Brevet FR2739906A1 — publié le 19970418

VILEBREOUIN DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE MULTICYLINDRE La présente invention concerne les vilebrequins des moteurs à combustion interne multicylindres destinés notamment à équiper les véhicules automobiles. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'étanchéité pour les conduits d'huile de lubrification traversant les vilebrequins. Le vilebrequin ou arbre moteur d'un moteur à combustion multicylindre reçoit la poussée des pistons par l'intermédiaire des bielles et fournit un mouvement rotatif à partir des mouvements rectilignes alternatifs des pistons. Classiquement, le vilebrequin d'un moteur à combustion interne présente des portées d'axe ou tourillons placés en ligne destinées à venir tourner dans des paliers correspondants portés par le bloc-cylindres. Les manetons formant les axes des têtes de bielles sont solidaires des tourillons par des paires de bras s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal du vilebrequin. Le vilebrequin est également pourvu de contrepoids servant à l'équilibrage statique et dynamique des équipages mobiles formés par les différents ensembles maneton-bielle-piston. Chaque contrepoids est porté par au moins l'un des bras supportant le maneton correspondant, à l'opposé de ce dernier par rapport au tourillon. Classiquement, les paliers d'un vilebrequin de moteur à combustion interne sont alimentés en huile sous pression afin d'en opérer une lubrification hydrodynamique. Pour ce faire, l'huile refoulée par la pompe à huile portée par le carter moteur est amenée aux tourillons du vilebrequin à travers des passages appropriés ménagés dans le bloc-cylindres. Cette huile est ensuite amenée aux manetons par des conduits ménagés à travers le vilebrequin et mettant en communication les manetons avec les tourillons. Ces conduits d'amenée d'huile sont généralement réalisés par des perçages traversant les bras du vilebrequin, perçages qu'il est nécessaire de bouchonner pour permettre l'alimentation en huile des manetons. On utilise donc classiquement pour ce faire des bouchons en tôle emboutie ou encore des billes métalliques montée serrées. I1 apparaît toutefois que de tels moyens d'obturation peuvent être chassés de leurs logements sous l'action combinée de la pression hydraulique et des fortes vibrations auxquelles est soumis le vilebrequin en fonctionnement, avec toutes les conséquences que cela peut entraîner. La présente invention a donc pour objet un vilebrequin de moteur à combustion interne remédiant aux inconvénients de l'art antérieur précité en ce qu'il garantit l'étanchéité des conduits d'amenée d'huile et ce, de façon fiable et relativement peu coûteuse. Le vilebrequin selon l'invention est plus particulièrement destiné à équiper un moteur à combustion interne multicylindre, il est constitué par un arbre présentant des tourillons, des manetons réunis aux tourillons par des bras, ces bras étant traversés par des perçages pour permettre le passage de l'huile de lubrification des tourillons aux manetons. Selon l'invention, le vilebrequin pour moteur à combustion interne est caractérisé en ce que les perçages servant à l'alimentation en huile des manetons sont étanchés à leur extrémité débouchante, par des rivets. Selon une autre caractéristique du vilebrequin objet de l'invention, chacun de ces rivets est constitué par un manchon en matériau élastomère et par une tige tronconique destinée à être montée à force à l'intérieur du manchon. Selon une autre caractéristique du vilebrequin objet de l'invention, la tige tronconique est positionnée à l'intérieur du manchon de sorte que son extrémité de plus grand diamètre soit dirigée vers l'intérieur du perçage. Selon une autre caractéristique du vilebrequin objet de l'invention, la tige tronconique est positionnée à l'intérieur du manchon de sorte que son extrémité de plus grand diamètre soit en saillie à l'extérieur de celui-ci. Selon une autre caractéristique du vilebrequin objet de l'invention, le manchon présente une rainure périphérique. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description présentée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue de face en coupe partielle d'un vilebrequin selon l'invention - la figure 2 est une vue de détail de l'extrémité débouchante d'un conduit d'amenée d'huile représentée à la figure 1. Seuls - les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. Pour faciliter la lecture des dessins, les mêmes éléments portent les mêmes références d'une figure à l'autre. On a représenté sur la figure 1 une vue d'un vilebrequin référencé 1, à cinq tourillons et quatre manetons, destiné à équiper un moteur à combustion interne du type à quatre cylindres en ligne. Ce vilebrequin est constitué par un arbre 2 obtenu par fonderie ou par forgeage qui comprend des portées d'axe ou tourillons placés en ligne et destinés à venir tourner dans des paliers correspondant du carter-cylindres non figuré du moteur. Les manetons formant les axes des têtes de bielles sont solidaires de tourillons par des bras s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal du vilebrequin. Par ailleurs, les bras sont munis de contrepoids servant à l'équilibrage statique et dynamique des équipages mobiles formés par les différents ensembles maneton-bielle-piston. On a ainsi, en partant d'une extrémité de l'arbre, un tourillon T1 extrême, puis un tourillon intermédiaire T2, puis un tourillon central T3, puis un tourillon intermédiaire T4 et enfin un tourillon extrême T5. Entre ces 5 tourillons sont disposés 4 manetons, un maneton extrême M1 puis deux manetons intermédiaires M2 et M3 à 180 degrés par rapport au maneton M1 et enfin le maneton extrême M4 dans la même position que le maneton M1. Chaque maneton M1,M2,M3,M4 est réuni aux tourillons adjacents respectivement T1,T2 ; T2,T3 ; T3,T4 T4,T5 par des bras s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de l'arbre 2, respectivement Bll,B12 ; B22,B23 ; B33,B34 ; B44,B45. L'équilibrage des équipages mobiles formés par les différents ensembles maneton-bielle-piston est opéré par huit contrepoids disposés respectivement sur chacun des bras, ces contrepoids étant placés à l'opposé des manetons correspondants par rapport aux tourillons. L'alimentation en huile de lubrification des manetons M1,M2,M3,M4 est assurée au moyen de deux trous cylindriques borgnes C2 et C4 percés à travers le vilebrequin. Le premier perçage formant conduit d'huile C2 s'étend dans le plan axia-l médian du vilebrequin transversalement par rapport à l'axe de ce dernier, depuis l'extrémité de la face latérale externe du bras B11 s'étendant au voisinage du maneton M1 jusqu'au centre du maneton M2 en passant par le centre du maneton M1 et le centre du tourillon T2. Ce perçage C2 communique avec la surface des manetons M1 et M2 et du tourillon T2 par l'intermédiaire de perçages auxiliaires s'étendant radialement.Ainsi, l'huile amenée à travers le bloc-cylindres jusqu'au tourillon T2 est refoulée à travers le conduit C2 jusqu'aux deux manetons collatéraux M1 et M2. Le second perçage C4 s'étend également dans le plan axial médian du vilebrequin, de façon symétrique à C2 par rapport à l'axe du vilebrequin, depuis l'extrémité du bras B33 opposée au contrepoids correspondant jusqu'au centre du maneton M4 en passant par le centre du maneton M3 et le centre du tourillon T4. Ce perçage C4 communique de façon similaire avec la surface des manetons M3 et M4 et du tourillon T4, par l'intermédiaire de perçages auxiliaires s'étendant radialement. Comme on peut le voir sur la figure 2 qui présente plus particulièrement l'extrémité débouchante du perçage C4, les perçages sont obturés à leur extrémité débouchante par des rivets 6. Chaque rivet 6 se compose d'un manchon cylindrique 7 en matériau compressible, de longueur axiale donnée, et d'une tige métallique tronconique 8 de longueur correspondante montée à force à l'intérieur du manchon 7 de sorte que son extrémité de plus grand diamètre, légèrement en saillie hors du manchon, se trouve dirigée vers l'intérieur du perçage. Le montage à force de la tige 8 dans le manchon 7 entraîne la déformation de ce dernier et l'étanchéité à l'huile. Par ailleurs, le montage de la tige 8, grande base tournée vers l'intérieur du perçage, rend le système soumis à la pression hydraulique auto-bloquant. Le montage ainsi réalisé est donc particulièrement résistant et ne peut se libérer du seul fait des vibrations du vilebrequin ou de la pression hydraulique. Pour augmenter encore l'étanchéité du montage en assurant une meilleure répartition de la pression du manchon 7 sur les parois du perçage on peut prévoir de réaliser une rainure périphérique 9 dans le corps du manchon 7. La mise en place du rivet 6 dans le perçage C4, est simple et facilement automatisable. Dans un premier temps, on loge le manchon 7 dont le diamètre initial correspond à l'entrée du perçage C4 et on maintient ce dernier en position par des moyens appropriés, puis dans un second temps on introduit à force la tige tronconique 8 dans le manchon 7 pour comprimer ce dernier contre les parois internes du perçage. Pour faciliter la mise en place de la tige 8, il est possible d'utiliser une tige sensiblement plus longue et de rompre ensuite l'extrémité s'étendant en saillie à l'extérieur du perçage. 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. REVENDICATIONS [1] Vilebrequin pour un moteur à combustion interne multicylindre, constitué par un arbre (2) présentant des tourillons (Tl,T2,T3,T4,T5), des manetons (Ml,M2,M3,M4) réunis auxdits tourillons par des bras (Bll,Bl2,B22,B23,B33,B34,B44,B45), lesdits bras étant traversés par des perçages (C2,C4) pour permettre le passage de l'huile de lubrification des tourillons (T2,T4) aux manetons (Ml,M2,M3,M4), caractérisé en ce que lesdits perçages (C2,C4) sont étanchés à leur extrémité débouchante par des rivets (6). [2] Vilebrequin pour un moteur à combustion interne multicylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits rivets (6) est constitué par un manchon (7) en matériau élastomère et par une tige tronconique (8) destinée à être montée à force à l'intérieur dudit manchon (7). [3] Vilebrequin pour un moteur à combustion interne multicylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite tige (8) est positionnée à l'intérieur dudit manchon (7) de sorte que son extrémité de plus grand diamètre soit dirigée vers l'intérieur du perçage (C4). [4] Vilebrequin pour un moteur à combustion interne multicylindre selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite tige (8) est positionnée à l'intérieur dudit manchon (7) de sorte que son extrémité de plus grand diamètre soit en saillie à l'extérieur dudit manchon. [5] Vilebrequin pour un moteur à combustion interne multicylindre selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit manchon (7) présente une rainure (9) périphérique.