Brevet FR3031773A1 — publié le 20160722

[0001] La présente invention se rapporte à un vilebrequin pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne. [0002] Un vilebrequin pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne comprend : des tourillons de manivelle servant de centre de rotation pour le vilebrequin ; des boutons de manivelle disposés à des positions excentrées par rapport aux tourillons de manivelle correspondants, et auxquels sont accouplées des bielles ; et des bras de manivelle qui raccordent les tourillons de manivelle respectifs aux boutons de manivelle correspondants. [0003] Une rigidité insuffisante des vilebrequins entraîne des vibrations ou analogues durant leur rotation ; par conséquent, on prévoit souvent un renfort partiel des vilebrequins de façon à garantir une rigidité suffisante. Un exemple d'un tel renfort partiel destiné à assurer la rigidité est un vilebrequin décrit dans la publication de demande de brevet japonais numéro 2012472797. Dans le vilebrequin décrit dans 3P 2012- 172797 A, afin d'atténuer la production de vibrations de torsion au niveau des bras de manivelle près d'un volant en raison de vibrations du volant disposé à une extrémité d'arbre du vilebrequin, les bras de manivelle proches du volant sont renforcées partiellement au moyen de parties de renfort partiel de façon à améliorer la rigidité des bras de manivelle. [0004] Il est possible d'assurer une rigidité du vilebrequin en renforçant partiellement le vilebrequin en munissant le vilebrequin d'un renfort partiel. Malheureusement, le fait de prévoir simplement un tel renfort aura plutôt comme résultat d'augmenter le poids du vilebrequin. L'augmentation de poids du vilebrequin entraîne une augmentation du moment d'inertie du vilebrequin, ce qui entraîne des inconvénients comme la détérioration du rendement du carburant et l'augmentation de poids du moteur. Donc, dans la conception des vilebrequins, on souhaite à la fois garantir la rigidité et réduire le poids le plus possible. [0005] La présente invention propose un vilebrequin ayant un poids léger et une grande rigidité. [0006] Le vilebrequin destiné à résoudre les problèmes ci-dessus est un vilebrequin à plat pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne incluant : cinq tourillons de manivelle ; quatre boutons de manivelle ; et huit bras de manivelle. Le quatrième bras de manivelle qui est le bras de manivelle à la quatrième position comptée à partir de l'une des deux extrémités d'arbre du vilebrequin et le cinquième bras de manivelle qui est le bras de manivelle à la cinquième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre sont respectivement pourvus de contrepoids. [0007] Si l'on définit la largeur de chaque bras de manivelle comme la valeur maximale de la dimension du bras de manivelle entre l'axe central du tourillon de manivelle et l'axe central du bouton de manivelle dans une direction orthogonale à un segment de droite s'étendant verticalement en passant par l'axe central du tourillon de manivelle et par l'axe central du bouton de manivelle si le bras de manivelle est vu depuis l'extrémité d'arbre du vilebrequin, la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle est définie de façon à être plus petite que la largeur du deuxième bras de manivelle qui est le bras de manivelle à la deuxième position comptée depuis l'extrémité d'arbre. La largeur de chacun du troisième bras de manivelle qui est le bras de manivelle à la troisième position comptée depuis l'extrémité d'arbre et du sixième bras de manivelle qui est le bras de manivelle à la sixième position comptée depuis l'extrémité d'arbre est définie de façon à être plus grande que la largeur du deuxième bras de manivelle. [0008] La « largeur » décrite ci-dessus dans la configuration mentionnée précédemment exclut la dimension d'une partie en saillie (par exemple, une partie formant bossage ou analogue où se trouve une empreinte ou analogue), qui est une partie en saillie par rapport au bras de manivelle, et qui a peu d'influence sur la rigidité et le poids de ce bras de manivelle. [0009] Le bras de manivelle peut être pourvu d'un contrepoids du côté opposé au bouton de manivelle correspondant par rapport au tourillon correspondant. Comme le bras de manivelle a un poids plus petit de façon à diminuer le moment de rotation de ce bras de manivelle, il permet de réduire davantage le poids et davantage la dimension du contrepoids disposé sur ce bras de manivelle. [0010] La largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle qui sont munis de contrepoids est définie de façon à être inférieure à la largeur du deuxième bras de manivelle. Donc, par comparaison avec le cas où l'on définit la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle de façon qu'elle soit égale à la largeur du deuxième bras de manivelle, la structure proposée permet de réduire le poids de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle. Dans chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle, le poids du bras de manivelle entre le tourillon de manivelle correspondant et le bouton de manivelle correspondant devient plus petit, et ainsi comme mentionné précédemment, la structure proposée permet de réduire le poids de chacun des contrepoids prévus respectivement pour le quatrième bras de manivelle et le cinquième bras de manivelle. En définissant la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle pour qu'elle soit plus petite que la largeur du deuxième bras de manivelle, la structure proposée permet de réduire non seulement le poids de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle, mais aussi le poids de chacun de leurs contrepoids, en réduisant ainsi efficacement le poids du vilebrequin. [0011] Si la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle est définie de façon à être plus petite que la largeur du deuxième bras de manivelle, on détériore la rigidité du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle. [0012] Pour faire face à ceci, dans le vilebrequin pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne, le troisième bras de manivelle qui est un bras de manivelle à la troisième position comptée depuis l'extrémité d'arbre est fixé au bouton de manivelle fixé au quatrième bras de manivelle, et le troisième bras de manivelle et le quatrième bras de manivelle constituent une paire de bras de manivelle qui supporte le bouton de manivelle. De façon similaire, le sixième bras de manivelle qui est un bras de manivelle à la sixième position comptée depuis l'extrémité d'arbre est fixé au bouton de manivelle fixé au cinquième bras de manivelle, et le cinquième bras de manivelle et le sixième bras de manivelle constituent aussi une paire de bras de manivelle qui supporte le bouton de manivelle. [0013] Dans la configuration ci-dessus, la largeur du troisième bras de manivelle apparié avec le quatrième bras de manivelle est définie de façon à être plus grande que la largeur du deuxième bras de manivelle. En conséquence, par comparaison avec le cas où l'on définit la largeur du troisième bras de manivelle pour qu'elle soit égale à la largeur du deuxième bras de manivelle, le troisième bras de manivelle a une plus grande rigidité. Même si la rigidité du quatrième bras de manivelle a diminué, la rigidité du troisième bras de manivelle a augmenté, en supprimant ainsi la détérioration de rigidité globale de la paire de bras de manivelle. Par conséquent, la structure proposée permet de supprimer la détérioration de la rigidité du vilebrequin due à la réduction de poids du quatrième bras de manivelle. [0014] De façon similaire, dans la configuration ci-dessus, la largeur du sixième bras de manivelle apparié avec le cinquième bras de manivelle est définie de façon à être plus grande que la largeur du deuxième bras de manivelle. En conséquence, par comparaison avec le cas où l'on définit la largeur du sixième bras de manivelle pour qu'elle soit égale à la largeur du deuxième bras de manivelle, le sixième bras de manivelle a une plus grande rigidité. Même si la rigidité du cinquième bras de manivelle a diminué, la rigidité du sixième bras de manivelle a augmenté, en supprimant ainsi la détérioration de rigidité globale de la paire de bras de manivelle. Par conséquent, la structure proposée permet de supprimer la détérioration de la rigidité du vilebrequin due à la réduction de poids du cinquième bras de manivelle. [0015] La configuration ci-dessus permet ainsi de réduire le poids du vilebrequin de même que de supprimer la détérioration de rigidité du vilebrequin due à la réduction de son poids ; par conséquent la configuration proposée permet d'obtenir un vilebrequin ayant un poids léger et une grande rigidité. [0016] D'autre part, à mesure que la largeur du bras de manivelle diminue, la rigidité de ce bras de manivelle se détériore. On doit noter que la rigidité du bras de manivelle tend à devenir sensiblement détériorée si la largeur du bras de manivelle devient plus petite que le diamètre du tourillon de manivelle correspondant. Pour faire face à ceci, dans le vilebrequin mentionné précédemment, il est préférable que la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle et du cinquième bras de manivelle soit définie de façon à être plus grande que le diamètre du tourillon de manivelle disposé entre le quatrième bras de manivelle et le cinquième bras de manivelle. [0017] La configuration ci-dessus permet ainsi de supprimer une détérioration significative de la rigidité des bras de manivelle due à une diminution de largeur des bras de manivelle. Dans le vilebrequin mentionné précédemment, il est préférable qu'à la fois le rapport de la largeur du troisième bras de manivelle par rapport à la largeur du quatrième bras de manivelle et le rapport de la largeur du sixième bras de manivelle par rapport à la largeur du cinquième bras de manivelle soient définis de façon à être un rapport identique à l'intérieur d'une fourchette allant de 1,03 à 1,26. [0018] Selon la configuration ci-dessus, par comparaison avec le cas où l'on définit la largeur du troisième bras de manivelle, la largeur du quatrième bras de manivelle, la largeur du cinquième bras de manivelle et la largeur du sixième bras de manivelle pour qu'elles soient toutes les mêmes, le poids du vilebrequin peut ainsi être réduit tout en conservant une rigidité de vilebrequin équivalente à un cas de comparaison. [0019] Dans la configuration ci-dessus, le rapport de la largeur du troisième bras de manivelle par rapport à la largeur du quatrième bras de manivelle désigne un rapport représenté par (H3/H4), si l'on désigne par H4 la largeur du quatrième bras de manivelle et si l'on désigne par H3 la largeur du troisième bras de manivelle. De façon similaire, le rapport de la largeur du sixième bras de manivelle par rapport à la largeur du cinquième bras de manivelle désigne un rapport représenté par (H6/H5), si l'on désigne par H5 la largeur du cinquième bras de manivelle et si l'on désigne par H6 la largeur du sixième bras de manivelle. [0020] L'invention sera bien comprise et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. La description se rapporte aux dessins indiqués ci-après, qui sont donnés à titre d'exemples, où les mêmes repères désignent les mêmes éléments, et dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté montrant une structure d'un vilebrequin selon un mode de réalisation ; à la figure 2, (D2) est une vue en coupe prise suivant la ligne D2- D2 que montre la figure 1, (D3) est une vue en coupe prise suivant la ligne D3-D3 que montre la figure 1, et (D4) est une vue en coupe prise suivant la ligne D4-D4 que montre la figure 1; la figure 3 est un graphique montrant la relation entre le poids total pour un seul cylindre d'un bras de manivelle et d'un bouton de manivelle, et l'asymétrie du bras de manivelle ; et la figure 4 est un graphique montrant les forces agissant sur les tourillons respectifs du vilebrequin. [0021] En se référant aux figures 1 à 4, on va décrire ci-après un mode de réalisation d'un vilebrequin. Comme le montre la figure 1, un vilebrequin 1 du présent mode de réalisation est un vilebrequin à plat pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne. Le vilebrequin est fait d'acier au manganèse qui est l'un des aciers alliés pour utilisation en construction mécanique et il est produit par forgeage. [0022] Une poulie ou analogue utilisée pour entraîner une courroie de distribution ou une courroie de ventilateur est fixée à une extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1 du côté gauche sur le dessin, par exemple. Un volant régularisant le couple sur l'arbre d'un moteur thermique de façon à obtenir une rotation régulière et fixé à une extrémité d'arbre 5 du vilebrequin 1 du côté droit du dessin. [0023] Le vilebrequin 1 est pourvu de cinq tourillons de manivelle (ci-après, appelés des tourillons) servant de centre de rotation du vilebrequin 1. Ci-après, un tourillon à la première position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé premier tourillon 31, un tourillon à la deuxième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé deuxième tourillon 32, un tourillon à la troisième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé troisième tourillon 33, un tourillon à la quatrième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé quatrième tourillon 34, et un tourillon à la cinquième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé cinquième tourillon 35. Chacun des tourillons 31 à 35 a le même diamètre d'arbre. Les axes centraux respectifs des tourillons 31 à 35 sont coaxiaux, et coïncident avec l'axe central de rotation du vilebrequin 1. L'axe central de rotation du vilebrequin 1 configuré comme ci-dessus est appelé, ci-après, axe central des tourillons 3L. [0024] Entre chaque paire de tourillons adjacents 31 à 35, un bouton de manivelle auquel est accouplée une bielle est disposé à une position excentrée par rapport aux deux tourillons adjacents. Ci-après, un bouton de manivelle à la première position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé un premier bouton de manivelle CP1, un bouton de manivelle à la deuxième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé un deuxième bouton de manivelle CP2, un bouton de manivelle à la troisième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé un troisième bouton de manivelle CP3, et un bouton de manivelle à la quatrième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé un quatrième bouton de manivelle CP 4. Chacun des boutons de manivelle CP1 à CP4 a le même diamètre d'arbre. [0025] Puisque le vilebrequin 1 est un vilebrequin à plat, le premier bouton de manivelle CP1 et le quatrième bouton de manivelle CP4 ont la même phase dans la direction de rotation du vilebrequin 1. Donc, l'axe central CS du premier bouton de manivelle CP1 et l'axe central CS du quatrième bouton de manivelle CP4 sont coaxiaux. Dans la direction de rotation du vilebrequin 1, le deuxième bouton de manivelle CP2 a une phase décalée de 180° par rapport à la phase du premier bouton de manivelle CP1, et le troisième bouton de manivelle CP3 a la même phase que la phase du deuxième bouton de manivelle CP2. Par conséquent, l'axe central CS du deuxième bouton de manivelle CP2 et l'axe central CS du troisième bouton de manivelle CP3 sont coaxiaux. [0026] On suppose que les quatre cylindres respectifs du moteur thermique à quatre cylindres en ligne sont appelés premier cylindre, deuxième cylindre, troisième cylindre et quatrième cylindre dans leur ordre d'agencement, qu'une bielle associée au premier cylindre du moteur est accouplée au premier bouton de manivelle CP1, qu'une bielle associée au deuxième cylindre du moteur est accouplée au deuxième bouton de manivelle CP2. Une bielle associée au troisième cylindre du moteur est accouplée au troisième bouton de manivelle CP3, et une bielle associée au quatrième cylindre du moteur est accouplée au quatrième bouton de manivelle CP4. [0027] Les tourillons respectifs 31 à 35 sont accouplées au bouton de manivelle correspondant CP1 à CP4 par huit bras de manivelle. Ci- après, le bras de manivelle à une première position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé premier bras de manivelle Al, le bras de manivelle à une deuxième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé deuxième bras de manivelle A2, le bras de manivelle à une troisième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé troisième bras de manivelle A3, et le bras de manivelle à une quatrième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé quatrième bras de manivelle A4. Le bras de manivelle à une cinquième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé cinquième bras de manivelle A5, le bras de manivelle à une sixième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé sixième bras de manivelle A6, le bras de manivelle à une septième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé septième bras de manivelle A7, et le bras de manivelle à une huitième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre 4 est appelé huitième bras de manivelle A8. [0028] Le premier tourillon 31 et le premier bouton de manivelle CP1 sont accouplés l'un à l'autre par le premier bras de manivelle Al. Le premier bouton de manivelle CP1 et le second tourillon 32 sont accouplés l'un à l'autre par le deuxième bras de manivelle A2. Le deuxième tourillon 32 et le deuxième bouton de manivelle CP2 sont accouplés l'un à l'autre par le troisième bras de manivelle A3. Le deuxième bouton de manivelle CP2 et le troisième tourillon 33 sont accouplés l'un à l'autre par le quatrième bras de manivelle A4. Le troisième tourillon 33 et le troisième bouton de manivelle CP3 sont accouplés l'un à l'autre par le cinquième bras de manivelle A5. Le troisième bouton de manivelle CP3 et le quatrième tourillon 34 sont accouplés l'un à l'autre par le sixième bras de manivelle A6. Le quatrième tourillon 34 et le quatrième bouton de manivelle CP4 sont accouplés l'un à l'autre par le septième bras de manivelle A7. Le quatrième bouton de manivelle CP4 et le cinquième tourillon 35 sont accouplés l'un à l'autre par le huitième bras de manivelle A8. [0029] Le deuxième bras de manivelle A2, le troisième bras de manivelle A3 et le quatrième bras de manivelle A4 ont des formes respectives différentes. Le deuxième bras de manivelle A2 et le septième bras de manivelle A7 sont conformés à la même forme. Le troisième bras de manivelle A3 et le sixième bras de manivelle A6 sont conformés à la même forme. Le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5 sont conformés à la même forme. [0030] En se basant sur des résultats d'essais et de simulations menés antérieurement, la forme de chacun du deuxième bras de manivelle A2 et du septième bras de manivelle A7 a été définie Chaque bras de manivelle, excepté le troisième bras de manivelle de façon à avoir un poids aussi petit que possible tout en garantissant diverses propriétés de rigidité, comme la rigidité à la flexion et la rigidité à la torsion, qui sont exigées de chaque bras de manivelle. [0031] Chaque bras de manivelle excepté le troisième bras de manivelle A3 et le sixième bras de manivelle A6 est pourvu d'un contrepoids du côté opposé au bouton de manivelle correspondant par rapport au tourillon correspondant. Ces contrepoids sont des poids destinés à rétablir l'équilibre par rapport à une force d'inertie de rotation engendrée par les déplacements des pistons et des bielles, et ces contrepoids sont prévus de façon à réduire les forces agissant sur les tourillons respectifs. Ci-après, le contrepoids disposé sur le premier bras de manivelle Al est appelé premier contrepoids CW1, le contrepoids disposé sur le deuxième bras de manivelle A2 est appelé deuxième contrepoids CW2 et le contrepoids disposé sur le quatrième bras de manivelle A4 est appelé quatrième contrepoids CW4. Le contrepoids disposé sur le cinquième bras de manivelle A5 est appelé cinquième contrepoids CW5, le contrepoids disposé sur le septième bras de manivelle A7 est appelé septième contrepoids CW7 et le contrepoids disposé sur le huitième bras de manivelle A8 est appelé huitième contrepoids CW8. [0032] Le quatrième contrepoids CW4 et le cinquième contrepoids CW5 sont conformés à la même forme. Dans le présent mode de réalisation, le premier contrepoids CW1, le deuxième contrepoids CW2, le septième contrepoids CW7 et le huitième contrepoids CW8 ont des formes respectives différentes. Cependant, on peut modifier de façon appropriée la forme de chacun du premier contrepoids CW1, du deuxième contrepoids CW2, du septième contrepoids CW7 et du huitième contrepoids CW8. [0033] La figure 2 montre une vue de face de chaque bras de manivelle vu depuis l'extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1. Plus précisément, la figure 2 (D2) montre une vue de face du deuxième bras de manivelle A2 vu depuis l'extrémité d'arbre 4. La figure 2 (D3) montre une vue de face du troisième bras de manivelle A3 vu depuis l'extrémité d'arbre 4. La figure 2 (D4) montre une vue de face du quatrième bras de manivelle A4 vu depuis l'extrémité d'arbre 4. [0034] Comme le montre la figure 2, ci-après, si l'un des bras de manivelle est vu depuis l'extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1, la largeur du bras de manivelle concerné se définit de façon à être la valeur maximale de la dimension du bras de manivelle à l'intérieur d'une étendue R entre l'axe central des tourillons JL et l'axe central CS du bouton de manivelle dans une direction orthogonale à un segment de droite CL s'étendant verticalement en passant par l'axe central des tourillons JL et par l'axe central CS du bouton de manivelle. [0035] Donc, comme le montre la figure 2 (D2), si le deuxième bras de manivelle A2 est vu depuis l'extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1, la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2 se définit de façon à être la valeur maximale de la dimension du deuxième bras de manivelle A2 dans l'étendue R entre l'axe central des tourillons JL et l'axe central CS du premier bouton de manivelle CP1 dans la direction orthogonale au segment de droite CL s'étendant verticalement en passant par l'axe central des tourillons JL et par l'axe central CS du premier bouton de manivelle CP1. Comme mentionné précédemment, le deuxième bras de manivelle A2 et le septième bras de manivelle A7 ont la même forme, et ainsi la largeur H7 du septième bras de manivelle A7 et la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2 sont les mêmes. [0036] Comme le montre la figure 2 (D3), si le troisième bras de manivelle A3 est vu depuis l'extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1, la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 se définit de façon à être la valeur maximale de la dimension du troisième bras de manivelle A3 dans l'étendue R entre l'axe central des tourillons JL et l'axe central CS du deuxième bouton de manivelle CP2 dans la direction orthogonale au segment de droite CL s'étendant verticalement en passant par l'axe central des tourillons JL et par l'axe central CS du deuxième bouton de manivelle CP2. Comme mentionné précédemment, le troisième bras de manivelle A3 et le sixième bras de manivelle A6 ont la même forme, et ainsi la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 et la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 sont les mêmes. [0037] De plus, comme le montre la figure 2 (D4), site quatrième bras de manivelle A4 est vu depuis l'extrémité d'arbre 4 du vilebrequin 1, la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 se définit de façon à être la valeur maximale de la dimension du quatrième bras de manivelle A4 dans l'étendue R entre l'axe central des tourillons 31_ et l'axe central CS du deuxième bouton de manivelle CP2 dans la direction orthogonale au segment de droite CL s'étendant verticalement en passant par l'axe central des tourillons 31_ et par l'axe central CS du deuxième bouton de manivelle CP2. Comme mentionné précédemment, le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5 ont la même forme, et ainsi la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 et la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 sont les mêmes. Chaque largeur mentionnée précédemment des bras de manivelle exclut la dimension d'une partie en saillie B (par exemple, une partie formant bossage ou analogue où se trouve une empreinte ou analogue), représentée par un trait mixte à deux points à la figure 2 (D4), qui est une partie en saillie par rapport au bras de manivelle, et qui a peu d'influence sur la rigidité et le poids du bras de manivelle. [0038] En ce qui concerne chaque largeur des bras de manivelle telle que définie ci-dessus, dans le présent mode de réalisation, chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus petite que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Comme le montre la figure 2 (D4) chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus grande que le diamètre T du troisième tourillon 33 disposé entre le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5. [0039] Chacune de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 et de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 est définie de façon à être plus grande que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. À la fois le rapport de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4, c'est-à-dire le rapport représenté par (H3/H4), et le rapport de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5, c'est-à-dire le rapport représenté par (H6/H5) sont définis de façon à être des rapports identiques à l'intérieur d'une fourchette allant de 1,03 à 1,26. [0040] Comme mentionné précédemment, le vilebrequin 1 est constitué de façon à inclure les bras de manivelle ayant des largeurs différentes, et à obtenir ainsi les effets suivants. Plus précisément, comme on réduit le poids du bras de manivelle auquel on s'intéresse de façon à diminuer le moment de rotation du bras de manivelle, la structure proposée permet de réduire davantage le poids et davantage les dimensions du contrepoids disposé sur le bras de manivelle. Chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 pourvu du quatrième contrepoids CW4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 pourvu du cinquième contrepoids CW5 est définie de façon à être plus petite que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Donc, par comparaison avec le cas dans lequel on définit chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 de façon à être égale à la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2, la structure proposée permet de réduire le poids de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5. [0041] Comme le montre la figure 2, on a diminué la largeur du bras de manivelle auquel on s'intéresse dans l'étendue R entre l'axe central des tourillons 31_ et l'axe central CS du bouton de manivelle ; par conséquent, dans le quatrième bras de manivelle A4, le poids entre le troisième tourillon 33 et le deuxième bouton de manivelle CP2 a diminué. En conséquence, comme mentionné ci-dessus, le poids du quatrième contrepoids CW4 disposé sur le quatrième bras de manivelle A4 peut aussi être réduit. De façon similaire, dans le cinquième bras de manivelle A5, le poids entre le troisième tourillon 33 et le troisième bouton de manivelle CP3 a diminué. En conséquence, comme mentionné précédemment, le poids du cinquième contrepoids CW5 disposé sur le cinquième bras de manivelle A5 peut aussi être réduit. [0042] En définissant chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 pour qu'elle soit plus petite que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2, la structure proposée permet de réduire non seulement le poids de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5, mais aussi le poids de chacun des contrepoids disposés sur les bras de manivelle respectifs. Par conséquent, la structure proposée permet de réduire efficacement le poids du vilebrequin 1. [0043] Si l'on définit la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 de façon qu'elle soit plus petite que la largeur du deuxième bras de manivelle A2 on détériore la rigidité du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 par comparaison avec le cas dans lequel on définit la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 pour qu'elle soit égale à la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. [0044] Pour faire face à ceci, dans le vilebrequin 1, le troisième bras de manivelle A3 est fixé au deuxième bouton de manivelle CP2 qui est fixé au quatrième bras de manivelle A4, et le troisième bras de manivelle A3 et le quatrième bras de manivelle A4 constituent une paire de bras de manivelle qui supporte le deuxième bouton de manivelle CP2. De façon similaire, le sixième bras de manivelle A6 est fixé au troisième bouton de manivelle CP3 qui est fixé au cinquième bras de manivelle A5, et le cinquième bras de manivelle A5 et le sixième bras de manivelle A6 constituent une paire de bras de manivelle qui supporte le bouton de manivelle CP3. [0045] La largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 apparié avec le quatrième bras de manivelle A4 est définie de façon à être plus grande que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Donc, par comparaison avec le cas dans lequel on définit la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 pour qu'elle soit égale à la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2, le troisième bras de manivelle A3 a une plus grande rigidité. Même si la rigidité du quatrième bras de manivelle A4 a diminué, la rigidité du troisième bras de manivelle A3 a augmenté, en supprimant ainsi la détérioration de la rigidité globale de la paire de bras de manivelle. En conséquence, la structure proposée permet de supprimer la détérioration de la rigidité du vilebrequin 1 due à la réduction de poids du quatrième bras de manivelle A4. [0046] De façon similaire, la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 apparié avec le cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus grande que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Donc, par comparaison avec le cas dans lequel on définit la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 pour qu'elle soit égale à la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2, le sixième bras de manivelle A6 a une plus grande rigidité. Même si la rigidité du cinquième bras de manivelle A5 a diminué, la rigidité du sixième bras de manivelle A6 a augmenté, en supprimant ainsi la détérioration de la rigidité globale de la paire de bras de manivelle. En conséquence, la structure proposée permet de supprimer la détérioration de la rigidité du vilebrequin 1 due à la réduction de poids du cinquième bras de manivelle A5. [0047] De même, comme la largeur du bras de manivelle auquel on s'intéresse a diminué, la rigidité du bras de manivelle a diminué. On doit noter que la rigidité du bras de manivelle tend à diminuer significativement si la largeur du bras de manivelle devient plus petite que le diamètre du tourillon correspondant Pour faire face à ceci, comme mentionné précédemment, dans le vilebrequin 1 selon le présent mode de réalisation, chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus grande que le diamètre T du troisième tourillon 33 disposé entre le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5. Par conséquent, la structure proposée permet de supprimer la détérioration significative de la rigidité du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 due au fait de définir chaque largeur du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 pour qu'elle soit plus petite que la largeur du deuxième bras de manivelle A2. [0048] La figure 3 montre un résultat d'essais concernant un changement de poids du vilebrequin 1 pour un seul cylindre si l'on change le rapport de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 (H3/H4) sous la condition d'assurer une rigidité du vilebrequin équivalente à la rigidité du vilebrequin obtenue en définissant chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 pour qu'elles soient égales à la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. « L'asymétrie » que montre la figure 3 définit le rapport mentionné précédemment de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4. Le « poids pour un seul cylindre » que montre le graphique de la figure 3 désigne le poids du vilebrequin 1 correspondant au deuxième cylindre, plus précisément, la valeur totale des poids respectifs du troisième bras de manivelle A3, du quatrième bras de manivelle A4, du quatrième contrepoids CW4 et du deuxième bouton de manivelle CP2. Le « poids de comparaison W1 » que montre le graphique de la figure 3 est un exemple de comparaison relatif au vilebrequin 1 de la présente invention, et correspond à un « poids pour un seul cylindre » dans lequel « l'asymétrie est de 1 », c'est-à-dire que le quatrième bras de manivelle A4 et le troisième bras de manivelle A3 ont la même forme, et que la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 sont les mêmes. [0049] Comme le montre la figure 3, si l'asymétrie était dans une fourchette de plus de « 1 » et pas plus de « 1,14 », à mesure que l'asymétrie devenait plus grande, le « poids pour un seul cylindre » devenait plus petit que le poids de comparaison W1. Si l'asymétrie devenait supérieure à « 1,14 », le « poids pour un seul cylindre » qui avait été sur une tendance à la diminution se mettait à augmenter, et si l'asymétrie augmentait davantage pour dépasser le voisinage de « 1,29 », le « poids pour un seul cylindre » devenait plus grand que le poids de comparaison W1. [0050] Le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5 avaient la même forme, et le troisième bras de manivelle A3 et le sixième bras de manivelle A6 avaient également la même forme. Par conséquent, le résultat d'essais que montre la figure 3 était équivalent à un changement de poids du vilebrequin 1 pour un seul cylindre dans le cas du changement du rapport (H6/H5) de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5. Le « poids pour un seul cylindre », dans ce cas, est le poids du vilebrequin 1 correspondant au troisième cylindre, plus précisément, la valeur totale des poids respectifs du cinquième bras de manivelle A5, du sixième bras de manivelle A6, du cinquième contrepoids CW5 et du troisième bouton de manivelle CP3. [0051] En considérant le résultat d'essais que montre la figure 3, dans le vilebrequin 1 du présent mode de réalisation, à la fois le rapport (H3/H4) de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4, et le rapport (H6/H5) de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 sont définis de façon à être le même rapport dans la fourchette de 1,03 à 1,26. Par comparaison avec le cas où l'on définit les largeurs respectives du troisième bras de manivelle, du quatrième bras de manivelle, du cinquième bras de manivelle et du sixième bras de manivelle pour qu'elles soient les mêmes, la structure proposée permet de réduire le poids du vilebrequin 1 tout en maintenant la rigidité du vilebrequin 1 pour qu'elle soit équivalente au cas de comparaison. [0052] Le troisième tourillon 33 du vilebrequin 1 est fixé au quatrième bras de manivelle A4 et au cinquième bras de manivelle A5. Le deuxième bouton de manivelle CP2 est fixé au quatrième bras de manivelle A4, et le troisième bouton de manivelle CP3 est fixé au cinquième bras de manivelle A5. Donc, la force agissant sur le deuxième bouton de manivelle CP2 et la force agissant sur le troisième bouton de manivelle CP3 agissent toutes les deux sur le troisième tourillon 33. Comme mentionné précédemment, dans le vilebrequin à plat 1, le bouton de manivelle CP2 et le bouton de manivelle CP3 ont la même phase dans la direction de rotation du vilebrequin 1. Donc, les deux forces agissent sur le troisième tourillon 33 dans la même direction. [0053] Par conséquent, comme le montre la figure 4, dans le vilebrequin à plat 1, la force agissant sur le troisième tourillon 33 devient plus grande que la force agissant sur chacun des autres tourillons. Afin de réduire autant que possible la plus grande force agissant sur le troisième tourillon 33, le quatrième contrepoids CW4 disposé sur le quatrième bras de manivelle A4, et le cinquième contrepoids CW5 disposé sur le cinquième bras de manivelle A5 sont définis de façon à être plus grands que le contrepoids de chacun des autres bras de manivelle. [0054] Le diamètre de la matière de départ du vilebrequin 1 avant forgeage se définit en fonction de la dimension maximale dans la direction radiale du vilebrequin 1 après forgeage ; par conséquent, les dimensions du quatrième contrepoids CW4 et du cinquième contrepoids CW5 sont souvent un facteur pour déterminer le diamètre de la matière de départ du vilebrequin 1. [0055] Au vu de ceci, comme mentionné précédemment, dans le vilebrequin 1 du présent mode de réalisation, en réduisant le poids de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5, la structure proposée permet de réduire le poids de chacun du quatrième contrepoids CW4 et du cinquième contrepoids CW5. Donc, la structure proposée permet de diminuer les dimensions du quatrième contrepoids CW4 et du cinquième contrepoids CW5. En conséquence, on peut diminuer le diamètre de la matière de départ du vilebrequin 1 avant forgeage, en réduisant ainsi le coût de fabrication du vilebrequin 1. [0056] Selon le présent mode de réalisation mentionné précédemment, on peut obtenir les effets avantageux suivants. (1) Chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus petite que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Chacune de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 et de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 est définie de façon à être plus grande que la largeur H2 du deuxième bras de manivelle A2. Par conséquent, la structure proposée permet de réduire le poids du vilebrequin 1 de même que de supprimer la détérioration de la rigidité du vilebrequin 1 due à la réduction de son poids, en obtenant ainsi le vilebrequin 1 ayant un poids léger et une grande rigidité. [0057] (2) Chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est définie de façon à être plus grande que le diamètre T du troisième tourillon 33 disposé entre le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5. Par conséquent, la structure proposée permet de supprimer la détérioration significative de la rigidité de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5 due à la diminution de la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5. [0058] (3) À la fois le rapport (H3/H4) de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4, et le rapport (H6/H5) de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 sont définis de façon à être le même rapport à l'intérieur de la fourchette de 1,03 à 1,26. Par conséquent, par comparaison avec le cas où l'on définit les largeurs du troisième bras de manivelle A3 au sixième bras de manivelle A6 pour qu'elles soient les mêmes, la structure proposée permet de réduire le poids du vilebrequin 1 tout en maintenant la rigidité du vilebrequin 1 pour qu'elle soit équivalente à celle du cas de comparaison. [0059] (4) Dans le vilebrequin à plat 1, les dimensions de chacun du quatrième contrepoids CW4 disposé sur le quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième contrepoids CW5 disposés sur le cinquième bras de manivelle A5 peuvent être réduites, en obtenant ainsi une réduction du coût de fabrication du vilebrequin 1. [0060] Le présent mode de réalisation peut être modifié et réalisé comme suit. - Chacune de la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4 et de la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 peut être définie de façon à être plus grande que le diamètre T du troisième tourillon J3 disposé entre le quatrième bras de manivelle A4 et le cinquième bras de manivelle A5. Dans ce cas, il est aussi possible d'obtenir les effets avantageux excepté en ce qui concerne le point (2). [0061] - À la fois le rapport (H3/H4) de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4, et le rapport (H6/H5) de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 sont définis de façon à être le même rapport, et les rapports peuvent être définis de façon à être des rapports différents. [0062] - Chacun du rapport (H3/H4) de la largeur H3 du troisième bras de manivelle A3 par rapport à la largeur H4 du quatrième bras de manivelle A4, et du rapport (H6/H5) de la largeur H6 du sixième bras de manivelle A6 par rapport à la largeur H5 du cinquième bras de manivelle A5 est défini de façon à avoir une valeur à l'intérieur de la fourchette de 1,03 à 1,26. Comme variante de cette configuration, chacun des rapports peut être défini de façon à avoir une valeur à l'extérieur de la fourchette de 1,03 à 1,26 dès lors que le poids du vilebrequin 1 peut être réduit et que la détérioration de la rigidité du vilebrequin 1 due à la réduction de son poids est annulée. [0063] - Il peut être configuré pour donner à chacun du troisième bras de manivelle A3 et du sixième bras de manivelle A6 un poids de manivelle assez petit pour ne pas compenser l'effet de réduction de poids obtenu en diminuant la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle A4 et du cinquième bras de manivelle A5. [0064] Le vilebrequin 1 est typiquement fait d'un acier au manganèse, mais il pourrait aussi être fait d'un autre acier allié pour construction mécanique. Dans un tel cas, on pourrait utiliser les aciers alliés suivants un acier au chrome, un acier au chrome-manganèse, un acier au vanadium, un acier de décolletage avec ou sans plomb et un acier de décolletage avec ou sans soufre. Dans ces aciers alliés pour construction mécanique, il est préférable d'utiliser un acier allié ayant une teneur en carbone de 0,5 % ou moins. Le vilebrequin 1 pourrait aussi être fait d'un acier au carbone pour construction mécanique. [0065] Le vilebrequin 1 est typiquement réalisé par forgeage, ou par moulage. REVENDICATIONS1. Vilebrequin à plat pour un moteur thermique à quatre cylindres en ligne, le vilebrequin (1) comprenant : cinq tourillons de manivelle (31 à 35) ; quatre boutons de manivelle (CP1 à CP4) ; huit bras de manivelle (Al à A8) incluant : le deuxième bras de manivelle (A2) qui est un bras de manivelle à la deuxième position comptée à partir de l'une (4) des deux extrémités d'arbre du vilebrequin (1) ; le troisième bras de manivelle (A3) qui est un bras de manivelle à la troisième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre (4) du vilebrequin (1) ; le quatrième bras de manivelle (A4) qui est un bras de manivelle à la quatrième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre (4) du vilebrequin (1), le quatrième bras de manivelle (A4) incluant un contrepoids (CW4) ; le cinquième bras de manivelle (A5) qui est un bras de manivelle à la quatrième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre (4) du vilebrequin (1), le cinquième bras de manivelle (A5) incluant un contrepoids (CW5) ; le sixième bras de manivelle (A6) qui est un bras de manivelle à la sixième position comptée à partir de l'extrémité d'arbre (4) du vilebrequin (1), ledit vilebrequin (1) étant caractérisé en ce que : chacun du quatrième bras de manivelle (A4) et du cinquième bras de manivelle (A5) a une largeur plus petite que la largeur (H2) du deuxième bras de manivelle (A2) ; chacun du troisième bras de manivelle (A3) et du sixième bras de manivelle (A6) a une largeur plus grande que la largeur (H2) du deuxième bras de manivelle (A2) ; et la largeur de chaque bras de manivelle est la valeur maximale de la dimension du bras de manivelle entre l'axe central (3L) du tourillon de manivelle et l'axe central (CS) du bouton de manivelle dans une direction orthogonale à un segment de droite s'étendant verticalement en passantpar l'axe central du tourillon de manivelle et par l'axe central du bouton de manivelle lorsque le bras de manivelle est vu depuis l'extrémité d'arbre du vilebrequin (1). 2. Vilebrequin (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la largeur de chacun du quatrième bras de manivelle (A4) et du cinquième bras de manivelle (A5) est plus grande que le diamètre (T) du tourillon de manivelle (33) disposé entre le quatrième bras de manivelle (A4) et le cinquième bras de manivelle (A5). 3. Vilebrequin (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à la fois le rapport (H3/H4) de la largeur (H3) du troisième bras de manivelle (A3) par rapport à la largeur (H4) du quatrième bras de manivelle (A4) et le rapport (H6/H5) de la largeur (H6) du sixième bras de manivelle (A6) par rapport à la largeur (H5) du cinquième bras de manivelle (A5) sont définis de façon à être le même rapport à l'intérieur d'une fourchette de 1,03 à 1,26.