Brevet FR2696520A1 — publié le 19940408

MECANISME DE TRANSMISSION DE PUISSANCE La présente invention se rapporte à un mécanisme de transmission de puissance destiné à convertir un déplacement alternatif en un mouvement de rotation et vice versa, plus particulièrement pour convertir le déplacement alternatif d'un piston en un mouvement de rotation d'un vilebrequin. Les mécanismes de transmission de puissance classiques, par exemple celui d'un moteur à combustion interne, comportent généralement un cylindre dans lequel se déplace un piston relié à une manivelle par l'intermédiaire d'une bielle de liaison. La bielle de liaison oscille dans un plan tandis que le piston est guidé linéairement par la paroi du cylindre, ce qui provoque une force de friction non uniforme entre les segments du piston et la paroi du cylindre et réduit la durée de vie des éléments. En outre, il est nécessaire de relier le piston à la manivelle par l'intermédiaire d'une bielle de liaison, ce qui constitue un mécanisme encombrant qui présente un faible rendement de transmission de puissance. La présente invention se propose de réaliser un mécanisme de transmission de puissance amélioré qui soit plus compact et qui présente un meilleur rendement dans la transmission de puissance. A cet effet, selon l'invention, le mécanisme de transmission de puissance comporte un cylindre qui reçoit un piston à deux têtes de piston, un bloc qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une surface intérieure de chacune des têtes de piston pour définir un espace entre lesdits blocs, chacun des blocs présentant une longueur sensiblement égale au diamètre dudit cylindre et un vilebrequin pénétrant transversalement à travers ledit cylindre entre lesdites têtes de piston et comportant une partie de manivelle qui est disposée de façon ajustée dans ledit espace entre lesdits blocs. Grâce à un tel agencement, il est possible de convertir le déplacement alternatif du piston en un mouvement de rotation du vilebrequin et vice versa. D'autres buts, avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation de l'invention, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexé, dans lequel: - la figure 1 est une vue éclatée en perspective d'un mécanisme de transmission de puissance selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective schématique du mécanisme de transmission de puissance dont une partie a été enlevée et repré sentée en traits mixtes pour laisser ap paraître la structure interne du méca nisme; et - les figures 3a à 3d sont des vues schématiques prises le long de la ligne 3-3 à la figure 2 et qui représentent respectivement les cour ses d'admission, de compression, de tra vail et d'échappement du mécanisme de transmission de puissance lorsque celui-ci fonctionne dans un moteur à combustion interne. En référence au dessin et initialement aux figures 1 et 2, un mécanisme de transmission de puissance destiné à transformer un déplacement alternatif en un mouvement de rotation et vice versa, selon la présente invention, comporte généralement un cylindre 10 qui loge et guide un piston 12 à double tête. Le piston 12 à double tête est muni d'un bloc 14 qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une surface intérieure de chacune de ces têtes, pour définir un espace entre le deux blocs 14. Dans ce mode de réalisation, les têtes de piston 16 sont reliées entre elles par quatre piliers 13 pour former un ensemble massif ou monobloc.Un vilebrequin 20 pénètre transversalement à travers le cylindre 10 entre les têtes de piston 16 et est muni d'une partie de manivelle 22 dont le diamètre est sensiblement égal à la distance qui sépare les deux blocs 14, de manière à venir se loger de façon ajustée dans l'espace entre les deux blocs 14. La longueur transversale de chaque bloc 14 est sensiblement égale au diamètre du cylindre 10 de façon à être sûr que la partie de manivelle 22 est toujours en contact avec les deux blocs 14, c'est-à-dire qu'en fonctionnement, la partie de manivelle soit toujours guidée dans l'espace entre les deux blocs 14. A titre d'illustration, on a représenté un exemple sur les figures 3a à 3d pour une application du mécanisme de transmission de puissance à un moteur à combustion interne. Le cylindre 10 comporte deux alésages 24 et 26 pour l'installation correspondante d'une soupape d'admission 25 et d'une soupape d'échappement 27, le contrôle de l'allumage étant classique et n'ayant pas besoin d'être exprimé ici. En option, le cylindre 10 peut comporter des soupapes d'admission et d'échappement sur ses deux parois d'extrémité de façon à constituer un piston à double action. En fonctionnement, le piston 12 est représenté respectivement sur les figures 3a à 3d au cours de sa course d'admission, de sa course de compression, de sa course de travail ou de détente et de sa course d'échappement. Comme on le voit clairement sur les figures, après la combustion d'un mélange gazeux dans le cylindre, le déplacement linéaire et alternatif du piston dans le cylindre 10 est converti en un mouvement de rotation de la manivelle du vilebrequin. Au moins un segment de piston 18 (dans ce mode de réalisation, on a représenté qu'un seul segment) est prévu pour chaque tête de piston afin d'assurer l'étanchéité et la lubrification. De préférence, le vilebrequin 20 est muni de deux contrepoids 24 pour améliorer son équilibrage en cours de fonctionnement. On notera que le mécanisme selon l'invention peut être utilisé également comme mécanisme de transmission de puis sance, par exemple pour un compresseur dans lequel le mouvement de rotation du vilebrequin est converti en un déplacement alternatif du piston afin de pressuriser un fluide de travail. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATION 1.- Mécanisme de transmission de puissance destiné à convertir un déplacement alternatif en un mouvement de rotation et vice versa, caractérisé en ce qu'il comprend: un cylindre (10) qui reçoit un piston (12) à deux têtes de piston (16), un bloc (14) qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une surface intérieure de chacune desdites têtes de piston (16), pour définir un espace entre lesdits blocs (14), chaque bloc (14) présentant une longueur sensiblement égale au diamètre dudit cylindre (10), et en ce qu'un vilebrequin (20) pénètre transversalement à travers ledit cylindre (10), entre lesdites têtes de piston (16), et comporte une partie de manivelle (22) qui est disposée de façon ajustée dans ledit espace entre lesdits blocs (14).