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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX VILBREQUINS.
L'invention est relative à un vilbrequin avec un nombre quelconque de coudes équilibrés et des roulements anti-friction aux différents appuis (paliers de bielle et paliers principaux). Les vilbrequinq connus sont constitués en plusieurs parties pour permettre la mise en place du roulement de la bielle ou pour pouvoir monter également les roulements dans les paliers principaux dans le cas de vilbrequins à plusieurs coudes. Ce mode de constitution rend la fabrication du vilbrequin onéreux et ne permet pas d'obtenir la précision nécessaire,
On connaît également des vilbrequins équilibrés en une pièce mais dans ce cas on est obligé, pour pouvoir monter les roulements, de constituer la bielle en plusieurs parties ce qui ne permet également pas, dans ce cas, d'obtenir un fonctionnement correct du roulement de la bielle.
L'invention a pour but de permettre l'usage de vilbrequin en une pièce, avec un nombre de coudes quelconques, et de bielles en une seule pièce ou de bagues fermées pour les paliers principaux, de permettre, en même temps, l'usage de roulements anti-friction tout en assurant, en supplément, un guidage convenable de toutes les parties des paliers dans le sens radial et axial.
A cet effet, l'invention consiste, principalement, à constituer le vilbrequin, exception faite des masses d'équilibrage, en une seule pièce, à faire agir directement les rouleaux ou éléments analogues des roulements sur les appuis (manetons, tourillons des paliers principaux) et à dimensionner et constituer les bagues des paliers principaux, les yeux des têtes de bielle ainsi que les bagues de guidage ou les bagues à rouleaux des paliers principaux ou les bagues de guidage ou les bagues à rouleaux des bielles par rapport aux flasques du vilbrequin, de manière telle que ces bagues et yeux puissent passer sur les différents coudes, pour être montés sur lesdits appuis.
Il est ainsi possible de fabriquer à l'aide de moyens simples des vil-
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àrequi-is qui ont une valeur pratique élevée, qui sont munis de rouleaux cylindriques ordinaires logés dans des cages à râteaux cylindriques ou dans des coquilles flottantes., de coussinet et qui comportent n'importe quel nombre
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voulu, d"appuis et de masses équilibrantes.
Plus particulièrement, conformément à l'invention, on fait compor- ter aux vilbrequins, spécifiés au début et munis ou non de masses équilibrantes, un :ambre quelconque de paliers de bielle, de paliers principaux et de
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masses équilibrantes, on munit les flasques de vilbrequins ainsi que les masses d-inertie ou d'équilibrage consistant en une ou plusieurs pièces, de faces de serrage, d'emmanchement ou d'appui disposées excentriquement, on fait comporter aux appuis des têtes de bielle fermées et des bagues exté-
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rieurs fermées (pour les paliers principaux), des rouleaux cylindriques, des cages s'iirjriques ou des coquilles flottantes de coussinet, ces parties de pâlie:- <....8.:i.Y'-;
puisées directement, aux endroits ail se trouvent les appuis, par des 0:"",3.11e3 de guidage ayant été passés sur les manetons et les tourillons , pm::.: G-,-;:,'e placés entre les flasques du vilbzequin
Conformément à l'invention, on constitue les organes de guidage des roulements par des rondelles ou bagues (bagues élastiques) fendues ou non,
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ces organes, c#..m.e expliqué devantage ci-après, formant des parties constitutives importantes du vilbrequin.
Ils sont passés sur les coudes afin d'être amenés aur. endroits où se trouvent les appuis pour guider axialement les parties des palïexs vec toute la précision voulue
Pour pouvoir amener à leur place les rouleaux cylindriques ou leurs cages en plusieurs pièces, ou encore les coquilles flottantes et fendues des coussinets aux endroits où se trouvent les appuis, on donne aux
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manetons et aux toewillons des paliers principaux un diamètre tel qu'ils dépasse's. ra-jialement au-delà des flasques du vilbrequin, conformément à une autre car3.ct,éristique de l'invention.
On fait comporter aux flasques des faces de serrage, d'emmanchement ou d'appui pour les masses équilibrantes embouties, pressées ou coulées en une ou plusieurs pièces, ces faces se trouvant sur deux circonférences de
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cercle cloi-t le centre est celui du maneton ou du tourillon de palier principal, de sorts Ç:,-:1'on obtient ainsi une fabrication simple du vilbrequin et une mise en place aisée des têtes de bielle, des bagues de paliers principaux et des bagues de guidage des paliers.
Le dessin ci-annexé montre, à titre d'exempts, deux modes de réalisaticn fie l'invention.
La fig. 1 montre, en vue de côté (parties en coupe) un vilbrequin avec coude unique et avec un roulement à rouleaux cylindriques ordinaire, deux masnes d'équilibrage et des organes de guidage portés par le maneton,
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ce vilbre--?-dn étant établi selon l'invention.
La fige :2 montre, en élévation (parties arrachées), le dispositif de la fig. 1. les figs. 3 et 4 montrent, respectivement, en vue de côté (parties en coupe) et en élévation, une partie d'un vilbrequin avec plusieurs coudes et avec roulements à rouleaux et des masses d'équilibrage,ce vilbrequin étant également établi selon l'invention.
Pour le mode de réalisation des figs. 1 et 2, on désigne par 1
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le vilbrequin, par 2 la bielle, par 3a et 3b les masses équilibrantes, par 4a et 4b les organes de guidage, par 5 les rouleaux cylindriques du roulement anti-friction et par 6a et 6b les éléments qui empêchent le déplacement angulaire des organes de guidage 4a et 4b.
Les fig. 1 et 2 montrent que la bielle 2 et les rouleaux cylindri- ques 5 sont guidés latéralement, c'est-à-dire axialement, par les deux organes de guidage 4a et 4b, de sorte que le guidage peut avoir tome précision voulue.
Pour que les rouleaux 5 puissent être mis en place, on donne au maneton
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if et, dans le cas d'un vilbrequin à plusieurs coudes (figs. 3 et 4),égale- ment au tourillon des paliers principaux, un diamètre tel qu'ils débordent sur les flasques le et Id dans le sens de leur largeur et à leur extrémité libre, ce qui permet d'engager, par le côté, les rouleaux cylindriques 5 'ain- si que les cages fendues transversalement de ces rouleaux ou les coquilles flottantes et fendues transversalement de coussinet, entre le maneton lf et la tête de bielle ou entre le tourillon et les bagues fermées du palier prin- cipal (figs. 3 et 4).
Les organes de guidage 4a et 4b comportent, pour cet exemple, une ouverture allongée, visible sur la fige 2. La plus grande longueur de cette ouverture est suffisamment grande pour que les organes 4a et 4b puissent être engagés et passés, dans le sens de cette longueur, sur les coudes du vilbre- quin mais l'ouverture est, d'autre part, suffisamment petite dans le sens susinaiqué pour que les facesterminales desrouleaux cylindriques 5 soient sûrement guidés, ce qui est obtenu, comme visible sur la fig. 2, par le recouvrement par les organes de guidage 4b, d'une partie de la face terminale adjacente de ces rouleaux 5.
Dans le sens de sa plus petite longueur, l'ou- -verture des organes de guidage 4a et 4b a une forme montrée sur la fig. 2 en partie par des traits pleins et en partie par des traits interrompus et elle est suffisamment étroite pour que les organes de guidage 4a et 4b soient maintenus dans le sens axial, dans les rainures la (non visibles) et 1b du vilbrequin et, dans le sens radial, par la petite encoche 4c, ce qui a lieu quand les organes de guidage ont été passés complètement sur les flasques lc et Id et quand on les a fait tourner d'un angle de 90 .
Les organes de guidage 4a et 4b ont un pourtour circulaire ou à peu près circulaire, comme montré en traits pleins et en traits interrompus sur la fig. 2, et ils prennent appui, par une partie périphérique aplatie 4d, sur des lames 6a et 6b maintenues en place par des vis 6c et 6d, pour em- pcher la rotation de ces organes.
Les masses équilibrantes 3a et 3b sont fixées sur des faces de serrage et contre des collets de retenue des flasques lc et ld et elles comportent des ouvertures 3c (fig. 2) par lesquelles du lubrifiant a accès aux paliers. Les collets et les faces de serrage le se trouvent sur un arc de cercle ou sur une surface cylindrique dont le centre est confondu avec l'axe du maneton lf alors que les collets et les faces de serrage lg se trouvent sur des arcs de cercle ou sur des surfaces cylindriques dont le centre est confondu avec l'axe des tourillons lh et li, les deux faces le et lg étant usinées à partir des centres susdits.
Les faces de serrage et les collets de retenue le et lg, formés de la manière susindiquée sur les flasques lc et ld, permettent, d'une part, le passage de la tête de la bielle 2 et des organes de guidage 4a et 4b et fournissent d'autre part, un moyen économique pour fabriquer le vilbrequin tout en empêchant, en même temps, un mouvement angulaire relatif des masses d'équilibrage 3a et 3b.
Les lames 6a et 6b,montrées également sur la fige ,2 par des traits interrompus, sont disposées entre les flasques le et ld et procurent, par leurs vis 6c et 6d, une sécurité supplémentaire pour les masses équilibran- tes 3a et 3b et empêchent la rotation relative des organes de guidage 4a et 4b, comme déjà indiqué plus haut. Les organes de guidage peuvent également être maintenus en place par les masses d'inertie ou d'équilibrage, par le vilbrequin ou par la bielle ou encore par la cage des rouleaux cylindriques ou par tous ces éléments à la fois, cesorganes de guidage eux-mêmes pouvant former une partie de la masse d'inertie ou d'équilibrage.
Le vilbrequin en une pièce, tel que décrit plus haut, et montré à titre d'exemple sur les figs. 1 et 2, peut être fabriqué avec une très grande précision et permet d'écarter tous les inconvénients des dispositifs connus.
Les rouleaux cylindriques 5 peuvent être remplacés par une coquille flottante d'un coussinet lisse, cette coquille étant fendue transversalement
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et étamt, comme les rouleaux 5 guidés latéralement, en même temps que la bielle 2. tout en peuvant tourner sur le maneton if et dans la bielle 2. On con- naît Les avantages des coquilles flottantes, de sorte qu'il est inutile d'y insister davantage.
Les rouleaux cylindriques 5 peuvent également être logés dans une cage en plusieurs pièces, qui est guidée par les organes de guidage 4a et 4b.
Les rouleaux 5 peuvent, en outre, être guidés dans une gorge prévue sur le maneton If, l'introduction des rouleaux 5 dans cette gorge se faisant par le mode de montage bien connu pour des roulements anti-friction. Des moyens auxi- liaires, pour conserver l'écartement tangentiel convenable entre les rouleaux 5, sont guidés par les organes de guidage 4a et 4b. Ceci peut se faire, par exemple, en intercalant des rouleaux d'écartement entre les rouleaux cylindri- que--- Le s faces terminales des rouleaux d' écartement étant guidées par les organes de guidage 4a et 4b.
L'exemple, montré sur les figs. 3 et 4, correspond à une partie d'un villamquin à plusieurs coudes avec des paliers principaux et des cages à rouleatut, On désigne par 7 le vilbrequin, par 8 la bielle, par 9 la bague externe du palier principal, par 10a et lOb les masses d'équilibrage, par lia et 110 (les organes de guidage prévus au maneton et par 12a et 12b des organes de guidage prévus au palier principal. On désigne par 13a et 13b les moitiés de la cage du palier de la bielle, par 14a et 14b les moitiés de la cage du palier principal et par 15 les rouleaux cylindriques.
Pour cet exemple, les organes de guidage lla et llb, 12a et 12b sont forcés par des bagues élastiques fendues. Ces bagues sont logées dans des rainures 13c et 13d, ménagées dans les moitiés 13a et 13b de la cage, qui sont introduites par le cote, et assurent le guidage de la bielle 8. Les moitiés de cage 13a et 13b, qui guident les rouleaux 15 par l'intérieur, sont mainternes, par leurs faces externes, entre les flasques 7a et 7b. La même constitution est adoptée pour le palier principal, constitué par la bague externe 9, e tc.
Les masses d'équilibrage 10a et 10b sont fixées, d'une manière qui ressemble celle représentée par les figs. 1 et 2, sur les faces de serrage, 7c. 7d, 7e et 7f par des vis 7g et 7h et des pièces de serrage 7i et 7k qui maintiennent également les masses d'équilibrage dans le sens latéral.
Ces masses, pour atteindre leur endroit de fixation, peuvent passer sur tous les coudes et appuis du vilbrequin.
Pour les deux exemples de réalisation décrits plus haut, on constitue les masses d'inertie ou d'équilibrage, y compris le balourd, en une matière qui peut être usinée, en totalité ou en partie, sans former des copeaux jusqu'à avoir les dimensions nécessaires au montage. Il est également à noter que les faces de serrage et d'appui, prévues sur les flasques et sur les masses d'inertie et d'équilibrage, sont disposées de manière telle que les forces créées par le serrage soient orientées de façon que l'axe théorique du vilbrequin ne soit pas courbé. Les masses d'inertie et d'équilibrage peuvent également être utilisées indirectement ou directement pour maintenir en place les pièces des paliers.
En plus de la subdivision des cages dans le sens latéral, il peut également être avantageux de subdiviser la cage, en supplément, suivant un plan perpendiculaire à son axe. En pratique, il est notamment à peine possible de mouler le maneton If du vilbrequin (fig. 1) de manière qu'il soit exactement cylindrique.
De même, il est impossible de donner à l'oeil de la tête de bielle, dans laquelle travaillent les rouleaux cylindriques, (bielle 2), une forme exactement cylindrique. On doit donc tenir compte du fait que le maneton % et l'oeil de la tête de bielle deviennent coniques au cours de la fabrication,c'est-à-dire que le maneton lf a, d'un coté, un diamètre plus grand que de l'autre côté, de sorte que la longueur du pourtour au maneton est plus petite au plus petit diamètre et qu'elle est plus grande au plus grand diamètre. Les rouleaux cylindriques roulent donc, sur l'extrémité plus
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mince à une vitesse beaucoup plus grande autour du maneton qu'autour de 1' extrémité plus épaisse pour la raison que les trajets ont des longueurs dif- férentes.
Si la cage n'était pas subdivisée dans le sens axial, elle subi- rait une déformation qui pourrait être la cause de sa rupture. Mais comme la cage est subdivisée axialement; la vitesse périphérique de l'une des moitiés de la cage est celle qui correspond à l'extrémité mince du maneton et la vi- tesse de l'autre moitié est celle qui correspond à l'extrémité épaisse du maneton . Les deux moitiés de la cage peuvent donc se compenser en ce qui concerne leurs vitesses..