Brevet FR2732071A1 — publié le 19960927

La présente invention concerne le profil d'un patin transmettant la poussée d'un piston sur une came dans le cas d'un moteur thermique à cames. ll existe un certain nombre de brevets ou les cames comportent des portions de cercles situées de part et d'autre des points morts hauts et bas, par exemple les brevets 1904680, 3735741, 4545336, mais les patins qui transmettent la poussée du piston sont des galets, des roulements. Or compte tenu des pressions très élevées obtenues dans le cylindre, les charges sont très importantes et les pressions de Hertz sont très fortes, ce qui entraîne des usures et des grippages. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en augmentant la surface de contact entre came et patin afin de diminuer les pressions de Hertz, de tavoriser le graissage, et de baisser le coefficient de frottement de la transmission. Suivant une caractéristique de l'invention, dans le cas ou la came comporte des portions de cercle situées de part et d'autre des points morts hauts, le profil du patin comporte une portion de cercle de même rayon et de même sens que celui de la came. Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le cas ou la came est un cercle excentré, le patin est formé d'une portion de cercle de même rayon et de même sens que le cercle excentré de la came. Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le cas ou la came comporte des portions de cercles différents au points morts hauts et bas, le patin est formé par une portion de cercle, de même rayon que les portions de cercle des points morts hauts, située entre deux portions de cercle de même rayon que les portions de cercle des points morts bas et de même sens. Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le cas ou la came comporte deux chemins d'appui, un pour les points morts hauts et un autre pour les points morts bas, formés par des portions de cercle différents aux points morts hauts et bas, le patin est formé par une portion de cercle de même rayon que les portions de cercle des points morts hauts, située entre deux portions de cercle de même rayon que les portions de cercle des points morts bas et de même sens. La présente invention définit un patin associé à une came, mais le moteur peut comporter deux ou trois cames, dans ce cas la poussée du piston sera transmise par deux ou trois patins pivotant autour d'un axe solidaire de la tige du piston, chaque patin ayant les mêmes caractéristiques. L'invention et ses avantages ressortiront mieux de la description qui suit et des exemples de réalisation donnés à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les figures suivantes dans lesquelles: - la figure 1 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur d'un piston et de son patin ainsi que de la forme d'une came. - la figure 2 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur d'un piston et de son patin ainsi que de la forme d'une came formée par un cercle excentré. - la figure 3 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur d'un patin comprenant une portion de cercle de même rayon que les portions de cercle situées de part et d'autre des points morts hauts, située entre deux portions de cercle de même rayon que les portions de cercle situées de part et d'autre des points morts bas. - la figure 4 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur d'un patin comportant trois surfaces de contact, une centrale formée par une portion de cercle de même rayon que les portions de cercle des points morts hauts, et deux latérales formées chacune par une portion de cercle de même rayon que les portions de cercle des points morts bas et de même sens, dans le cas où la came 5 comporte deux chemins d'appui du patin. - la figure 5 est une vue en coupe verticale d'un patin montrant les trois chemins d'appui du patin. - la figure 6 est une vue en projection d'une came montrant les trois chemins d'appui du patin. La figure 1 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur 14 d'un piston 1, de son patin 3 et de la came 5. Le piston I transmet toute la poussée, par une tige 2 s'appuyant par son patin 3, pivotant autour d'un axe 4 solidaire de la tige 2, sur une came 5, formée par des portions de cercle 6 et 7 situées de part et d'autre des points morts hauts 8 et 9 et par des portions de cercle 10 et 11 situées de part et d'autre des points morts bas 12 et 13, la came S étant solidaire de l'arbre moteur 14. Le patin 3 comporte une portion de cercle 15 de même rayon et de même sens que les portions de cercle 6 et 7, de façon à s'appuyer sur la came par toute sa surface autour des points morts hauts. ll comporte d'autre part deux portions de cercle 16 et 17 de même rayon et de même sens que les portions de cercle 10 et 11. La figure 2 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur 14 lorsque la came 5 est un cercle excentré 18. Nous retrouvons les mêmes caractéristiques que la figure 1. La seule différence est que le patin 3 ne comporte quine seule portion de cercle 15 de même rayon et de même sens que le cercle excentré 18. La figure 3 est une vue en plan perpendiculaire à l'arbre moteur 14 d'un patin 3 pivotant autour de l'axe 4 solidaire de la tige 2. Nous retrouvons les mêmes caractéristiques que précédemment; le patin 3 comporte une portion de cercle 15 de même rayon que les portions de cercle 6 et 7 des points morts hauts 8 et 9, comprise entre deux portions de cercle 16 et 17 de même rayon que les portions de cercle 10 et 11 des points morts bas 12 et 13. La figure 4 et la figure 5 sont deux vues, l'une en plan perpendiculaire à l'arbre moteur et rautre en plan parallèle à l'arbre moteur, d'un patin 3 pivotant autour de l'axe 4 solidaire de la tige 2 ou de son support 22, comportant trois surfaces de contact; la première étant une portion de cercle 15 de même rayon que les portions de cercles 6 et 7 des points morts hauts 8 et 9, les deux autres 16 et 17 étant situées de part et d'autre de la surface de cercle 15 et ayant le même rayon que les portions de cercle 10 et 11 des points morts bas 12 et 13. Le patin 3 comporte donc trois chemins d'appui: un central 15, et deux latéraux 16 et 17 de part et d'autre de 15. La figure 6 est une vue en projection d'une came 5 où l'on voit les trois chemins d'appui discontinus 19 pour la partie centrale 15 du patin 3 comprise entre les deux chemins discontinus 20 et 21. Le chemin d'appui 19 est en contact avec la portion de cercle 15, les chemins d'appui 20 et 21 le sont avec les portions 17 et 16. Bien entendu, si le moteur à cames comporte deux ou trois cames pouvant tourner en sens inverse, la tige 2 du piston s'appuie obligatoirement sur un support 22 comportant autant de patins 3 que de nombre de cames 5. D'autres formes de patins pourraient être trouvées sans pour cela sortir du cadre de l'invention dont le seul but est de diminuer les pressions de contact entre les patins et les cames dans le cas d'un moteur thermique à cames. Par ailleurs, nous avons pris comme exemple une came 5 à deux bossages, on pourrait prendre plusieurs bossages pour d'autres cames sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Profil d'un patin 3 s'appuyant sur une came 5 et pivotant autour d'un axe central 4 fixé soit à la tige 2 du piston 1, soit sur un support 22 de cette tige 2 comportant un ou deux ou trois patins suivant le nombre de cames du moteur thermique, la ou les cames possédant une portion de cercle 6 et 7 de chaque côté des points morts hauts 8 et 9, caractérisé en ce que le profil du patin 3 comporte une portion de cercle 15 de même rayon et de même sens que celui de la came, de façon à s'appuyer sur la came par toute sa surface autour des points morts hauts. 2) Profil d'un patin suivant la première revendication dans le cas où le moteur thermique comporte une ou plusieurs cames 5 réalisées par un cercle excentré 18, caractérisé en ce que le profil du patin 3 est une portion de cercle 15 de même rayon et de même sens. 3) Profil d'un patin suivant la première revendication dans le cas où le moteur thermique comprend une ou plusieurs cames 5 comportant des portions de cercle 6 et 7 situées de part et d'autre des points morts hauts 8 et 9, et par d'autres portions de cercle 10 et 11 situées de part et d'autre des points morts bas 12 et 13, caractérisé en ce que le profil du patin 3 comporte une portion de cercle 15 de même rayon que les portions de cercle 6 et 7 des points morts hauts 8 et 9, et deux portions de cercle 16 et 17 de même rayon que les portions de cercle 10 et 1 1 des points morts bas 12 et 13, situées de part et d'autre de la portion de cercle 15. 4) Profil d'un patin 3 suivant la première revendication dans le cas où la came 5 comporte des portions de cercle discontinues 19 situées de part et d'autre des points morts hauts 8 et 9, et deux portions de cercle 21 et 22 discontinues situées de chaque côté des portions de cercle 19 et 20, caractérisé en ce que le profil du patin 3 comporte une portion de cercle 15 de même rayon que les portions de cercle 6 et 7 situées de part et d'autre des points morts hauts 8 et 9, cette portion de cercle 15 étant placée entre deux portions de cercle latérales 16 et 17 de même rayon que les portions de cercle 10 et 1 1 situées de part et d'autre des points morts bas 12 et 13.