EP3699420A1 - Motor comprising a crankshaft provided with a control cam and means for guiding rotation - Google Patents

Motor comprising a crankshaft provided with a control cam and means for guiding rotation Download PDF

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EP3699420A1
EP3699420A1 EP20158042.0A EP20158042A EP3699420A1 EP 3699420 A1 EP3699420 A1 EP 3699420A1 EP 20158042 A EP20158042 A EP 20158042A EP 3699420 A1 EP3699420 A1 EP 3699420A1
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EP
European Patent Office
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crankshaft
rolling elements
track
rolling
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20158042.0A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jean-Pierre Millon
Ludovic TESSIER
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.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/043—Arrangements for driving reciprocating piston-type pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/06—Feeding by means of driven pumps mechanically driven
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/025—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by a single piston
    • F02M59/027—Unit-pumps, i.e. single piston and cylinder pump-units, e.g. for cooperating with a camshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams

Definitions

  • motor vehicles with heat engines include an engine compartment which is intended to house the heat engine.
  • the engine compartment is also intended to house more and more accessories and equipment.
  • the space available for the motor is very limited. It is therefore necessary to produce very compact heat engines.
  • a high pressure injection pump in a distribution chamber which extends between an outer face of a cylinder block of the engine and a distribution cover.
  • the injection pump is controlled by a control cam which is carried by an end section of an engine crankshaft.
  • crankshaft Said end section of the crankshaft is also guided in rotation with respect to the cylinder block by means of a mechanical bearing, such as a ball bearing, which extends at least in part into the distribution chamber.
  • a mechanical bearing such as a ball bearing
  • the mechanical bearing requires longitudinally shifting the arrangement of the control cam towards the end of the crankshaft. As a result, the axial size of the engine is imposed by the presence of these two elements mounted in series on the crankshaft.
  • the invention proposes a solution for making it possible to reduce the longitudinal bulk of the heat engine.
  • a heat engine 10 of a motor vehicle This is a Diesel engine.
  • the heat engine 10 comprises a cylinder block 12 which is delimited longitudinally towards the front by a generally transverse vertical exterior front wall 14.
  • a distribution chamber 16 is delimited longitudinally between said front wall 14 of the cylinder block 12 and a distribution cover 18 which extends generally parallel to said outer wall 14 at a determined distance, as shown in figures 2 to 4 .
  • the engine 10 further comprises a crankshaft 20 with a longitudinal main axis "X".
  • the crankshaft 20 is mounted to rotate in the cylinder block 12 about its longitudinal "X" axis.
  • An end section 22 of the crankshaft 20 protrudes outside the cylinder block 12 through an orifice 24 reserved passage in the front wall 14. The end section 22 thus passes through the distribution chamber 16 as far as an outlet opening 26 of the distribution cover 18.
  • the free end 28 of the crankshaft 20 protruding outside the distribution chamber 16 is equipped with a flywheel 30 coaxial with the "X" axis.
  • a hub of the flywheel 30 is more particularly screwed against a front end face of the crankshaft 20, for example by means of screws 32 of longitudinal axis.
  • the end section 22 of the crankshaft 20 has an outer radius "D1" much greater than the outer radius "D2" of the crankshaft sections 20 located behind said end section 22. This makes it possible in particular to prevent the fixing screws 32 from being exposed to excessively high shearing forces, while giving the crankshaft 20 good resistance to torsion.
  • a high pressure injection pump 34 is arranged in the distribution chamber 16.
  • the injection pump 34 is fixed relative to the front face 14 of the cylinder block 12.
  • the injection pump 34 comprises an actuating tappet 36 which is arranged radially vis-à-vis the crankshaft 20.
  • the tappet 36 actuator is slidably mounted in a radial direction relative to the crankshaft 20.
  • the actuation of the injection pump 34 must be synchronized with the rotation of the crankshaft 20.
  • the injection pump 34 is controlled by a control cam 38 which is rotatably mounted on the section 22 projecting from the crankshaft 20 to control the movements of the actuator 36.
  • the control cam 38 is arranged inside the distribution chamber 16.
  • the control cam 38 more particularly comprises an external face forming a cam path 40.
  • the actuation pusher 36 has a cam follower function.
  • the actuating pusher 36 is for example equipped with a roller which continuously rolls on the cam track 40.
  • the engine 10 further comprises means for guiding in rotation the section 22 of the front end of the crankshaft 20. These are guide means of the “mechanical bearing” type.
  • the means for guiding in rotation comprise at least one set 42 of rolling elements 44 for guiding in rotation the section 22 projecting from the crankshaft 20.
  • the rolling elements 44 of the assembly 42 are received rolling between a first annular rolling track, called the rotating track 46, which is integral in rotation with the crankshaft 20 and a second annular rolling track, called the fixed track 48, which is fixed relative to the cylinder block 12.
  • the two rolling tracks 46, 48 associated with said assembly 42 are concentric with a common "X" axis and they are arranged radially opposite one another. the other.
  • Each rolling element 44 of the assembly rolls simultaneously on the fixed track 48 and on the rotating track 46.
  • the assembly 42 is arranged, at least in part, in the distribution chamber 16.
  • the control cam 38 has an annular shape.
  • the control cam 38 is thus delimited radially outwards by the cam path 40 and inwards by an internal face 50.
  • At least one front section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is housed in the annular space reserved radially between the crankshaft 20 and the internal face 50 of the control cam 38. More particularly, at least one section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is interposed radially between the crankshaft 20 and the cam path 40 of the control cam 38.
  • the speed of travel of the cam path 40 it is preferable to limit the speed of travel of the cam path 40 relative to the control pusher 36. Indeed, if the running speed of the cam path 40 is too high, it is possible that the element of the control pusher 36 in contact with the cam path 40 is prematurely damaged, this is particularly the case when this element is formed by a roller. In order to limit this travel speed without altering the speed of rotation of the crankshaft 20, it is known practice to reduce the average outside diameter of the cam track 40.
  • annular space reserved radially between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20 for accommodating at least one front section of the rolling elements 44 is greatly limited.
  • the means for guiding in rotation have a reduced radial size compared to a conventional mechanical bearing.
  • the assembly 42 of rolling elements 44 also comprises an annular cage 52 which makes it possible to hold the rolling elements 44 in position relative to each other, while leaving them free to roll on the associated rolling tracks, as is usually the case. example shown in figure 5 . In particular, this prevents the rolling elements 44 from colliding during their rolling between the fixed track 48 and the rotating track 46.
  • the cage 52 comprises for example the shape of an annular strip pierced with housings each of which is intended to receive a rotating element 44.
  • the rolling elements 44 of the assembly 42 are advantageously formed by needles with a longitudinal axis of rotation, similar or identical to those used in conventional needle bearings.
  • the front end section 22 of the crankshaft is guided in rotation by a single set 42 of rolling elements 44.
  • the rotating track 46 is formed by an external cylindrical face of the crankshaft 20. The rotating track 46 is thus arranged concentrically inside the fixed track 48.
  • the front end section 22 of the crankshaft 20 comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces 54 and radially towards the "X" axis by a bottom forming the rotating track 46.
  • a front end section of the groove is arranged radially vis-à-vis the actuator 36.
  • the rolling elements 44 are arranged in the groove so that the two end faces 54 form longitudinal retaining faces of the rolling elements 54 of the assembly 42 of rolling elements 44 in both directions.
  • the cage 52 is advantageously made in two half-rings 52A, 52B which can be fixed to one another to reconstitute the annular cage 52. as shown in figure 6 .
  • the cage 52 is formed by an open flexible tape, the two ends of which comprise means 55 for fixing to one another to allow the ring to be closed, as illustrated in figure 7 .
  • the fixed track 48 is carried by an attached bearing ring 56 which is fixed to the cylinder block 12. More particularly, the fixed track 48 is formed directly by an internal face of the bearing ring 56.
  • the rolling ring 56 is here fixed by forcing into a sleeve 58 of the cylinder block 12 which surrounds the passage orifice 24 and which protrudes longitudinally inside the distribution chamber 16 with respect to the wall 14 before.
  • a front longitudinal section of the sleeve 58 and of the rolling ring 56 are housed in the annular space reserved radially between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20.
  • a end section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is interposed radially between the cam path 40 and the crankshaft 20.
  • the section of the external face of the crankshaft 20 intended to form the rotating track 46 advantageously undergoes a hardening treatment.
  • the front end section 22 of the crankshaft is guided in rotation by a single set 42 of rolling elements 44.
  • the rotating track 46 is formed directly by the internal cylindrical face 50 of the control cam 38.
  • the rotating track 46 is thus arranged concentrically outside the fixed track 48.
  • the rolling elements 44 of the assembly 42 are thus interposed radially between the cam track 40 and the crankshaft 20.
  • the fixed track 48 is carried by an attached bearing ring 56 which is fixed to the cylinder block 12 and which surrounds the crankshaft 20. More particularly, the fixed track 48 is formed directly by an outer face of the rolling ring 56.
  • the rolling ring 56 is housed in the radially reserved annular space between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20.
  • the outer face of the rolling ring 56 comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces 54 and radially towards the "X" axis by a bottom forming the rotating track 46.
  • the groove is arranged radially opposite the actuating pusher 36.
  • the rolling elements 44 are arranged in the groove so that the two end faces 54 form longitudinal retaining faces of the rolling elements 54 of the assembly 42 of rolling elements 44 in both directions.
  • the rolling ring 56 is here fixed by screws 60 to the cylinder block 12. More particularly, the rolling ring 56 comprises a flange 62 which projects radially outwardly relative to the fixed track 48.
  • the collar 62 is arranged longitudinally behind the control cam 38. The collar 62 extends here in the extension of the rear end face 54 of the groove, radially beyond the control cam 38. The collar 62 is pressed against the front wall 14 of the cylinder block 12 against which it is fixed by the screws 60.
  • the internal face 50 of the control cam 38 does not need to receive specific treatment to form the rotating track 46 since the control cam 38 is already undergoing a hardening treatment as a whole so that its outer face fulfills the function of the cam track 40.
  • the means for guiding in rotation comprise two sets 42A, 42B distinct from rolling elements.
  • the second set 42B of rolling elements is arranged concentrically within the first set 42A of rolling elements.
  • the first set 42A of rolling elements is received between a first rotating track 46A formed directly by the inner cylindrical face 50 of the control cam 38 and a first fixed track 48A formed by an outer cylindrical face of an attached bearing ring 56.
  • the attached bearing ring 56 here has a structure and an arrangement identical to those of the bearing ring 56 of the second embodiment.
  • the second rolling assembly 42B is received between a second rotating track 46B formed directly by the outer cylindrical face of the crankshaft 20 and a second fixed track 48B formed by an inner cylindrical face of said rolling ring 56.
  • the second rotating track 46B is arranged at the bottom of a groove made in accordance with that of the first embodiment.
  • This third embodiment advantageously makes it possible to radially transmit the radial forces of the control pusher 36 to the crankshaft 20 via the control cam 38 and the two internal and external assemblies 42A, 42B.
  • the engine 10 produced according to the teachings of the invention thus has a reduced longitudinal size.
  • the invention makes it possible to keep a cam path 40 of relatively small diameter while making it possible to accommodate at least one set of rolling elements between the control cam 38 and the crankshaft 20 to enable the section 22 to be guided in rotation. end of crankshaft 20 relative to cylinder block 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

L'invention concerne un moteur (10) de véhicule automobile comportant :- un bloc-cylindres (12) ;- un vilebrequin (20) monté tournant dans le bloc-cylindres (12) autour d'un axe (X) longitudinal ;- un ensemble (42, 42A, 42B) d'éléments (44) roulants reçus roulants entre une piste (46, 46A, 46B) tournante, solidaire en rotation avec le vilebrequin (20), et une piste (48, 48A, 48B) fixe, fixe par rapport au bloc-cylindres (12) ;- une pompe (34) qui comporte un poussoir (36) d'actionnement ;- une came (38) de commande de la pompe (34) qui est montée solidaire en rotation sur le vilebrequin (20) ;caractérisé en ce que la came (38) de commande présente une forme annulaire, les éléments (44) roulants étant logés dans un espace annulaire réservé radialement entre le vilebrequin (20) et une face (50) cylindrique interne de la came (38) de commande.The invention relates to a motor vehicle engine (10) comprising: - a cylinder block (12); - a crankshaft (20) mounted to rotate in the cylinder block (12) about a longitudinal axis (X); - a set (42, 42A, 42B) of rolling elements (44) received rolling between a rotating track (46, 46A, 46B), integral in rotation with the crankshaft (20), and a track (48, 48A, 48B) fixed, fixed with respect to the cylinder block (12); - a pump (34) which comprises an actuating pusher (36); - a cam (38) for controlling the pump (34) which is mounted integral in rotation on the crankshaft (20); characterized in that the control cam (38) has an annular shape, the rolling elements (44) being housed in an annular space reserved radially between the crankshaft (20) and a cylindrical face (50) internal control cam (38).

Description

Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention

L'invention concerne un moteur de véhicule automobile comportant :

  • un bloc-cylindres ;
  • une chambre de distribution délimitée longitudinalement entre une paroi extérieure du bloc-cylindres et un capot de distribution ;
  • un vilebrequin monté tournant dans le bloc-cylindres autour d'un axe longitudinal, un tronçon d'extrémité du vilebrequin traversant la chambre de distribution ;
  • au moins un ensemble d'éléments roulants pour le guidage en rotation du tronçon d'extrémité du vilebrequin qui sont reçus roulants entre une première piste annulaire de roulement, dite piste tournante, qui est solidaire en rotation avec le vilebrequin et une deuxième piste annulaire de roulement, dite piste fixe, qui est fixe par rapport au bloc-cylindres, les deux pistes de roulement étant concentriques et en vis-à-vis radialement l'une de l'autre ;
  • une pompe qui est agencée dans la chambre de distribution et qui comporte un poussoir d'actionnement monté coulissant dans une direction radiale par rapport au vilebrequin ;
  • une came de commande de la pompe qui est montée solidaire en rotation sur le tronçon d'extrémité du vilebrequin pour commander les déplacements du poussoir d'actionnement.
The invention relates to a motor vehicle engine comprising:
  • a cylinder block;
  • a distribution chamber delimited longitudinally between an outer wall of the cylinder block and a distribution cover;
  • a crankshaft mounted to rotate in the cylinder block about a longitudinal axis, an end section of the crankshaft passing through the distribution chamber;
  • at least one set of rolling elements for guiding in rotation the end section of the crankshaft which are received rolling between a first annular rolling track, called a rotating track, which is integral in rotation with the crankshaft and a second annular track of bearing, called a fixed track, which is fixed with respect to the cylinder block, the two rolling tracks being concentric and facing each other radially;
  • a pump which is arranged in the distribution chamber and which has an actuator slidably mounted in a radial direction relative to the crankshaft;
  • a pump control cam which is rotatably mounted on the end section of the crankshaft to control the movements of the actuator.

Arrière-plan techniqueTechnical background

De manière connue, les véhicules automobiles à moteur thermique comportent un compartiment moteur qui est destiné à loger le moteur thermique. De nos jours, le compartiment moteur est aussi destiné à loger des accessoires et des équipements toujours plus nombreux. De ce fait, la place disponible pour le moteur est très restreinte. Il est donc nécessaire de réaliser des moteurs thermiques très compacts.In known manner, motor vehicles with heat engines include an engine compartment which is intended to house the heat engine. Nowadays, the engine compartment is also intended to house more and more accessories and equipment. As a result, the space available for the motor is very limited. It is therefore necessary to produce very compact heat engines.

Dans le cas des moteurs Diesel, il est connu d'agencer une pompe d'injection à haute pression dans une chambre de distribution qui s'étend entre une face extérieure d'un bloc-cylindres du moteur et un capot de distribution. La pompe d'injection est commandée par une came de commande qui est portée par un tronçon d'extrémité d'un vilebrequin du moteur.In the case of diesel engines, it is known to arrange a high pressure injection pump in a distribution chamber which extends between an outer face of a cylinder block of the engine and a distribution cover. The injection pump is controlled by a control cam which is carried by an end section of an engine crankshaft.

Ledit tronçon d'extrémité du vilebrequin est aussi guidé en rotation par rapport au bloc-cylindres par l'intermédiaire d'un roulement mécanique, tel qu'un roulement à billes, qui s'étend au moins en partie dans la chambre de distribution.Said end section of the crankshaft is also guided in rotation with respect to the cylinder block by means of a mechanical bearing, such as a ball bearing, which extends at least in part into the distribution chamber.

Le roulement mécanique impose de décaler longitudinalement l'agencement de la came de commande vers l'extrémité du vilebrequin. Il en résulte que l'encombrement axial du moteur est imposé par la présence de ces deux éléments montés en série sur le vilebrequin.The mechanical bearing requires longitudinally shifting the arrangement of the control cam towards the end of the crankshaft. As a result, the axial size of the engine is imposed by the presence of these two elements mounted in series on the crankshaft.

L'invention propose une solution pour permettre de réduire l'encombrement longitudinal du moteur thermique.The invention proposes a solution for making it possible to reduce the longitudinal bulk of the heat engine.

Résumé de l'inventionSummary of the invention

L'invention concerne un moteur de véhicule automobile comportant :

  • un bloc-cylindres ;
  • une chambre de distribution délimitée longitudinalement entre une paroi extérieure du bloc-cylindres et un capot de distribution ;
  • un vilebrequin monté tournant dans le bloc-cylindres autour d'un axe longitudinal, un tronçon d'extrémité du vilebrequin traversant la chambre de distribution ;
  • au moins un ensemble d'éléments roulants pour le guidage en rotation du tronçon d'extrémité du vilebrequin qui sont reçus roulants entre une première piste annulaire de roulement, dite piste tournante, qui est solidaire en rotation avec le vilebrequin et une deuxième piste annulaire de roulement, dite piste fixe, qui est fixe par rapport au bloc-cylindres, les deux pistes de roulement étant concentriques et en vis-à-vis radialement l'une de l'autre ;
  • une pompe qui est agencée dans la chambre de distribution et qui comporte un poussoir d'actionnement monté coulissant dans une direction radiale par rapport au vilebrequin ;
  • une came de commande de la pompe qui est montée solidaire en rotation sur le tronçon d'extrémité du vilebrequin pour commander les déplacements du poussoir d'actionnement ;
    caractérisé en ce que la came de commande présente une forme annulaire, au moins un tronçon des éléments roulants de l'au moins un ensemble d'éléments roulants étant logé dans un espace annulaire réservé radialement entre le vilebrequin et une face cylindrique interne de la came de commande.
The invention relates to a motor vehicle engine comprising:
  • a cylinder block;
  • a distribution chamber delimited longitudinally between an outer wall of the cylinder block and a distribution cover;
  • a crankshaft mounted to rotate in the cylinder block about a longitudinal axis, an end section of the crankshaft passing through the distribution chamber;
  • at least one set of rolling elements for guiding in rotation the end section of the crankshaft which are received rolling between a first annular rolling track, called the rotating track, which is integral in rotation with the crankshaft and a second annular track of bearing, called a fixed track, which is fixed with respect to the cylinder block, the two rolling tracks being concentric and facing each other radially;
  • a pump which is arranged in the distribution chamber and which has an actuator slidably mounted in a radial direction relative to the crankshaft;
  • a pump control cam which is rotatably mounted on the end section of the crankshaft to control the movements of the actuator;
    characterized in that the control cam has an annular shape, at least one section of the rolling elements of the at least one set of rolling elements being housed in an annular space reserved radially between the crankshaft and an internal cylindrical face of the cam control.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

  • la piste tournante est formé directement par :
    • -- une face cylindrique externe délimitant radialement une tranche du vilebrequin, ou par
    • -- la face cylindrique interne de la came de commande ;
  • le vilebrequin comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces radiales d'extrémité et radialement vers l'axe par un fond, le fond formant la piste tournante et les deux faces radiales d'extrémité formant des faces de retenues longitudinale des éléments roulants de l'au moins un ensemble d'éléments roulants ;
  • la piste fixe est portée par une bague de roulement rapportée qui est fixée au bloc-cylindres ;
  • la piste fixe est formée directement par une face interne de la bague de roulement ;
  • la piste tournante est formée directement par la face interne de la came de commande, la piste fixe étant formée par une face externe de la bague de roulement ;
  • la face externe de la bague de roulement annulaire comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces radiales d'extrémité et radialement vers l'axe par un fond, le fond formant la piste fixe et les deux faces radiales d'extrémité formant des faces de retenues longitudinale des éléments roulants de l'au moins un ensemble d'éléments roulants ;
  • le moteur comporte deux ensembles distincts d'éléments roulants, le premier ensemble d'éléments roulants, dit ensemble externe, étant reçu entre une première piste tournante formée directement par la face cylindrique interne de la came de commande et une première piste fixe formée par une face cylindrique externe d'une bague de roulement rapportée, et le deuxième ensemble d'éléments roulants, dit ensemble interne, étant reçu entre une deuxième piste tournante formée directement par la face cylindrique externe du vilebrequin et une deuxième piste fixe formée par une face cylindrique interne de ladite bague de roulement rapportée ;
  • les éléments roulants de chaque ensemble sont formés par des aiguilles d'axe de rotation parallèle à l'axe du vilebrequin ;
  • chaque ensemble d'éléments roulants comporte une cage annulaire associée qui maintien les éléments roulants dudit ensemble en position les uns par rapport aux autres tout en les laissant libres de rouler sur les pistes de roulement associées.
According to other characteristics of the invention:
  • the rotating track is formed directly by:
    • - an external cylindrical face radially delimiting a section of the crankshaft, or by
    • - the internal cylindrical face of the control cam;
  • the crankshaft has an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces and radially towards the axis by a bottom, the bottom forming the rotating track and the two radial end faces forming longitudinal retention faces rolling elements of the at least one set of rolling elements;
  • the fixed track is carried by an attached rolling ring which is fixed to the cylinder block;
  • the fixed track is formed directly by an internal face of the rolling ring;
  • the rotating track is formed directly by the internal face of the control cam, the fixed track being formed by an external face of the rolling ring;
  • the outer face of the annular rolling ring comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces and radially towards the axis by a bottom, the bottom forming the fixed track and the two radial end faces forming longitudinal retention faces of the rolling elements of the at least one set of rolling elements;
  • the motor comprises two distinct sets of rolling elements, the first set of rolling elements, called the outer assembly, being received between a first rotating track formed directly by the internal cylindrical face of the control cam and a first fixed track formed by a outer cylindrical face of an attached rolling ring, and the second set of rolling elements, called the inner set, being received between a second rotating track formed directly by the outer cylindrical face of the crankshaft and a second fixed track formed by a cylindrical face internal of said insert bearing ring;
  • the rolling elements of each set are formed by needles with an axis of rotation parallel to the axis of the crankshaft;
  • each set of rolling elements comprises an associated annular cage which maintains the rolling elements of said assembly in position relative to each other while leaving them free to roll on the associated rolling tracks.

Brève description des figuresBrief description of the figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

  • [fig.1]
    la figure 1 est une vue en perspective qui représente schématiquement un moteur de véhicule automobile réalisé selon les enseignements de l'invention ;
  • [fig.2]
    la figure 2 est une vue en coupe verticale longitudinale selon le plan de coupe 2-2 de la figure 1 passant par l'axe du vilebrequin, qui représente l'agencement compact d'éléments roulants pour le guidage du vilebrequin selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
  • [fig.3]
    la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente l'agencement réalisé selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;
  • [fig.4]
    la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 2 qui représente l'agencement réalisé selon un troisième mode de réalisation de l'invention ;
  • [fig.5]
    la figure 5 est une vue en perspective qui représente un ensemble d'éléments roulants utilisé pour réaliser l'un quelconque des trois modes de réalisation de l'invention ;
  • [fig.6]
    la figure 6 est une vue en perspective qui représente un ensemble d'éléments roulants comportant une cage réalisée en deux parties assemblables ;
  • [fig.7]
    la figure 7 est une vue en perspective qui représente un ensemble d'éléments roulants comportant une cage formant un ruban ouvert refermable pour former un anneau.
Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows, for the understanding of which reference is made to the appended drawings in which:
  • [ fig.1 ]
    the figure 1 is a perspective view which schematically represents a motor vehicle engine produced according to the teachings of the invention;
  • [ fig.2 ]
    the figure 2 is a view in longitudinal vertical section according to the section plane 2-2 of the figure 1 passing through the axis of the crankshaft, which represents the compact arrangement of rolling elements for guiding the crankshaft according to a first embodiment of the invention;
  • [ fig.3 ]
    the figure 3 is a view similar to that of the figure 2 which shows the arrangement made according to a second embodiment of the invention;
  • [ fig.4 ]
    the figure 4 is a view similar to that of the figure 2 which shows the arrangement made according to a third embodiment of the invention;
  • [ fig.5 ]
    the figure 5 is a perspective view which shows a set of rolling elements used to make any one of the three embodiments of the invention;
  • [ fig.6 ]
    the figure 6 is a perspective view which shows a set of rolling elements comprising a cage made of two assemblable parts;
  • [ fig.7 ]
    the figure 7 is a perspective view which shows a set of rolling elements comprising a cage forming an open resealable ribbon to form a ring.

Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention

Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues seront désignés par une même référence.In the remainder of the description, elements having an identical structure or similar functions will be designated by the same reference.

Dans la suite de la description on adoptera à titre non limitatif des orientations longitudinale, dirigée d'arrière en avant, verticale, dirigée de bas en haut, et transversale, dirigée de gauche à droite, qui sont indiquées par le trièdre "L,V,T" des figures. L'orientation longitudinale "L" est indépendante de la direction de déplacement du véhicule. L'orientation verticale "V" est utilisée à titre de repère géométrique sans rapport avec la direction de la gravité terrestre.In the remainder of the description, longitudinal orientations, directed from rear to front, vertical, directed from bottom to top, and transverse, directed from left to right, which are indicated by the trihedron "L, V" will be adopted without limitation. , T "of the figures. The longitudinal orientation "L" is independent of the direction of movement of the vehicle. The vertical orientation "V" is used as a geometric reference point unrelated to the direction of earth's gravity.

Dans la suite on adoptera les termes "interne" et "externe" pour désigner respectivement une face dirigée radialement vers l'axe "X" du vilebrequin 20 et une face dirigée radialement dans l'autre sens.In the following, the terms "internal" and "external" will be adopted to denote respectively a face directed radially towards the axis "X" of the crankshaft 20 and a face directed radially in the other direction.

On a représenté schématiquement à la figure 1 un moteur 10 thermique de véhicule automobile. Il s'agit ici d'un moteur Diesel.Schematically shown on figure 1 a heat engine 10 of a motor vehicle. This is a Diesel engine.

Le moteur 10 thermique comporte un bloc-cylindres 12 qui est délimité longitudinalement vers l'avant par une paroi 14 avant extérieure globalement transversale verticale. Une chambre 16 de distribution est délimitée longitudinalement entre ladite paroi 14 avant du bloc-cylindres 12 et un capot 18 de distribution qui s'étend globalement parallèlement à ladite paroi 14 de extérieure à une distance déterminée, comme cela est représenté aux figures 2 à 4.The heat engine 10 comprises a cylinder block 12 which is delimited longitudinally towards the front by a generally transverse vertical exterior front wall 14. A distribution chamber 16 is delimited longitudinally between said front wall 14 of the cylinder block 12 and a distribution cover 18 which extends generally parallel to said outer wall 14 at a determined distance, as shown in figures 2 to 4 .

Le moteur 10 comporte en outre un vilebrequin 20 d'axe principal "X" longitudinal. Le vilebrequin 20 est monté tournant dans le bloc-cylindres 12 autour de son axe "X" longitudinal. Un tronçon 22 d'extrémité du vilebrequin 20 dépasse à l'extérieur du bloc-cylindres 12 à la faveur d'un orifice 24 de passage réservé dans la paroi 14 avant. Le tronçon 22 d'extrémité traverse ainsi la chambre 16 de distribution jusqu'à un orifice 26 de sortie du capot 18 de distribution.The engine 10 further comprises a crankshaft 20 with a longitudinal main axis "X". The crankshaft 20 is mounted to rotate in the cylinder block 12 about its longitudinal "X" axis. An end section 22 of the crankshaft 20 protrudes outside the cylinder block 12 through an orifice 24 reserved passage in the front wall 14. The end section 22 thus passes through the distribution chamber 16 as far as an outlet opening 26 of the distribution cover 18.

L'extrémité 28 libre du vilebrequin 20 dépassant à l'extérieur de la chambre 16 de distribution est équipée d'un volant 30 d'inertie coaxial à l'axe "X". Un moyeu du volant 30 d'inertie est plus particulièrement vissé contre une face d'extrémité avant du vilebrequin 20, par exemple au moyen de vis 32 d'axe longitudinal.The free end 28 of the crankshaft 20 protruding outside the distribution chamber 16 is equipped with a flywheel 30 coaxial with the "X" axis. A hub of the flywheel 30 is more particularly screwed against a front end face of the crankshaft 20, for example by means of screws 32 of longitudinal axis.

Le tronçon 22 d'extrémité du vilebrequin 20 présente un rayon extérieur "D1" très supérieur au rayon extérieur "D2" des tronçons de vilebrequin 20 situé en arrière dudit tronçon 22 d'extrémité. Ceci permet notamment d'éviter que les vis 32 de fixation ne soient exposées à des efforts tranchants trop élevés, tout en conférant au vilebrequin 20 une bonne résistance à la torsion.The end section 22 of the crankshaft 20 has an outer radius "D1" much greater than the outer radius "D2" of the crankshaft sections 20 located behind said end section 22. This makes it possible in particular to prevent the fixing screws 32 from being exposed to excessively high shearing forces, while giving the crankshaft 20 good resistance to torsion.

De manière connue, une pompe 34 d'injection à haute pression est agencée dans la chambre 16 de distribution. La pompe 34 d'injection est fixe par rapport à la face 14 avant du bloc-cylindres 12. La pompe 34 d'injection comporte un poussoir 36 d'actionnement qui est agencé radialement en vis-à-vis du vilebrequin 20. Le poussoir 36 d'actionnement est monté coulissant dans une direction radiale par rapport au vilebrequin 20.In known manner, a high pressure injection pump 34 is arranged in the distribution chamber 16. The injection pump 34 is fixed relative to the front face 14 of the cylinder block 12. The injection pump 34 comprises an actuating tappet 36 which is arranged radially vis-à-vis the crankshaft 20. The tappet 36 actuator is slidably mounted in a radial direction relative to the crankshaft 20.

L'actionnement de la pompe 34 d'injection doit être synchronisé avec la rotation du vilebrequin 20. A cet effet, la pompe 34 d'injection est commandée par une came 38 de commande qui est montée solidaire en rotation sur le tronçon 22 dépassant du vilebrequin 20 pour commander les déplacements du poussoir 36 d'actionnement. La came 38 de commande est agencée à l'intérieur de la chambre 16 de distribution.The actuation of the injection pump 34 must be synchronized with the rotation of the crankshaft 20. To this end, the injection pump 34 is controlled by a control cam 38 which is rotatably mounted on the section 22 projecting from the crankshaft 20 to control the movements of the actuator 36. The control cam 38 is arranged inside the distribution chamber 16.

La came 38 de commande comporte plus particulièrement une face externe formant un chemin 40 de came. Le poussoir 36 d'actionnement présente une fonction de suiveur de came. Le poussoir 36 d'actionnement est par exemple équipé d'un galet qui roule en permanence sur le chemin 40 de came.The control cam 38 more particularly comprises an external face forming a cam path 40. The actuation pusher 36 has a cam follower function. The actuating pusher 36 is for example equipped with a roller which continuously rolls on the cam track 40.

Le moteur 10 comporte en outre des moyens de guidage en rotation du tronçon 22 d'extrémité avant du vilebrequin 20. Il s'agit de moyens de guidage du type "roulement mécanique".The engine 10 further comprises means for guiding in rotation the section 22 of the front end of the crankshaft 20. These are guide means of the “mechanical bearing” type.

Les moyens de guidage en rotation comportent au moins un ensemble 42 d'éléments 44 roulants pour le guidage en rotation du tronçon 22 dépassant du vilebrequin 20.The means for guiding in rotation comprise at least one set 42 of rolling elements 44 for guiding in rotation the section 22 projecting from the crankshaft 20.

Comme cela est par exemple représenté à la figure 2, les éléments 44 roulants de l'ensemble 42 sont reçus roulants entre une première piste annulaire de roulement, dite piste 46 tournante, qui est solidaire en rotation avec le vilebrequin 20 et une deuxième piste annulaire de roulement, dite piste 48 fixe, qui est fixe par rapport au bloc-cylindres 12. Les deux pistes 46, 48 de roulement associées audit ensemble 42 sont concentriques d'axe "X" commun et elles sont agencées en vis-à-vis radialement l'une de l'autre. Chaque élément 44 roulant de l'ensemble roule simultanément sur la piste 48 fixe et sur la piste 46 tournante.As shown for example in figure 2 , the rolling elements 44 of the assembly 42 are received rolling between a first annular rolling track, called the rotating track 46, which is integral in rotation with the crankshaft 20 and a second annular rolling track, called the fixed track 48, which is fixed relative to the cylinder block 12. The two rolling tracks 46, 48 associated with said assembly 42 are concentric with a common "X" axis and they are arranged radially opposite one another. the other. Each rolling element 44 of the assembly rolls simultaneously on the fixed track 48 and on the rotating track 46.

L'ensemble 42 est agencé, au moins en partie, dans la chambre 16 de distribution.The assembly 42 is arranged, at least in part, in the distribution chamber 16.

Pour permettre de réduire l'encombrement axial du moteur, la came 38 de commande présente une forme annulaire. La came 38 de commande est ainsi délimitée radialement vers l'extérieur par le chemin 40 de came et vers l'intérieur par une face 50 interne. Au moins un tronçon avant des éléments 44 roulants de l'ensemble 42 est logé dans l'espace annulaire réservé radialement entre le vilebrequin 20 et la face 50 interne de la came 38 de commande. Plus particulièrement, au moins un tronçon des éléments 44 roulants de l'ensemble 42 est interposé radialement entre le vilebrequin 20 et le chemin 40 de came de la came 38 de commande.To make it possible to reduce the axial size of the motor, the control cam 38 has an annular shape. The control cam 38 is thus delimited radially outwards by the cam path 40 and inwards by an internal face 50. At least one front section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is housed in the annular space reserved radially between the crankshaft 20 and the internal face 50 of the control cam 38. More particularly, at least one section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is interposed radially between the crankshaft 20 and the cam path 40 of the control cam 38.

Ainsi, en projection sur un plan axial, passant par l'axe "X", au moins un tronçon avant des éléments 44 roulants de l'ensemble 42 est recouvert par le chemin 40 de came de la came 38. L'encombrement longitudinal de la came 38 de commande et des éléments roulants est ainsi diminué par rapport à un agencement selon l'état de la technique dans lequel la came de commande les éléments roulants sont agencés longitudinalement en série.Thus, in projection on an axial plane, passing through the "X" axis, at least one front section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is covered by the cam path 40 of the cam 38. The longitudinal size of the control cam 38 and the rolling elements is thus reduced compared to an arrangement according to the state of the art in which the control cam and the rolling elements are arranged longitudinally in series.

En outre, il est préférable de limiter la vitesse de défilement du chemin 40 de came par rapport au poussoir 36 de commande. En effet, si la vitesse de défilement du chemin 40 de came est trop élevée, il est possible que l'élément du poussoir 36 de commande en contact avec le chemin 40 de came ne soit détérioré prématurément, c'est notamment le cas lorsque cet élément est formé par un galet. Pour limiter cette vitesse de défilement sans altérer la vitesse de rotation du vilebrequin 20, il est connu de réduire le diamètre extérieur moyen du chemin 40 de came.In addition, it is preferable to limit the speed of travel of the cam path 40 relative to the control pusher 36. Indeed, if the running speed of the cam path 40 is too high, it is possible that the element of the control pusher 36 in contact with the cam path 40 is prematurely damaged, this is particularly the case when this element is formed by a roller. In order to limit this travel speed without altering the speed of rotation of the crankshaft 20, it is known practice to reduce the average outside diameter of the cam track 40.

De ce fait, l'espace annulaire réservé radialement entre la face 50 interne de la came 38 de commande et le vilebrequin 20 pour loger au moins un tronçon avant des éléments 44 roulants est fortement limité.As a result, the annular space reserved radially between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20 for accommodating at least one front section of the rolling elements 44 is greatly limited.

Les roulements mécaniques classiques comportent une bague de roulement interne et une bague de roulement externe portant chacune les pistes fixe et tournante. Or, du fait de la limitation de l'espace annulaire réservé radialement, il n'est pas toujours possible de loger un roulement mécanique classique entre la came 38 de commande annulaire et le vilebrequin.Conventional mechanical bearings have an internal rolling ring and an external rolling ring each carrying the fixed and rotating tracks. However, due to the limitation of the radially reserved annular space, it is not always possible to accommodate a conventional mechanical bearing between the annular control cam 38 and the crankshaft.

L'invention propose de résoudre ce problème en associant l'ensemble 42 d'éléments 44 roulants avec une unique bague de roulement portant la piste fixe, l'autre piste tournante étant formée directement :

  • soit par une face cylindrique externe délimitant radialement une tranche du vilebrequin, comme représenté aux figures 2 et 4 ;
  • soit par la face cylindrique interne de la came de commande, comme représenté aux figures 3 et 4.
The invention proposes to solve this problem by associating the assembly 42 of rolling elements 44 with a single rolling ring carrying the fixed track, the other rotating track being formed directly:
  • either by an external cylindrical face radially delimiting a section of the crankshaft, as shown in figures 2 and 4 ;
  • either by the internal cylindrical face of the control cam, as shown in figures 3 and 4 .

Ainsi, en supprimant la bague de roulement tournante, les moyens de guidage en rotation présentent un encombrement radial réduit par rapport à un roulement mécanique classique.Thus, by eliminating the rotating rolling ring, the means for guiding in rotation have a reduced radial size compared to a conventional mechanical bearing.

L'ensemble 42 d'éléments 44 roulant comporte aussi une cage 52 annulaire qui permet de maintenir les éléments 44 roulants en position les uns par rapport aux autres, tout en les laissant libres de rouler sur les pistes de roulement associées, comme cela est par exemple représenté à la figure 5. Ceci évite notamment que les éléments 44 roulant ne se percutent lors de leur roulement entre la piste 48 fixe et la piste 46 tournante. La cage 52 comporte par exemple la forme d'un ruban annulaire percé de logements dont chacun est destiné à recevoir un élément 44 tournant.The assembly 42 of rolling elements 44 also comprises an annular cage 52 which makes it possible to hold the rolling elements 44 in position relative to each other, while leaving them free to roll on the associated rolling tracks, as is usually the case. example shown in figure 5 . In particular, this prevents the rolling elements 44 from colliding during their rolling between the fixed track 48 and the rotating track 46. The cage 52 comprises for example the shape of an annular strip pierced with housings each of which is intended to receive a rotating element 44.

Pour réduire encore l'encombrement radial des moyens de guidage en rotation, les éléments 44 roulants de l'ensemble 42 sont avantageusement formés par des aiguilles d'axe de rotation longitudinal, similaires ou identiques à celles utilisées dans des roulements à aiguilles classiques.To further reduce the radial bulk of the rotational guide means, the rolling elements 44 of the assembly 42 are advantageously formed by needles with a longitudinal axis of rotation, similar or identical to those used in conventional needle bearings.

Selon un premier mode de réalisation de l'invention qui est représenté à la figure 2, le tronçon 22 d'extrémité avant du vilebrequin est guidé en rotation par un seul ensemble 42 d'éléments 44 roulants. La piste 46 tournante est formée par une face cylindrique externe du vilebrequin 20. La piste tournante 46 est ainsi agencée concentriquement à l'intérieur de la piste 48 fixe.According to a first embodiment of the invention which is shown on figure 2 , the front end section 22 of the crankshaft is guided in rotation by a single set 42 of rolling elements 44. The rotating track 46 is formed by an external cylindrical face of the crankshaft 20. The rotating track 46 is thus arranged concentrically inside the fixed track 48.

Plus particulièrement le tronçon 22 d'extrémité avant du vilebrequin 20 comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces 54 radiales d'extrémité et radialement vers l'axe "X" par un fond formant la piste 46 tournante. Un tronçon d'extrémité avant de la gorge est agencé radialement en vis-à-vis du poussoir 36 d'actionnement.More particularly, the front end section 22 of the crankshaft 20 comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces 54 and radially towards the "X" axis by a bottom forming the rotating track 46. A front end section of the groove is arranged radially vis-à-vis the actuator 36.

Les éléments 44 roulants sont agencés dans la gorge de manière que les deux faces 54 d'extrémité forment des faces de retenue longitudinale des éléments roulants 54 de l'ensemble 42 d'éléments 44 roulants dans les deux sens.The rolling elements 44 are arranged in the groove so that the two end faces 54 form longitudinal retaining faces of the rolling elements 54 of the assembly 42 of rolling elements 44 in both directions.

Pour permettre l'agencement de l'ensemble 42 d'éléments 44 roulants dans la gorge, la cage 52 est avantageusement réalisée en deux demi-anneau 52A, 52B qui peuvent être fixés l'un à l'autre pour reconstituer la cage 52 annulaire comme cela est représenté à la figure 6.To allow the arrangement of the assembly 42 of rolling elements 44 in the groove, the cage 52 is advantageously made in two half-rings 52A, 52B which can be fixed to one another to reconstitute the annular cage 52. as shown in figure 6 .

En variante, la cage 52 est formée par un ruban souple ouvert dont les deux extrémités comportent des moyens 55 de fixation l'une à l'autre pour permettre la fermeture de l'anneau, comme cela est illustré à la figure 7.As a variant, the cage 52 is formed by an open flexible tape, the two ends of which comprise means 55 for fixing to one another to allow the ring to be closed, as illustrated in figure 7 .

La piste 48 fixe est portée par une bague 56 de roulement rapportée qui est fixée au bloc-cylindres 12. Plus particulièrement, la piste 48 fixe est formée directement par une face interne de la bague 56 de roulement.The fixed track 48 is carried by an attached bearing ring 56 which is fixed to the cylinder block 12. More particularly, the fixed track 48 is formed directly by an internal face of the bearing ring 56.

La bague 56 de roulement est ici fixée par insertion à force dans un manchon 58 du bloc-cylindres 12 qui entoure l'orifice 24 de passage et qui fait saillie longitudinalement à l'intérieur de la chambre 16 de distribution par rapport à la paroi 14 avant.The rolling ring 56 is here fixed by forcing into a sleeve 58 of the cylinder block 12 which surrounds the passage orifice 24 and which protrudes longitudinally inside the distribution chamber 16 with respect to the wall 14 before.

Conformément aux enseignements de l'invention, un tronçon longitudinal avant du manchon 58 et de la bague 56 de roulement sont logés dans l'espace annulaire réservé radialement entre la face 50 interne de la came 38 de commande et le vilebrequin 20. Ainsi, un tronçon d'extrémité des éléments 44 roulants de l'ensemble 42 est interposé radialement entre le chemin 40 de came et le vilebrequin 20.In accordance with the teachings of the invention, a front longitudinal section of the sleeve 58 and of the rolling ring 56 are housed in the annular space reserved radially between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20. Thus, a end section of the rolling elements 44 of the assembly 42 is interposed radially between the cam path 40 and the crankshaft 20.

Pour éviter le matage du vilebrequin 20, le tronçon de face externe de vilebrequin 20 destiné à former la piste 46 tournante subit avantageusement un traitement durcissant.To avoid matting of the crankshaft 20, the section of the external face of the crankshaft 20 intended to form the rotating track 46 advantageously undergoes a hardening treatment.

Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui est représenté à la figure 3, le tronçon 22 d'extrémité avant du vilebrequin est guidé en rotation par un seul ensemble 42 d'éléments 44 roulants. La piste 46 tournante est formée directement par la face 50 cylindrique interne de la came 38 de commande. La piste tournante 46 est ainsi agencée concentriquement à l'extérieur de la piste 48 fixe.According to a second embodiment of the invention which is shown in figure 3 , the front end section 22 of the crankshaft is guided in rotation by a single set 42 of rolling elements 44. The rotating track 46 is formed directly by the internal cylindrical face 50 of the control cam 38. The rotating track 46 is thus arranged concentrically outside the fixed track 48.

Conformément aux enseignements de l'invention, les éléments 44 roulants de l'ensemble 42 sont ainsi interposés radialement entre le chemin 40 de came et le vilebrequin 20.In accordance with the teachings of the invention, the rolling elements 44 of the assembly 42 are thus interposed radially between the cam track 40 and the crankshaft 20.

La piste 48 fixe est portée par une bague 56 de roulement rapportée qui est fixée au bloc-cylindres 12 et qui entoure le vilebrequin 20. Plus particulièrement, la piste 48 fixe est formée directement par une face externe de la bague 56 de roulement. La bague 56 de roulement est logée dans l'espace annulaire réservé radialement entre la face 50 interne de la came 38 de commande et le vilebrequin 20.The fixed track 48 is carried by an attached bearing ring 56 which is fixed to the cylinder block 12 and which surrounds the crankshaft 20. More particularly, the fixed track 48 is formed directly by an outer face of the rolling ring 56. The rolling ring 56 is housed in the radially reserved annular space between the internal face 50 of the control cam 38 and the crankshaft 20.

Plus particulièrement, la face externe de la bague 56 de roulement comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces 54 radiales d'extrémité et radialement vers l'axe "X" par un fond formant la piste 46 tournante. La gorge est agencée radialement en vis-à-vis du poussoir 36 d'actionnement.More particularly, the outer face of the rolling ring 56 comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces 54 and radially towards the "X" axis by a bottom forming the rotating track 46. The groove is arranged radially opposite the actuating pusher 36.

Les éléments 44 roulants sont agencés dans la gorge de manière que les deux faces 54 d'extrémité forment des faces de retenue longitudinale des éléments roulants 54 de l'ensemble 42 d'éléments 44 roulants dans les deux sens.The rolling elements 44 are arranged in the groove so that the two end faces 54 form longitudinal retaining faces of the rolling elements 54 of the assembly 42 of rolling elements 44 in both directions.

La bague 56 de roulement est ici fixée par des vis 60 au bloc-cylindres 12. Plus particulièrement, la bague 56 de roulement comporte une collerette 62 qui fait saillie radialement vers l'extérieur par rapport à la piste 48 fixe. La collerette 62 est agencée longitudinalement en arrière de la came 38 de commande. La collerette 62 s'étend ici dans le prolongement de la face 54 d'extrémité arrière de la gorge, radialement au-delà de la came 38 de commande. La collerette 62 est plaquée contre la paroi 14 avant du bloc-cylindres 12 contre laquelle elle est fixée par les vis 60.The rolling ring 56 is here fixed by screws 60 to the cylinder block 12. More particularly, the rolling ring 56 comprises a flange 62 which projects radially outwardly relative to the fixed track 48. The collar 62 is arranged longitudinally behind the control cam 38. The collar 62 extends here in the extension of the rear end face 54 of the groove, radially beyond the control cam 38. The collar 62 is pressed against the front wall 14 of the cylinder block 12 against which it is fixed by the screws 60.

Dans cet agencement, la face 50 interne de la came 38 de commande n'a pas besoin de recevoir de traitement spécifique pour former la piste 46 tournante puisque la came 38 de commande subit déjà un traitement durcissant dans son ensemble pour que sa face externe remplisse la fonction de chemin 40 de came.In this arrangement, the internal face 50 of the control cam 38 does not need to receive specific treatment to form the rotating track 46 since the control cam 38 is already undergoing a hardening treatment as a whole so that its outer face fulfills the function of the cam track 40.

On a représenté à la figure 4 un troisième mode de réalisation de l'invention qui combine le premier mode de réalisation avec le deuxième mode de réalisation.We represented at the figure 4 a third embodiment of the invention which combines the first embodiment with the second embodiment.

Ainsi, dans ce troisième mode de réalisation de l'invention, les moyens de guidage en rotation comportent deux ensembles 42A, 42B distincts d'éléments roulants. Le deuxième ensemble 42B d'éléments roulants est agencé concentriquement à l'intérieur du premier ensemble 42A d'éléments roulants.Thus, in this third embodiment of the invention, the means for guiding in rotation comprise two sets 42A, 42B distinct from rolling elements. The second set 42B of rolling elements is arranged concentrically within the first set 42A of rolling elements.

Le premier ensemble 42A d'éléments roulants, dit ensemble 42A externe, est reçu entre une première piste 46A tournante formée directement par la face 50 cylindrique interne de la came 38 de commande et une première piste 48A fixe formée par une face cylindrique externe d'une bague 56 de roulement rapportée.The first set 42A of rolling elements, called the outer set 42A, is received between a first rotating track 46A formed directly by the inner cylindrical face 50 of the control cam 38 and a first fixed track 48A formed by an outer cylindrical face of an attached bearing ring 56.

La bague 56 de roulement rapportée présente ici une structure et un agencement identiques à ceux de la bague 56 de roulement du deuxième mode de réalisation.The attached bearing ring 56 here has a structure and an arrangement identical to those of the bearing ring 56 of the second embodiment.

Le deuxième ensemble 42B roulant, dit ensemble 42B interne, est reçu entre une deuxième piste 46B tournante formée directement par la face cylindrique externe du vilebrequin 20 et une deuxième piste 48B fixe formée par une face cylindrique interne de ladite bague 56 de roulement.The second rolling assembly 42B, called internal assembly 42B, is received between a second rotating track 46B formed directly by the outer cylindrical face of the crankshaft 20 and a second fixed track 48B formed by an inner cylindrical face of said rolling ring 56.

La deuxième piste 46B tournante est agencée au fond d'une gorge réalisée conformément à celle du premier mode de réalisation.The second rotating track 46B is arranged at the bottom of a groove made in accordance with that of the first embodiment.

Ce troisième mode de réalisation permet avantageusement de transmettre radialement les efforts radiaux du poussoir 36 de commande jusqu'au vilebrequin 20 via la came 38 de commande et les deux ensembles 42A, 42B interne et externe.This third embodiment advantageously makes it possible to radially transmit the radial forces of the control pusher 36 to the crankshaft 20 via the control cam 38 and the two internal and external assemblies 42A, 42B.

Le moteur 10 réalisé selon les enseignements de l'invention présente ainsi un encombrement longitudinal réduit.The engine 10 produced according to the teachings of the invention thus has a reduced longitudinal size.

En outre, l'invention permet de conserver un chemin 40 de came de diamètre relativement réduit tout en permettent de loger au moins un ensemble d'éléments roulants entre la came 38 de commande et le vilebrequin 20 pour permettre un guidage en rotation du tronçon 22 d'extrémité du vilebrequin 20 par rapport au bloc-cylindres 12.In addition, the invention makes it possible to keep a cam path 40 of relatively small diameter while making it possible to accommodate at least one set of rolling elements between the control cam 38 and the crankshaft 20 to enable the section 22 to be guided in rotation. end of crankshaft 20 relative to cylinder block 12.

Claims (10)

Moteur (10) de véhicule automobile comportant : - un bloc-cylindres (12) ; - une chambre (16) de distribution délimitée longitudinalement entre une paroi (14) extérieure du bloc-cylindres (12) et un capot (18) de distribution ; - un vilebrequin (20) monté tournant dans le bloc-cylindres (12) autour d'un axe (X) longitudinal, un tronçon (22) d'extrémité du vilebrequin (20) traversant la chambre (16) de distribution ; - au moins un ensemble (42, 42A, 42B) d'éléments (44) roulants pour le guidage en rotation du tronçon (22) d'extrémité du vilebrequin (20) qui sont reçus roulants entre une première piste annulaire de roulement, dite piste (46, 46A, 46B) tournante, qui est solidaire en rotation avec le vilebrequin (20) et une deuxième piste annulaire de roulement, dite piste (48, 48A, 48B) fixe, qui est fixe par rapport au bloc-cylindres (12), les deux pistes (46, 48) de roulement étant concentriques et en vis-à-vis radialement l'une de l'autre ; - une pompe (34) qui est agencée dans la chambre (16) de distribution et qui comporte un poussoir (36) d'actionnement monté coulissant dans une direction radiale par rapport au vilebrequin (20) ; - une came (38) de commande de la pompe (34) qui est montée solidaire en rotation sur le tronçon (22) d'extrémité du vilebrequin (20) pour commander les déplacements du poussoir (36) d'actionnement ; caractérisé en ce que la came (38) de commande présente une forme annulaire, au moins un tronçon des éléments (44) roulants de l'au moins un ensemble (42) d'éléments roulants étant logé dans un espace annulaire réservé radialement entre le vilebrequin (20) et une face (50) cylindrique interne de la came (38) de commande. Motor vehicle engine (10) comprising: - a cylinder block (12); - A distribution chamber (16) delimited longitudinally between an outer wall (14) of the cylinder block (12) and a distribution cover (18); - a crankshaft (20) mounted to rotate in the cylinder block (12) about a longitudinal axis (X), an end section (22) of the crankshaft (20) passing through the distribution chamber (16); - at least one set (42, 42A, 42B) of rolling elements (44) for guiding in rotation the end section (22) of the crankshaft (20) which are received rolling between a first annular rolling track, called rotating track (46, 46A, 46B), which is integral in rotation with the crankshaft (20) and a second annular rolling track, called a fixed track (48, 48A, 48B), which is fixed relative to the cylinder block ( 12), the two rolling tracks (46, 48) being concentric and vis-à-vis each other radially; - a pump (34) which is arranged in the distribution chamber (16) and which comprises an actuator (36) slidably mounted in a radial direction with respect to the crankshaft (20); - A cam (38) for controlling the pump (34) which is rotatably mounted on the end section (22) of the crankshaft (20) to control the movements of the actuator (36); characterized in that the control cam (38) has an annular shape, at least one section of the rolling elements (44) of the at least one set (42) of rolling elements being housed in an annular space reserved radially between the crankshaft (20) and an internal cylindrical face (50) of the control cam (38). Moteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la piste (46, 46A, 46B) tournante est formé directement par : - une face cylindrique externe délimitant radialement une tranche du vilebrequin (20), ou par - la face (50) cylindrique interne de la came (38) de commande. Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the rotating track (46, 46A, 46B) is formed directly by: - an outer cylindrical face radially delimiting a section of the crankshaft (20), or by - the internal cylindrical face (50) of the control cam (38). Moteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le vilebrequin (20) comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces (54) radiales d'extrémité et radialement vers l'axe (X) par un fond, le fond formant la piste (46, 46B) tournante et les deux faces (54) radiales d'extrémité formant des faces de retenues longitudinale des éléments (44) roulants de l'au moins un ensemble (42, 42B) d'éléments roulants.Engine (10) according to the preceding claim, characterized in that the crankshaft (20) comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces (54) and radially towards the axis (X) by a bottom, the bottom forming the rotating track (46, 46B) and the two radial end faces (54) forming longitudinal retaining faces of the rolling elements (44) of the at least one set (42, 42B) of rolling elements. Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la piste (48, 48A, 48B) fixe est portée par une bague (56) de roulement rapportée qui est fixée au bloc-cylindres (12).Engine (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the fixed track (48, 48A, 48B) is carried by an attached bearing ring (56) which is fixed to the cylinder block (12). Moteur (10) selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que la piste (48, 48B) fixe est formée directement par une face interne de la bague (56) de roulement.Motor (10) according to the preceding claim taken in combination with claim 3, characterized in that the fixed track (48, 48B) is formed directly by an internal face of the rolling ring (56). Moteur (10) selon la revendication 2 prise en combinaison avec la revendication 4, caractérisé en ce que la piste (46, 46A) tournante est formée directement par la face (50) interne de la came (38) de commande, la piste (48, 48A) fixe étant formée par une face externe de la bague (56) de roulement.Motor (10) according to Claim 2 taken in combination with Claim 4, characterized in that the rotating track (46, 46A) is formed directly by the internal face (50) of the control cam (38), the track ( 48, 48A) fixed being formed by an outer face of the rolling ring (56). Moteur (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la face externe de la bague (56) de roulement annulaire comporte une gorge annulaire qui est délimitée longitudinalement par deux faces (54) radiales d'extrémité et radialement vers l'axe (X) par un fond, le fond formant la piste (48, 48A) fixe et les deux faces (54) radiales d'extrémité formant des faces de retenues longitudinale des éléments (44) roulants de l'au moins un ensemble (42, 42A) d'éléments (44) roulants.Motor (10) according to the preceding claim, characterized in that the external face of the annular bearing ring (56) comprises an annular groove which is delimited longitudinally by two radial end faces (54) and radially towards the axis ( X) by a bottom, the bottom forming the fixed track (48, 48A) and the two radial end faces (54) forming longitudinal retention faces of the rolling elements (44) of at least one set (42, 42A) of rolling elements (44). Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux ensembles (42A, 42B) distincts d'éléments (44) roulants, le premier ensemble d'éléments roulants, dit ensemble (42A) externe, étant reçu entre une première piste (46A) tournante formée directement par la face (50) cylindrique interne de la came (38) de commande et une première piste (48A) fixe formée par une face cylindrique externe d'une bague (56) de roulement rapportée, et le deuxième ensemble d'éléments roulants, dit ensemble (42B) interne, étant reçu entre une deuxième piste (46B) tournante formée directement par la face cylindrique externe du vilebrequin (20) et une deuxième piste (48B) fixe formée par une face cylindrique interne de ladite bague (56) de roulement rapportée.Motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises two separate sets (42A, 42B) of rolling elements (44), the first set of rolling elements, called external assembly (42A) , being received between a first rotating track (46A) formed directly by the inner cylindrical face (50) of the control cam (38) and a first fixed track (48A) formed by an outer cylindrical face of a ring (56) bearing, and the second set of rolling elements, called internal assembly (42B), being received between a second rotating track (46B) formed directly by the outer cylindrical face of the crankshaft (20) and a second fixed track (48B) formed by an internal cylindrical face of said attached bearing ring (56). Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments (44) roulants de chaque ensemble (42A, 42B) sont formés par des aiguilles d'axe de rotation parallèle à l'axe (X) du vilebrequin (20).Motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the rolling elements (44) of each assembly (42A, 42B) are formed by needles with an axis of rotation parallel to the axis (X) of the crankshaft (20). Moteur (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque ensemble (42, 42A, 42B) d'éléments (44) roulants comporte une cage (52) annulaire associée qui maintien les éléments (44) roulants dudit ensemble (42, 42A, 42B) en position les uns par rapport aux autres tout en les laissant libres de rouler sur les pistes (46, 48) de roulement associées.Motor (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that each set (42, 42A, 42B) of rolling elements (44) has an associated annular cage (52) which maintains the rolling elements (44) of said set (42, 42A, 42B) in position relative to each other to the others while leaving them free to roll on the associated rolling tracks (46, 48).
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