et ouvert vers la partie latérale gauche 2 Les surfaces extérieures cylindriques de ces cylindres creux 25 et 26 se prolon- gent l'une l'autre, tangentiellement, par le minimum d'excentricité de l'excentrique 9, le cylindre creux coaxial 25 présentant une longueur axiale double de celle du cylindre creux 26, s'appliquant devant la roue l denture intérieure 12 du mécanisme de synchronisation 14, dont le bord gauche se situe dans le plan de la paroi latérale gauche du piston 10 Autour de la surface extérieure du cylindre creux excentré 25 se trouve la bague d'étanchéité 24, de section carrée, qui par sa face extérieure, s'applique de manière fixe contre un épaule- ment 27 du piston 10 et s'étend sur le cylindre creux 25 o elle ne dépasse pas non plus la paroi latérale gauche du piston 10 Sur la paroi extérieure du cylindre creux coaxial 25 glisse la bague d'étanchéité 23, de section également carrée, qui s'applique de manière fixe axia- lement dans un épaulement 28 de l'alésage d'arbre 29 de la partie latérale gauche 2 Le volume du mécanisme 13, traversé par l'huile, est ainsi rendu étanche radialement et axialement par rapport aux autres volumes du carter. L'élément de garniture 22 est fixé sur l'excen- trique 9 par la vis 30 qui est encastrée dans un appen- dice 31, pratiquement en forme de faucille, qui s'ap- plique entre la roue à denture intérieure 12 et le pignon 13, contre la paroi latérale gauche 32 de l'excentrique 9 et est pressé A cet endroit par la vis 30 L'appendice 31 en forme de faucille est en outre bloqué en rotation par des goujons 33 et 34 (figures 3 et 4). Dans l'espace intermédiaire compris entre le pignon 13 et l'appendice 31 en forme de faucille, il est prévu un évidement 35 dans la paroi latérale 32 de l'excentrique 9, pour l'évacuation de l'huile à partir du volume du mécanisme, vers le cylindre creux 26 Dans la partie latérale gauche 2, il est prévu, pour le retour de l'huile vers une pompe à huile non représentée, un orifice de sortie 36 oblique, débouchant derrière la bague d'étanchéité 23 concentrique et qui communique avec le volume compris entre l'élément de support 37 du pignon 13, alésé pour élargir le parcours de l'huile fixé dans la partie latérale gauche 2 et le cylindre creux 26 Le parcours de l'huile de lubrification et de refroidis- sement sous pression passe par l'orifice axial 15 et les orifices radiaux 16 pratiqués dans l'excentrique 9, en direction du palier d'excentrique 11 à partir des côtés duquel il parvient, d'une part, dans la denture du méca- nisme de synchronisation 14 et, d'autre part, par l'es- pace annulaire 17, dans les perçages 19, 20 ou les cavités de refroidissement du piston 10 Sur ces deux parcours, l'huile s'écoule dans le volume du mécanisme de synchronisation 14 et de là, à travers l'espace an- nulaire, compris entre l'élément de support 37 du pignon 13 et le cylindre creux 26, dans l'orifice de sortie 37 d'o le circuit d'huile est fermé, par une pompe à huile, en direction du perçage axial 15 pratiqué dans l'arbre d'excentrique 6. REVENDICATIONS 1 Moteur à combustion interne S piston rotatif comportant un piston monté coulissant et refroidi à l'huile et un carter qui se compose de deux parties latérales et d'une partie d'enveloppe avec trajectoire d'enveloppe bi-arquée en trocholdes et qui est axialement traversé par un arbre d'excentrique monté dans les parties latérales, sur l'excentrique duquel tourne un piston triangulaire, commandé par un mécanisme de syn- chronisation, prévu dans le piston entre l'excentrique et l'une des parties latérales et qui est formé par une roue à denture intérieure, solidaire du piston et par un pignon, situé autour de l'arbre d'excentrique et soli- daire du carter, caractérisé en ce qu'il est prévu sur l'excentrique ( 9), entre la roue à denture intérieure ( 12) et le pignon ( 13) du mécanisme de synchronisation ( 14), un élément de garniture ( 22) recouvrant celuici, qui est rendu étanche, dans son coulissement par rapport aux autres volumes du carter ( 1), par une bague d'étan- chéité ( 23) coaxiale à l'arbre d'excentrique ( 6), dispo- sée sur un épaulement ( 28) de l'alésage d'arbre ( 29), dans la partie latérale ( 2) adjacente ainsi que par une bague d'étanchéité ( 24), excentrée par rapport A l'arbre d'excentrique ( 6), placée dans le piston ( 10), sur un épaulement ( 27) du siège de la roue A denture intérieure ( 12) et en ce qu'en outre le palier d'excentrique ( 11) est rendu étanche, sur le côté opposé au mécanisme de synchronisation ( 14), par une bague d'étanchéité située entre l'excentrique ( 9) et le piston ( 10). 2 Moteur à combustion interne à piston rotatif selon la revendication 1, caractérisé par les caractéris- tiques suivantes: a) sur la paroi latérale ( 32) de l'excentrique ( 9), un élément de garniture ( 22) est fixé par un appen- dice ( 31), en forme de faucille, placé entre la roue à denture intérieure ( 12) et le pignon ( 13), lequel appen- dice présente un cylindre creux ( 26), ouvert des deux côtés, qui est concentrique, e distance, de l'élément de support ( 37) du pignon ( 13), ainsi qu'un cylindre creux ( 25), excentré par rapport A l'arbre d'excentrique ( 6), ouvert vers la partie latérale ( 2) et fermé vers le mécanisme de synchronisation ( 14) qu'il recouvre, ce cylindre creux ( 25) se prolongeant tangentiellement par le cylindre creux concentrique ( 26), sur le côté du minimum d'excentricité de l'excentrique ( 9); b) la bague d'étanchéité ( 23) qui est placée axialement fixe dans un épaulement ( 28) de l'alésage d'arbre ( 29), dans la partie latérale ( 2), est placée coulissante sur le cylindre creux ( 26), concentrique A l'élément de support ( 37), et la bague d'étanchéité ( 24) qui est placée radialement fixe dans un épaulement ( 27) du piston ( 10), est placée coulissante sur le cylindre creux ( 25) concentrique A l'arbre d'excentrique ( 6), ces deux bagues d'étanchéité ( 23, 24) rendant étanche le volume du mécanisme de synchronisation ( 14) par rapport aux autres volumes du carter ( 1), à l'égard de l'huile sous pression s'écoulant A travers le palier d'excentri- que ( 11), le piston ( 10) et le mécanisme de synchronisa- tion ( 14); c) entre l'élément de support ( 37) du pignon ( 13) et le cylindre creux ( 26), concentrique A celui-ci, il est prévu un espace annulaire pour la sortie de l'huile hors du volume du mécanisme de synchronisation ( 14), vers un orifice de sortie ( 36), pratiqué dans la partie latérale ( 2) adjacente; d) sur le côté opposé au mécanisme de synchroni- sation ( 14), un espace annulaire ( 17) qui est fermé par une bague d'étanchéité ( 18), glissant sur le palier d'excentrique ( 9) et qui s'applique de manière fixe contre le piston ( 10), est prévu à côté du palier d'ex- centrique ( 11), dans le piston ( 10) pour l'huile sortant latéralement du palier d'excentrique ( 11); e) il est prévu des orifices ( 19) menant de l'espace annulaire ( 17) du piston ( 10) aux cavités de refroidissement ( 20) du piston ( 10) d'o d'autres orifi- ces ( 21) mènent au volume du mécanisme de synchronisation ( 14) pour l'écoulement de l'huile de refroidissement. 3 Moteur à combustion interne A piston rotatif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de support ( 37) du pignon ( 13) du mécanisme de synchronisation ( 14) présente un alésage à l'intérieur du cylindre creux ( 26) de l'élément de garniture ( 22), coaxial à l'élément de support ( 37).