Brevet FR2686944A1 — publié le 19930806

i "Régulateur de vitesse de rotation pour pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne" Etat de la technique L'invention concerne un régulateur de vitesse de rotation pour pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne avec un régulateur de force centrifuge avec des masselottes montées sur un support, masselottes qui peuvent se10 déplacer à l'encontre de la force d'un ressort et dont le mouvement de réglage est transmis à une tige de réglage commandant le débit de refoulement de la pompe d'injection de carburant, le régulateur de force centrifuge étant entraîné par un arbre d'entraînement15 de la pompe d'injection de carburant, qui est relié à un entraîneur du régulateur de force centrifuge, qui présente sur le côté tourné vers le support du régulateur de force centrifuge deux crabots situés diamétralement en face l'un de l'autre, le support20 présentant sur sa face frontale tournée vers l'entraîneur deux crabots se trouvant diamétralement en regard l'un de l'autre, tandis qu'entre ces crabots et les crabots de l'entraîneur sont disposés des éléments tampons montés en forme d'arc de cercle dans une capsule en forme de pot, qui présente une paroi cylindrique et un fond de forme annulaire, qui est relié en une seule pièce à la paroi de la capsule et présente des évidements pour le passage des crabots du support ou de l'entraîneur. Dans un régulateur de vitesse de rotation de ce type connu par le document Bosch "Technische Unterrichtung, Diesel-Einspritzausr Ustung, Dreh- zahlregler fur Reineneinspritz-pumpen, 1 987 722 013, KH/IDT-09 75-De, Page 25, un régulateur de force centrifuge, qui est relié à l'arbre à cames de la pompe d'injection et qui est entraîné en rotation par celle-ci, déplace au moyen d'un appareil à levier par le mouvement vers l'extérieur de ses masselottes un levier de réglage relié à la tige de réglage de la pompe d'injection de carburant et commande de cette façon en fonction de la vitesse de rotation le débit d'injection refoulé Pour cela l'arbre à cames de la pompe d'injection de carburant est accouplée à un support portant les masselottes Pour éviter la transmission des oscillations de l'arbre à cames et des vibrations au régulateur de force centrifuge et de cette façon les inexactitudes de commande qu'elles entraînent on dispose dans le régulateur de vitesse de rotation connue un organe d'amortissement des oscillations sur l'accouplement entre le support et l'arbre à cames Cet organe d'amortissement présente une capsule en forme de pot à l'intérieur de laquelle pénètrent respectivement deux crabots, se faisant diamétralement vis-à-vis, du support et deux crabots, se faisant diamétralement vis-à-vis, d'une pièce d'entraînement relié solidairement à l'arbre à cames, tandis, qu'entre les crabots décalés à 90 les uns par rapport aux autres, on dispose chaque fois un élément tampon, de préférence en caoutchouc aux fins d'amortissement Alors que les crabots de la pièce d'entraînement pénètrent dans la partie ouverte de la capsule en forme de pot, des évidements en forme de rainures sont ménagés dans le fond de la capsule pour les crabots du support reposant sur l'autre côté de la capsule, rainures qui sont ouvertes en direction de l'alésage intérieur du fond de la capsule guidant la pièce d'entraînement La transmission du mouvement de rotation a lieu de cette façon à partir des crabots de la pièce d'entraînement via les tampons aux crabots du support Dans ce cas il se produit du fait des vibrations et des oscillations de l'arbre à cames de la pompe et de la rotation relative des crabots les uns par rapport aux autres des efforts ondulés par compression sur les éléments tampons, qui sont transmis à la capsule de l'amortisseur Le mouvement pulsant des éléments tampons élastiques s'appuie dans ce cas sur la capsule de l'amortisseur, ce qui a pour effet de provoquer des ruptures d'endurance sur la paroi de la capsule partant de l'effet d'entaille à travers les rayons au fond des rainures. Avantages de l'invention Le régulateur de vitesse de rotation selon l'invention est caractérisé par le fait que les évidements sont des ajours ajustés à la section transversale des crabots respectifs dans le fond de la capsule Ce régulateur de vitesse de rotation a l'avantage que grâce à la configuration des évidements dans le fond de la capsule on peut réduire les contraintes élevées de pointe au passage de la partie annulaire axiale à la partie annulaire radiale de la capsule Dans ce cas l'introduction de la force au contraire de la rainure ouverte connue par l'état de la technique n'est pas seulement limitée à la zone du passage entre le fond de la capsule et la paroi de la capsule, mais grâce à la rainure fermée par l'âme transversale on obtient aussi une introduction des forces dans le fond fermé, raidi de la capsule, qui peut alors recevoir des forces en supplément de l'anneau radial Cette forme de renforcement de la capsule a en plus de la conservation des dimensions aussi l'avantage que l'on peu se passer d'un renforcement de la bague radiale de la capsule avec un matériau coûteux. Selon une autre caractéristique de l'invention la paroi de la capsule présente a son extrémité située du côté du fond de la capsule un refoulement conique Selon encore une autre caractéristique de l'invention la paroi de la capsule présente à son extrémité située à l'opposé du fond de la capsule un'collet replié vers l'extérieur Selon une autre caractéristique de l'invention les ajours ont une forme essentiellement rectangulaire, sont adjacents par l'un de leurs côtés à la paroi de la capsule et présentent à cet endroit des raccordements de forme circulaire dans les angles. Avec ces configurations avantageuses de la capsule on obtient une résistance plus élevée de la bague grâce à un renforcement de la matière sur la paroi de la capsule Pour pouvoir ici aussi se passer d'un renforcement de matière coûteux de l'ensemble de la paroi de la capsule, on refoule les extrémités mentionnées ou on les étire pour former un collet Ces moyens qui n'entraînent que de faibles coûts procurent une résistance plus élevée de la bague radiale de la capsule et évitent ainsi le risque d'un endommnagement de la capsule de l'organe amortisseur à la suite d'efforts ondulés par compression. Dessins Quatre exemples de réalisation de l'objet de l'invention sont représentés sur les dessins et vont être décrits ci-après. La figure 1 montre une coupe longitudinale à travers le régulateur de vitesse de rotation selon l'invention. La figure 2 montre une section de la figure 1, dans laquelle on a représenté la liaison de l'arbre d'entraînement avec le régulateur de force centrifuge en coupe transversale La figure 3 montre la configuration selon l'invention de 1 capsule amortissant les oscillations. Les figures 4 à 6 montrent des variantes de réalisation de la bague radiale de la capsule amortissant les oscillations. Description des exemples de réalisation La description du régulateur de vitesse de rotation représente à la figure 1 est limitée à essentiellement aux pièces servant à expliquer l'invention Un arbre d'entraînement 3 pénétrant dans un boîtier 1 du régulateur de vitesse de rotation, arbre qui peut être l'arbre à cames d'une pompe d'injection, non représentée, de carburant adjacente au régulateur de vitesse de rotation, entraîne un régulateur de force centrifuge 5 fixé sur la pompe, dont le manchon de régulation 7 servant d'organe de réglage, qui est relié par quatre leviers coudés 8 aux deux masselottes 29 du régulateur de force centrifuge , vient en prise par un axe 9 sur un levier de réglage 11 pouvant pivoter, dont l'autre extrémité est reliée de façon à pouvoir tourner à une tige de réglage 13 de la pompe d'injection de carburant non représentée L'axe 9 reliant le levier de réglage 11 et le manchon de réglage 7 est dans ce cas monté de son côté dans un glisseur 17 disposé de façon coulissante sur une tige de guidage 15 Sur le levier de réglage 11 se trouve un coulisseau 19 dans lequel est disposé un glisseur coulissant 21, sur lequel vient en prise de son côté un levier articulé 23, qui est relié au moyen d'un palier solidaire du boîtier à un levier de réglage 25, transmettant une modification souhaitée par le conducteur de la position de la tige de réglage. Pour transmettre le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement 3 au régulateur de force centrifuge 5 en évitant en même temps la transmission d'oscillations au régulateur de force centrifuge 5, l'arbre d'entraînement 30 est relié en interposant un organe 27 amortissant les oscillations à un support 31 recevant deux doigts 32 pour la réception de deux masselottes 29 et respectivement d'un ressort de réglage 30 du régulateur de force centrifuge agissant à l'encontre du mouvement vers l'extérieur des masselottes 29. Pour cela l'arbre d'entraînement 3 présente à son extrémité pénétrant dans le boîtier 1 du régulateur de vitesse de rotation un rétrécissement de son diamètre 33 en forme de cône, qui se transforme en une pièce terminale avec un diamètre constant, sur laquelle est réalisé un filetage 35 L'arbre d'entraînement 3 s'enfonce par son extrémité pénétrant dans le boîtier 1 dans un entraîneur 37 ayant la forme d'un douille, qui présente en son intérieur également un rétrécissement de diamètre 39 correspondant au rétrécissement conique de diamètre 33 de l'arbre d'entraînement 1 Ce rétrécissement de diamètre en forme de cône 39 se transforme à l'endroit o son diamètre est le plu petit de façon abrupte de nouveau en un diamètre plus grand et forme de cette façon un épaulement 41 à l'intérieur de l'entraîneur 37 Dans la zone se raccordant à cet épaulement 41 de la paroi interne de l'entraîneur 37 se trouve une douille intermédiaire 45 qui vient en appui sur l'épaulement 41 Cette douille intermédiaire 45 présente dans la surface de sa paroi interne un filetage 49, dans lequel est vissé le filetage 35 de l'arbre d'entraînement 3, de telle sorte que l'arbre d'entraînement 3 est bloqué axialement contre le cône 39 dans l'entraîneur 37 et l'on a de cette façon une liaison par adhérence entre l'arbre d'entraînement 3 et l'entraîneur 37 A l'extrémité située à l'opposé de l'extrémité de l'arbre d'entraînement 3 l'entraîneur 37 présente sur son pourtour extérieur un élargissement de diamètre, qui se transforme par un appendice en un disque 51 adjacent à l'entraîneur 37. Sur le côté de ce disque 51 tourné vers l'extrémité de l'arbre d'entraînement 3 sont disposés deux crabots 53 se faisant diamétralement vis-à-vis, qui coopèrent avec deux crabots 55 du support 31, comme on l'a représenté à la figure 2 Ces crabots 55 sont également disposées diamétralement en face l'un de l'autre sur le pourtour extérieur cylindrique du support 31, en étant disposées de façon décalée à 90 O par rapport aux tiges filetées 32 recevant les masselottes 29 du régulateur de force centrifuge 5 A l'intérieur le support 31 présente un alésage central 59, dans lequel l'entraîneur 37 est guidé par son pourtour extérieur, un épaulement 61, limitant l'alésage 59 sur le côté situé à l'opposé de l'entraîneur 37, formant une butée sur laquelle le côté 63 de l'entraîneur 37, situé à l'opposé du disque 51, vient en appui (figure l)Entre le support 31 et l'entraîneur 37 guidé dedans on dispose une capsule 65 en forme de pot, formant une partie de l'organe amortissant les oscillations 27, avec une paroi cylindrique 75 et un fond 67 de forme annulaire relié d'une seule pièce à celle-ci, d'une façon telle qu'elle est guidée par un alésage de centrage 66 dans le fond de la capsule 67 sur le pourtour extérieur de l'entraîneur 37, les crabots 53 de l'entraîneur 37 pénétrant dans la partie ouverte de la capsule 65 et les crabots 55 du support 31 pénétrant par les ajours 69 dans le fond de la capsule 67 dans la partie ouverte de la capsule 65 La forme de ces ajours recevant les crabots 55 joue dans ce cas un rôle particulier, sur lequel on reviendra plus en détail lors de la description de la figure 3. Sur la figure 2 on a représenté cette liaison, entre l'entraîneur 37 et le support 31 dans une coupe à travers la figure 1, formant l'organe d'amortissement des oscillations 27 Entre les crabots 55 et 53 décalés à 90 les uns par rapport aux autres on dispose à l'intérieur de la capsule 65 des éléments tampons 71 du type en arcs de cercle, de préférence en caoutchouc, qui fixent la position des crabots 55 et 53 les uns par rapport aux autres et établissent de cette façon une liaison transmettant les forces entre l'entraîneur 37 bloqué solidairement avec l'arbre d'entraînement 3 et le support 31. La capsule 65 représentée à la figure 3 montre la forme conforme à l'invention des ajours 69 recevant les crabots 55 Ces ajours ont une forme essentiellement rectangulaire et sont ajustés à la forme des crabots 55 Dans ce cas les ajours 69 sont délimités radialement vers l'extérieur par la paroi de la capsule et radialement vers l'intérieur par une entretoise du fond de la capsule La transition entre la limité 73 latérale des ajours 69 dans la zone du fond de la capsule adjacente à la paroi de la capsule et la limite située radialement vers l'extérieur est réalisée en forme d'arcs de cercle, qui forment des évidements 70 dans la limite latérale s'étendant par ailleurs en ligne droit La forme des ajours 69 en direction du milieu de la capsule présente des angles approximativement rectangulaires Le fond de la capsule 67 est raidi par l'entretoise de telle sorte que les forces peuvent être reçues pendant le fonctionnement du régulateur de vitesse de rotation en plus de la paroi de la capsule 75 sur le fond de la capsule 67 Les évidements en forme d'arcs de cercle sur la limite des ajours 69 située radialement à l'extérieur diminuent l'effet d'entaille se produisant à cet endroit. Les figures 4 à 6 montrent d'autres possibilités de raidissement de la capsule 65 Dans ce cas la paroi de la capsule 75 à la figure 4 est refoulée pour former un collet 77 A la figure 5 elle est dotée d'un refoulement conique et à la figure 6 elle est étirée pour former le collet 77 Ces mesures qui renforcent la paroi présentent dans ce cas par rapport à la paroi de capsule 75 non renforcée des avantages considérables en ce qui concerne l'endurance de la capsule 65 de l'organe d'amortissement des oscillations 27. Le régulateur de la vitesse de rotation selon l'invention fonction de la manière suivante. Pendant le fonctionnement de la pompe d'injection de carburant entraînée par le moteur à combustion interne à alimenter l'arbre d'entraînement 3 est mis par celui-ci en rotation proportionnellement à la vitesse de rotation du moteur Ce mouvement de rotation est transmis par l'entraîneur 37 et ses crabots 53 par les éléments tampons 71 à l'intérieur de la capsule 65 aux crabots 55 du support 31 Grâce au mouvement de rotation du support 31 recevant les masselottes 29, qui forme une partie du régulateur de force centrifuge 5, les masselottes 29 sont pressées vers l'extérieur à l'encontre de la force des ressorts de régulation 30 et font coulisser au moyen du levier coudé 8 le manchon de réglage 7 en direction de l'arbre d'entraînement 3 Quand le levier de réglage 25 est immobile ainsi que le levier articulé 23 le levier de réglage 11 pivote alors autour du glisseur coulissant 21 et de cette façon la tige de réglage 13 coulisse dans le sens qui correspond à un plus petit débit de refoulement de carburant, c'est-à- dire dans le sens à l'opposé de l'arbre d'entraînement 3, jusqu'à ce qu'il s'établisse un équilibre entre la vitesse de rotation du moteur à combustion interne et de cette façon du régulateur de force centrifuge 5 et la position de la tige de réglage 13, qui détermine le débit de carburant refoulé. Quand le conducteur désire modifier la vitesse de rotation le levier de régulation 11 est déplacé au moyen du levier de réglage 25 et du levier articulé 23 et l'on répète à nouveau dans cette position modifiée du levier de régulation 11 la mise en équilibre décrite ci- dessus de la position de la tige de réglage et de la vitesse de rotation. Pour éviter ce faisant une transmission des oscillations se produisant sur l'arbre d'entraînement 3 au régulateur de force centrifuge 5, les éléments tampons 71 disposés entre les crabots 55 et 53 dans la capsule 65 amortissent ces oscillations pendant la transmission des forces Ce faisant du fait des sollicitations alternantes des éléments tampons on aboutit à leur pulsation et à un déplacement des contours extérieurs, ces forces prenant appui sur la capsule amortisseuse 65 entourant les éléments tampons Grâce à la forme selon l'invention des ajours 69 recevant les crabots 55 du support 31 on obtient un raidissement du fond de la capsule 67 et de cette il façon de la capsule 65 tout entière, si bien qu'on peut éviter facilement des endommagements par rupture. R E V E N D I C A T I O N S 1) Régulateur de vitesse de rotation pour pompes d'injection de carburant de moteurs à combustion interne avec un régulateur de force centrifuge ( 5) avec des masselottes ( 29) montées sur un support ( 31), masselottes qui peuvent se déplacer à l'encontre de la force d'un ressort ( 30) et dont le mouvement de réglage est transmis à une tige de réglage ( 13) commandant le débit de refoulement de la pompe d'injection de carburant, le régulateur de force centrifuge ( 5) étant entraîné par un arbre d'entraînement ( 3) de la pompe d'injection de carburant, qui est relié à un entraîneur ( 37) du régulateur de force centrifuge ( 5), qui présente sur le côté tourné vers le support ( 31) du régulateur de force centrifuge ( 5) deux crabots ( 53) situés diamétralement en face l'un de l'autre, le support ( 31) présentant sur sa face frontale tournée vers l'entraîneur ( 37) deux crabots ( 55) se trouvant diamétralement en regard l'un de l'autre, tandis qu'entre ces crabots et les crabots ( 53) de l'entraîneur ( 37) sont disposés des éléments tampons ( 71) montés en forme d'arc de cercle dans une capsule ( 65) en forme de pot, qui présente une paroi cylindrique ( 75) et un fond de forme annulaire ( 67), qui est relié en une seule pièce à la paroi de la capsule et présente des évidements pour le passage de crabots ( 55, 53) du support ( 31) ou de l'entraîneur ( 37), régulateur de vitesse de rotation caractérisé en ce que les évidements sont des ajours ( 69) ajustés à la section transversale de crabots respectifs ( 53, 55) dans le fond de la capsule ( 67). 2) Régulateur de vitesse de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la capsule ( 75) présente à son extrémité située du côté du fond de la capsule ( 67) un refoulement conique. 3) Régulateur de vitesse de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi de la capsule ( 75) présente à son extrémité située à l'opposé du fond de la capsule ( 67) un collet ( 77) replié vers l'extérieur. 4) Régulateur de vitesse de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ajours ( 69) ont une forme essentiellement rectangulaire, sont adjacents par l'un de leurs côtés à la paroi de la capsule ( 75) et présentent à cet endroit de raccordements de forme circulaire dans les angles.