FR2883948A1 - Dispositif de transformation reversible d'un mouvement rectiligne alternatif en un mouvement de rotation, et machines associees - Google Patents

Abstract

Le dispositif de transformation d'un mouvement de rotation d'un arbre 8 tournant autour d'un axe de rotation 9, en mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction sensiblement parallèle audit axe ou inversement, comprend un plateau oscillant 25 d'axe 14 incliné par rapport à l'axe 9 de l'arbre 3, l'intersection desdits axes 9, 14 définissant un centre instantané de rotation O du plateau oscillant. Le dispositif est pourvu, en outre, d'au moins un arbre formant tourillon 27 s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit axe 14, un axe dudit tourillon passant sensiblement par le centre instantané de rotation O du plateau oscillant, et d'un élément de liaison s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe du tourillon et par rapport aux axes 9, 19 de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ledit élément de liaison coopérant avec le tourillon et étant destiné à être monté sur la pièce mobile.

Description

Dispositif de transformation réversible d'un mouvement rectiligne

alternatif en un mouvement de rotation, et machines associées.

La présente invention concerne le domaine des dispositifs de transformation réversible d'un mouvement de rotation d'un arbre tournant autour de son axe de rotation, en un mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction sensiblement parallèle audit axe, notamment pour pompes ou moteurs à combustion interne.

De façon générale, un moteur à combustion interne comprend un bloc moteur dans lequel sont formés des cylindres, et des pistons aptes à se déplacer en translation à l'intérieur des cylindres, reliés chacun à une bielle, elle-même reliée à un vilebrequin. L'ensemble bielle et vilebrequin permet de transforrner le mouvement de translation alternatif des pistons en un mouvement rotatif. Un vilebrequin comprend des manetons en contact avec les têtes de bielles, des tourillons centrés sur l'axe de rotation du vilebrequin et des flasques reliant les manetons à ces tourillons.

Pour un fonctionnement satisfaisant du moteur, il est nécessaire de prévoir un usinage particulièrement précis du bloc moteur afin d'obtenir les tolérances géométriques requises au niveau de la perpendicularité de l'axe du vilebrequin avec les plans dans lesquels se déplacent les pistons, mais également au niveau du parallélisme des axes des pistons, des manetons, et de l'axe de rotation du vilebrequin.

On connaît également des pompes et des moteurs hydrauliques comprenant un carter à l'intérieur duquel est monté un arbre tournant autour d'un axe, un plateau oscillant monté sur ledit arbre et pourvu d'une surface de contact avec des pistons axiaux régulièrement répartis sur une circonférence, animés d'un mouvement de translation alternatif suivant une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'arbre tournant, lors de la rotation dudit arbre.

On peut réaliser le contact entre le plateau oscillant et les pistons par l'intermédiaire de patins dits hydrauliques articulés sur des têtes sphériques des pistons, et on maintient alors le contact entre lesdits pistons et le plateau oscillant à l'aide d'une contreplaque s'appuyant sur un épaulement des patins hydrauliques.

On peut également réaliser le contact entre le plateau oscillant et les pistons par une forme arrondie des têtes des pistons, le maintien du contact étant assuré par des ressorts de rappel.

De tels dispositifs permettent de réaliser le rappel des pistons lorsque les forces d'inertie sont faibles du fait de la faible masse des pistons en mouvement rectiligne alternatif et lorsque les vitesses de rotation sont modérées. Toutefois, ces dispositifs sont inadaptés dès que la masse des pistons devient importante, par exemple de l'ordre du kilogramme, et dès que la vitesse de rotation atteint plusieurs milliers de tours par minute, les forces d'inertie devenant alors considérables.

La présente invention a donc pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de transformation réversible d'un mouvement de rotation d'un arbre tournant autour d'un axe de rotation, en mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction sensiblement parallèle audit axe, permettant de transmettre d'importantes forces, dont celles générées par le mouvement de déplacement alternatif de la pièce mobile.

La présente invention à également pour but de prévoir un dispositif de transformation particulièrement simple, efficace, précis, et économique.

A cet effet, le dispositif de transformation d'un mouvement de rotation d'un arbre tournant autour d'un axe de rotation en mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction sensiblement parallèle audit axe ou inversement, comprend un maneton d'axe incliné par rapport à l'axe de l'arbre, d'un plateau oscillant monté sur le maneton, l'intersection desdits axes définissant le centre instantané de rotation du plateau oscillant.

Selon un aspect de l'invention, le dispositif est pourvu, en outre, d'au moins un arbre formant tourillon s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit maneton, un axe dudit tourillon passant sensiblement par le centre instantané de rotation du plateau oscillant, et d'un élément de liaison s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe du tourillon et par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ledit élément de liaison coopérant avec le tourillon et étant destiné à être monté sur la pièce mobile.

Un tel dispositif présente l'avantage de comprendre des éléments de conception simple, notamment des axes cylindriques et des alésages correspondants, et de dimensions aisément adaptables aux sollicitations mécaniques fonction de l'application souhaitée. En outre, le dispositif comprend un nombre restreint de pièces: le plateau oscillant et les tourillons avantageusement réalisés de façon monobloc, l'élément de liaison et la pièce mobile. Ceci permet d'obtenir un accouplement entre la pièce mobile et le plateau oscillant de manière particulièrement économique et fiable.

Lors du fonctionnement du dispositif, le tourillon est animé par rapport à l'élément de liaison d'un mouvement louvoyant composé d'une part d'une rotation autour de son axe d'un angle de a, a étant l'angle d'inclinaison du plateau par rapport à l'axe de rotation de l'arbre tournant, cette rotation étant engendrée par le mouvement oscillant du plateau, et d'autre part d'un coulissement à l'intérieur de l'alésage de l'élément de liaison généré par la combinaison du mouvement angulaire du tourillon et du mouvement rectiligne alternatif de la pièce mobile.

Un tel mouvement louvoyant combiné aux vitesses de rotation et de glissement du tourillon relativement faibles permet ainsi d'obtenir une usure et une énergie dissipée par frottement relativement restreintes, ce qui favorise la fiabilité du dispositif.

De même, lors du fonctionnement du dispositif, le tourillon oscille d'un angle de a dans le plan contenant l'axe de translation de la pièce mobile et passant par le centre instantané de rotation du plateau oscillant. Cette oscillation entraîne une rotation d'un angle de a de la pièce de liaison par rapport à la pièce mobile suivant un axe perpendiculaire à ce plan. Ce mouvement de rotation de faible amplitude et de faible vitesse permet d'obtenir une usure et une énergie dissipée par frottement relativement restreintes.

En outre, le mouvement louvoyant du tourillon, ainsi que le centrage des efforts au niveau de l'élément de liaison et la possibilité de guider la pièce mobile au droit de l'élément de liaison permet 20 l'obtention d'un dispositif particulièrement sûr et efficace.

Par ailleurs, la disposition d'un tourillon s'étendant de façon perpendiculaire à l'axe de rotation du plateau oscillant et passant par son centre instantané de rotation permet de fixer en rotation le plateau oscillant en matérialisant, par exemple, ce tourillon sous la forme d'un 25 doigt cylindrique guidé par une glissière de guidage. La direction de cette glissière, qui est de préférence parallèle à la direction de déplacement de la pièce mobile, donne la direction du plan d'oscillation des tourillons.

De préférence, l'élément de liaison comprend un alésage à l'intérieur duquel est monté le tourillon permettant des déplacements dudit tourillon par rapport à l'élément de liaison, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe de rotation de l'élément de liaison.

De préférence, l'élément de liaison est mobile en translation par rapport à la pièce mobile selon un axe sensiblement perpendiculaire par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile.

Cette conception permet de remédier à d'éventuels défauts de fabrication, notamment des défauts de parallélisme entre l'axe de rotation de l'arbre tournant et l'axe de translation de la pièce mobile, l'axe de translation de la pièce mobile et de l'axe de la glissière de guidage et d'éviter ainsi la provision de tolérances de fabrication relativement serrées entre lesdits axes.

Avantageusement, l'élément de liaison est mobile en rotation par rapport à la pièce mobile selon un axe sensiblement perpendiculaire par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ce qui permet de remédier à d'éventuels défauts de fabrication, l'axe de la pièce mobile pouvant, tout en restant dans le même plan que l'axe de l'arbre tournant, présenter un léger angle d'inclinaison par rapport à la position correspondant à un parallélisme parfait de ces deux axes, sans que pour cela le fonctionnement en soit altéré. On peut même concevoir le dispositif avec une légère inclinaison afin de permettre une meilleure transmission des forces.

Dans un mode de réalisation, le tourillon comprend des butées de façon à permettre un blocage en translation de l'élément de liaison par rapport au tourillon, le dispositif comprenant, en outre, une bielle articulée sur l'élément de liaison et destinée à être articulée sur la pièce mobile.

Dans un mode de réalisation, l'élément de liaison est pourvu d'un corps cylindrique comprenant un alésage à l'intérieur duquel est monté le tourillon, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe du corps cylindrique. L'axe dudit alésage est avantageusement situé dans un plan médian du corps cylindrique et concourant avec l'axe de celui-ci.

Dans un autre mode de réalisation, l'élément de liaison est pourvu d'un corps de forme parallélépipédique comprenant, dans un plan médian dudit corps, un alésage à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon, et de deux axes s'étendant radialement par rapport à l'alésage, suivant un axe commun et perpendiculairement à deux faces du parallélépipède parallèles audit plan médian. Avantageusement l'axe de l'alésage est 'confondu avec l'axe principal du parallélépipède, l'axe commun des axes et l'axe dudit alésage étant perpendiculaires et concourants.

Dans un autre mode de réalisation, l'élément de liaison est pourvu d'un corps parallélépipédique comprenant deux faces extérieures opposées formant des portions cylindriques de même centre, et un alésage à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe principal du corps parallélépipédique.

L'élément de liaison peut également être pourvu d'un corps sphérique comprenant un alésage, de préférence centré sur l'axe de la sphère, à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon. Ledit alésage est avantageusement situé dans un plan médian du corps sphérique.

L'invention concerne également une machine à pistons, notamment un moteur pour véhicule automobile ou une pompe, comprenant un bloc moteur, un arbre tournant autour d'un axe de rotation, des pistons coulissant dans des cylindres formés dans le bloc moteur selon une direction sensiblement parallèle audit axe de rotation, et un dispositif de transformation d'un mouvement de rotation de l'arbre tournant en mouvement rectiligne alternatif du piston ou inversement. Le dispositif est pourvu d'un maneton s'étendant suivant un axe incliné par rapport à l'axe de l'arbre, et d'un plateau oscillant monté sur ledit maneton, l'intersection desdits axes définissant un centre instantané de rotation du plateau oscillant.

Le dispositif est pourvu, en outre, d'au moins un arbre formant tourillon s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit bras, un axe dudit tourillon passant sensiblement par le centre instantané de rotation du plateau oscillant, et d'un élément de liaison s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit tourillon et par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ledit élément de liaison coopérant avec le tourillon et étant destiné à être monté sur la pièce mobile.

Avantageusement, la machine est pourvue de deux plateaux oscillants disposés symétriquement par rapport à un plan médian du bloc moteur et comprenant chacun au moins un tourillon, et des pistons disposés dans un même cylindre de façon symétrique par rapport audit plan médian.

Cette disposition présente l'avantage d'obtenir un équilibrage des éléments mobiles, à savoir les plateaux oscillants, les tourillons et les pistons sans qu'il soit nécessaire de prévoir des masses d'équilibrage ni de solliciter dynamiquement le bloc moteur, l'équilibrage des forces d'inertie et des forces appliquées aux pistons sollicitant uniquement l'arbre supportant les plateaux oscillants.

De plus, de par la conception des plateaux oscillants et la disposition des tourillons, l'inertie polaire de cet ensemble est relativement limitée, sa masse se trouvant concentrée vers le centre.

En combinant, ce dispositif avec des techniques connues pour faire varier l'angle d'inclinaison du plateau oscillant, la distance séparant le plateau oscillant et le bloc moteur, on obtient un moteur à pistons, à cylindrée variable et à taux de compression variable.

Sous la forme de moteur à pistons opposés, fonctionnant suivant le cycle 2 temps à distribution par lumières, la variation de la distance entre les plateaux oscillants, de l'inclinaison d'un ou des deux plateaux oscillants, des décalages angulaires desdits plateaux par rapport à l'axe de rotation de l'arbre tournant, on peut modifier la cylindrée, le taux de compression et dans une moindre mesure modifier le transfert des gaz du moteur.

On peut aussi concevoir, par exemple, un moteur ou une pompe comportant un seul plateau oscillant placé au centre d'un ensemble de pistons sous forme de cylindre comportant une seule pièce de liaison dans le plan médian de ce cylindre et une tête à chaque extrémité axiale et de cylindres se développant de part et d'autre du plateau oscillant, le tout pouvant être complété par un plateau oscillant d'équilibrage.

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: -la figure 1 est une vue en coupe axiale de la pompe pourvue du dispositif de transformation réversible de mouvement de rotation en mouvement rectiligne alternatif selon un premier mode de réalisation de l'invention, 15 20 25 la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1 selon l'axe II-II, lorsque l'axe du tourillon est aligné avec ledit axe II-II, la figure 3 est une vue en coupe axiale de la pompe pourvue du dispositif de transformation réversible de mouvement selon un second mode de réalisation de l'invention, la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 3 selon l'axe IV-IV, lorsque l'axe du tourillon est aligné avec ledit axe IV-IV, -la figure 5 est une vue en coupe axiale de la pompe pourvue du dispositif de transformation réversible de mouvement selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 5 selon l'axe VI-VI, lorsque l'axe du tourillon est aligné avec ledit axe VI-VI, la figure 7 est une vue en coupe axiale d'une pompe pourvue d'un dispositif de transformation réversible de mouvement selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, et - la figure 8 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 7 selon l'axe VIII-VIII, lorsque l'axe du tourillon est aligné avec ledit axe VIII-VIII.

Sur les figures 1 et 2, on a représenté l'architecture générale d'une pompe à pistons axiaux, désignée par la référence numérique générale 1.

La pompe 1 comprend un carter tubulaire 2, d'axe 3, délimité axialement par un couvercle 4. Du côté axial opposé au couvercle 4, la pompe 1 peut soit comprendre un couvercle (non représenté) à l'intérieur duquel sont montés des éléments permettant l'introduction et le refoulement d'un fluide à l'intérieur de ladite pompe, soit comprendre des éléments disposés symétriquement par rapport à un plan référencé 5.

Des paliers à roulement, ici au nombre de deux et référencés 6 et 7, sont montés respectivement à l'intérieur du couvercle 4 et du carter 2. Lesdits paliers à roulement permettent le montage d'un arbre 8 tournant, d'axe 9, dont une extrémité axiale est ici en saillie axiale par rapport au couvercle 4. L'axe 9 est confondu avec l'axe 3 du carter 2.

Un élément d'étanchéité 11 est rnonté à l'intérieur du couvercle 4 et affleure sensiblement avec une surface cylindrique extérieure de l'arbre 8.

L'arbre 8 comprend, sensiblement en son centre, une première partie 12 de grand diamètre pourvue d'une surface d'extrémité 12a oblique, disposée axialement du côté du couvercle 4. L'arbre 8 comprend également un maneton 13, ou bras, s'étendant à partir de la surface d'extrémité 12a, en direction dudit couvercle. Le maneton 13 s'étend suivant un axe 14 incliné par rapport à l'axe 9. Un angle cc formé entre lesdits axes concourants 9 et 14 est ici sensiblement égal à 14 . Bien entendu, il est également envisageable de prévoir un angle a de valeur différente, mais étant toutefois strictement supérieure à 0 et inférieure à 90 .

L'arbre 8 comprend également une seconde partie 15, prolongeant axialement le maneton 13, en considérant l'axe 9, du côté opposé à la partie 12. Lesdites parties 12, 15 présentent des diamètres sensiblement égaux. Bien entendu, les parties 12, 15 et le maneton 13 de l'arbre 8 ne sont pas réalisés d'un seul tenant.

A l'intérieur du logement défini par le carter 2, sont ménagés plusieurs cylindres 18 régulièrement répartis sur une circonférence et s'étendant axialement suivant un axe 19 parallèle à l'axe 3. Des pistons 21 sont montés à l'intérieur des cylindres 18, de façon étanche.

Au voisinage d'une extrémité axiale en saillie par rapport au cylindre 18, chaque piston 21 comprend un alésage 22, d'axe 22a, s'étendant transversalement le long du piston 21 et un évidement 23 perpendiculaire audit alésage 22. L'axe 22a de l'alésage est ainsi perpendiculaire aux axes 9 et 19, l'axe 22a étant concourant avec l'axe 19.

Pour procéder à la transformation du mouvement de rotation de l'arbre 8 en mouvement de translation alternatif des pistons 21, la pompe 1 comprend notamment un élément de liaison monté, de façon coulissante, à l'intérieur de l'alésage 22 d'axe 22a, réalisé ici sous la forme d'un corps 24 cylindrique, ou axe. Le corps 24 ou axe est ici supporté sur toute sa longueur par ledit alésage 22. Ceci permet, par rapport à un axe supporté à ces extrémités, de ne pas solliciter l'axe en flexion et d'augmenter la surface portante diminuant ainsi la pression sur les surfaces frottantes.

Le corps 24 est pourvu d'un alésage 24a traversant de part en part ledit corps 24 et orienté en direction du maneton 13 de l'arbre 8. L'axe de l'alésage 24a est concourant et perpendiculaire à l'axe du corps 24 et situé dans le plan médian dudit corps 24. Avantageusement, les axes 9, 19 et 24a sont situés dans un même plan, l'axe du corps cylindrique 24 étant perpendiculaire à ce plan et à l'axe 19.

La pompe 1 comprend également un plateau oscillant 25 monté autour du maneton 13 et pourvu d'un alésage 26 emmanché sur un coussinet antifriction avec joues formant un palier 20 lisse de manière à permettre une rotation dudit plateau oscillant 25 par rapport audit maneton 13. Le plateau oscillant 25 s'étend axialement, le long du maneton 13, jusqu'au voisinage de la surface d'extrémité 12a de la partie 12 et d'une surface d'extrémité de la partie 15. Le plateau 25 se présente ici sous la forme d'une couronne d'axe 14. Le palier 20 est également conformé de manière à permettre un contact glissant entre le plateau oscillant 25 et les parties 12 et 15 de l'arbre 8.

A partir d'une surface périphérique du plateau 25, des arbres formant tourillons 27, d'axe 28, s'étendent ici radialement vers l'extérieur. En d'autres termes, l'axe 28 du tourillon 27 est perpendiculaire à l'axe 14. Les tourillons 27 sont ici diamétralement opposés. Chacun des tourillons 27 est monté de manière coulissante à l'intérieur de l'alésage 24a du corps 24. Les extrémités radiales libres des tourillons 27, en considérant l'axe 14, sont ici légèrement en saillie par rapport à la surface cylindrique extérieure du corps 24.

Avantageusement, l'axe 28 de chaque tourillon 27 passe par le centre instantané de rotation du plateau oscillant 25, référencé O défini par le point d'intersection des axes 3 et 14. Il est également envisageable de prévoir un axe 28 légèrement décalé par rapport audit point O, de l'ordre d'un millimètre, cet écart étant absorbé par la liberté de glissement des tourillons 27, du corps 24 et des piston 21 les uns par rapport aux autres. Les tourillons 27 sont montés ici avec un jeu latéral par rapport aux pistons 21, qui est illustré schématiquement par la flèche 29.

Pour immobiliser en rotation le plateau oscillant 25, ledit plateau comprend ici un doigt 30 de guidage s'étendant radialement vers l'extérieur par rapport à une surface périphérique dudit plateau 25, l'axe dudit doigt 30 étant ainsi perpendiculaire à l'axe 14 du maneton 13. Le doigt 30 est monté à l'intérieur d'une glissière 31 ménagée au niveau du carter 2 et dont l'axe est de préférence parallèle à l'axe 19 de déplacement du piston 21. Ledit doigt 30 permet ainsi de fixer en rotation le plateau oscillant 25 et de définir la trajectoire des tourillons 27.

Dans une variante de réalisation, il est également envisageable de remplacer le guidage du plateau oscillant par ledit doigt par un guidage par l'intermédiaire d'un piston, en supprimant la possibilité de coulissement de l'élément de liaison par rapport audit piston, le tourillon correspondant à l'élément de liaison jouant ainsi le rôle du doigt de guidage, et l'axe 19 du piston 18 correspondant à celui de la glissière.

En fonctionnement, lors de la rotation de l'arbre 8 tournant, chaque tourillon 27 est animé, d'une part, d'un mouvement angulaire de plus ou moins a par rapport à un axe passant par le point O et perpendiculaire à l'axe 9 de l'arbre 8, ce qui génère une rotation du corps 24 autour de l'axe 22a, et d'autre part, d'une rotation angulaire sur lui-même de plus ou moins a autour de l'axe 28. Le déplacement des tourillons 27 permet ainsi d'obtenir un mouvement alternatif des pistons 21 suivant l'axe 19.

Par ailleurs, le mouvement angulaire décrit ci-dessus, et illustré schématiquement par la flèche 32, combiné au déplacement alternatif des pistons 21 le long de l'axe 19 génère un glissement des tourillons 27 à l'intérieur de l'alésage 24a du corps 24 correspondant. Ce mouvement d'un tourillon 27 de glissement combiné avec son mouvement de rotation angulaire sur lui-même donne un mouvement louvoyant du tourillon 27 dans l'alésage 24a.

Bien entendu, il est également envisageable de prévoir, suivant l'application désirée, un moteur fonctionnant dans un mode inverse dans lequel un déplacement rectiligne alternatif des pistons entraîne une rotation de l'arbre.

Le mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4 diffère en ce que chaque élément de liaison comprend un corps 33 pourvu d'une portion de guidage 34, réalisée ici sous la forme d'un parallélépipède, comprenant un alésage 35 à l'intérieur duquel est monté le tourillon 27. La portion de guidage 34 s'étend sensiblement le long du tourillon 27.

L'élément de liaison comprend, en outre, deux axes 36 et 37 s'étendant à partir de faces parallèles de la portion de guidage 34 parallélépipédique suivant un axe commun 38 sensiblement perpendiculaire à l'axe 28 et à l'axe 19 de déplacement des pistons 21. L'élément de liaison forme ainsi un croisillon.

Chaque piston 21 comprend ici, à une extrémité en saillie axiale par rapport au cylindre 18, deux portions 21a et 21b de guidage formant une cavité adaptée pour ledit corps 33 et pourvue respectivement de deux alésages 39 et 40 à l'intérieur desquels sont montés les axes 36 et 37. La portion de guidage 34 est montée axialement, en considérant l'axe 38, entre les portions 21a et 21b avec un léger jeu de fonctionnement, illustré schématiquement par la flèche 41, de manière à permettre un coulissement des axes 36 et 37 le long de l'axe 38. Ce même jeu est, bien entendu, également prévu entre les extrémités des axes 36 et 37 et les parois du cylindre 18.

Le mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6 diffère en ce que chaque piston 21 comprend à une extrémité axiale, en saillie par rapport au cylindre 18, une portion 21c rabotée pourvue d'un évidement 42 de forme sensiblement rectangulaire. L'évidement 42 s'étend transversalement par rapport à la direction de déplacement du piston 21 en étant délimité par deux portions planes opposées 42a et 42b. L'évidement 42 est délimité, selon une direction parallèle à l'axe 19 de déplacement des pistons 21, par des portions cylindriques 42c et 42d.

Un élément de liaison 43 est monté ici à l'intérieur de l'évidement 42 et comprend un corps 44 parallélépipédique, en concordance de forme avec ledit évidement 42. Le corps 44 s'étend longitudinalement suivant un axe 44a perpendiculaire à la direction de déplacement du piston 21 et à l'axe 28 du tourillon 27. Le corps 44 comprend ainsi, selon une direction perpendiculaire à l'axe 19 de déplacement des pistons 21, deux faces extérieures opposées formant des portions cylindriques centrées sur l'axe 44a et permettant ainsi la rotation dudit corps 44 autour dudit axe 44a.

Le corps 44 est conformé de manière à pouvoir coulisser légèrement suivant l'axe 44a à l'intérieur de l'évidemment 42, par exemple de l'ordre de quelques millimètres, par l'intermédiaire du jeu 45. Le corps 44 comprend un alésage 46, perpendiculaire par rapport audit axe 44, à l'intérieur duquel est monté le tourillon 27.

Il est également envisageable de prévoir pour faciliter l'usinage du piston 21 un évidement à l'intérieur duquel sont rapportés, sur deux faces opposées, des coussinets, par exemple en bronze, pourvus de portions cylindriques en correspondance de forme avec l'élément de liaison 43.

Dans une variante de réalisation, on peut supprimer le guidage du plateau oscillant 25 par le doigt 30 et le remplacer avantageusement en réduisant le jeu latéral 42 à une valeur de jeu minimum de fonctionnement sur un piston 21, ledit piston permettant de réaliser l'arrêt en rotation du plateau oscillant 25.

Ce mode de réalisation comprenant un élément de liaison pourvu d'un corps comprenant de telles portions cylindriques permet pour un même diamètre de piston de positionner au niveau de l'élément de liaison un tourillon présentant un diamètre important, d'avoir une surface d'appui de l'élément de liaison sur le piston importante, de supporter sur toute sa longueur la pièce de liaison et de réaliser facilement, sur un piston, l'arrêt en rotation du plateau oscillant.

Dans une variante de réalisation, il est également envisageable de prévoir un piston pourvu à une extrémité axiale d'un évidement en forme de rotule, l'élément de liaison étant ici pourvu d'un corps sphérique en concordance de forme avec la rotule et destiné à coopérer avec l'évidement du piston. Toutefois, une telle variante ne permet pas le coulissement de l'élément de liaison par rapport au piston.

Le mode de réalisation illustré sur les figures 7 et 8 diffère du mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2 en ce que chaque tourillon 27 comprend des butées 47, 48 agencées de façon à permettre un blocage entranslation du corps 24 par rapport audit tourillon, et en ce que chaque piston 21 comprend, à une extrémité axiale, un évidement 49. La jonction entre les pistons 21 et le corps 24 est réalisée ici par une bielle 50 articulée à une première extrémité sur ledit corps 24 autour de l'axe 22a, par l'intermédiaire d'une tête 51 de bielle en concordance de forme avec ledit corps 24, et articulée à une seconde extrémité (non représentée) autour d'un axe 53 parallèle audit axe 22a, ou articulée sur une rotule pour remédier à d'éventuels défauts géométriques de fabrication, monté à l'intérieur de l'évidement 49 du piston 21, par l'intermédiaire d'un pied de bielle.

Bien entendu, il est également envisageable de prévoir l'utilisation d'une telle bielle avec un élément de liaison réalisé sous la forme d'un croisillon ou d'un corps parallélépipédique tels que décrit précédemment, dont on aura supprimé la liberté de glissement suivant l'axe 22, en considérant la figure 7. L'utilisation du corps d'un corps sphérique avec une telle bielle ne nécessite pas de disposition particulière en ce qui concerne le glissement suivant l'axe 22a, mais présente la particularité de laisser une liberté de rotation de la bielle autour de son axe longitudinal. Dans tous les cas, il conviendra de fixer le plateau oscillant en rotation.

Le dispositif de transformation réversible d'un mouvement de rotation d'un arbre tournant autour d'un axe de rotation en mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction parallèle audit axe de rotation présente l'avantage de comprendre des éléments particulièrement faciles à fabriquer et à adapter en fonction de l'application du dispositif, tout en permettant de réaliser une liaison simple, robuste et précise entre un plateau oscillant et une pièce mobile.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de transformation d'un mouvement de rotation d'un arbre (8) tournant autour d'un axe de rotation (9), en mouvement rectiligne alternatif d'une pièce mobile suivant une direction sensiblement parallèle audit axe ou inversement, le dispositif comprenant un plateau oscillant (25) d'axe (14) incliné par rapport à l'axe (9) de l'arbre (3), l'intersection desdits axes (9, 14) définissant un centre instantané de rotation (0) du plateau oscillant, caractérisé en ce qu'il est pourvu, en outre, d'au moins un arbre formant tourillon (27) s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit axe (14), un axe dudit tourillon passant sensiblement par le centre instantané de rotation (0) du plateau oscillant, et d'un élément de liaison s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe du tourillon et par rapport aux axes (9, 19) de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ledit élément de liaison coopérant avec le tourillon et étant destiné à être monté sur la pièce mobile.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison comprend un alésage à l'intérieur duquel est monté le tourillon et apte à permettre des déplacements dudit tourillon par rapport à l'élément de liaison, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe de l'élément de liaison.

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison est mobile en translation par rapport à la pièce mobile selon un axe sensiblement perpendiculaire par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de liaison est mobile en rotation par rapport à la pièce mobile selon un axe sensiblement perpendiculaire par rapport aux axes de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tourillon comprend des butées de façon à permettre un blocage en translation de l'élément de liaison par rapport au tourillon, et en ce qu'il comprend, en outre, une bielle articulée sur l'élément de liaison et destinée à être articulée sur la pièce mobile.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de liaison est pourvu d'un corps cylindrique (24) comprenant un alésage à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe du corps cylindrique.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de liaison est pourvu d'un corps de forme parallélépipédique comprenant un alésage à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon, et de deux axes (32, 33) s'étendant radialement par rapport à l'alésage, suivant un axe commun et perpendiculairement à deux faces du corps, l'axe dudit alésage étant confondu avec un axe principal dudit corps.

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de liaison est pourvu d'un corps parallélépipédique (39) comprenant deux faces extérieures opposées formant des portions cylindriques, et un alésage à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon, l'axe dudit alésage étant perpendiculaire à un axe principal du corps parallélépipédique.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément de liaison est pourvu d'un corps sphérique comprenant un alésage, de préférence centré sur l'axe de la sphère, à l'intérieur duquel est monté ledit tourillon.

10. Machine à pistons, notamment moteur pour véhicule automobile ou pompe, comprenant un bloc moteur, un arbre (9) tournant autour d'un axe de rotation, des pistons coulissant dans des cylindres formés dans le bloc moteur selon une direction sensiblement parallèle audit axe de rotation, et un dispositif de transformation d'un mouvement de rotation de l'arbre tournant en mouvement rectiligne alternatif du piston ou inversement, le dispositif comprenant un maneton s'étendant suivant un axe (14) incliné par rapport à l'axe (9) de l'arbre (3), d'un plateau oscillant (25) monté sur ledit maneton, l'intersection desdits axes (9, 14) définissant un centre instantané de rotation (0) du plateau, caractérisé en ce que le dispositif est pourvu, en outre, d'au moins un arbre formant tourillon (27) s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit bras (13), un axe dudit tourillon passant sensiblement par le centre instantané de rotation (0) du plateau oscillant, et d'un élément de liaison s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport audit tourillon et par rapport aux axes (9, 19) de rotation de l'arbre et de translation de la pièce mobile, ledit élément de liaison coopérant avec le tourillon et étant destiné à être monté sur la pièce mobile.

11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle est pourvue de deux plateaux oscillants disposés symétriquement par rapport à un plan médian du bloc moteur et comprenant chacun au moins un tourillon, et des pistons disposés dans un même cylindre de façon symétrique par rapport audit plan médian.