EP0052387A1 - Motor with at least one linear-translationpiston and wobble plate - Google Patents
Motor with at least one linear-translationpiston and wobble plate Download PDFInfo
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- EP0052387A1 EP0052387A1 EP81201149A EP81201149A EP0052387A1 EP 0052387 A1 EP0052387 A1 EP 0052387A1 EP 81201149 A EP81201149 A EP 81201149A EP 81201149 A EP81201149 A EP 81201149A EP 0052387 A1 EP0052387 A1 EP 0052387A1
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- shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
- F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
- F01B3/0005—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders having two or more sets of cylinders or pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/26—Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis
Definitions
- the invention relates to an engine or similar device comprising at least one piston with reciprocating linear translational movement, a swash plate mounted at an angle on a shaft driven in rotation in the casing or engine block by the reciprocating movements of said plate in contact with said piston.
- the motors or pumps according to these patents lack robustness due, on the one hand, to the absence of means for ensuring rigorous linearity of the piston rods and, on the other hand, to a lack compactness generally causing excessive fatigue of the swash plate and rapid wear.
- An essential aim of the invention is in fact to strive towards a low weight / power ratio, which can only be envisaged by an exceptionally robust construction of the swash plate without departing from the compactness criterion mentioned above.
- An important object of the invention is indeed to provide an oscillating plate of new and original design, capable of withstanding considerable efforts.
- the aforementioned piston is integral with a connecting rod, the end of which situated opposite the piston comprises a slide guided in a slide forming part of the engine block and the geometric axis of which coincides with that of the above-mentioned connecting rod.
- aforementioned slide trapping two shells constituting a housing for a ball joint connected by a collar to the aforementioned swash plate and extending laterally relative to said swash plate.
- the aforementioned slide is constituted by a cylinder having a first slot parallel to the geometric axis of said cylinder, intended for the passage of the neck of the aforementioned ball joint, trapped between the two aforementioned shells.
- the aforementioned slide consists of a cylindrical part having a central housing in which are slidably mounted, the two aforementioned shells.
- a detail of the invention lies in the fact that the aforementioned slide is provided with the opposite side to the first aforementioned slot, a journal fitted at its end with a roller, said journal passing, during the reciprocating translational movements of the aforementioned piston, a second slot provided in the wall of the aforementioned slide diametrically opposite with respect to the first aforementioned slot and the aforementioned roller being retained, outside said cylinder, between two guide profiles.
- the invention also relates very precisely to a swash plate capable of withstanding very high stresses in an engine of the type to which the invention refers.
- the swash plate according to the invention consists of a ring externally carrying at least one, but preferably two or four ball joints intended to each take support on a piston driven by a reciprocating linear movement and by a central sleeve having a bore whose geometric axis forms an angle with the plane of symmetry of the aforementioned crown, the aforementioned central sleeve being mounted in rotation relative to the aforementioned crown by means of two needle bearings each arranged on either side of the aforementioned crown to allow the rolling of the latter relative, on the one hand, to an annular projection of the central bushing and, on the other hand, to an annular element mounted on this bushing.
- each cylindrical element of the aforementioned needle bearing is, at least in the bearing mounted between the aforementioned crown and the projection of the aforementioned socket, consisting of at least two halves arranged coaxially.
- the engine or similar device comprises, in its embodiment according to Figure 1, an engine block in which move, two by two and in opposition, cylinders 2 ', 2 "and 3', 3".
- Inlet lights have been represented schematically by the references 6 and 7.
- the references 4 and 5 relate to the exhaust lights of the cylinders in which the pistons 2 'and 2 "and 3" and 3 "move. Lights 4 and 5 lead to a common collector. Lights 6 and 7 open onto a common manifold per cylinder.
- FIG. 1 relates to a type of engine in which two cylinders are provided twice in opposition but that, in other variants to which reference will be made later, the engine may have four times two cylinders.
- each piston is rigidly connected to a connecting rod 10.
- the mounting elements of this connecting rod and of the slide which is associated with it make in particular the object of Figure 2 in which an exploded view of the cylinder 2 'and the elements with which cooperate its guide members is shown.
- the connecting rod 10 is connected to a slide 11 having a central housing offering two parallel walls 12 terminated by a cover 13 which is tightened on the slide 11 using four screws 14qi l pass through four holes 15 and are screwed into the plate 13 '.
- the slider 11 is guided in a cylinder 16 which can, in practice, constitute a cylindrical cavity of the engine block but which has, in any case, a first slot 17 whose width is sufficient to allow the movements of the swash plate.
- the width of the housing between the faces 12 of the slide is equal if not slightly greater than the width between parallel faces of the shells 18 intended to trap, two by two, a ball joint 19 of the swash plate shown diagrammatically under the reference 20.
- the oscillating movement of the plate takes place in a single plane passing through the plane of symmetry of the housing and therefore also through the geometric axis of the connecting rod 10.
- a pin 23 ( Figure 4) equipped with a roller 24 trapped between guide profiles 25.
- the purpose of the guide profiles 25 between which the roller 24 circulates is to prevent the rotation, about its geometric axis, of the swash plate 20.
- the rotation of a piston, in this case the piston 2 ′ of FIG. 2 is prevented by the presence on the cover 13 of the slide 11 of a pin 26 with a roller 27, trapped between the opposite faces of the longitudinal slot 28, provided in the cylinder 16, opposite the wide slot 17. It should be noted that no lateral force is exerted either on the slide or on the connecting rod.
- the swash plate 20 is wedged on a shaft 29 mounted in a ball bearing 30.
- the second inclined plate constituted by the lower plate represented in section in FIG. 1 under the general reference 20 ′ is mounted on the same axis but according to an assembly which prevents its rotation relative to the axis but not to a certain longitudinal sliding .
- Such an assembly is achieved by the presence of an edge 31 provided on the shaft 29 to cooperate with a recess of the elements constituting the swash plate 20 '.
- This plate which consists of the same elements as the swash plate 20, will be described in detail below and constitutes an essential element of the invention.
- the motor axis 29 is, opposite the ball bearing 30, mounted by means of a plain bearing 32 in the opposite face of the engine block 1.
- This end of the shaft 29 is equipped with a flywheel bearing the general reference 33, consisting of two coaxial elements 34 and 35.
- the element 34 fixed on the shaft 29 has a circular groove 36 for the circular rim 37 of the element 35 of the steering wheel 33.
- the element 35 can, thanks to a mounting known per se, slide slightly along the shaft 29 but cannot be rotated relative to this shaft.
- the rotation of the shaft 29 and the element 35 of the flywheel 33 are obviously integral.
- the swash plate 20 ′ acts via the cylindrical body 39.
- the swash plate 20 ′ abuts, in its central part, on the transverse face of the cylindrical body 39 which is integral with the steering wheel element 35.
- the steering wheel designated by the general reference 33, also consists of two elements, the element of which, fixed relative to the shaft 29, which bears the reference 40.
- This steering wheel element 40 is equipped with a series of flyweights 41 arranged in a circle inside the rim 42 of the element 40.
- Each counterweight is subjected to the action of a spring 43 wound on a rod 44 which also serves as a guide for the corresponding counterweight.
- the weights 41 have the form of wedges, the large base of which is directed towards the periphery of the steering wheel 40 or, again, in the direction of the rim 42 of the steering wheel element 40.
- the steering wheel element 45 which is rotated by the shaft 29 can execute a certain longitudinal movement relative to this shaft, thanks to a construction which is moreover known per se.
- the means for guiding the pistons 2'-2 "and 3'-3" ensure rigorous linearity in the alternating movement of the slides 11 moving inside the slides constituted by the cylinders 16 or similar cylindrical cavities forming part of the engine block. This rigorous linearity is ensured thanks, in particular, to the design of the mounting between the shells of the ball joints 19 of the oscillating plates 20 or 20 ′.
- the oscillating movement of the plate is carried out strictly in a single plane comprising the geometric axis of the shaft 20 and the geometric axis of the connecting rods 10.
- the design of the swashplates 20-21 is such that they can, without danger of fatigue which would lead to early wear of their constituent parts, be subjected to extremely high stresses. These stresses come from the forces exerted on the ball joints 19 by means of the slides 11, the connecting rods 10 and the various pistons 2'-2 "and 3'-3".
- the swash plate consists of a ring 47 carrying at least two diametrically opposite ball joints 19 joined to the ring 47 by a collar 22.
- the ring 47 is mounted on a central bush 48 by by means of a first needle bearing 49 and by a second needle bearing 50.
- the needle bearing 50 is held in position on the corresponding lateral flank of the crown 47 by a circular element 51.
- the cylindrical elements which make up the needle bearing 49 are alternately composed of two and three coaxial elements. This arrangement is intended to take account of the variations in angular speed which these elements undergo when considering the rotation of the central bush 48 relative to the crown 47.
- the central bush 48 the internal diameter of the central bore corresponds to the external diameter of the shaft 29, has two external flanks 52 and 53 which are mutually parallel as well as with the plane of symmetry of the crown 47 at height center line 54 :
- the flank 52 of the central bushing is cut by a plane which extends at right angles with respect to the geometric axis of the shaft 29. This plane bears the reference 55 in FIG. 8.
- a third needle bearing, or, in the case of pressure lubrication, a plain bearing, forming a circular crown inside the crown 47 is represented by one of these elements under the reference 56.
- one of the ball joints 19 has a threaded axial bore into which a pin 23 carrying a roller 27 can be screwed, as these elements have been represented in FIG. 4.
Abstract
Description
L'invention concerne un moteur ou engin analogue comportant au moins un piston à mouvement de translation linéaire alternatif, un plateau oscillant monté selon un angle sur un arbre entraîné en rotation dans le carter ou bloc moteur par les mouvements alternatifs dudit plateau en contact avec ledit piston.The invention relates to an engine or similar device comprising at least one piston with reciprocating linear translational movement, a swash plate mounted at an angle on a shaft driven in rotation in the casing or engine block by the reciprocating movements of said plate in contact with said piston.
Il a déjà été proposé de transformer les mouvements linéaires alternatifs d'un ou plusieurs pistons en faisant usage d'un plateau oscillant pour provoquer la rotation d'un arbre d'entraînement sur lequel le plateau oscillant en question est calé.It has already been proposed to transform the alternative linear movements of one or more pistons by making use of a swash plate to cause the rotation of a drive shaft on which the swash plate in question is wedged.
Des exemples de l'espèce sont décrits, entre autres, dans les brevets américains n° 3.611.879.3, 621.761.3, 807.283 et 4.108.049 ainsi que dans un brevet allemand 1.810.808.Examples of the species are described, inter alia, in US patents Nos. 3,611,879.3, 621,761.3, 807,283 and 4,108,049 as well as in a German patent 1,810,808.
D'une manière générale, les moteurs ou pompes selon ces brevets manquent de robustesse en raison, d'une part, de l'absence de moyens pour assurer une linéarité rigoureuse des bielles de pistons et, d'autre part, d'un manque de compacité provoquant généralement une fatigue excessive du plateau oscillant et son usure rapide.In general, the motors or pumps according to these patents lack robustness due, on the one hand, to the absence of means for ensuring rigorous linearity of the piston rods and, on the other hand, to a lack compactness generally causing excessive fatigue of the swash plate and rapid wear.
Tout écart dans le trajet strictement linéaire des bielles provoque une ovalisation des cylindres, tandis que le manque de compacité auquel il est fait allusion plus haut, joint à une faiblesse du plateau oscillant, ne permet pas le développement d'une puissance effective de haut niveau.Any deviation in the strictly linear path of the connecting rods causes an ovalization of the cylinders, while the lack of compactness referred to above, combined with a weakness of the swash plate, does not allow the development of effective power of high level .
Un but essentiel de l'invention est en effet de tendre vers un rapport poids/ puissance peu élevé, ce qui ne peut être envisagé que par une construction exceptionnellement robuste du plateau oscillant sans s'écarter du critère de compacité évoqué ci-dessus.An essential aim of the invention is in fact to strive towards a low weight / power ratio, which can only be envisaged by an exceptionally robust construction of the swash plate without departing from the compactness criterion mentioned above.
Un but important de l'invention est en effet ce proposer un plateau oscillant de conception nouvelle et originale, capable de résister à des efforts consiErables.An important object of the invention is indeed to provide an oscillating plate of new and original design, capable of withstanding considerable efforts.
A cet effet le piston précité est solidaire d'une bielle dont l'extrémité située à l'opposé du piston comporte un coulisseau guidé dans une glissière faisant partie du bloc moteur et dont l'axe géométrique coïncide avec celui de la bielle précitée, le coulisseau précité emprisonnant deux coquilles constituant un logement pour une rotule relié par un col au plateau oscillant précité et s'étendant latéralement par rapport audit plateau oscillant.To this end, the aforementioned piston is integral with a connecting rod, the end of which situated opposite the piston comprises a slide guided in a slide forming part of the engine block and the geometric axis of which coincides with that of the above-mentioned connecting rod. aforementioned slide trapping two shells constituting a housing for a ball joint connected by a collar to the aforementioned swash plate and extending laterally relative to said swash plate.
Dans une forme de réalisation avantageuse la glissière précitée est constituée par un cylindre présentant une première fente parallèle à l'axe géométrique dudit cylindre, destinée au passage du col de la rotule précitée, emprisonnée entre les deux coquilles précitées.In an advantageous embodiment the aforementioned slide is constituted by a cylinder having a first slot parallel to the geometric axis of said cylinder, intended for the passage of the neck of the aforementioned ball joint, trapped between the two aforementioned shells.
Avantageusement, le coulisseau précité est constitué par une pièce cylindrique présentant un logement central dans lequel sont montées à coulissement, les deux coquilles précitées.Advantageously, the aforementioned slide consists of a cylindrical part having a central housing in which are slidably mounted, the two aforementioned shells.
Un détail de l'invention réside dans le fait que le coulisseau précité est pourvu, du côté opposé à la première fente précitée, d'un tourillon équipé à son extrémité d'un galet , ledit tourillon traversant, au cours des mouvements de translation alternatifs du piston précité, une seconde fente prévue dans la paroi de la glissière précitée de manière diamétralement opposée par rapport à la première fente précitée et la galet précité étant retenu, à l'extérieur dudit cylindre, entre deux profilés de guidage. L'invention concerne aussi de manière très précise un plateau oscillant capable de résister à des sollicitations très importantes dans un moteur du type auquel l'invention se réfère.A detail of the invention lies in the fact that the aforementioned slide is provided with the opposite side to the first aforementioned slot, a journal fitted at its end with a roller, said journal passing, during the reciprocating translational movements of the aforementioned piston, a second slot provided in the wall of the aforementioned slide diametrically opposite with respect to the first aforementioned slot and the aforementioned roller being retained, outside said cylinder, between two guide profiles. The invention also relates very precisely to a swash plate capable of withstanding very high stresses in an engine of the type to which the invention refers.
A cet effet, le plateau oscillant selon l'invention est constitué par une couronne portant extérieurement au moins une, mais de pré- fétence deux ou quatre rotules destinées à prendre, chacune, appui sur un piston animé d'un mouvement linéaire alternatif et par une douille centrale présentant un alésage dont l'axe géométrique forme un angle avec le plan de symétrie de la couronne précitée, la douille centrale précitée étant montée à rotation par rapport à la couronne précitée à l'aide de deux roulements à aiguilles disposés chacun de part et d'autre de la couronne précitée pour permettre le roulement de cette dernière par rapport, d'une part,à une saillie annulaire de la douille centrale et, d'autre part, à un élément annulaire monté sur cette douille.To this end, the swash plate according to the invention consists of a ring externally carrying at least one, but preferably two or four ball joints intended to each take support on a piston driven by a reciprocating linear movement and by a central sleeve having a bore whose geometric axis forms an angle with the plane of symmetry of the aforementioned crown, the aforementioned central sleeve being mounted in rotation relative to the aforementioned crown by means of two needle bearings each arranged on either side of the aforementioned crown to allow the rolling of the latter relative, on the one hand, to an annular projection of the central bushing and, on the other hand, to an annular element mounted on this bushing.
Un détail du plateau oscillant selon l'invention réside dans le fait que chaque élément cylindrique du roulement à aiguilles précité est, au moins dans le roulement monté entre la couronne précitée et la saillie de la douille précitée, constitué d'au moins deux moitiés disposées coaxialement.A detail of the swash plate according to the invention lies in the fact that each cylindrical element of the aforementioned needle bearing is, at least in the bearing mounted between the aforementioned crown and the projection of the aforementioned socket, consisting of at least two halves arranged coaxially.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un moteur ou engin analogue et du plateau oscillant destiné à équiper un tel moteur ou un engin analogue.Other details and particularities of the invention will emerge from the description which will be given below of an engine or similar device and of the swash plate intended to equip such an engine or a similar device.
Cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple et ne limite pas l'invention. Les notations de références se rapportent aux figures annexées.
- La figure 1 est une vue partiellement en coupe longitudinale et partiellement en élévation d'un moteur selon l'invention.
- La figure 2 est une vue explosée montrant un piston et son système de guidage dans un cylindre faisant partie du bloc moteur ainsi que la partie latérale du plateau oscillant selon l'invention.
- La figure 3 est une vue schématique illustrant la course d'un galet monté sur un tourillon posé dans l'axe géométrique reliant les deux rotules d'un même plateau.
- La figure 4 est une vue en perspective schématique d'un plateau équipé de deux rotules et d'un galet circulant entre deux profilés de guidage.
- La figure 5 est une vue analogue d'une variante dans laquelle le plateau oscillant est équipé de quatre rotules.
- La figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 1.
- La figure 7 est une coupe analogue mais se rapportant à un plateau oscillant à deux rotules.
- La figure 8 est une coupe,à une plus grande échelle,d'un plateau oscillant, coupe comprenant l'axe géométrique du plateau.
- La figure 9 se rapporte à un volant à masselottes centrifuges vu selon une coupe radiale.
- Figure 1 is a view partially in longitudinal section and partially in elevation of an engine according to the invention.
- Figure 2 is an exploded view showing a piston and its guide system in a cylinder forming part of the engine block and the side part of the swash plate according to the invention.
- Figure 3 is a schematic view illustrating the race of a roller mounted on a pin placed in the geometric axis connecting the two ball joints of the same plate.
- Figure 4 is a schematic perspective view of a plate equipped with two ball joints and a roller circulating between two guide profiles.
- Figure 5 is a similar view of a variant in which the swash plate is equipped with four ball joints.
- Figure 6 is a section along line VI-VI of Figure 1.
- Figure 7 is a similar section but relating to an oscillating plate with two ball joints.
- Figure 8 is a section, on a larger scale, of a swash plate, section comprising the geometric axis of the plate.
- Figure 9 relates to a flywheel with centrifugal weights seen in a radial section.
Le moteur ou engin analogue selon l'invention comporte, dans sa forme de réalisation selon la figure 1, un bloc moteur dans lequel se meuvent,deux par deux et en opposition, des cylindres 2', 2" et 3',3". Des lumières d'admission ont été représentées schématiquement par les références 6 et 7. Les références 4 et 5 se rapportent aux lumières d'échappement des cylindres dans lesquels se meuvent les pistons 2' et 2" et 3' et 3". Les lumières 4 et 5 débouchent sur un collecteur commun. Les lumières 6 et 7 débouchent sur un collecteur commun par cylindre.The engine or similar device according to the invention comprises, in its embodiment according to Figure 1, an engine block in which move, two by two and in opposition,
Il est rappelé que le moteur ou engin analogue selon la présente demande comporte en principe au moins un cylindre, que la figure 1 se rapporte à un type de moteur dans lequel on a prévu deux fois deux cylindres en opposition mais que,dans d'autres variantes auxquelles il sera fait allusion plus loin, le moteur peut comporter quatre fois deux cylindres.It is recalled that the engine or similar device according to the present application in principle comprises at least one cylinder, that FIG. 1 relates to a type of engine in which two cylinders are provided twice in opposition but that, in other variants to which reference will be made later, the engine may have four times two cylinders.
La combustion du mélange gazeux dans chacune des chambres 8 ou 9 se fait par des moyens connus et qui ne seront pas décrits dans le cadre de la présente demande puisque le type de combustion est étranger à l'objet de l'invention.The combustion of the gas mixture in each of the
Pour obtenir une linéarité rigoureuse des pistons 2', 2", 3' et 3", chaque piston est connecté de manière rigide à une bielle 10. Les éléments de montage de cette bielle et du coulisseau qui lui est associé font en particulier l'objet de la figure 2 dans laquelle une vue explosée du cylindre 2' et des éléments avec lesquels coopèrent ses organes de guidage est représentée.To obtain a rigorous linearity of the
En se référant plus particulièrement à la figure 2 on constatera que la bielle 10 est reliée à un coulisseau 11 présentant un logement central offrant deux parois parallèles 12 terminées par un couvercle 13 qui est serré sur le coulisseau 11 à l'aide de quatre vis 14qil traversent quatre orifices 15 et sont vissées dans la plaque 13'. Le coulisseau 11 est guidé dans un cylindre 16 qui peut, en pratique, constituer une cavité cylindrique du bloc moteur mais qui présente, de toute manière, une première fente 17 dont la largeur est suffisante pour permettre les mouvements du plateau oscillant. La largeur du logement entre les faces 12 du coulisseau est égale sinon légèrement supérieure à la largeur entre faces parallèles des coquilles 18 destinées à emprisonner, deux à deux, une rotule 19 du plateau oscillant représenté schématiquement sous la référence 20.Referring more particularly to FIG. 2, it will be seen that the connecting
Les coquilles 18-18' s'adaptent l'une sur l'autre grâce aux tétons 21 prévus sur l'une des coquilles pour pénétrer dans des orifices, non visibles au dessin, prévus sur la coquille montée en opposition.The shells 18-18 'adapt to one another thanks to the
Dans un moteur à une seule ou à deux rotules, le mouvement oscillant du plateau s'effectue dans un seul plan passant par le plan de symétrie du logement et donc égalemet par l'axe géométrique de la bielle 10.In an engine with one or two ball joints, the oscillating movement of the plate takes place in a single plane passing through the plane of symmetry of the housing and therefore also through the geometric axis of the connecting
Dans le cas d'un moteur équipé d'un plateau oscillant à deux rotules, les coquilles 18-18', emprisonnant la rotule 19, coulissent sans jeu le long des faces 12' du logement précité.In the case of an engine equipped with an oscillating plate with two ball joints, the shells 18-18 ', trapping the
Dans un même moteur dont le plateau oscillant est équipé de deux rotules pour deux jeux de deux cylindres, il est prévu, dans le prolongement du col 22 de la rotule 19, un tourillon 23 (figure 4) équipé d'un galet 24 emprisonné entre des profilés de guidage 25. Le but des profilés de guidage 25 entre lesquels circule le galet 24 est d'empêcher la rotation, autour de son axe géométrique, du plateau oscillant 20. La rotation d'un piston, en l'occurrence du piston 2' de la figure 2 est empêchée par la présence sur le couvercle 13 du coulisseau 11 d'un tourillon 26 à galet 27, emprisonné entre les faces opposées de la fente longitudinale 28, prévue dans le cylindre 16, à l'opposé de la fente large 17. Il est à remarquer qu'aucun effort latéral n'est exercé ni sur le coulisseau, ni sur la bielle.In the same engine whose swash plate is equipped with two ball joints for two sets of two cylinders, there is provided, in the extension of the
Les coquilles 18-18' ainsi que le galet 27 sont encore parfaitement visibles à la partie de la figure 1 qui constitue une coupe longitudinale.The shells 18-18 'and the
Dans le cas d'un moteur à quatre paires de pistons et donc à quatre rotules, le tourillon 22' à galet 23' se place entre deux rotules 19 (figure 5) .In the case of a four engine pairs of pistons and therefore with four ball joints, the pin 22 'with roller 23' is placed between two ball joints 19 (FIG. 5).
En se référant, une nouvelle fois, à la figure 1, on notera que dans cette forme d'exécution deux jeux de deux pistons sont en opposition mutuelle, les pistons 2'-3' agissant par des bielles 10 et des coulisseaux 11 sur les rotules, non visibles dans la partie supérieure de la figure, appartenant aux plateaux oscillants représentés par la référence générale 20. Les galets 27 ainsi que les fentes en opposition 17 et 28 sont également visibles dans cette partie supérieure de la figure 1.Referring again to Figure 1, it will be noted that in this embodiment two sets of two pistons are in mutual opposition, the pistons 2'-3 'acting by connecting
Le plateau oscillant 20 est calé sur un arbre 29 monté dans un roulement à billes 30.The
Le second plateau incliné constitué par le plateau inférieur représenté en coupe à la figure 1 sous la référence générale 20' est monté sur le même axe mais selon un montage qui empêche sa rotation par rapport à l'axe mais non pas à un certain coulissement longitudinal. Un tel montage, connu en soi, est réalisé grâce à la présence d'une arête 31 prévue sur l'arbre 29 pour coopérer avec une creusure des éléments constituant le plateau oscillant 20'.The second inclined plate constituted by the lower plate represented in section in FIG. 1 under the
Ce plateau qui est constitué des mêmes éléments que le plateau oscillant 20, sera décrit en détail plus loin et constitue un élément essentiel de l'invention.This plate, which consists of the same elements as the
L'axe moteur 29 est, à l'opposé du palier à billes 30,monté par l'intermédiaire d'un palier lisse 32 dans la face opposée du bloc moteur 1. Cette extrémité de l'arbre 29 est équipée d'un volant portant la référence générale 33, constitué de deux éléments coaxiaux 34 et 35. L'élément 34 fixé sur l'arbre 29 présente une gorge circulaire 36 pour le rebord circulaire 37 de l'élément 35 du volant 33.The
En opposition avec l'élément 34 du volant, l'élément 35 peut, grâce à un montage connu en soi, coulisser légèrement le long de l'arbre 29 mais ne peut pas être mis en rotation par rapport à cet arbre. La rotation de l'arbre 29 et de l'élément 35 du volant 33 sont évidemment solidaires.In opposition to the
Entre les éléments 34 et 35 du volant 33 subsiste un espace 38 pour un liquide hydraulique dont la pression peut être augmentée ou réduite à volonté. En augmentant la pression du liquide hydraulique dans l'espace 38 on agit, par l'intermédiaire du corps cylindrique 39,sur le plateau oscillant 20'. En effet, on constate que le plateau oscillant 20' bute, en sa partie centrale, sur la face transversale du corps cylindrique 39 qui fait corps avec l'élément de volant 35.Between the
On comprendra aisément qu'en faisant varier le volume de l'espace 38 on agit sur le plateau incliné 20' dans le sens des flèches 46' ou 46" pour faire varier la compression entre les pistons 2, 2' et 3, 3'. Pour réaliser cet objectif il suffit de prévoir un joint étanche à la pression hydraulique entre le rebord circulaire 37 et une ou plusieurs faces de la gorge circulaire 36 de l'élément de volant 34.It will easily be understood that by varying the volume of the
Une autre construction grâce à laquelle il est possible de régler automatiquement le rapport entre le taux de compression et le nombre de tours de l'arbre moteur est représentée à la figure 9.Another construction thanks to which it is possible to automatically adjust the ratio between the compression ratio and the number of revolutions of the motor shaft is shown in Figure 9.
Le volant, désigné par la référence générale 33, est également constitué de deux éléments dont l'élément,fixe par rapport à l'arbre 29,qui porte la référence 40. Cet élément de volant 40 est équipé d'une série de masselottes 41 disposées en cercle à l'intérieur du rebord 42 de l'élément 40. Chaque masselotte est soumise à l'action d'un ressort 43 enroulé sur une tige 44 qui sert également de guidage à la masselotte correspondante.The steering wheel, designated by the
Les masselottes 41 ont la forme de coins dont la grande base est dirigée vers la périphérie du volant 40 ou, encore, en direction du rebord 42 de l'élément de volant 40.The
L'élément de volant 45 qui est amené en rotation par l'arbre 29 peut exécuter un certain mouvement longitudinal par rapport à cet arbre, grâce à une construction d'ailleurs connue en soi.The
Grâce à la force centrifuge les masselottes sont repoussées vers l'extérieur à l'encontre des ressorts 43 et il s'ensuit un déplacement, selon la flèche 46 (figure 9). Il en résulte que lors d'un accroissement du nombre de tours de l'arbre 29 on assistera à une diminution du taux de compression entre les pistons travaillant en opposition, et inversement. En effet, le démarrage à froid sera facilité du fait que le rapport volumétrique se trouve amélioré. En régime plus élevé, une suralimentation plus poussée sera rendue possible.Thanks to the centrifugal force the weights are pushed outwards against the
De la description qui vient d'être donnée on remarquera que les moyens de guidage des pistons 2'-2" et 3'-3" assurent une rigoureuse linéarité dans le déplacement alternatif des coulisseaux 11 se déplaçant à l'intérieur des glissières constituées par les cylindres 16 ou des cavités cylindriques analogues faisant partie du bloc moteur. Cette linéarité rigoureuse est assurée grâce, notamment, à la conception du montage entre coquilles des rotules 19 des plateaux oscillants 20 ou 20'. Lorsqu'un plateau oscillant n'est équipé que de deux rotules, le mouvement oscillant du plateau s'exécute strictement dans un seul plan comprenant l'axe géométrique de l'arbre 20 et l'axe géométrique des bielles 10. Par contre, lorsqu'un plateau oscillant est équipé de quatre rotules, chacune de celles-ci suit une trajectoire légèrement en huit. Lorsqu'il est fait usage d'un plateau oscillant à quatre rotules, . on n'observe aucun jeu, à l'intérieur du logement 12 entre la base de ce logement, formant la base du coulisseau et la face inférieure du couvercle 13 (figure 2). Par contre, il existe un jeu entre les faces parallèles 12 du logement ainsi qu'un mouvement de va-et-vient ou de translation à l'intérieur de ce logement comme cela se conçoit aisément, en raison des mouvements ascendants et descendants de chacune des rotules 19 à l'intérieur de chacun des logements correspondants des coulisseaux 11.From the description which has just been given, it will be noted that the means for guiding the pistons 2'-2 "and 3'-3" ensure rigorous linearity in the alternating movement of the
La conception des plateaux oscillants 20-21 est telle qu'ils peuvent, sans danger de .fatigue qui entraînerait une usure précoce de leurs éléments constitutifs, être soumis à des sollicitations extrêmement importantes. Ces sollicitations proviennent des efforts exercés sur les rotules 19 par l'intermédiaire des coulisseaux 11, des bielles 10 et des divers pistons 2'-2" et 3'-3".The design of the swashplates 20-21 is such that they can, without danger of fatigue which would lead to early wear of their constituent parts, be subjected to extremely high stresses. These stresses come from the forces exerted on the ball joints 19 by means of the
En se référant plus particulièrement à la figure 8 on remarquera que le plateau oscillant est constitué par une couronne 47 portant au moins deux rotules diamétralement opposées 19 réunies à la couronne 47 par un collet 22. La couronne 47 est montée sur une douille centrale 48 par l'intermédiaire d'un premier roulement à aiguilles 49 et par un second roulement à aiguilles 50. Le roulement à aiguilles 50 est maintenu en position sur le flanc latéral correspondant de la couronne 47 par un élément circulaire 51.Referring more particularly to FIG. 8, it will be noted that the swash plate consists of a
Les éléments cylindriques dont est constitué le roulement à aiguilles 49 sont composés alternativement de deux et de trois éléments coaxiaux. Cette disposition est prévue pour tenir compte des variations de vitesse angulaire que subissent ces éléments lorsqu'on considère la rotation de la douille centrale 48 par rapport à la couronne 47.The cylindrical elements which make up the
La douille centrale 48,dont le diamètre intérieur de l'alésage central correspond au diamètre extérieur de l'arbre 29, présente deux flancs extérieurs 52 et 53 qui sont parallèles entre eux ainsi qu'avec le plan de symétrie de la couronne 47 à hauteur du trait d'axe 54: Toutefois, du côté où le plateau oscillant vient en contact avec le corps cylindrique 39 du volant, lorsqu'il s'agit du plateau oscillant qui, selon la figure 1, coopère avec l'élément de volant mobile 35, le flanc 52 de la douille centrale est coupé par un plan qui s'étend à angle droit par rapport à l'axe géométrique de l'arbre 29. Ce plan porte à la figure 8 la référence 55. La partie de ce plan qui est en contact permanent avec la face extérieure du corps cylindrique 39 est indiquée en traits pleins par ladite référence 55 à la figure 8 où la référence 56 indique un plan parallèle taillé selon un angle a par rapport au flanc extérieur 52. On remarque encore à la figure 5 l'arête 31 qui force la rotationcb la douille centrale 48 du plateau oscillant et permet le déplacement axial de l'ensemble par rapport à l'arbre 29.The
Un troisième roulement à aiguilles, ou, en cas de graissage sous pression, un palier lisse, formant une couronne circulaire à l'intérieur de la couronne 47 est représenté par un de ces éléments sous la référence 56. Des moyens d'équilibrage constitués par des orifices 58, d'une part, et des boulons 59, d'autre part, sont prévus dans les flancs extérieurs 52 et 53 de la bague centrale 48.A third needle bearing, or, in the case of pressure lubrication, a plain bearing, forming a circular crown inside the
De la description qui vient d'être donnée du plateau oscillant selon l'invention, on réalisera que celui-ci présente toutes les qualités de compacité et donc de robustesse qui sont nécessaires pour permettre de transmettre, à partir des pistons du moteur et via les rotules 19, les efforts extrêmement importants à la douille centrale 48 montée sur l'arbre 29 pour provoquer la rotation de celui-ci.From the description which has just been given of the swash plate according to the invention, it will be realized that it has all the qualities of compactness and therefore robustness which are necessary to enable transmission, from the pistons of the engine and via the ball joints 19, extremely high forces on the bush central 48 mounted on the
Les efforts à exercer à partir des divers pistons sur le plateau oscillant représenté à la figure 8 et supposé être le plateau oscillant inférieur selon la figure 1 sont exercés sur les rotules 19 dans le sens indiqué par les flèches 57.The forces to be exerted from the various pistons on the swash plate shown in FIG. 8 and supposed to be the bottom swash plate according to FIG. 1 are exerted on the ball joints 19 in the direction indicated by the
Les forces extrêmement importantes s'exerçant dans le sens des flèches 57 sur les rotules 19 ne pourraient être transmises à l'arbre 29, par l'intermédiaire d'une douille centrale 48 sans faire appel à un roulement à aiguilles conçu dans la forme qui a été décrite ci-dessus.The extremely large forces exerted in the direction of the
A la figure 8 une des rotules 19 présente un alésage axial taraudé dans lequel peut être vissé un tourillon 23 porteur d'un galet 27, tel que ces éléments ont été représentés à la figure 4.In FIG. 8, one of the ball joints 19 has a threaded axial bore into which a
Il est entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et que bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet.It is understood that the invention is not limited to the embodiment described above and that many modifications could be made without departing from the scope of this patent application.
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