Brevet FR2668230A1 — publié le 19920424

i La présente invention concerne un dispositif d'entraînement de deux arbres d'équilibrage, en particulier pour un moteur de véhicule automobile. Dans les moteurs à combustion interne, il est bien connu d'équilibrer les forces d'inertie produites par les mouvements alternatifs, notamment de translation des pistons dans les cylindres et, de rotation et de translation des bielles, afin d'éviter les vibrations que celles-ci occasionnent Cette opération consiste dans un premier temps, pour un moteur à quatre temps et quatre cylindres en ligne, à régler la distribution afin de réaliser l'équilibrage des forces dites du premier ordre. Les forces d'inertie subsistant après cette première opération, dites forces d'inertie du deuxième ordre, sont équilibrées dans un second temps, par la disposition de part et d'autre du vilebrequin, de deux contrepoids de masse appropriée et montés sur deux arbres tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre avec une vitesse double de celle du vilebrequin. L'entraînement en rotation de ces arbres d'équilibrage est réalisé de façon connue par des dispositifs qui mettent en oeuvre des jeux de pignons, roues dentées ou transmissions à chaîne Or, ces dispositifs sont le plus souvent bruyants, encombrants, et nécessitent des opérations de graissage fréquentes On connaît également un dispositif d'entraînement d'arbres d'équilibrage qui est constitué principalement d'une courroie crantée sur ses deux faces opposées Bien que ce dispositif soit peu encombrant et particulièrement silencieux dans son utilisation, il n'en est pas moins plus coateux dans sa fabrication Ainsi, les inconvénients révélés par ces dispositifs connus contrebalancent l'agrément procuré par la suppression de la résultante des forces d'inertie du deuxième ordre. La présente invention résout ces problèmes en proposant un dispositif d'entraînement de deux arbres d'équilibrage notamment pour moteur de véhicule automobile, de conception simple, économique et dlencombrement réduit, qui fonctionne avec le minimum de bruits en ne nécessitant pas d'entretien particulier, ainsi qulun moteur équipé d'un tel dispositif dont on a limité les vibrations sans produire de bruits supplémentaires et indésirables en contrepartie. A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement de deux arbres assurant notamment l'équilibrage des forces d'inertie du second ordre engendrées par les pièces en mouvement d'un moteur de véhicule automobile, du genre dans lequel l'un des arbres, ou premier arbre, est entraîné par l'intermédiaire d'une transmission reliée au vilebrequin du moteur, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une biellette dont les deux extrémités sont articulées respectivement sur les deux arbres, de telle façon que le premier arbre entraîné en rotation par le vilebrequin provoque la rotation en sens inverse de l'autre arbre, ou deuxième arbre. Suivant une réalisation particulière de l'invention, la transmission précitée est constituée par une courroie coopérant avec une poulie calée sur le premier arbre et sur laquelle est articulée l'une des extrémités de la biellette. L'autre extrémité de la biellette est articulée sur une platine, de même épaisseur que la poulie précitée, et calée sur le deuxième arbre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la biellette précitée est fixée par ses extrémités, de part et d'autre d'un plan passant par les axes de rotation respectifs de la poulie et de la platine. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la biellette est reliée de manière articulée par ses deux extrémités, respectivement à la poulie et à la platine au moyen de vis traversant les extrémités de la biellette, formant axe d'articulation, et se vissant respectivement sur la poulie et la platine. On précisera que les vis précitées sont montées dans des paliers sur lesquels la biellette peut tourner librement en rotation Et la poulie et la platine précitée sont fixées par des vis respectivement sur une extrémité du premier arbre et du deuxième arbre. L'invention a encore pour objet un moteur équipé d'un dispositif d'entraînement de deux arbres d'équilibrage répondant aux caractéristiques décrites ci-dessus. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention, apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la figure 1 est une vue schématique et partielle, de l'avant du bloc cylindres d'un moteur à combustion interne, équipé d'un dispositif d'entraînement des arbres d'équilibrage selon l'invention; la figure 2 est une vue partielle, et en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; et la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, mais en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. En se reportant à la figure 1, on voit le bloc cylindres B d'un moteur à combustion interne du type classique, à l'intérieur duquel est monté un vilebrequin 4 Ce vilebrequin 4 est entraîné en rotation à une fréquence deux fois moins élevée que celle des forces d'inertie alternatives du deuxième ordre, dont on veut annuler les effets On équilibre donc ces dernières, de manière connue en soi, au moyen de deux contrepoids tournant en sens inverse, et à vitesse double de la vitesse de rotation du vilebrequin 4 A cet effet, le bloc cylindres B précité comporte deux arbres d'équilibrage 1, 2 auxquels sont associés deux contrepoids 10, 20 Ces arbres 1, 2, disposés de part et d'autre du vilebrequin 4, et parallèlement à ce dernier, sont entraînés en rotation en sens inverse l'un par rapport à l'autre L'entraînement en rotation de l'un des arbres 1, ou premier arbre, est réalisé par l'intermédiaire d'une courroie 5 à simple denture, engrènée sur une poulie 6 montée en bout de l'arbre précité 1, et sur la poulie 40 du vilebrequin 4, sur laquelle elle prend son mouvement. Selon l'invention, l'entraînement en rotation de l'autre 2 des deux arbres 1 et 2, ou deuxième arbre, est réalisé par transmission du mouvement entre les deux arbres 1, 2 par l'intermédiaire d'une biellette 3 A cet effet, cette biellette 3 est fixée de manière articulée par ses deux extrémités 30, 31, respectivement sur la joue de la poulie 6 calée sur le premier arbre d'équilibrage 1 et sur une face d'une platine 7, de même épaisseur que la poulie précitée 6, et montée en bout sur le deuxième arbre 2. La condition d'obtention d'une rotation en sens inverse du deuxième arbre 2, est la fixation de façon articulée des deux extrémités 30, 31 de la biellette 3, de part et d'autre d'un plan P passant par les axes de rotation 11, 22, respectifs des deux arbres 1, 2. On précisera que les vitesses de rotation souhaitées des arbres 1, 2 seront obtenues en choisissant des diamètres appropriés pour les poulies 6, 40 De la même façon, les masses et positions des contrepoids 10, 20 seront prédéterminées de façon à assurer l'équilibrage escompté des forces d'inertie. En se reportant plus particulièrement aux figures 2 et 3, on peut voir un mode de réalisation de la liaison articulée des extrémités 30, 31 de la biellette 3, respectivement à la poulie 6 du premier arbre 1 et à la platine 7 du deuxième arbre 2 Cette fixation est réalisée au moyen d'une vis 8 traversant un palier 9 placé dans l'orifice de passage de chaque extrémité 30, 31 de la biellette 3, avant de se visser dans la poulie 6 ou respectivement la platine 7. En outre, la fixation de la poulie 6 et de la platine 7 en bout de 'Leurs arbres respectifs 1, 2, est également réalisée par l'intermédiaire d'une vis 15. On décrira ci-après brièvement le fonctionnement du dispositif d'entraînement des deux arbres d'équilibrage dont la structure vient d'être décrite. En fonctionnement, le vilebrequin 4 entraîné en rotation, engendre la rotation dans un même sens du premier arbre 1, lequel provoque par l'intermédiaire de la biellette 3 la rotation en sens inverse de l'autre arbre 2, grâce à l'articulation de la biellette 3, de part et d'autre du plan P passant par les axes d'articulation 11, 22 des deux arbres 1, 2. On pourra noter que la biellette peut être réalisée entre autres, en aluminium moulé. On a donc réalisé suivant l'invention un dispositif d'entraînement de deux arbres d'équilibrage, en particulier pour un moteur à quatre temps et à quatre cylindres en ligne qui, compte tenu du nombre réduit de pièces qu'il met en jeu est peu encombrant et résistant, seule la courroie nécessitant un capotage de protection. Ce dispositif est en outre particulièrement économique et ne nécessite pas d'entretien particulier On a donc évité l'utilisation de systèmes à engrenages qui requièrent pour un bon fonctionnement, le renouvellement assez fréquent d'opérations de graissage, et qui engendrent des bruits indésirables en contrepartie des avantages qu'ils procurent. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré, qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. 7, R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif d'entraînement de deux arbres assurant notamment l'équilibrage des forces d'inertie du second ordre, engendrées par les pièces en mouvement d'un moteur de véhicule automobile, du genre dans lequel l'un des arbres, ou premier arbre, est entraîné par l'intermédiaire d'une transmission reliée au vilebrequin du moteur, caractérisé en ce qu'il comporte une biellette ( 3) dont les deux extrémités ( 30, 31) sont articulées respectivement sur les deux arbres ( 1, 2) de telle façon que le premier arbre ( 1) entraîné en rotation par le vilebrequin ( 4) provoque la rotation en sens inverse de l'autre arbre ( 2), ou deuxième arbre. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission précitée est constituée par une courroie ( 5), coopérant avec une poulie ( 6) calée sur le premier arbre ( 1), et sur laquelle est articulée l'une des extrémités ( 30) de la biellette ( 3). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'autre extrémité ( 31) de la biellette ( 3) est articulée sur une platine ( 7) de même épaisseur que la poulie précitée ( 6) et calée sur le deuxième arbre ( 2). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la biellette précitée ( 3) est fixée par ses extrémités ( 30, 31) de part et d'autre d'un plan (P) passant par les axes de rotation respectifs ( 11, 22) de la poulie ( 6) de la platine ( 7). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la biellette ( 3) est reliée de manière articulée par ses deux extrémités ( 30, 31), respectivement à la poulie ( 6) et à la platine ( 7), au moyen de vis ( 8) traversant les extrémités ( 30 et 31) de la biellette ( 3) en formant axe d'articulation, et se vissant respectivement sur la poulie ( 6) et la platine ( 7). 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les vis ( 8) précitées sont montées dans des paliers ( 9) sur lesquels la biellette ( 3) peut tourner librement en rotation. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la poulie ( 6) et la platine précitée ( 7) sont fixées par des vis ( 15) respectivement sur une extrémité du premier arbre ( 1) et du deuxième arbre ( 2). 8 Moteur équipé d'un dispositif d'entraînement de deux arbres d'équilibrage selon L'une quelconque des revendications 1 à 7.