FR2814496A1 - Dispositif de reglage de la distribution des soupapes pour un moteur a combustion interne - Google Patents

Dispositif de reglage de la distribution des soupapes pour un moteur a combustion interne Download PDF

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Abstract

Un trou de verrouillage est ménagé dans la surface périphérique externe d'un rotor (3a), dans lequel l'extrémité d'une tige de verrouillage (7a) est montée lorsque le rotor (3) se trouve à sa position la plus avancée. La charge exercée par le ressort (7b) est supérieure à la force centrifuge appliquée sur l'organe de verrouillage (7a) ou à la force équivalente à la pression exercée par l'huile résiduelle présente au moment du démarrage du moteur.

Description

Dispositif de réglage de la distribution des soupapes pour un moteur à
combustion interne
ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION
Champ de l'Invention L'invention concerne le dispositif de réglage de la distribution des soupapes permettant de régler de façon variable la distribution d'ouverture et/ou de fermeture, soit d'une soupape d'admission, soit d'une soupape d'échappement, selon l'état d'entraînement
d'un moteur à combustion interne.
Description de l'Art Concerné
Divers dispositifs de réglage de la distribution des soupapes, de type à pales, ont été proposés pour régler la distribution de l'ouverture et/ou de la fermeture, soit de la soupape d'admission, soit de la soupape d'échappement, soit des deux, d'un moteur à combustion interne (que l'on va appeler ci-après uniquement un "moteur"). Beaucoup de ces dispositifs sont du type à rotor et pales et sont équipés d'un mécanisme de verrouillage permettant de fixer un rotor en une position prédéterminée, afin d'éliminer tout bruit étrange, vibration, etc. au moment du démarrage
du moteur.
En outre, il a également été proposé un dispositif tel que décrit dans la demande de brevet japonais non examiné n 11-62521, dispositif qui est formé d'une partie étagée réalisée dans un trou de verrouillage, afin d'améliorer l'aptitude au verrouillage d'un organe de verrouillage y étant monté. Cependant, si le dispositif de réglage de la distribution des soupapes mentionné ci-dessus est fixé sur un arbre à cames du côté échappement, il y a risque que, dans le cas o le rotor a été déplacé
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
uniquement jusqu'à une position intermédiaire, la mise en prise de l'organe de verrouillage avec une partie de plus grand diamètre du trou de verrouillage ne puisse être effectuée de façon sûre, suite au fait qu'une partie chanfreinée ou en dépouille n'est pas formée au niveau de la section à plus grand diamètre, ou bien au fait qu'un processus d'effilement-chanfreinage, tronquage ou arrondi, d'ampleur suffisante, n'a pas été appliqué à la partie d'extrémité de l'organe de verrouillage et il y a également un autre risque, que si le rotor n'a pas été serré correctement par l'organe de verrouillage à l'état stoppé du moteur, il n'y aura pas de serrage sûr à sa position la plus avancée, au moment du démarrage du moteur, de sorte que l'on ne peut obtenir
une opération de démarrage moteur stable.
La présente invention a été proposée pour résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus et l'objet de la présente invention est de fournir un dispositif de réglage de la distribution des soupapes pour un moteur à combustion interne, qui soit en mesure d'obtenir un fonctionnement stable du moteur à combustion interne en verrouillant le rotor de façon sûre, même lorsque le moteur vient juste de commencer à fonctionner, moment auquel la pression d'huile
fournie est insuffisante.
Le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon la présente invention, comprend un organe de verrouillage pour régler la rotation libre d'un carter tournant en synchronisme avec un arbre à cames sur le côté moteur à combustion interne et un rotor monté rotatif dans le carter, l'organe de verrouillage étant monté à la position sensiblement intermédiaire entre la position la plus avancée et la position la plus retardée et étant déplaçable dans la direction diamétrale du dispositif sous l'effet d'une
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
force élastique et d'une pression d'huile dans lequel la charge, exercée par le ressort, déplaçant l'organe de verrouillage dans la direction inférieure diamétrale du dispositif, est supérieure à la force centrifuge et appliquée sur l'organe de verrouillage ou à la force équivalente à la pression exercée par l'huile résiduelle présente dans le dispositif au
moment du démarrage du moteur.
Le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un autre aspect de la présente invention est construit de manière que, même dans un état dans lequel le ressort déplaçant l'organe de verrouillage dans la direction diamétralement intérieure du dispositif est déployé au niveau le plus extérieur, de manière à placer l'organe de verrouillage dans le trou de verrouillage ménagé dans surface périphérique externe, la charge du ressort est telle qu'elle est supérieure à la force centrifuge appliquée sur l'organe de verrouillage ou à la force équivalente à la pression de l'huile résiduelle présente dans le dispositif au moment du démarrage du moteur.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La figure 1 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un premier mode de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue en coupe du dispositif en
coupe axiale de la figure 1.
Les figures 3A à 3C sont des vues en coupe à plus grande échelle représentant chacune la structure et le fonctionnement du mécanisme de verrouillage prévu dans le dispositif de réglage de la distribution des
soupapes représenté sur les figures 1 et 2.
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La figure 4 est un graphique représentant la position angulaire d'un rotor (et d'un arbre à cames) durant l'opération de lancement du moteur, au moment du démarrage de ce moteur, dans un cas dans lequel le dispositif de réglage de la distribution des soupapes représenté sur la figure 1 est fixé du côté échappement. La figure 5A est une vue en coupe représentant un mécanisme de verrouillage prévu dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un
deuxième mode de réalisation de la présente invention.
La figure 5B est une vue simple, représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée qui doivent être montés avec une tige de verrouillage du mécanisme de verrouillage représenté
sur la figure 5A.
La figure 6A est une vue en coupe représentant le mécanisme de verrouillage prévu dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un troisième mode de réalisation de la présente invention. La figure 6B est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée qui doivent être montés avec une tige de verrouillage du mécanisme de verrouillage représenté
sur la figure 6A.
La figure 7 est un graphique représentant la position angulaire d'un rotor (et d'un arbre à cames) durant l'opération de lancement au moment du démarrage du moteur, dans le cas dans lequel le dispositif de réglage de la distribution des soupapes représenté sur
les figures 6A et 6B est fixé au côté échappement.
La figure 8 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un dispositif de réglage de la distribution des soupapes
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention. La figure 9 est une vue en coupe du dispositif
représenté en coupe axiale de la figure 8.
La figure 10 est une vue en coupe représentant la construction du mécanisme de verrouillage dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes
représenté sur les figures 8 et 9.
La figure 11 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un exemple modifié du dispositif de réglage de la distribution des soupapes du quatrième mode de réalisation
mentionné ci-dessus de la présente invention.
La figure 12 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale du dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention. La figure 13 est une vue en coupe représentant la construction intérieure du mécanisme de verrouillage dans le dispositif de réglage de la distribution des
soupapes représenté sur la figure 12.
La figure 14 est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée devant être montée avec une tige de verrouillage du mécanisme de verrouillage représenté
sur la figure 13.
La figure 15 est une vue en coupe représentant le mécanisme de verrouillage à plus grande échelle dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un sixième mode de réalisation de la
présente invention.
La figure 16 est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée devant être montée avec une tige de
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
verrouillage du mécanisme de verrouillage représenté
sur la figure 15.
La figure 17 est une vue en coupe représentant le mécanisme de verrouillage à plus grande échelle dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un septième mode de réalisation de la
présente invention.
La figure 18 est une vue en coupe représentant le mécanisme de verrouillage à plus grande échelle d'un exemple modifié du dispositif de réglage de la distribution des soupapes du septième mode de
réalisation de la présente invention.
Les figures 19A et 19B sont des vues en coupe représentant le mécanisme de verrouillage à plus grande échelle dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un septième mode de réalisation de la présente invention, dans lequel la figure 19A est une vue en coupe représentant le ressort à son état étendu ou déployé, tandis que la figure 19B est une vue en coupe représentant le
ressort à son état comprimé.
DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION
Plusieurs modes de réalisation, permettant de mettre en oeuvre le mieux possible la présente invention, vont à présent être expliqués en référence aux dessins annexés afin d'expliciter en détail la présente invention. Il est à noter que les indications de "partie supérieure" et "partie inférieure", auxquelles on se réfère dans l'explication relative aux constructions sur les figures, désignent le côté externe de la direction diamétrale du dispositif, et le côté interne de la direction diamétrale du dispositif, respectivement tant que les directions ne sont pas spécifiquement indiquées dans chacune des explications.
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
[Premier mode de réalisation] La figure 1 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un premier mode de l'invention, et la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de réglage
de la distribution des soupapes la figure 1.
Sur ces figures, le numéro de référence 1 désigne un carter devant recevoir globalement en son sein un pignon à chaîne ou bien une poulie pour courroie crantée, en tant qu'organe de transmission de force d'entraînement, transmettant une force d'entraînement venant d'un vilebrequin d'un moteur à combustion interne (non représenté) à un arbre à cames du côté échappement (non représenté), dans lequel ce carter tourne en synchronisme avec la rotation du vilebrequin. Le numéro de référence 2 désigne un carter, fixé au carter 1 et comportant une pluralité 2a à 2d (allant être explicité ci-après), produisant une pluralité de chambres hydrauliques, ces patins faisant saillie de la surface périphérique intérieure du carter. On désigne par le numéro de référence 3 un rotor monté à la partie d'extrémité de l'arbre à cames (non représenté) et ayant une pluralité de pales 3b à 3e chacune faisant saillie de une surface périphérique externe P d'une section de bossage 3a de celle-ci, et divisant chacune de la pluralité ci-dessus de chambres hydrauliques en une chambre hydraulique d'avance 4 et une chambre hydraulique de retard 5. En outre, on désigne par le numéro 6 des organes d'étanchéité chacun prévus sur une partie d'extrémité de chacun des patins 2a à 2d et également à une partie d'extrémité de chacune des pales 3b à 3e du rotor 3, en empêchant que des écoulements mutuels d'huile se produisent entre la
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
chambre d'avance 4 et la chambre de retard 5, de manière à conserver la pression d'huile dans chacune
des chambres hydrauliques.
En au moins un des patins 2a à 2d du carter 2 est prévu un mécanisme de verrouillage 7 délimitant la rotation libre du rotor 3 par rapport au carter 2. Ce mécanisme de verrouillage 7 est globalement constitué d'une tige de verrouillage 7a pratiquement cylindrique et d'un ressort 7b devant déplacer cette tige de
verrouillage 7a dans la direction radiale du carter 2.
En outre, la section de bossage 3a (ou appelé ci-après juste "le bossage 3a") du rotor 3 reçoit dans sa surface périphérique externe P un trou de verrouillage 8 pour le montage en son sein de la tige de verrouillage 7a (que l'on peut appeler ci-après également "l'organe de verrouillage") du mécanisme de verrouillage 7 lorsque le rotor 3 est placé en une position qui correspond au côté le plus en avance par rapport au carter 2 (que l'on va appeler ci-après seulement "la position la plus avancée") et est également munie d'une partie étagée 9 dans la surface périphérique externe p en une position qui continue l'endroit o se trouve le verrouillage 8 et qui se correspond à la position du rotor 3 lorsque le rotor est entraîné en rotation dans le sens du retard, de manière que la partie étagée 9 soit à un niveau inférieur au niveau de la surface périphérique extérieure P du bossage 3a du rotor 3, en étant cependant encore plus haut que le fond du trou de verrouillage 8. Un chanfrein 10 est ménagé, sur la frontière entre la surface périphérique extérieure P et la partie étagée 9, et également un autre chanfrein 11 est ménagé, sur la frontière entre la partie étagée 9 et le trou de verrouillage 8, ce chanfrein 11 étant plus court que le chanfrein 10 et son angle d'inclinaison étant supérieur à celui du
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
chanfrein 10. Spécialement, le chanfrein 11 fonctionne comme moyen de guidage pour mener la tige de verrouillage 7a au trou de verrouillage 8 lorsqu'elle doit être montée dans le trou, améliorant ainsi l'efficacité du verrouillage exercé par la tige de verrouillage 7a. La partie étagée 9 formée dans la surface périphérique externe P du rotor 3 a une forme sensiblement allongée ou d'un trou ovale, ceci étant obtenu par un processus de découpage. En outre, la zone entourant la partie étagée 9 et le trou de verrouillage 8 est traitée par une opération de trempe. Dans chacune des cavités 12, formées dans la surface latérale de chacun des patins 2a à 2d du carter 2, et dans la surface latérale de chacune des pales 3a à 3d du rotor 3, un organe de support 14 est prévu pour supporter un élément de déplacement 13,
déplaçant le rotor 3 dans la direction de l'avance.
Le fonctionnement du mécanisme de verrouillage 7
va ensuite être explicité ci-dessous.
La tige de verrouillage 7a est déplacée en direction du trou de verrouillage 8 du rotor 3 par le ressort 7b de manière à y être inséré. Lorsque le dispositif de réglage de la distribution des soupapes réglage n'est pas en fonctionnement, le rotor 3 est ferré à la position la plus avancée, par la mise en prise de la tige de verrouillage 7a et du trou de verrouillage 8. A ce stade, la surface latérale du patin 2a d'un des patins du carter 2 et celle de la pale 3b d'une des pales du rotor 3 sont en butée l'une contre l'autre. Tandis que le rotor 3 est soumis à la pression d'huile appliquée sur le côté avance, le carter 2 et le rotor 3 sont mis en état de contact sur la surface de butée ci-dessus, dans lequel la tige de verrouillage 7a est ramenée sur la face externe dans
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
la direction radiale et ainsi n'est pas insérée dans
le trou de verrouillage 8.
Ensuite, lorsque le dispositif est activé, premièrement une pression d'huile, agissant dans le sens du retard, est fournie depuis une soupape de commande d'huile (non présenté) et lorsque cette pression d'huile dépasse la force exercée par le ressort 7b, la tige de verrouillage 7a est ramenée en direction du côté externe dans la direction radiale à l'encontre de la force de déplacement exercée par le ressort 7b et, en même temps, le rotor 3 tourne dans le sens du retard. D'autre part, dans le cas du déplacement inverse du dispositif de réglage de la distribution des soupapes, lorsque le rotor 3 est entraîné dans le sens de l'avance, la tige de verrouillage 7 serre le rotor à la position la plus avancée ou autrement, lorsqu'il y a suffisamment de pression d'huile, quoique la tige de verrouillage 7a ne serre pas le rotor 3, ce rotor 3 est maintenu à la position la plus avancée sous l'effet de la pression d'huile. Tel qu'explicité ci-dessus, lorsque la pression d'huile est suffisante, le rotor 3 peut être activé de la manière normale, cependant si la pression d'huile fournie à un tel dispositif de réglage de la distribution des soupapes est insuffisante au moment du démarrage du moteur, le rotor ne peut être maintenu par l'effet de la pression d'huile. Si le rotor 3 est entraîné en rotation à son état non serré, il est momentanément déplacé dans le sens de l'avancement, d'une manière impliquant un encliquetage par la force de réaction de la came, en étant mis en butée contre
le carter 2 à la position la plus en retard.
Cependant, si le rotor 3 n'est pas déplacé à la position la plus avancée, la tige de verrouillage 7a ne peut non plus être insérée dans le trou de
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
verrouillage 8 et un bruit étrange, tel qu'un bruit de battement de tambour, peut être provoqué de cette manière. Pour éliminer ce problème, dans ce premier mode de réalisation, on forme une partie étagée 9, explicitée ci-dessus, à une position qui correspond à une continuation depuis le trou de verrouillage 8 et, de manière correspondante à la position du rotor 3,
lorsque le rotor est déplacé dans le sens du retard.
Ensuite, le fonctionnement du mécanisme de verrouillage 7 et la position angulaire du rotor vont être explicités en référence à la figure 4, en prenant une période spécifique, durant laquelle l'opération de lancement du moteur est effectuée au moment du démarrage de ce moteur. Il est à noter qu'étant donné la position angulaire du vilebrequin est la même que celle du rotor, on ne va donner ici d'explication
qu'en parlant de la position angulaire de ce rotor.
Les figures 3A à 3C sont des vues en coupe à plus grande échelle, représentant chacune la construction et le fonctionnement du mécanisme de verrouillage installé dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes, tel que représenté sur les figures 1 et 2, dans lesquelles le sens indiqué par un caractère de référence "A" sur ces figures désigne le sens de rotation du dispositif de réglage de la distribution des soupapes de réglage. La figure 4 est un graphique représentant la position angulaire du rotor (et de l'arbre à cames) durant l'opération de lancement, au moment du démarrage du moteur, dans le cas dans lequel le dispositif de réglage de la distribution des soupapes réglage représenté sur la figure 1 est monté sur le côté d'échappement, l'axe des abscisses désigne l'intervalle de temps écoulé depuis le démarrage du lancement du moteur et l'axe des coordonnées désigne la position angulaire du rotor.
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
Sur la figure 4, le rotor 3, à l'état initial de la période de démarrage du moteur, est à la position intermédiaire entre la position la plus avancée et la position la plus en retard; précisément la position désignée par (a). Lorsque l'on commence à effectuer le lancement, le rotor 3 est d'abord décalé vers la position la position la plus en retard, tel qu'indiqué par (b). Ensuite, le rotor 3 vient à l'état en butée contre le carter 2, à la position la plus en retard pendant une certaine période tel qu'indiqué par (c) et, après cela, lorsqu'il est tourné plus encore, le rotor 3 est décalé du côté avance, tel qu'indiqué par (d) par la force de réaction de la came (ou une force de réaction venant du ressort de soupape) et également par une force de déplacement exercée par
l'organe de déplacement 13 dans le sens de l'avance.
Durant cette période de temps, la tige de verrouillage 7a est déplacée par coulissement le long de la surface périphérique externe P du bossage 3a du rotor 3, par la force de déplacement exercée par le rotor 7b dans les limites désignées par Xi, tel que représenté sur la figure 3A. Ensuite, dans le cas dans lequel on a le plein d'huile dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes réglage, par exemple au moment faisant immédiatement suite à l'arrêt du moteur et analogue, la pression d'huile résiduelle agit comme amortisseur à pression d'huile, de sorte que le rotor 3 n'est pas uniquement décalé vers la position la plus en avance, tel qu'indiqué par (a), mais même est momentanément ramené dans le
sens du retard, tel qu'indiqué par la flèche (f).
Ensuite, en insérant la tige de verrouillage 7a dans la partie étagée 9, le rotor 3 est serré à la position tel qu'indiqué par (g) dans la plage X2, tel que représenté sur la figure 3b, sans retourner à la position la plus en retard. Après être passé par cette
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période, le rotor 3 est encore décalé de nouveau par la force de réaction de la came (ou bien par une force de réaction venant du ressort de soupape) dans le sens de l'avance, tel qu'indiqué par (h) et la tige de verrouillage 7a est insérée dans le trou de verrouillage 8, à la position la plus avancée, tel qu'indiqué par (i) comme représenté sur la figure 3C, et le rotor 3 est serré. Par ce déplacement, on peut éliminer de façon sûre l'instabilité du ressort 3, de manière à supprimer toute génération de bruit étrange (bruits de tambour) et/ou toute vibration en assurant l'obtention d'un fonctionnement stable au démarrage du moteur. Tel qu'explicité ci-dessus, étant donné que le trou de verrouillage prévu pour verrouiller la tige de verrouillage 7a est formé par un trou à deux niveaux qui comporte une partie étagée selon le premier mode de réalisation de la présente invention même si le rotor 3 n'est pas serré par la tige de verrouillage durant la période d'arrêt du moteur lorsque le moteur recommence un démarrage, la tige de verrouillage 7a est insérée dans le trou 8 au moins sur la valeur d'un tour de rotation de l'arbre à cames, ceci sous l'effet de la force de réaction exercée par la came, et le rotor est, de cette manière, serré à sa position de référence de sorte que l'on peut réaliser un fonctionnement en démarrage du moteur ne provoquant aucun bruit étrange, ni vibration, etc. En outre, étant donné que, selon le premier mode de réalisation de la présente invention, le chanfrein 10 est formé à la frontière entre la surface périphérique externe P du bossage 3a du rotor 3 et la partie étagée 9 et également que le chanfrein 11 qui est plus court que le chanfrein 10, son angle d'inclinaison étant encore supérieur à celui du chanfrein 10, est formé à la frontière entre le trou 8
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et la partie étagée 9, la partie la plus basse de la tige de verrouillage 7a peut être reçue par ces chanfreins 10 et 11 de sorte que la tige de verrouillage 7a peut être guidée à l'intérieur du trou de verrouillage 8 assez aisément et qu'ainsi l'efficacité de mise en prise de la tige de verrouillage 7a avec le trou de verrouillage 8 peut
être grandement améliorée.
Toujours encore, étant donné que selon ce premier mode de réalisation, l'aire entourant la partie étagée 9 et le trou de verrouillage 8 est traitée par une opération de trempe, même lorsque la tige de verrouillage 7 est mise en butée contre elle, le trou de verrouillage 8 ne subit pas d'usure, ce qui
améliore ainsi sa durée de vie.
[Deuxième Mode de Réalisation] La figure 5A est une vue en coupe représentant le mécanisme de verrouillage prévu dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes de réglage, selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention et la figure 5B est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée devant recevoir une tige de verrouillage appartenant au mécanisme de verrouillage représenté sur la figure 5A. Il est à noter que des organes identiques ou similaires à ceux de la figure 1, dans ce deuxième mode de réalisation, reçoivent des numéros de référence identiques faisant que l'on peut éviter de répéter d'en donner la même explication. Une caractéristique technique de ce deuxième mode de réalisation réside en ce que la partie périphérique 7c de la partie la plus basse (la partie distale) de la tige de verrouillage 7a du mécanisme de
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verrouillage 7 est, comme représenté sur la figure 5A, tronquée à une forme en R ou à une forme arrondie égale ou plus grande que les chanfreins 10 ou 11. Il est noté que la partie périphérique 7c, de la tige de verrouillage 7a n'est pas limitée à cette forme arquée ou arrondie, mais peut être réalisée à une forme chanfreinée, dont l'angle d'inclinaison est sensiblement identique ou supérieur à celui des chanfreins 10 et 11 ou bien tronqué en une surface en C, qui est même égal ou supérieur à celui des
chanfreins 10 et 11.
Selon ce second mode de réalisation, en donnant une forme chanfreinée à la partie périphérique 7c de la tige de verrouillage 7a, en plus de l'effet de ce mode de réalisation lorsque la tige de verrouillage 7a vient en butée contre les chanfreins 10 et 11, l'impact peut être atténué faisant que l'on peut avoir une insertion en douceur et sûre de la tige de
verrouillage 7a à l'intérieur du trou de verrouillage.
[Troisième Mode de Réalisation] La figure 6A est une vue en coupe représentant le mécanisme de déverrouillage prévu dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes de réglage selon un troisième mode de réalisation de la présente invention, et la figure 6B est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée qui doivent recevoir une tige de verrouillage appartenant au mécanisme de verrouillage représenté sur la figure 6A. En outre, la figure 7 est un graphique représentant la position angulaire d'un rotor (et d'un arbre à cames) durant l'opération de lancement au moment du démarrage du moteur dans un cas dans lequel le dispositif de réglage de la distribution des soupapes représenté sur
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les figures 6A et 6B est fixé au côté échappement, tandis que l'axe des abscisses représente le temps, s'écoulant depuis le démarrage de l'opération de lancement du moteur et l'axe des ordonnées qui représente la position angulaire du rotor. Il est à noter que des organes, identiques ou similaires dans ce troisième mode de réalisation, à ceux que l'on a dans les premier et deuxième modes de réalisation, reçoivent des numéros de référence identiques, afin
d'éviter d'avoir à répéter la même explication.
La caractéristique technique de ce mode de réalisation réside en ce que la partie étagée 9 elle-même a une forme chanfreinée s'inclinant vers le trou de verrouillage 8. Par cette construction, l'aptitude au coulissement de la partie la plus basse 7c de la tige de verrouillage 7 par rapport à la
partie étagée 9 peut être améliorée.
Ensuite, le fonctionnement du mécanisme de verrouillage 7 et la position angulaire du rotor vont être explicités en se référant à la figure 7, enprenant une période de temps spécifique durant laquelle l'opération de lancement est effectuée au moment du démarrage du moteur. Sur la figure 7, l'état initial du rotor 3 est placé à la position intermédiaire entre la position la plus avancée et la position la plus retardée, précisément la position telle qu'indiquée par (a). Lorsque le lancement a commencé, le rotor 3 est d'abord déplacé vers la position la plus en retard, telle qu'indiqué par (b), ensuite le rotor 3 passe en un état de mise en butée contre le carter 2, à la position la plus en retard pendant une certaine période de temps, comme indiqué par (c) et, après cela, quand il est encore mis en rotation, le rotor 3 est déplacé du côté avance, tel qu'indiqué par (d), par la force de réaction de la came (ou bien la force de réaction venant d'un ressort
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de soupape). Lorsque le rotor 3 est déplacé à la direction d'avance et que la tige de verrouillage 7a est mise en contact avec la partie étagée chanfreinée 9, la tige de verrouillage 7a coulisse sur la partie étagée 9 par la force de déplacement exercée par le ressort 7b. Par ce déplacement à coulissement, le rotor 3 est amené à la direction d'avance, telle qu'indiqué par (e), en étant serré d'une manière n'entraînant pas de déplacement dans le sens du sens du retard. Lorsque la rotation continue, la tige de verrouillage 7a est insérée dans le trou de verrouillage 8 et le rotor 3 est serré à la position la plus avancée telle qu'indiqué par (f). Tel qu'explicité ci-dessus, même si le rotor 3 n'est pas serré par la tige de verrouillage pendant la période d'arrêt du moteur, lorsque ce moteur recommence à démarrer, la tige de verrouillage 7a est insérée dans le trou de verrouillage 8, au moins pendant la durée d'une rotation d'un tour de l'arbre à cames, par la force de réaction de la came, et le rotor 3 est de cette manière serré à sa position de référence, de sorte que l'instabilité du rotor 3 peut être éliminée de façon sûre et que l'on peut réaliser une opération de démarrage du moteur, sans provoquer aucun bruit étrange, vibration, etc. [Quatrième Mode de Réalisation] La figure 8 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un dispositif de réglage de la distribution des soupapes, réglage selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention, et la figure 9 est une vue en coupe du dispositif de la figure 8 vu en coupe et, en outre, la figure 10 est une vue en coupe représentant la construction d'un mécanisme de verrouillage prévu
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dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes, représenté sur les figures 8 et 9. Il est à noter que dans ce quatrième mode de réalisation, des organes, identiques ou similaires à ceux que l'on a dans les premier à troisième modes de réalisation, sont munis des mêmes numéros de référence, afin
d'éviter toute répétition de la même explication.
Dans les premier à troisième modes de réalisation, étant donné qu'ils sont agencés de manière que la partie étagée 9 dans laquelle l'organe de verrouillage 7a doit être monté est formée en une position qui est continue depuis le trou de verrouillage 8 et correspondant à la position du rotor 3 lorsque le rotor est décalé dans la direction du retard, même si le rotor 3 n'est pas serré à l'état de moteur stoppé, l'organe de verrouillage 7a est inséré de façon sûre dans le trou de verrouillage 8 afin de serrer le rotor 3 au moment du redémarrage du moteur de manière à permettre une opération de démarrage de moteur qui soit exempte de bruits étranges, de vibrations, etc. Ici, la position de référence à l'état de fonctionnement initial du moteur est la position à laquelle le rotor 3 vient en contact
avec le carter 2 à la position la plus avancée.
Cependant, elle peut être agencée de manière que la position de référence du rotor 3, au moment de l'opération de démarrage du moteur, soit fixée en une position située entre la position la plus avancée et
la position la plus retardée.
Ensuite, on va expliciter la construction ci-dessus plus en détail, selon ce quatrième mode de réalisation. Dans ce mode de réalisation, comme représenté sur la figure 8, un angle de décalage prédéterminé a du rotor 3 est fixé sur son côté avance et un angle de
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décalage D prédéterminé est fixé sur son côté retard, un trou de verrouillage 8 étant formé à la position à laquelle ces réglages sont possibles. En d'autres termes, l'organe de verrouillage 7a et le trou de verrouillage 8 sont fixés d'une manière telle que le rotor 3 peut être serré à la position correspondant à la position de référence au moment du démarrage du moteur et le rotor peut être déplacé dans les deux directions d'avance et de retard depuis cette position, précisément pour l'angle a dans la direction de l'avance et pour l'angle D dans la direction du retard. En plus, la partie étagée 9 est formée en une position correspondante à la position à laquelle le rotor 3 est décalé dans la direction du retard depuis
le trou de verrouillage 8.
Ensuite, on va expliciter ci-dessous le
fonctionnement de la construction ci-dessus.
Même lorsque la tige de verrouillage 7a a été sortie du trou de verrouillage 8 à l'état stoppé du moteur, au moins pendant l'opération de lancement au moment du démarrage du moteur, le rotor 3 est encliqueté par la force de réaction de la came dans le sens de l'avance, faisant que la tige de verrouillage 7a peut être insérée de façon sûre dans le trou de verrouillage 8 à l'aide de la partie étagée 9, afin de permettre d'avoir un fonctionnement
stable du moteur au démarrage.
Ici, au moment du démarrage du moteur, en agençant un chemin d'huile d'une manière telle que la fourniture de pression d'huile au dispositif de réglage de la distribution des soupapes au moyen d'une soupape de commande d'huile donne une alimentation d'huile dans la chambre d'avance (la direction dans laquelle le rotor 3 est décalée) et la chambre de rotor allant vers un drain, l'huile résiduelle se
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trouvant dans la chambre de retard est empêchée d'agir comme un amortisseur à huile au moment auquel le rotor 3 est encliqueté dans le sens de l'avance de manière que la valeur de décalage du rotor 3 dans le sens de l'avance puisse être même plus grande. Ensuite, en agençant un chemin d'huile de manière que la soupape de commande d'huile fournisse une pression d'huile à la chambre d'avance, la pression d'huile fournie depuis la pompe à huile est fournie également au mécanisme de verrouillage, après la complète explosion dans le moteur et la tige de verrouillage 7a est repoussée vers le côté externe dans la direction diamétrale du dispositif, à
l'encontre de la force de déplacement du ressort 7b.
En d'autres termes, le serrage du rotor 3 est relâché et le rotor 3 est décalé dans le sens de l'avance par la pression d'huile. De cette manière, en fixant le dispositif de réglage de la distribution des soupapes sur l'arbre à cames de côté échappement, tel que représenté dans ce quatrième mode de réalisation, une soupape d'échappement peut être commandée pour changer son calage dans le sens de l'avance au moment du démarrage du moteur et, ainsi, des gaz à haute température, immédiatement après l'explosion se produisant dans le cylindre du moteur, peuvent être fournis à un côté catalyseur à titre de gaz d'échappement, de manière que la température du catalyseur peut être augmentée de façon abrupte pour prendre le niveau supérieur à la température d'activation de sorte que, même si le moteur est démarré à basse température, les substances nocives, contenues dans les gaz d'échappement et passant par le catalyseur, puissent être rendues efficacement inoffensives. Ainsi, même en un état de fonctionnement anormal, tel qu'au moment du démarrage du moteur, la quantité des substances nocives s'étant échappées à
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l'air peut être réduite, empêchant de cette manière que des problèmes d'environnement se produisent. En plus, en commandant la soupape d'échappement pour fonctionner dans le sens du retard, durant le fonctionnement normal, le couple peut également être amélioré. Les effets explicités ci-dessus sont extrêmement utiles pour minimiser la quantité de catalyseur ternaire constitué de palladium, de platine et de rhodium et également minimiser les mauvais effets infligés à l'environnement par la substance nocive, telle que THC, CO, Nox, etc., comprise dans les gaz d'échappement. En outre, le rendement énergétique du carburant ou la minimisation des émissions peut également être obtenu en fixant le dispositif sur l'arbre à cames de côté échappement, afin d'obtenir un réglage du retard, ou en fixant le dispositif sur l'arbre à cames de côté admission pour effectuer la commande classique en avance, etc. La figure 11 est une vue en coupe représentant la construction intérieure en coupe radiale d'un exemple modifié du dispositif de réglage de la distribution des soupapes du quatrième mode de réalisation de la
présente invention.
La caractéristique technique de cet exemple modifié réside en ce que des moyens de déplacement 13 prévus pour déplacer le rotor 3 dans le sens de l'avant sont prévus. Les moyens de déplacement 13 aident le rotor 3 à tourner dans le sens de l'avance et, dans ce cas également, peuvent être déplacés dans les sens d'avance et de retard, depuis la position verrouillée correspondant à sa position de référence, au moment du démarrage du moteur. En outre, selon cet exemple modifié, la valeur de décalage du rotor 3 dans le sens de l'avance au moment de l'opération de
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lancement, durant la période de démarrage du moteur peut être supérieure, ce qui fait que l'efficacité du verrouillage exercé par la tige de verrouillage 7 peut
être améliorée.
[Cinquième Mode de Réalisation] La figure 12 est une vue en coupe représentant en coupe radiale la construction intérieure du dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention et la figure 13 est une vue en coupe représentant la construction intérieure du mécanisme de verrouillage installé dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes de réglage, représenté sur la figure 12, et en outre la figure 14 est une vue simple, montrant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée qui doit recevoir une tige de verrouillage du mécanisme de verrouillage représenté sur la figure 13. Il est à noter que, dans ce cinquième mode de réalisation, des organes identiques ou similaires à ceux des premier à quatrième modes de réalisation sont dotés des mêmes numéros de référence, afin de permettre d'éviter d'en
donner la même explication.
La caractéristique technique de ce cinquième mode de réalisation réside en ce que non seulement la partie étagée 9 formée au niveau du côté avance du trou de verrouillage 8 est réalisée à une forme en degrés depuis la surface périphérique P du bossage 3a du rotor 3, jusqu'au fond du trou de verrouillage 8, mais également une deuxième partie étagée 15 est formée avec une forme analogue à un degré au niveau du côté retard du trou de verrouillage 8 de manière symétrique à ce que l'on a avec la partie étagée 9. La partie étagée 9 est
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constituée de quatre degrés, précisément les degrés 9a, 9b et 9c et 9d dans lesquels la deuxième partie étagée 15 est dans ce cas par exemple constituée de quatre degrés; précisément les degrés 15a, 15b, 15c et 15d. Tel qu'explicité ci-dessus, dans ce cinquième mode de réalisation, même si la tige de verrouillage 7a est dégagée du trou de verrouillage 9 au moment de l'arrêt du moteur, durant l'opération de lancement, au moment du redémarrage du moteur, la tige de verrouillage 7a est insérée dans la partie étagée 9 soit dans la deuxième partie étagée 15 en procédant degré par degré et, enfin, peut être insérée
dans le trou de verrouillage 8.
En outre, dans ce cinquième mode de réalisation, en dégageant la tige de verrouillage 7a du trou de verrouillage 8, au moment de la mise au ralenti du moteur, la commande d'avance pour l'activation du catalyseur et la commande de retard pour l'augmentation du couple durant le fonctionnement normal peut être réalisée. Cependant, pour réaliser ceci il est nécessaire de permettre au rotor 3 d'être maintenu entre la position la plus avancée et la position la plus retardée au moment du ralenti, à l'encontre de la force de réaction de la came (charge exercée par la came) par l'effet de la pression d'huile agissant au moment du ralenti et par la force
de déplacement 13 agissant dans le sens de l'avance.
[Sixième Mode de Réalisation] La figure 15 est une vue en coupe représentant à plus grande échelle le mécanisme de verrouillage installé dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes, selon un sixième mode de réalisation de la présente invention, et la figure 16
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est une vue simple représentant la construction d'un trou de verrouillage et d'une partie étagée qui doivent recevoir la tige de verrouillage du mécanisme, représenté sur la figure 15. Il est à noter que, dans ce sixième mode de réalisation, des éléments identiques ou similaires à ceux que l'on a dans le premier à cinquième mode de réalisation sont dotés des mêmes numéros de référence afin d'éviter d'en faire la
même explication.
Dans les premier à cinquième modes de réalisation, la partie étagée 9 est sensiblement allongée ou bien a une forme ovale et, dans ce cas, cette partie étagée 9 devrait être formée par un processus d'usinage. Cependant, dans ce sixième mode de réalisation, la partie étagée 9 comme représentée sur la figure 15 et 16 est réalisée par une forme venant d'estampage dans la direction axiale du dispositif. En pratiquant de cette manière, la partie étagée 9 peut être formée d'une seule pièce par un motif métallique, de manière à abaisser le coût total de son processus de fabrication. Il est à noter que le trou de verrouillage 8 est d'un plus grand diamètre que le diamètre externe de la tige de verrouillage 7a, juste comme dans le cas des premier à cinquième modes
de réalisation.
[Septième Mode de Réalisation] La figure 17 est une vue en coupe représentant à plus grande échelle le mécanisme de verrouillage monté dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon un septième mode de réalisation de la présente invention. Il est à noter que, dans ce septième mode de réalisation, des organes identiques ou analogues à ceux que l'on a dans le premier mode de
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réalisation sont dotés des mêmes numéros de référence,
afin d'éviter d'avoir à répéter la même explication.
Dans ce septième mode de réalisation, le trou de verrouillage 8 formé dans la partie périphérique du rotor 3 est à la position pratiquement intermédiaire, entre la position la plus avancée et la position la plus retardée. La tige de verrouillage 7a a une forme chanfreinée sur la partie périphérique 7c de son extrémité distale et sa surface périphérique extérieure est conformée en partie parallèle 7d, parallèle à la surface périphérique intérieure du trou de verrouillage 8. Le trait mixte sur la figure désigne la position de la tige de verrouillage 7a avant ou après qu'elle ait été insérée dans le trou de verrouillage 8. Est réalisée de façon adjacente au trou de verrouillage 8, de la manière continue, une partie étagée 9 munie des chanfreins 10 et 11 juste comme dans le cas du deuxième mode de réalisation
représenté sur la figure 5.
Dans le mécanisme de verrouillage ayant la structure de construction cidessus, durant la période de fonctionnement du dispositif, la tige de verrouillage 7a est forcée à être déplacée dans la direction diamétrale du dispositif (dans ce cas, la direction radiale du rotor 3 par exemple) par l'effet d'une pression d'huile, ce que l'on appelle un phénomène de "torsion" est de cette manière provoqué, de sorte qu'il y a risque que le dispositif passe en un état non fonctionnel. Cependant, dans ce septième mode de réalisation, en formant la partie périphérique 7c de la tige de verrouillage 7a à une forme chanfreinée, même lorsqu'une force est appliquée dans la direction diamétrale à la tige de verrouillage 7a, aucun phénomène de "torsion" n'est infligé à la tige de verrouillage 7a et la tige de
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verrouillage 7a peut ainsi être sortie de façon sûre du trou de verrouillage 8, faisant que l'on peut obtenir une possibilité de fonctionnement stable de la
part de l'appareil.
En outre, dans ce septième mode de réalisation, la partie périphérique 7c de la tige de verrouillage 7a a une forme chanfreinée et également la partie parallèle 7d continue depuis cette partie périphérique 7c, la marge d'insertion, dont on dispose lorsque la tige de verrouillage 7a est insérée dans le trou de verrouillage 8, peut être assurée, la tige de verrouillage 7a peut de cette manière être insérée de façon sûre à l'intérieur du trou de verrouillage 8 et, ainsi, le rotor 3 peut être serré de façon sûre par
rapport au carter 2.
Il est à noter que, bien que la partie périphérique 7c de la tige de verrouillage de verrouillage 7a soit à une forme chanfreinée sur la figure 7, la présente invention n'est pas limitée à cette construction, mais la partie périphérique peut être tronquée pour prendre une forme en R ou même une
forme en C, tel que représenté sur la figure 18.
Les figures 19A et 19B sont des vues en coupe représentant à plus grande échelle le mécanisme de verrouillage monté dans le dispositif de réglage de la distribution des soupapes, selon un septième mode de réalisation dans lequel la figure 19A est une vue en coupe représentant le ressort à son état déployé, tandis que la figure 19B est une vue en coupe représentant le ressort à son état comprimé. Dans ce septième mode de réalisation, la charge exercée par le ressort 7b qui déplace la tige de verrouillage 7a dans la direction diamétralement intérieure du dispositif est réglée de manière à être de valeur supérieure à la force centrifuge appliquée à la tige de verrouillage 7a ou d'une force équivalente à la
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pression d'huile résiduelle se trouvant dans le dispositif au moment du démarrage du moteur, les deux dans un état dans lequel la tige de verrouillage 7a a été insérée dans le trou de verrouillage 8 (comme représenté sur la figure 19A lorsque le ressort est déployé) et dans un état dans lequel la tige de verrouillage 7a a été dégagée du trou de verrouillage 8 (tel que représenté sur la figure 19B lorsque le ressort est comprimé). Du fait de cela, même lorsque par exemple la tige de verrouillage 7a a été dégagée du trou de verrouillage 8 et qu'il y a toujours une pression de l'huile résiduelle dans le dispositif, lorsque le rotor 3 est encliqueté durant l'opération de lancement par la force de réaction de la came se produisant dans la direction de l'avance, la tige de verrouillage 7a ne va jamais être empêchée d'être insérée dans le trou de verrouillage 8 sous l'effet de la pression d'huile résiduelle se trouvant dans le dispositif, de sorte que la tige de verrouillage 7a est parfaitement introduite dans le trou de verrouillage 8 et de cette manière en serrant
le rotor 3 par rapport au carter 2.
Toujours encore, selon la présente invention, étant donné que la charge, exercée par le ressort déplaçant l'organe de verrouillage dans la direction diamétrale du dispositif de réglage de la distribution de soupapes, est fixée de manière à être supérieure à la force centrifuge appliquée à l'organe de verrouillage, ou supérieure à la force équivalente à la pression de l'huile résiduelle se trouvant dans le dispositif au moment du démarrage du moteur, même lorsque le ressort est encliqueté par la force de réaction de la came dans la direction de l'avance durant la période de fonctionnement en lancement, il ne va jamais y avoir empêchement de l'insertion de l'organe de verrouillage dans le trou de verrouillage
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par la pression d'huile résiduelle régnant dans le dispositif, si bien que l'organe de verrouillage sera complètement inséré dans le trou de verrouillage et, de cette manière, serrera le rotor par rapport au carter. Sous un autre aspect encore, selon la présente invention étant donnée que, même dans l'état auquel l'organe de verrouillage a été inséré dans le trou de verrouillage formé dans la surface périphérique extérieure du rotor, précisément dans un état dans lequel le ressort déplaçant l'organe de verrouillage dans la direction intérieure diamétrale du dispositif est à l'état le plus déployé, la charge du ressort est fixée de manière à être supérieure à la valeur de la force centrifuge appliquée sur l'organe de verrouillage, ou bien la force est équivalent à la valeur de la pression résiduelle régnant dans le dispositif au moment du démarrage du moteur, même lorsque le rotor est encliqueté par la force de réaction de la came dans la direction d'avance durant la période de lancement, il ne va jamais y avoir empêchement de l'insertion de l'organe de verrouillage dans le trou de verrouillage, sous l'effet de la pression d'huile résiduelle régnant dans le dispositif, si bien que l'organe de verrouillage s'insère en totalité dans le trou de verrouillage et
serre de cette manière le rotor par rapport au carter.
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Claims (2)

REVENDICATIONS
1. Un dispositif de réglage de la distribution des soupapes comprenant un organe de verrouillage pour déterminer la rotation libre d'un carter (2) tournant en synchronisme avec un arbre à cames sur le côté d'un moteur à combustion interne et un rotor (3) monté rotatif dans ledit carter (2), ledit organe de verrouillage (7a) étant monté à la position sensiblement intermédiaire entre la position la plus avancée et la position la plus retardée et étant déplaçable dans la direction diamétrale du dispositif sous l'effet dune force élastique et d'une pression d'huile, caractérisé en ce que la charge, exercée par ledit ressort (7b), déplaçant ledit organe de verrouillage dans la direction intérieure diamétrale du dispositif, est réglée de façon à être supérieure à la force centrifuge appliquée sur ledit organe de verrouillage (7a) ou à la force équivalente à la pression exercée par l'huile résiduelle présente dans
le dispositif au moment du démarrage du moteur.
2. Le dispositif de réglage de la distribution des soupapes selon la revendication 1, dans lequel, même dans un état dans lequel ledit ressort (7b) déplaçant l'organe de verrouillage (7a) dans la direction diamétralement intérieure du dispositif est déployé au niveau le plus extérieur, de manière à placer ledit organe de verrouillage (7a) dans ledit trou de verrouillage (8) ménagé dans la surface périphérique externe, la charge dudit ressort (7b) est telle qu'elle est supérieure à la force centrifuge appliquée sur l'organe de verrouillage (7a) ou à la force équivalente à la pression de l'huile résiduelle présente dans le dispositif au moment du démarrage du
moteur.
SR 19656.DIV 2.JP/JCI
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