EP0938627B1 - Moteur a combustion interne - Google Patents

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Publication number
EP0938627B1
EP0938627B1 EP97945914A EP97945914A EP0938627B1 EP 0938627 B1 EP0938627 B1 EP 0938627B1 EP 97945914 A EP97945914 A EP 97945914A EP 97945914 A EP97945914 A EP 97945914A EP 0938627 B1 EP0938627 B1 EP 0938627B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
crankshaft
engine
output shaft
force
engine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP97945914A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0938627A1 (fr
Inventor
Michel Desclaux
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Desclaux Michel
PARISOT MARIE-HELENE EPOUSE DESCLAUX
Original Assignee
Pigot Xavier
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pigot Xavier filed Critical Pigot Xavier
Publication of EP0938627A1 publication Critical patent/EP0938627A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0938627B1 publication Critical patent/EP0938627B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F01B31/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01B31/22—Idling devices, e.g. having by-passing valves
    • F01B31/24—Disengagement of connections between pistons and main shafts
    • 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
    • F02B73/00—Combinations of two or more engines, not otherwise provided for
    • 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
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • F02B75/225—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement having two or more crankshafts

Definitions

  • the present invention relates to internal combustion engines comprising at least a first crankshaft linked to an engine output shaft by means of a first rotation link, a second crankshaft linked to the engine output shaft by means of a second rotating link, and more particularly relates to the motors intended to equip motorized ultralight (U.L.M.), gyroplanes, amateur light aircraft, hovercraft, hydrofoils, drones, or the like.
  • U.L.M. motorized ultralight
  • gyroplanes amateur light aircraft
  • hovercraft hovercraft
  • hydrofoils drones, or the like.
  • a primary problem in this type of application in case of engine malfunction is nevertheless to ensure the safety of pilots and potential passengers, and to allow them to reach a stopping point with maximum security.
  • Another problem is to avoid destruction of equipment due to incidents or accidents caused directly or indirectly by engine malfunctions. Consequently, a motorization for such applications must be very reliable and robust, and yet remain light, powerful, and convenient.
  • the document EP 0316 286 describes an engine unit for an ultra-light aircraft, comprising an engine block carrying at least one pair of autonomous driving units, with drive shafts independently connected to an output shaft common to the means of unidirectional transmission units, each comprising a free wheel, arranged to couple the output shaft and the drive shafts in rotation only when the respective drive units are in condition of operation.
  • Such a power unit due to the unidirectional transmissions, presents the major drawback of not being able to guarantee a predetermined angular setting and necessary drive units together with respect to the output shaft, for example 180 ° for two units, 120 ° for three, etc., to ensure a balanced distribution of forces on the output shaft, and therefore correct operation of the engine group.
  • a such engine group does not allow to use the output shaft to transmit a rotational movement to the driving units, for example thanks to the inertia of the shaft output and propeller mounted on it, or to start the engine group at from the output shaft.
  • such a power unit has the disadvantage of require as many freewheel devices as there are drive units, such a device being particularly particularly bulky; in the case of the referenced document, the freewheels are placed on the output shaft one behind the other, resulting in takes up axial space in the motor unit and a very propeller shaft overhang important.
  • the object of the present invention is to propose a solution to the above problems and to bring other benefits. More specifically, it consists of an internal combustion engine comprising at least a first crankshaft linked to an output shaft of said engine at by means of a first rotation link, a second crankshaft linked to said output shaft of the engine by means of a second rotating link, characterized in that said first rotation link is reversible and includes a first drive wheel linked in a way complete in rotation to said first crankshaft via a first link by obstacle capable of transmitting an engine force from said first crankshaft to said shaft exit and capable of breaking, during a malfunction resulting in immobilization of said first crankshaft, under an effort less than or equal to the effort necessary for immobilization of said first crankshaft, and in that said second rotation link is reversible and includes a second drive wheel linked in complete rotation to said second crankshaft via a second obstacle connection capable of transmitting an engine effort from said second crankshaft to said output shaft and capable break, during a malfunction resulting in immobilization of said
  • the engine according to the invention can operate despite the immobilization of a crankshaft at least, by means of a controlled rupture of the link connecting the output shaft to the crankshaft immobilized or intended to immobilize following a malfunction, for example example a piston tightening.
  • the output shaft which is integral with the propeller may continue to turn despite the immobilization of a crankshaft, under the effect of the engine torque provided by the or non-immobilized engine crankshafts.
  • the U.L.M. or the like can win a safe landing point, instead of being subject to the hazards of gliding in the event of the U.L.M. or fall in the case of an autogyro for example.
  • the engine according to the invention may advantageously comprise more than two crankshafts.
  • the engine according to the invention comprises at least a third crankshaft, a third rotation link, a third drive wheel, a third obstacle connection.
  • This characteristic concerns an engine with three crankshafts each linked to the output shaft via an obstacle bond capable of breaking.
  • the engine continues to run on two other crankshafts, the immobilized crankshaft being disengaged from the output shaft by the rupture of the link by obstacle concerned.
  • Figure 1 shows an exploded partial front view of the exemplary embodiment of an engine according to the invention.
  • Figure 2 shows a partial sectional view along line I-I of Figure 1.
  • Figure 3 shows an enlarged detail of Figure 2, more particularly relating to the connection by obstacle.
  • Figures 4 and 5 show the same isolated element of Figure 2, in perspective for the figure 4 and in back view for figure 5.
  • Figures 6 and 7 show the same isolated element of Figure 1, in perspective for the Figure 6 and in side view for Figure 5.
  • the engine 1 shown in Figure 1 is an internal combustion engine with three cylinders 2, 3, 4 placed in a star (not shown), two times, particularly suitable for equip the machines mentioned above. Each cylinder 2, 3, 4 corresponds a crankshaft 5, 6, 7 respectively.
  • the motor 1 shown in Figures 1 and 2 comprises a first 5 crankshaft linked to an output shaft 8 of the engine by means of a first rotation link, a second 6 crankshaft linked to the output shaft 8 of the engine by means of a second connection in rotation, a third 7 crankshaft linked to the output shaft 8 of the engine by means a third rotating link.
  • the first 5, second 6, and third 7 crankshafts are guided in rotation in a casing 9 according to any known means, for example by means of bearings 10 as shown in figure 2.
  • figure 2 corresponds to a section along the first cylinder 2, along the line I-I in FIG. 1, but may correspond indifferently to the similar cut according to any one of the other two cylinders 3 and 4.
  • the output shaft 8 is the drive shaft from which the engine power is recovered, and carries a propeller (not shown) in the example.
  • the first rotating link is reversible and includes a first 11 drive wheel linked in complete rotation to the first 5 crankshaft via a first obstacle connection capable of transmitting an engine force from the first 5 crankshaft towards the output shaft 8 and capable of breaking, during a resulting malfunction immobilization of the first 5 crankshaft, under an effort less than or equal to the effort necessary to immobilize the first 5 crankshaft.
  • the second rotating link is reversible and includes a second drive wheel linked in complete rotation to the second 6 crankshaft via a second suitable obstacle connection to transmit an engine force from the second 6 crankshaft to the output shaft 8 and capable to break, during a malfunction resulting in immobilization of the second 6 crankshaft, under an effort less than or equal to the effort required to immobilize the second 6 crankshaft.
  • the third rotating link is reversible and includes a third 26 drive wheel linked in full rotation to the third 7 crankshaft by through a third obstacle connection capable of transmitting a motor force from the third crankshaft to the output shaft 8 and capable of breaking, in the event of a malfunction causing immobilization of the third 7 crankshaft, under a lower effort or equal to the effort required to immobilize the third 7 crankshaft.
  • the first, second, and third rotational links are advantageously links by gear, as shown in Figures 1 to 3.
  • the first 11, second 25, and third 26 drive wheels are engaged on a fourth 12 driven wheel linked in complete rotation to the output shaft 8, by any known means, for example by a key 30, as shown in Figures 1 and 2.
  • the motor shown in Figures 1 and 2 advantageously allows a mounting in which the first 11, second 25, third 26 drive wheels, and fourth 12 driven wheel are substantially or exactly located in the same plane, the first 11, second 25, and third 26 integral drive wheels respectively first 5, second 6, and third 7 crankshafts being engaged on the circumference of the fourth 12 wheel driven at an angular offset, for example equal to 120 ° in the case of the three-cylinder star engine, as shown in Figure 1.
  • the engine according to the invention has a significant longitudinal functional compactness, simplicity and a rationality of the transmission of the movement, allowing a reduction of the clutter and engine weight, and increased reliability.
  • each of the three obstacle links has the function of transmitting the engine force from the crankshaft concerned to the output shaft while by allowing the rotational connection between this crankshaft and the output shaft to be broken case of immobilization of this crankshaft as a result for example of a tightening of the actuating piston the crankshaft concerned.
  • Several pistons can actuate the same crankshaft, the optionally.
  • the tightening of a piston authorizes the operation of the engine. on the two remaining cylinders, thanks to the disengagement of the immobilized crankshaft, which gives to the motor according to the invention great operational safety.
  • the first obstacle connection comprises at least one shear pin 13.
  • the pin 13 can be replaced by a shear key (not shown) or the like, and its dimensions and material will be advantageously chosen, when the dowel (s) constitute the only obstacle of the obstacle connection, so that the section or sections shear, two in number in the example of the figures, resist the transmission of the maximum engine force of the crankshaft concerned in normal engine operation, and will be also chosen so that the plug (s) shear under a lower force or equal to the effort required to immobilize the crankshaft concerned when the engine is Operating.
  • the first obstacle connection comprises a first shear pin 13, or the like, and advantageously further comprises a first drive stop 14 capable of transmitting the engine force from the first 5 crankshaft to the output shaft.
  • the first stop 14 has the essential purpose of avoiding that the driving force is transmitted by the shear pin, and that the shear pin is used only when the crankshaft offers resistance to the exit.
  • the dimensions and the material of the dowel will be chosen so that it can shear under an effort less than or equal to the effort required to immobilize the first 5 crankshaft when the engine is running, the ankle in front obviously resist the maximum resistant force which the crankshaft can oppose to the shaft of output in normal engine operation. Note that in Figure 3, the elements of casing have not been shown, the elements shown not being in section.
  • the first drive stop 14 advantageously comprises at least one asymmetrical tooth 15 held in engagement in a hollow housing 16 of complementary shape, at means of pin 13, key, or the like, for shearing, as shown in the figure 3.
  • the asymmetric tooth 15 preferably comprises a first face 17 capable of transmitting the motor force and a second face 18 opposite the first face 17, making it possible to avoid engagement of the asymmetric tooth 15 in the recess 16 in the event of rupture of the pin 13, key, or the like, for shearing.
  • the first face 17 is preferably included in a plane passing through the axis of rotation of the crankshaft concerned so that the force transmitted is perpendicular to face 17, and the second face 18 of the asymmetric tooth 15 advantageously has an appropriate inclination, as shown in the figure 3, so that the tooth 15 is driven out of the housing 16 when the ankle breaks 13, and cannot be reintroduced.
  • the first drive stop 14 advantageously comprises, as shown in FIG. 3, a plurality of teeth 15 forming a first crown extending in a first plane perpendicular to a longitudinal axis of the first 5 crankshaft. Crown teeth are preferably identical to that described above.
  • the plurality of teeth allow evenly distribute the pressure circumferentially on the first 5 crankshaft and the first 11 drive wheel, and reduce the dimensions of this accordingly drive stop 14.
  • the teeth of the crown can be produced on the wheel 11, the corresponding recessed housings then being produced on the crankshaft 5, or vice versa.
  • Figures 4 and 5 show the wheel 11 alone, isolated from the connection, on the scale of the figure 3, and highlights the crown of asymmetrical teeth 15, comprising 12 teeth.
  • Figures 6 and 7 show the crankshaft 5 alone, on the scale of Figure 2, and highlights the crown of housings 16 complementary to the asymmetrical teeth 15, comprising 12 homes. Note also in these figures the presence of a diametral hole in the cylindrical part 20 to accommodate the pin 13, and a groove to accommodate an elastic ring 24 as will be explained below.
  • the first drive wheel 11 has a bore 19 allowing centering thereof on a cylindrical part 20 of circular section at the end of the first crankshaft 5 so that the wheel 11 can rotate around the crankshaft 5, when the ankle 13 has broken.
  • the above concerns indifferently the first, second, or third link in rotation.
  • the motor 1 will have any suitable known means intended to reduce friction a drive wheel on the associated crankshaft in case of breakage of the connection by obstacle, for example mounting the wheel on the crankshaft via one or more bearings (not shown) capable of allowing additional movement possible in translation of the drive wheel on the crankshaft, or via a ring or bearing 22 (not shown).
  • the bearing material can be chosen so to resist the pressure due to the transmitted forces and for its ability to reduce friction, for example bronze.
  • the end of the cylindrical part of the crankshaft will be fitted with any means necessary to retaining the drive wheel on the crankshaft in the event of breakage of the connection by obstacle, for example a ring or elastic ring 24 as shown in FIG. 3.
  • All the drive wheels and the driven wheel 12 will advantageously be enclosed in a sealed and lubricated casing 21, as shown in FIG. 2, in order to ensure lubrication of the rotational connections between the crankshafts and the output shaft, when these connections require such lubrication, such as gear connections metallic.
  • This lubrication can advantageously be carried out by bubbling or the like.
  • the lubrication of rotating links can advantageously be used in order to lubricate if necessary rotation of the drive wheel on the crankshaft in case of breakage of the link by obstacle. It should be noted that the casing 21 has been removed in FIG. 1 in order to show the rotating links.
  • crankshafts and the output shaft can, alternatively and depending on the use of the engine, be made through chains or belts for example.

Landscapes

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Description

La présente invention se rapporte aux moteurs à combustion interne comportant au moins un premier vilebrequin lié à un arbre de sortie du moteur au moyen d'une première liaison en rotation, un deuxième vilebrequin lié à l'arbre de sortie du moteur au moyen d'une deuxième liaison en rotation, et concerne plus particulièrement les moteurs destinés à équiper des ultralégers motorisés (U.L.M.), des autogires, des avions légers amateurs, des aéroglisseurs, des hydroglisseurs, des drones, ou analogues.
Un problème primordial dans ce type d'application en cas de dysfonctionnement moteur est d'assurer malgré tout la sécurité des pilotes et passagers éventuels, et de permettre à ceux-ci de d'atteindre un point d'arrêt avec un maximum de sécurité. Un autre problème est d'éviter la destruction de matériels en raison d'incidents ou d'accidents provoqués directement ou indirectement par des dysfonctionnements moteur. En conséquence, une motorisation pour de telles applications doit être très fiable et robuste, et rester toutefois légère, puissante, et pratique.
Le document EP 0316 286 décrit un groupe moteur pour avion ultraléger, comprenant un bloc moteur portant au moins une paire d'unités motrices autonomes, avec des arbres d'entraínement connectés de manière indépendante à un arbre de sortie commun aux moyens d'unités de transmission unidirectionnelles, comprenant chacune une roue libre, disposées pour coupler l'arbre de sortie et les arbres d'entraínement en rotation uniquement quand les unités motrices respectives sont en condition de fonctionnement.
Un tel groupe moteur, en raison des transmissions unidirectionnelles, présente l'inconvénient majeur de ne pas pouvoir garantir un calage angulaire prédéterminé et nécessaire des unités motrices entre elles par rapport à l'arbre de sortie, par exemple 180° pour deux unités, 120° pour trois, etc, pour assurer une répartition équilibrée des efforts sur l'arbre de sortie, et donc un fonctionnement correct du groupe moteur. En outre, un tel groupe moteur ne permet pas d'utiliser l'arbre de sortie pour transmettre un mouvement de rotation aux unités motrices, par exemple grâce à l'inertie de l'arbre de sortie et de l'hélice montée dessus, ou pour effectuer un démarrage du groupe moteur à partir de l'arbre de sortie. De plus, un tel groupe moteur présente l'inconvénient de nécessiter autant de dispositifs à roue libre qu'il y a d'unités motrices, un tel dispositif étant notamment particulièrement encombrant ; dans le cas du document référencé, les roues libres sont placées sur l'arbre de sortie les unes derrière les autres, entraínant de ce fait un encombrement axial du groupe moteur et un porte-à-faux d'arbre d'hélice très importants.
La présente invention a pour objet de proposer une solution aux problèmes ci-dessus et d'apporter d'autres avantages. Plus précisément, elle consiste en un moteur à combustion interne comportant au moins un premier vilebrequin lié à un arbre de sortie dudit moteur au moyen d'une première liaison en rotation, un deuxième vilebrequin lié au dit arbre de sortie du moteur au moyen d'une deuxième liaison en rotation, caractérisé en ce que ladite première liaison en rotation est réversible et comprend une première roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au dit premier vilebrequin par l'intermédiaire d'une première liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu dudit premier vilebrequin vers ledit arbre de sortie et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation dudit premier vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation dudit premier vilebrequin, et en ce que ladite deuxième liaison en rotation est réversible et comprend une deuxième roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au dit deuxième vilebrequin par l'intermédiaire d'une deuxième liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu dudit deuxième vilebrequin vers ledit arbre de sortie et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation dudit deuxième vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation dudit deuxième vilebrequin.
Le moteur selon l'invention peut fonctionner malgré l'immobilisation d'un vilebrequin au moins, par l'intermédiaire d'une rupture contrôlée de la liaison liant l'arbre de sortie au vilebrequin immobilisé ou qui destiné à s'immobiliser à la suite d'un dysfonctionnement, par exemple un serrage de piston. Dans un moteur selon l'invention destiné à équiper un U.L.M. ou analogue par exemple, l'arbre de sortie qui est solidaire de l'hélice, pourra continuer à tourner malgré l'immobilisation d'un vilebrequin, sous l'effet du couple moteur fourni par le ou les vilebrequins moteurs non immobilisés. Ainsi, l'U.L.M. ou analogue pourra gagner un point d'atterrissage en toute sécurité, au lieu d'être soumis aux aléas du vol plané dans le cas de l'U.L.M. ou à la chute dans le cas d'un autogire par exemple. Il est à noter que le moteur selon l'invention peut comprendre avantageusement plus de deux vilebrequins.
Selon une caractéristique avantageuse, le moteur selon l'invention comprend au moins un troisième vilebrequin, une troisième liaison en rotation, une troisième roue d'entraínement, une troisième liaison par obstacle.
Cette caractéristique concerne un moteur à trois vilebrequins chacun lié à l'arbre de sortie par l'intermédiaire d'une liaison par obstacle capable de se rompre. Dans le cas d'une immobilisation de n'importe lequel des vilebrequins, le moteur continue à fonctionner sur les deux autres vilebrequins, le vilebrequin immobilisé étant débrayé de l'arbre de sortie par la rupture de la liaison par obstacle concernée.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaítront à la lecture qui suit d'un exemple de mode de réalisation d'un moteur selon l'invention, accompagnée des dessins annexés, exemple donné à titre d'illustration et sans qu'aucune interprétation restrictive de l'invention ne puisse en être tirée.
La figure 1 montre une vue de face partielle éclatée de l'exemple de mode de réalisation d'un moteur selon l'invention.
La figure 2 montre une vue partielle en coupe suivant la ligne I-I de la figure 1.
La figure 3 montre un détail agrandi de la figure 2, plus particulièrement relatif à la liaison par obstacle.
Les figures 4 et 5 montrent un même élément isolé de la figure 2, en perspective pour la figure 4 et en vue de derrière pour la figure 5.
Les figures 6 et 7 montrent un même élément isolé de la figure 1, en perspective pour la figure 6 et en vue de côté pour la figure 5.
Le moteur 1 représenté sur la figure 1 est un moteur à combustion interne à trois cylindres 2, 3, 4 placés en étoile (non représentés), deux temps, notamment approprié pour équiper les machines énoncées plus haut. A chaque cylindre 2, 3, 4 correspond un vilebrequin 5, 6, 7 respectif. Le moteur 1 représenté sur les figures 1 et 2 comprend un premier 5 vilebrequin lié à un arbre de sortie 8 du moteur au moyen d'une première liaison en rotation, un deuxième 6 vilebrequin lié à l'arbre de sortie 8 du moteur au moyen d'une deuxième liaison en rotation, un troisième 7 vilebrequin lié à l'arbre de sortie 8 du moteur au moyen d'une troisième liaison en rotation. Les premier 5, deuxième 6, et troisième 7 vilebrequins sont guidés en rotation dans un carter 9 selon tout moyen connu, par exemple au moyen de roulements 10 comme représenté sur la figure 2. Il est à noter que la figure 2 correspond à une coupe selon le premier cylindre 2, suivant la ligne I-I de la figure 1, mais peut correspondre indifféremment à la coupe similaire selon l'un quelconque des deux autres cylindres 3 et 4. L'arbre de sortie 8 est l'arbre moteur sur lequel la puissance du moteur est récupérée, et porte une hélice (non représentée) dans l'exemple.
La première liaison en rotation est réversible et comprend une première 11 roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au premier 5 vilebrequin par l'intermédiaire d'une première liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu du premier 5 vilebrequin vers l'arbre de sortie 8 et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation du premier 5 vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation du premier 5 vilebrequin. La deuxième liaison en rotation est réversible et comprend une deuxième 25 roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au deuxième 6 vilebrequin par l'intermédiaire d'une deuxième liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu du deuxième 6 vilebrequin vers l'arbre de sortie 8 et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation du deuxième 6 vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation du deuxième 6 vilebrequin. La troisième liaison en rotation est réversible et comprend une troisième 26 roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au troisième 7 vilebrequin par l'intermédiaire d'une troisième liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu du troisième vilebrequin vers l'arbre de sortie 8 et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation du troisième 7 vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation du troisième 7 vilebrequin.
Les première, deuxième, et troisième liaisons en rotation sont avantageusement des liaisons par engrenage, comme représenté sur les figures 1 à 3.
De manière avantageuse, les première 11, deuxième 25, et troisième 26 roues d'entraínement, sont en prise sur une quatrième 12 roue entraínée liée de manière complète en rotation à l'arbre de sortie 8, selon tout moyen connu, par exemple par une clavette 30, comme représenté sur les figures 1 et 2.
On remarquera que le moteur représenté sur les figures 1 et 2 permet avantageusement un montage dans lequel les première 11, deuxième 25, troisième 26 roues d'entraínement, et quatrième 12 roue entraínée sont sensiblement ou exactement situées dans un même plan, les première 11, deuxième 25, et troisième 26 roues d'entraínement solidaires respectivement des premier 5, deuxième 6, et troisième 7 vilebrequins étant en prise sur la circonférence de la quatrième 12 roue entraínée selon un décalage angulaire, par exemple égal à 120° dans le cas du moteur à trois cylindres en étoile, comme représenté sur la figure 1. Ainsi, le moteur selon l'invention possède une compacité fonctionnelle longitudinale importante, une simplicité et une rationalité de la transmission du mouvement, permettant une réduction de l'encombrement et du poids du moteur, et une augmentation de la fiabilité.
Il est à noter que dans la partie de description qui suit, il ne sera décrit que la première liaison par obstacle, les deuxième et troisième liaisons par obstacle étant avantageusement similaires à la première liaison par obstacle. Par ailleurs, chacune des trois liaisons par obstacle a pour fonction de transmettre l'effort moteur du vilebrequin concerné à l'arbre de sortie tout en permettant une rupture de la liaison en rotation entre ce vilebrequin et l'arbre de sortie en cas d'immobilisation de ce vilebrequin par suite par exemple d'un serrage du piston actionnant le vilebrequin concerné. Plusieurs pistons peuvent actionner un même vilebrequin, le cas échéant. Ainsi, le serrage d'un piston par exemple, autorise le fonctionnement du moteur sur les deux cylindres restant, grâce au débrayage du vilebrequin immobilisé, ce qui confère au moteur selon l'invention une grande sécurité de fonctionnement.
La première liaison par obstacle comprend au moins une cheville 13 de cisaillement. La cheville 13 peut être remplacée par une clavette de cisaillement (non représentée) ou analogue, et ses dimensions et matériau seront avantageusement choisis, lorsque la ou les chevilles constituent le seul obstacle de la liaison par obstacle, de manière que la ou les sections de cisaillement, au nombre de deux dans l'exemple des figures, résistent à la transmission de l'effort moteur maximal du vilebrequin concerné en fonctionnement normal du moteur, et seront également choisis de manière que la ou les chevilles se cisaillent sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation du vilebrequin concerné lorsque le moteur est en fonctionnement.
Comme représenté sur la figure 3, la première liaison par obstacle comprend une première cheville 13, ou analogue, de cisaillement, et comprend avantageusement additionnellement une première butée 14 d'entraínement apte à transmettre l'effort moteur issu du premier 5 vilebrequin vers l'arbre de sortie. La première butée 14 a pour but essentiel d'éviter que l'effort moteur ne soit transmis par la cheville de cisaillement, et que la cheville de cisaillement soit utilisée uniquement lorsque le vilebrequin oppose une résistance à l'arbre de sortie. Ainsi, les dimensions et le matériau de la cheville seront choisis de manière que celle-ci puisse se cisailler sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation du premier 5 vilebrequin lorsque le moteur est en fonctionnement, la cheville devant bien évidemment résister à l'effort résistant maximal que peut opposer le vilebrequin à l'arbre de sortie en fonctionnement normal du moteur. Il est à noter que sur la figure 3, les éléments de carter n'ont pas été représentés, les éléments représentés n'étant pas en coupe.
La première butée 14 d'entraínement comprend avantageusement au moins une dent asymétrique 15 maintenue en prise dans un logement en creux 16 de forme complémentaire, au moyen de la cheville 13, clavette, ou analogue, de cisaillement, comme représenté sur la figure 3.
La dent asymétrique 15 comprend de préférence une première face 17 apte à transmettre l'effort moteur et une deuxième face 18 opposée à la première face 17, permettant d'éviter une mise en prise de la dent asymétrique 15 dans le logement en creux 16 en cas de rupture de la cheville 13, clavette, ou analogue, de cisaillement. La première face 17 est de préférence comprise dans un plan passant par l'axe de rotation du vilebrequin concerné de manière que l'effort transmis soit perpendiculaire à la face 17, et la deuxième face 18 de la dent asymétrique 15 possède avantageusement une inclinaison appropriée, comme représenté sur la figure 3, de manière que la dent 15 soit chassée du logement 16 lors de la rupture de la cheville 13, et ne puisse s'y réintroduire.
Il est à noter que la présence de la butée d'entraínement introduit, par la deuxième face 18 inclinée de la dent 15, une composante axiale et des frottements supplémentaires pour la rupture de la cheville 13, qui doivent être pris en compte dans la détermination du matériau et des dimensions de la cheville 13 selon tout moyen connu, méthode de calcul ou expérimentale par exemple.
La première butée 14 d'entraínement comprend avantageusement, comme représenté sur la figure 3, une pluralité de dents 15 formant une première couronne s'étendant dans un premier plan perpendiculaire à un axe longitudinal du premier 5 vilebrequin. Les dents de la couronne sont de préférence identiques à celle décrite ci-dessus. La pluralité de dents permets de répartir régulièrement la pression de manière circonférentielle sur le premier 5 vilebrequin et la première 11 roue d'entraínement, et de réduire en conséquence les dimensions de cette butée 14 d'entraínement. Les dents de la couronne peuvent être réalisées sur la roue 11, les logements en creux correspondant étant alors réalisés sur le vilebrequin 5, ou inversement.
Les figures 4 et 5 montrent la roue 11 seule, isolée de la liaison, à l'échelle de la figure 3, et met en évidence la couronne de dents asymétriques 15, comportant 12 dents.
Les figures 6 et 7 montrent le vilebrequin 5 seul, à l'échelle de la figure 2, et met en évidence la couronne de logements 16 complémentaires des dents asymétriques 15, comportant 12 logements. On notera également sur ces figures la présence d'un trou diamétral dans la partie cylindrique 20 pour loger la cheville 13, et d'une gorge pour loger un anneau élastique 24 comme cela sera expliqué ci-après.
Comme représenté sur les figures 3 à 5, la première roue d'entraínement 11 possède un alésage 19 permettant un centrage de celle-ci sur une partie cylindrique 20 de section circulaire en bout du premier vilebrequin 5 de manière que la roue 11 puisse tourner autour du vilebrequin 5, lorsque la rupture de la cheville 13 est réalisée. Ce qui précède concerne indifféremment la première, deuxième, ou troisième liaison en rotation.
Le moteur 1 disposera de tout moyen connu approprié destiné à réduire les frottements d'une roue d'entraínement sur le vilebrequin associé en cas de rupture de la liaison par obstacle, par exemple un montage de la roue sur le vilebrequin par l'intermédiaire d'un ou plusieurs roulements (non représentés) aptes à permettre additionnellement un déplacement éventuel en translation de la roue d'entraínement sur le vilebrequin, ou par l'intermédiaire d'une bague ou palier 22 (non représenté). Le matériau du palier pourra être choisi de manière à résister à la pression due aux efforts transmis et pour sa capacité à diminuer les frottements, par exemple du bronze.
L'extrémité de la partie cylindrique du vilebrequin sera muni de tout moyen nécessaire à la retenue de la roue d'entraínement sur le vilebrequin en cas de rupture de la liaison par obstacle, par exemple une bague ou anneau élastique 24 comme représenté sur la figure 3.
Toutes les roues d'entraínement et la roue entraínée 12 seront avantageusement enfermées dans un carter 21 étanche et lubrifié, comme représenté sur la figure 2, afin d'assurer une lubrification des liaisons en rotation entre les vilebrequins et l'arbre de sortie, lorsque ces liaisons nécessitent une telle lubrification, comme par exemple des liaisons par engrenage métallique. Cette lubrification pourra avantageusement être réalisé par barbotage ou analogue. La lubrification des liaisons en rotation peut avantageusement être utilisée afin de lubrifier si nécessaire la rotation de la roue d'entraínement sur le vilebrequin en cas de rupture de la liaison par obstacle. Il est à noter que le carter 21 a été retiré sur la figure 1 afin de montrer les liaisons en rotation.
Les liaisons en rotation entre les vilebrequins et l'arbre de sortie peuvent, de manière alternative et en fonction de l'utilisation du moteur, être réalisées par l'intermédiaire de chaínes ou de courroies par exemple.

Claims (10)

  1. Moteur à combustion interne comportant au moins un premier (5) vilebrequin lié à un arbre de sortie (8) dudit moteur au moyen d'une première liaison en rotation, un deuxième (6) vilebrequin lié au dit arbre de sortie du moteur au moyen d'une deuxième liaison en rotation, caractérisé en ce que ladite première liaison en rotation est réversible et comprend une première (11) roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au dit premier vilebrequin par l'intermédiaire d'une première liaison par obstacle (13) apte à transmettre un effort moteur issu dudit premier vilebrequin vers ledit arbre de sortie et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation dudit premier vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation dudit premier vilebrequin, et en ce que ladite deuxième liaison en rotation est réversible et comprend une deuxième (25) roue d'entraínement liée de manière complète en rotation au dit deuxième vilebrequin par l'intermédiaire d'une deuxième liaison par obstacle apte à transmettre un effort moteur issu dudit deuxième vilebrequin vers ledit arbre de sortie et capable de se rompre, lors d'un dysfonctionnement entraínant une immobilisation dudit deuxième vilebrequin, sous un effort inférieur ou égal à l'effort nécessaire à l'immobilisation dudit deuxième vilebrequin.
  2. Moteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu 'il comprend au moins un troisième (7) vilebrequin, une troisième liaison en rotation, une troisième (26) roue d'entraínement, une troisième liaison par obstacle.
  3. Moteur suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième liaisons en rotation, au moins, sont des liaisons par engrenage.
  4. Moteur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu 'au moins ladite première liaison par obstacle comprend une première clavette, cheville (13), ou analogue, de cisaillement, ladite deuxième liaison par obstacle comprend une deuxième clavette, cheville, ou analogue, de cisaillement.
  5. Moteur suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu 'au moins ladite première liaison par obstacle comprend additionnellement une première butée (14) d'entraínement apte à transmettre ledit effort moteur issu dudit premier (5) vilebrequin vers ledit arbre de sortie (8), ladite deuxième liaison par obstacle comprend additionnellement une deuxième butée d'entraínement apte à transmettre ledit effort moteur issu dudit deuxième vilebrequin vers ledit arbre de sortie.
  6. Moteur suivant la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites première (14) et deuxième au moins butées d'entraínement, comprennent respectivement au moins une dent asymétrique (15) maintenue en prise dans un logement en creux (16) de forme complémentaire, au moyen de ladite clavette, cheville (13), ou analogue, de cisaillement.
  7. Moteur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que ladite dent asymétrique (15) comprend une première (17) face apte à transmettre ledit effort moteur et une deuxième (18) face opposée à la première, permettant d'éviter une mise en prise de ladite dent asymétrique dans ledit logement en creux (16) en cas de rupture de ladite clavette, cheville (13), ou analogue, de cisaillement.
  8. Moteur suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu 'au moins ladite première butée (14) d'entraínement comprend une pluralité de dents (15) formant une première couronne s'étendant dans un premier plan perpendiculaire à un axe longitudinal dudit premier (5) vilebrequin, ladite deuxième butée d'entraínement comprend une pluralité de dents formant une deuxième couronne s'étendant dans un deuxième plan perpendiculaire à un axe longitudinal dudit deuxième vilebrequin.
  9. Moteur suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdites première (11) et deuxième (25) roues d'entraínement au moins, sont en prise sur une quatrième (12) roue entraínée liée de manière complète en rotation au dit arbre de sortie (8).
  10. Moteur suivant la revendication 9, caractérisé en ce que lesdites première (11) et deuxième (25) roues d'entraínement au moins, et ladite quatrième (12) roue entraínée sont sensiblement situées dans un même plan.
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