FR2927138A1

FR2927138A1 - DEVICE FOR CONVERTING MOTION BETWEEN TRANSLATION AND ROTATION

Info

Publication number: FR2927138A1
Application number: FR0850821A
Authority: FR
Inventors: Jean Claude Bennarosh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-08
Publication date: 2009-08-07
Also published as: FR2927137A1

Abstract

Un dispositif de conversion de mouvement entre une translation et une rotation comporte :- un élément de transmission destiné à se mouvoir alternativement en translation dans le sens de sa longueur et présentant une fente centrale, une pluralité de flancs longitudinaux, et au moins une denture sur un de ses flancs,- un arbre central de rotation, destiné à tourner dans un unique sens de rotation, positionné de manière à traverser la fente centrale de la tige,- un pignon ou plusieurs pignons, au moins partiellement denté(s) fixé(s) indexé(s) sur l'arbre central, pour engrener avec ladite denture, lorsque celle-ci se déplace dans un sens de translation donné,- des moyens de liaison du type glissière pour le guidage en translation de l'élément de transmission par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre central, et- des moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires, au moins en partie portés par l'élément de transmission, et destinés à coopérer entre eux pour assurer le ralentissement du mouvement de translation de l'élément de transmission avant le point mort bas ou avant le point mort haut, pour définir une position précise d'arrêt de ce mouvement et pour amorcer le mouvement inverse de translation de l'élément de transmission par rapport à l'arbre central de rotation.A device for converting movement between a translation and a rotation comprises: a transmission element intended to move alternatively in translation in the direction of its length and having a central slot, a plurality of longitudinal flanks, and at least one toothing on one of its flanks, - a central rotating shaft, intended to rotate in a single direction of rotation, positioned so as to pass through the central slot of the rod, - a pinion or several pinions, at least partially toothed (s) fixed ( s) indexed (s) on the central shaft, to mesh with said toothing, when it moves in a given direction of translation, - slide-type connection means for the translational guidance of the transmission element relative to the longitudinal axis of the central shaft, and- additional mechanical, hydraulic or pneumatic means, at least partly carried by the transmission element, and intended to cooperate between them to ensure slowing of the translation movement of the transmission element before the bottom dead center or before the top dead center, to define a precise stop position of this movement and to initiate the reverse translation movement of the transmission element relative to the central rotation shaft.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif de conversion de mouvement entre une translation alternative et une rotation continue (ou inversement). On connaît déjà une grande variété de tels dispositifs de conversion ; la présente invention vise, de manière générale, à perfectionner ces dispositifs afin d'en améliorer le fonctionnement et/ou d'en augmenter le rendement. En particulier, la présente invention vise à perfectionner les moteurs à pistons, par le remplacement de l'attelage bielles/vilebrequin par un système mécanique plus performant pour la conversion du mouvement de translation alternative du piston en un mouvement de rotation continue de l'arbre de sortie. The present invention relates to a device for converting motion between an alternative translation and a continuous rotation (or vice versa). A wide variety of such conversion devices are already known; the present invention aims, in general, to improve these devices to improve the operation and / or increase the efficiency. In particular, the present invention aims to improve the piston engines, by replacing the connecting rod / crankshaft by a more efficient mechanical system for converting the reciprocating translation movement of the piston into a continuous rotation movement of the shaft Release.

A l'inverse, l'invention s'applique également aux pompes et compresseurs assurant une conversion d'un mouvement de rotation continue en un mouvement de translation. On utilise traditionnellement, pour la conversion de mouvement linéaire alternatif en mouvement rotatif continu, des mécanismes de type piston- bielle-manivelle, ou piston-bielle-vilebrequin, en particulier dans le domaine des moteurs thermiques, où ces types de mécanismes sont employés depuis des décennies. Ils sont également utilisés dans certaines pompes et compresseurs. Ces mécanismes présentent l'avantage d'être simples, robustes et d'assurer les fonctions : - de transformation du mouvement de translation du piston en mouvement de rotation (et inversement), - de délimitation de la course de translation alternative, - d'inversion du mouvement du piston au niveau des points morts extrêmes (classiquement appelés points morts haut et bas), et 30 - du retour du piston en position initiale. Conversely, the invention also applies to pumps and compressors ensuring conversion of a continuous rotation movement into a translational movement. Traditionally, for the conversion of linear reciprocating movement into continuous rotary motion, mechanisms of the piston-connecting-crank type, or piston-connecting-crankshaft type, particularly in the field of thermal engines, where these types of mechanisms have been used since decades. They are also used in some pumps and compressors. These mechanisms have the advantage of being simple, robust and provide the functions of: - Transformation of the translational movement of the piston into rotational movement (and vice versa), - Delimitation of the translation travel alternative, - d ' inversion of the piston movement at the extreme dead points (typically called dead points up and down), and 30 - the return of the piston to the initial position.

Cependant, ces mécanismes présentent les inconvénients suivants : (a). un fonctionnement en opposition de force. Lorsque le piston est au point mort haut (PMH), c'est-à-dire dans sa configuration d'enfoncement maximum dans son cylindre, la bielle est sensiblement perpendiculaire à l'axe du vilebrequin de sorte que l'effet de bras de levier sur le vilebrequin est quasiment nul. Ce n'est que lorsque la bielle présente un angle substantiel par rapport à la direction de mouvement du piston qu'un couple effectif est appliqué au vilebrequin ; on comprend que cette configuration n'exploite pas de manière optimale l'énergie développée par l'explosion dans la chambre du piston et la poussée correspondante sur le piston. (b). Un frottement important de la jupe du piston sur la chemise. En effet, les gaz de combustion exercent une poussée verticale et perpendiculaire à la tête de piston. Le piston retransmet cette poussée via la bielle qui, comme expliqué ci-dessus, passé le PMH, travaille en oblique sur 180° jusqu'au point mort bas (PMB). Il s'exerce ainsi sur le piston une force transversale dont la résultante opposée tend à écraser la jupe de celui-ci contre la chemise du cylindre avec deux conséquences : une perte supplémentaire de rendement par frottement et l'obligation d'avoir des jupes de pistons longues pour assurer le guidage du piston dans la chemise ; (c). Une course morte sur 45° avant le PMB. Pendant celle-ci le piston ne se déplace que modérément. Par conséquent, pendant cette course, seule une force minime est transmise au vilebrequin. Cette course morte permet néanmoins de ralentir le mouvement du piston dans le cylindre avant son arrêt puis l'inversion de son mouvement de translation ; (d). Tous les phénomènes décrits plus haut se répètent à l'identique et de manière symétrique dans la course de remontée jusqu'au PMH. ; c'est après le franchissement de ce point mort bas que l'ensemble de la bielle et du vilebrequin amorce puis réalise la remontée du piston dans le cylindre jusqu'au point mort haut. However, these mechanisms have the following disadvantages: (a). operation in opposition of strength. When the piston is in the top dead center (TDC), that is to say in its maximum driving configuration in its cylinder, the connecting rod is substantially perpendicular to the axis of the crankshaft so that the arm effect of lever on the crankshaft is virtually zero. Only when the connecting rod has a substantial angle to the direction of movement of the piston is an effective torque applied to the crankshaft; it is understood that this configuration does not optimally exploit the energy developed by the explosion in the piston chamber and the corresponding thrust on the piston. (B). A significant friction of the skirt of the piston on the shirt. Indeed, the combustion gases exert a vertical thrust and perpendicular to the piston head. The piston retransmits this thrust via the rod which, as explained above, past the TDC, works obliquely 180 ° to the bottom dead center (PMB). This exerts on the piston a transverse force whose opposite result tends to crush the skirt of the latter against the cylinder liner with two consequences: an additional loss of yield by friction and the obligation to have skirts of long pistons for guiding the piston in the jacket; (vs). A dead run on 45 ° before the PMB. During this the piston moves only moderately. Therefore, during this race, only a minimal force is transmitted to the crankshaft. This dead race nevertheless makes it possible to slow the movement of the piston in the cylinder before stopping and then reversing its translational movement; (D). All the phenomena described above are repeated identically and symmetrically in the run up to the TDC. ; it is after the crossing of this low dead point that the entire connecting rod and the crankshaft initiates then realizes the rise of the piston in the cylinder to the top dead center.

On comprend que ce type de construction n'exploite pas de manière optimale la combustion dans la chambre et la poussée correspondante sur le piston. Ceci a un impact négatif sur le rendement et par conséquent, sur la puissance et le couple restitués, la consommation de carburant et les émissions polluantes. Des commentaires similaires peuvent être formulés à propos des pompes et compresseurs utilisant ce même type de construction. It is understood that this type of construction does not exploit optimally combustion in the chamber and the corresponding thrust on the piston. This has a negative impact on performance and consequently on the power and torque returned, fuel consumption and polluting emissions. Similar comments can be made about pumps and compressors using this type of construction.

On connaît de l'état de la technique un certain nombre de systèmes (dans les moteurs ou dans les compresseurs) visant à remplacer l'attelage bielle/vilebrequin afin de tenter de palier aux inconvénients énumérés ci-dessus. Il a ainsi été déjà proposé que l'ensemble bielle/vilebrequin soit remplacé par un élément de transmission denté engrenant avec un ou des pignons qui entrainent à leur tour un arbre de sortie. Un dispositif mécanique spécifique de transmission du mouvement est prévu de manière à convertir le mouvement de translation alternatif de l'élément de transmission en une rotation à sens unique de l'arbre de sortie. It is known from the state of the art a number of systems (in engines or compressors) to replace the connecting rod / crankshaft in an attempt to overcome the disadvantages listed above. It has already been proposed that the connecting rod / crankshaft is replaced by a toothed transmission element meshing with one or more pinions which in turn drive an output shaft. A specific mechanical motion transmission device is provided to convert the reciprocating translation movement of the transmission member into a one-way rotation of the output shaft.

On connaît ainsi notamment les documents suivants : (a). FR-1 367 461 (Moeykens) et DE-4 201 569 (Werner) qui sont relatifs à des moteurs sans vilebrequin du type décrit ci-dessus. Dans les mécanismes exposés dans ces deux documents, les fonctions de limitation de course du piston, d'inversion du mouvement du piston lorsque celui-ci se trouve en fin de course (PMH ou PMB), et du retour de celui-ci à sa position initiale en vue d'un nouveau cycle de combustion, sont assurées par la compression puis la combustion au niveau du cylindre opposé. En effet, ces documents ne considèrent qu'une construction à pistons opposés (moteurs appelés moteurs de type boxer ou moteurs avec un nombre pair de cylindres à plat, appelés communément Flat twin , Flat four , Flat six etc. en fonction du nombre de cylindres). D'autre part, une excellente synchronisation des explosions, donc de l'allumage, est nécessaire dans chacune des deux chambres pour éviter que l'un des pistons ne vienne en butée contre le fond de la chambre de combustion (risquant ainsi d'endommager irréversiblement le moteur). Qui plus est, avec les systèmes d'allumage modernes, permettant de gérer l'avance à l'allumage à chaque cycle, il est fondamental de s'assurer de l'amorce de mouvement de retour, pour éviter qu'une explosion avancée n'inverse le sens de rotation du moteur. En effet, dans certains moteurs, l'avance à l'allumage est commandé à chaque cycle, c'est-à-dire avant chaque explosion ; il peut donc arriver que l'explosion peu de temps avant le PMH pour initier la combustion dans la chambre. Dans ce cas il faut s'assurer que la poussée sur le piston n'intervient pas avant que le PMH ait été franchi, faute de quoi cette poussée pourrait tendre à inverser le sens de rotation de l'arbre du moteur. (b). Du document N° RU - 2 109 152 de 1998. Ce document décrit un moteur sans vilebrequin du type décrit ci-dessus, dans lequel l'arbre traverse un élément de transmission traversé par une fente longitudinale dont les flancs sont dentés ; un pignon centré sur l'arbre vient alternativement en prise avec l'un ou l'autre des deux flancs, sous l'action d'un galet formant came, provoquant, au franchissement de chaque point mort haut ou bas un basculement de l'élément de transmission d'un côté ou de l'autre de l'axe longitudinal du piston, de manière, en ce point mort haut ou bas, à garantir que le pignon quitte la denture de l'un des flancs pour venir en prise avec la denture de l'autre des flancs. L'élément de transmission subit donc, en chaque point mort, un mouvement transversal brusque en combinaison avec une inversion brusque du sens du mouvement de translation de cet élément de transmission. Ce type de construction occasionne donc des contraintes mécaniques considérables sur l'élément de transmission et sur l'arbre moteur, tant suivant la direction de translation que transversalement à celle-ci. (c). Du document FR-99 11202 (Bruneau). Le mécanisme prévoit des dispositifs de butée escamotable ayant pour effet de limiter la course de l'élément de transmission. Les cinématiques décrites dans ce document laissent apparaître également des pignons satellites dentés situés de part et d'autre de l'arbre moteur et venant s'engrener alternativement sur la denture extérieure de l'élément de transmission. Il ressort de ces cinématiques que ces éléments satellites sont montés sur des leviers basculants permettant d'accoupler et de désaccoupler de manière sélective les pignons dentés satellites, afin de permettre une inversion sens de translation de l'élément de transmission et d'assurer un sens de rotation constant à l'arbre moteur. Cependant, si ce mécanisme limite la course de l'élément de transmission et semble permettre une inversion du sens de translation de l'élément de transmission, ce dispositif est compliqué à mettre en oeuvre, comporte un grand nombre de pièces, et de ce fait, s'avère complexe à fabriquer, cher et peu fiable. En outre, ce système n'offre pas de moyen de limitation fiable et certain de la course de l'élément de transmission entre le PMH et le PMB à chaque cycle. Il apparaît ainsi que les systèmes connus mettant en oeuvre un élément de translation denté attelé à un piston et un arbre portant un pignon coopérant directement ou indirectement avec cet élément de translation augmentent le rendement par rapport à une construction du type bielle/vilebrequin, mais ne prévoient pas les moyens d'assumer les fonctions accessoires de cette construction, concernant le ralentissement du piston à l'approche du point mort bas, la définition précise de ce point mort bas et l'amorce du mouvement inverse. In particular, the following documents are known: (a). FR-1,367,461 (Moeykens) and DE-4,201,569 (Werner) which relate to engines without crankshaft of the type described above. In the mechanisms described in these two documents, the functions of piston stroke limitation, reversal of the movement of the piston when it is at the end of the stroke (PMH or PMB), and the return of it to its initial position for a new combustion cycle, are ensured by compression and combustion at the opposite cylinder. In fact, these documents consider only a construction with opposed pistons (engines called boxer type engines or engines with an even number of flat cylinders, commonly called flat twin, flat furnace, flat six etc. depending on the number of cylinders ). On the other hand, an excellent synchronization of the explosions, thus of the ignition, is necessary in each of the two chambers to avoid that one of the pistons comes in abutment against the bottom of the combustion chamber (thus risking to damage irreversibly the engine). Moreover, with modern ignition systems, which can be used to manage the ignition timing at each cycle, it is essential to ensure the initiation of the return movement, so that an advanced explosion can be avoided. 'reverses the direction of rotation of the motor. Indeed, in some engines, the ignition advance is controlled at each cycle, that is to say before each explosion; it may happen that the explosion shortly before the TDC to initiate combustion in the room. In this case it must be ensured that the thrust on the piston does not occur before the TDC has been crossed, otherwise this thrust could tend to reverse the direction of rotation of the motor shaft. (B). Document No. RU-2 109 152 of 1998. This document describes a crankless motor of the type described above, in which the shaft passes through a transmission element traversed by a longitudinal slot whose flanks are toothed; a pinion centered on the shaft alternately engages one or the other of the two sides, under the action of a cam roller, causing, at the crossing of each dead center up or down a tilting of the transmission element on one side or the other of the longitudinal axis of the piston, so that in this dead point up or down, to ensure that the pinion leaves the toothing of one of the flanks to engage with the teeth on the other side of the flanks. The transmission element therefore undergoes, in each dead point, a sudden transverse movement in combination with a sudden inversion of the direction of the translational movement of this transmission element. This type of construction therefore causes considerable mechanical stresses on the transmission element and on the motor shaft, both in the direction of translation and transversely thereto. (vs). From FR-99 11202 (Bruneau). The mechanism provides retractable stop devices having the effect of limiting the travel of the transmission element. The kinematics described in this document also show toothed planet gears located on either side of the drive shaft and coming to mesh alternately on the external toothing of the transmission element. It emerges from these kinematics that these satellite elements are mounted on tilting levers for selectively coupling and uncoupling the satellite toothed gears, in order to allow a reversal direction of translation of the transmission element and to ensure a sense constant rotation to the motor shaft. However, if this mechanism limits the travel of the transmission element and seems to allow a reversal of the translation direction of the transmission element, this device is complicated to implement, has a large number of parts, and therefore , is complex to manufacture, expensive and unreliable. In addition, this system does not provide a means of reliable and certain limitation of the travel of the transmission element between the PMH and the PMB at each cycle. It thus appears that the known systems using a toothed translation element coupled to a piston and a shaft carrying a pinion cooperating directly or indirectly with this translation element increase the efficiency compared to a construction of the connecting rod / crankshaft type, but do not do not foresee the means to assume the accessory functions of this construction, concerning the slowing down of the piston at the approach of the bottom dead point, the precise definition of this low dead point and the beginning of the reverse movement.

L'invention a pour objet d'une manière générale d'éliminer, d'une part, l'attelage bielle vilebrequin et ses défauts, et, d'autre part, de perfectionner le type de moteurs sans vilebrequin décrit ci-dessus en sorte d'assumer les fonctions accessoires de ce type de construction.. Plus particulièrement, la présente invention vise à fournir un dispositif fiable et économique permettant de remplir les trois fonctions remplies par l'ensemble bielle-vilebrequin dans un moteur conventionnel, c'est-à-dire la transformation du mouvement de translation alternatif du piston en mouvement de rotation continu, mais aussi l'inversion sans à-coups du mouvement du piston, et son retour à la position initiale, tout en étant suffisamment compact et universel pour équiper après coup des moteurs existants quelque soit l'agencement de leurs cylindres (en ligne, en V, etc.). Elle vise de même à assurer l'ensemble des fonctions d'un ensemble bielle-vilebrequin dans une application de conversion d'un mouvement de rotation continue en un mouvement alternatif de translation. The object of the invention is generally to eliminate, on the one hand, the crankshaft connecting rod and its defects, and, on the other hand, to improve the type of engines without crankshaft described above so to perform the accessory functions of this type of construction. More particularly, the present invention aims to provide a reliable and economical device to fulfill the three functions performed by the crankshaft-crankshaft assembly in a conventional engine, that is, that is to say the transformation of the reciprocating translation movement of the piston into a continuous rotation movement, but also the smooth inversion of the piston movement, and its return to the initial position, while being sufficiently compact and universal to equip after coup of existing engines regardless of the arrangement of their cylinders (in line, V, etc.). It is likewise intended to provide all the functions of a crankshaft-crankshaft assembly in an application for converting a continuous rotation movement into an alternating translation movement.

L'invention propose ainsi un dispositif de conversion de mouvement entre une translation et une rotation comportant : - un élément de transmission destiné à se mouvoir alternativement en translation dans le sens de sa longueur et présentant une fente centrale, une pluralité de flancs longitudinaux, et au moins une denture sur un de ses flancs, - un arbre central de rotation, destiné à tourner dans un unique sens de rotation, positionné de manière à traverser la fente centrale de la tige, - un pignon ou plusieurs pignons, au moins partiellement denté(s) fixé(s) indexé(s) sur l'arbre central, pour engrener avec ladite denture, lorsque celle-ci se déplace dans un sens de translation donné, caractérisé en ce que ce dispositif comporte des moyens de liaison du type glissière pour le guidage en translation de l'élément de transmission par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre central, et des moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires, au moins en partie portés par l'élément de transmission, et destinés à coopérer entre eux pour assurer le ralentissement du mouvement de translation de l'élément de transmission avant le point mort bas ou avant le point mort haut, pour définir une position précise d'arrêt de ce mouvement et pour amorcer le mouvement inverse de translation de l'élément de transmission par rapport à l'arbre central de rotation. The invention thus proposes a device for converting movement between a translation and a rotation comprising: a transmission element intended to move alternately in translation in the direction of its length and having a central slot, a plurality of longitudinal flanks, and at least one toothing on one of its flanks, - a central rotating shaft, intended to rotate in a single direction of rotation, positioned so as to pass through the central slot of the rod, - a pinion or several pinions, at least partially toothed (S) fixed (s) indexed (s) on the central shaft, for engagement with said toothing, when it moves in a given direction of translation, characterized in that this device comprises means of connection of the slide type for the translational guidance of the transmission element with respect to the longitudinal axis of the central shaft, and additional mechanical, hydraulic or pneumatic means, at least e n part carried by the transmission element, and intended to cooperate with each other to slow down the translation movement of the transmission element before the bottom dead center or before the top dead center, to define a precise stop position of this movement and to initiate the reverse translation movement of the transmission element relative to the central rotation shaft.

Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées : - ce dispositif est monté dans un carter et les moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux, sont en partie portés par le carter et en partie par l'élément de transmission ; de manière préférée, ces moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux, assurent également le guidage de l'élément de transmission ; de manière également préférée, ces moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux sont des amortisseurs à double détente (succion et compression) dont le tarage détermine un amortissement avant la fin de la course de translation de l'élément de transmission, une butée hydraulique ou pneumatique de l'élément de transmission et une accélération en sens inverse de l'élément de transmission, passé le point de butée, - les moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux, sont en partie portés par l'élément de transmission et en partie par l'arbre ; de manière avantageuse, ces moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques destinés à coopérer entre eux comportent un galet monté sur l'arbre central, décalé axialement par rapport au pignon denté et adapté à porter contre un poussoir coulissant porté par l'élément de transmission à chaque extrémité de sa fente ; en variante, ces moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques destinés à coopérer entre eux, comportent un galet monté sur l'arbre central et une pièce transversale articulée à une de ses extrémités sur l'élément de transmission, d'un côté de la fente, et dont l'autre extrémité porte sur un poussoir hydraulique ou pneumatique porté par l'élément de transmission de l'autre côté de la fente, - ce dispositif comporte un carter dans lequel sont montés l'élément de transmission et l'arbre central et les moyens de liaison du type glissière comportent une ou plusieurs tiges parallèles à la direction de translation venant coulisser dans une partie femelle dédiée, cette tige et cet élément femelle étant répartis entre l'élément de transmission et ce carter, - les flancs de la fente sont parallèles et inclinés par rapport à la direction de translation de l'élément de translation, le pignon denté présentant un rayon variable dimensionné en sorte de compenser ladite inclinaison ; cela permet de garder un couple constant tout au long de la course de translation de l'élément de transmission, - ce dispositif est monté dans un carter de moteur, avec un piston relié à l'élément de transmission, celui-ci étant formé d'un assemblage de plusieurs pièces adapté à être monté et démonté à partir du bas moteur ; cela facilite la maintenance du dispositif ; cela permet en outre d'équiper a posteriori un moteur avec un dispositif conforme à l'invention, même s'il a été initialement équipé d'un ensemble bielle/vilebrequin - un unique pignon est indexé sur l'arbre central, denté sur une partie seulement de sa périphérie, et l'élément de transmission comporte, sur ses flancs longitudinaux bordant la fente, deux dentures longitudinales disposées en regard, avec lesquelles ledit pignon unique vient alternativement en prise selon le sens du mouvement en translation de cet élément de transmission, - deux pignons sont indexés sur l'arbre central, dentés chacun sur une partie seulement de sa périphérie, et l'élément de transmission comporte, sur ses flancs longitudinaux bordant la fente, deux dentures longitudinales décalées le long de l'axe de l'arbre central, avec lesquelles les deux pignons viennent alternativement en prise, respectivement, selon le sens du mouvement en translation de cet élément de transmission, - deux pignons sont montés sur l'arbre central en lui étant reliés par des liaisons à roue libre correspondant à des sens d'accouplement en rotation qui sont inverses l'un de l'autre, et l'élément de transmission comporte, sur ses flancs longitudinaux bordant la fente, deux dentures longitudinales décalées le long de l'axe de l'arbre central, avec lesquelles les deux pignons viennent en prise, un seul pignon étant accouplé en rotation à l'arbre central par sa liaison à roue libre lors de chaque mouvement de translation de l'élément de translation ; ces pignons sont avantageusement dentés sur toute leur périphérie, ce qui correspond à une géométrie de pignon tout à fait simple ; les dentures des pignons et celles de l'élément de transmission peuvent ainsi rester en permanence en prise avec les dentures des flancs de la fente, ce qui évite tout risque de dégradation lors des changements de sens de translation de l'élément de translation ; en outre, il est possible de dimensionner les dentures des pignons et celles des flancs de l'élément de transmission indépendamment les unes des autres, car il n'y a pas de relation à respecter entre la longueur de la denture d'un flanc et la portion dentée du pignon correspondant, c'est-à-dire que le pignon peut tourner d'un nombre quelconque de tours (entiers ou non) lorsque l'élément de transmission passe d'un point mort à l'autre ; bien entendu, il peut être choisi que chaque pignon ne fait qu'un seul tour lors de chaque mouvement de translation de cet élément de transmission. According to advantageous features of the invention, possibly combined: - this device is mounted in a housing and the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, are partly carried by the housing and partly by the element of transmission; preferably, these additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, also ensure the guiding of the transmission element; also preferably, these complementary mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with one another are double-expansion dampers (suction and compression), whose setting determines a damping before the end of the translational travel of the transmission element, a hydraulic or pneumatic abutment of the transmission element and an acceleration in the opposite direction of the transmission element, past the abutment point, the complementary mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, are partly borne by the transmission element and partly by the shaft; advantageously, these mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other comprise a roller mounted on the central shaft, offset axially with respect to the toothed pinion and adapted to bear against a sliding pusher carried by the transmission element at each end of her slit; alternatively, these mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, comprise a roller mounted on the central shaft and a transverse part articulated at one of its ends on the transmission element, on one side of the slot, and whose other end is a hydraulic or pneumatic pusher carried by the transmission element on the other side of the slot, - this device comprises a casing in which are mounted the transmission element and the central shaft and the slide-type connection means comprise one or more rods parallel to the translation direction sliding in a dedicated female part, this rod and this female element being distributed between the transmission element and this casing, the flanks of the slot are parallel and inclined relative to the direction of translation of the translation element, the toothed gear having a variable radius dimensioned so that mpenser said inclination; this makes it possible to keep a constant torque throughout the translation travel of the transmission element, - this device is mounted in a motor housing, with a piston connected to the transmission element, the latter being formed of a multi-piece assembly adapted to be mounted and disassembled from the bottom motor; this facilitates the maintenance of the device; this also makes it possible to retrofit a motor with a device according to the invention, even if it was initially equipped with a connecting rod / crankshaft assembly - a single pinion is indexed on the central shaft, toothed on a only part of its periphery, and the transmission element comprises, on its longitudinal sides bordering the slot, two longitudinal teeth arranged opposite, with which said single pinion is alternately engaged in the direction of the translational movement of the transmission element. - two pinions are indexed on the central shaft, each toothed on only a part of its periphery, and the transmission element comprises, on its longitudinal sides bordering the slot, two longitudinal teeth offset along the axis of the central shaft, with which the two gears come alternately in engagement, respectively, in the direction of the translational movement of this transmission element, - two sprockets are mounted on the central shaft by being connected by freewheel connections corresponding to rotational coupling directions which are mutually opposite each other, and the transmission element comprises, on its longitudinal flanks along the slot, two longitudinal teeth offset along the axis of the central shaft, with which the two pinions engage, a single pinion being rotatably coupled to the central shaft by its freewheel connection during each translational movement of the translation element; these gears are advantageously toothed on their entire periphery, which corresponds to a geometry pinion quite simple; the teeth of the pinions and those of the transmission element can thus remain permanently engaged with the teeth of the sidewalls of the slot, which avoids any risk of degradation during changes in the translation direction of the translation element; in addition, it is possible to dimension the toothings of the gears and those of the flanks of the transmission element independently of each other, because there is no relationship to be respected between the length of the toothing of a flank and the toothed portion of the corresponding pinion, that is to say that the pinion can rotate by any number of turns (whole or not) when the transmission element passes from one dead point to another; of course, it can be chosen that each pinion makes only one turn during each translational movement of this transmission element.

Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple illustratif non limitatif, donnée en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'un élément de transmission d'un dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un arbre central adapté à coopérer avec cet élément de transmission, - la figure 3 est un assemblage de cet arbre central engagé dans la fente de l'élément de transmission de la figure 1, - la figure 4 est un assemblage d'un autre élément de transmission coopérant avec un autre arbre central, - la figure 5 est une vue de face d'un dispositif conforme à l'invention, selon une première forme particulière de réalisation, - la figure 6 est une vue de face d'un autre dispositif conforme à l'invention, selon une autre forme particulière de réalisation, - la figure 7 est une vue de face d'encore un autre dispositif conforme à l'invention, selon encore une autre forme de réalisation, - la figure 8 est une vue de face d'encore un autre dispositif conforme à l'invention, selon une configuration permettant l'application d'un couple constant, -la figure 9 est un schéma montrant une variante de réalisation de l'exemple de réalisation de la figure 6, - la figure 10 est un schéma montrant une variante de réalisation de l'exemple de réalisation de la figure 4 (l'arbre étant omis), et - la figure 11 en est une vue en coupe transversale, selon la ligne XI-XI de la figure 10. Un dispositif de conversion de mouvement entre translation et rotation du type moteur conforme à l'invention comporte : (a). Un élément de transmission 1 destiné à se mouvoir alternativement en translation dans le sens de sa longueur et présentant une fente centrale 2, destinée à permettre le passage d'un arbre moteur 3, un ou plusieurs flancs longitudinaux 4 et 5, et au moins une denture 6 sur un de ses flancs, (b). cet arbre moteur central 3 destiné à tourner dans un unique sens de rotation et venant typiquement en sortie s'accoupler au volant moteur et aux éléments de transmission de l'objet équipé de ce moteur. (c). Au moins un pignon (ou une roue) 7, totalement ou partiellement denté, fixé indexé sur l'arbre moteur pour engrener avec la denture 6 de l'élément de transmission lorsque celui-ci se déplace dans un sens de translation donné, (d). Une configuration appropriée du pignon (ou de la roue) et de l'élément de transmission pour n'accoupler en rotation ledit pignon denté ou ladite roue dentée et l'élément de transmission que lorsque l'élément de transmission se déplace dans un sens de translation donnée et ce, afin de convertir le mouvement de rotation alternatif du pignon denté ou de la roue dentée en un mouvement de rotation continu de l'arbre central. Symétriquement ce mécanisme sélectif déclenche le désaccouplement du pignon ou de la roue, avec l'élément de transmission lors du changement de sens de translation de l'élément de transmission ; cet accouplement sélectif est assuré par la présence des dentures sur les flancs de la fente et sur le pignon uniquement sur des zones appropriées ; (e). Un dispositif mécanique, hydraulique ou pneumatique permettant d'amortir le mouvement avant le PMH et le PMB et l'inversion du mouvement de translation de l'élément de transmission (cela ressort notamment des figures 5 à 9). Objects, features and advantages of the invention will emerge from the description which follows, given by way of nonlimiting illustrative example, given with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a partial schematic perspective view of a transmission element of a device of the invention, - Figure 2 is a schematic perspective view of a central shaft adapted to cooperate with this transmission element, - Figure 3 is an assembly of this central shaft engaged in the slot of the transmission element of FIG. 1; - FIG. 4 is an assembly of another transmission element cooperating with another central shaft; FIG. 5 is a front view of a device according to FIG. According to a first particular embodiment, FIG. 6 is a front view of another device according to the invention, according to another particular embodiment, FIG. 7 is a still front view. Another device according to the invention, according to yet another embodiment, - Figure 8 is a front view of yet another device according to the invention, according to a configuration for the application of a couple FIG. 9 is a diagram showing an alternative embodiment of the exemplary embodiment of FIG. 6, FIG. 10 is a diagram showing an alternative embodiment of the embodiment of FIG. 4 (FIG. shaft being omitted), and - Figure 11 is a cross-sectional view along the line XI-XI of Figure 10. A device for converting movement between translation and rotation of the motor type according to the invention comprises: at). A transmission element 1 intended to move alternately in translation in the direction of its length and having a central slot 2, intended to allow the passage of a motor shaft 3, one or more longitudinal flanks 4 and 5, and at least one tooth 6 on one of its flanks, (b). this central motor shaft 3 intended to rotate in a single direction of rotation and typically output mate with the flywheel and the transmission elements of the object equipped with this engine. (vs). At least one pinion (or a wheel) 7, wholly or partially toothed, fixed indexed to the motor shaft to mesh with the toothing 6 of the transmission element when it moves in a given direction of translation, (d ). A suitable configuration of the pinion (or wheel) and the transmission member for rotatably coupling said pinion or gear and the transmission member only when the transmission member moves in a direction of rotation. translation translation and this, to convert the reciprocating movement of the toothed gear or the gear in a continuous rotational movement of the central shaft. Symmetrically this selective mechanism triggers the disconnection of the pinion or wheel, with the transmission element during the change of direction of translation of the transmission element; this selective coupling is ensured by the presence of the teeth on the sides of the slot and on the pinion only on appropriate areas; (E). A mechanical, hydraulic or pneumatic device for damping the movement before the PMH and the PMB and the inversion of the translational movement of the transmission element (this is apparent in particular from Figures 5 to 9).

Certaines particularités peuvent être notées, qui sont avantageusement combinées : (a). Le positionnement de l'arbre central. Celui-ci est positionné au travers de la fente centrale de l'élément de transmission, (b). Un mécanisme mécanique, hydraulique ou pneumatique assure seul ou en collaboration avec d'autres parties du bloc moteur, une butée fiable et précise des fins de course en PMH et PMB. L'élément de transmission et l'arbre présentent des moyens mécaniques hydrauliques ou pneumatiques complémentaires, destinés à coopérer entre eux pour former deux butées de fin de course délimitant alternativement la course de l'élément de transmission en translation par rapport à l'arbre central de rotation. Cette butée peut également être délimitée par les éléments de guidage et d'amortissement décrits ci-dessous. Ainsi la limitation de la course de l'élément de transmission est réalisée de manière particulièrement simple, compacte et robuste. De plus, elle est inhérente au système. En outre, ce mécanisme de limitation de course, puisqu'il assure une butée sure et fiable à chaque cycle, n'impose pas de recourir à une architecture moteur comportant des pistons en opposition. Ceci autorise une grande liberté dans le choix de l'architecture moteur, et en particulier l'architecture en ligne et en V qui est celle de la quasi totalité des moteurs existants. (c). La gestion de l'inversion du mouvement translatif par rapport à l'arbre, de l'élément de transmission. Pour assurer cette gestion, diverses variantes sont proposées : i. soit un système mécanique, hydraulique ou pneumatique positionné sur l'élément de transmission. Ce mécanisme amortit le mouvement de l'élément de transmission jusqu'à la butée définissant la fin de course et permet, au moment de la mise en butée, au pignon denté indexé sur l'arbre moteur de se désaccoupler de la denture de l'élément de transmission qu'il engrenait lors du mouvement translatif précédent la fin de course, pour engrener de manière précise et fiable la denture demeurée libre de l'élément de transmission ; ii. soit un système mécanique ou hydraulique positionné sur les tiges verticales males et femelles de guidage décrites au point suivant, de manière à assurer l'amortissement aux points de fin de course et à définir des points de butée fiables. iii. soit un élément, éventuellement excentrique, pouvant être un galet ou un roulement, monté indexé sur l'arbre et suivant une surface de l'élément de transmission ; la piste située dans la partie évidée de l'élément de transmission sur laquelle se déplace le roulement excentré a un rayon de courbure plus faible que celui de la courbe que suivrait ce roulement s'il se déplaçait sans contrainte (du simple fait du mouvement engendré par sa propre rotation conjuguée au mouvement linéaire de l'élément de transmission.). De ce fait, pour un secteur angulaire donné et donc un temps donné, la distance longitudinale parcourue par le roulement contraint à suivre sa piste est plus courte que celle qu'il aurait parcourue en l'absence de contrainte. La diminution de la distance parcourue en un temps donné implique nécessairement la diminution de la vitesse de déplacement. Celle-ci étant la résultante de la vitesse de rotation du roulement excentré (fixe par nature puisque lié à la vitesse de rotation de l'arbre moteur) et de la vitesse de déplacement linéaire de l'élément de transmission, c'est donc cette vitesse de déplacement linéaire qui diminue provoquant ainsi le ralentissement de l'élément de transmission et l'amortissement de son mouvement. (d). Le guidage de l'élément de transmission. Un tel guidage garantit que l'élément de transmission suit bien un mouvement de translation sans mouvement transversal, contrairement notamment à l'enseignement du document russe précité. Ce guidage est par exemple assuré par deux roulements coaxiaux de guidage montés sur l'arbre de part et d'autre de l'excentrique (s'il existe). Ils suivent chacun une piste située sur la surface intérieure de la fente centrale. Les deux pistes sont parallèles l'une à l'autre. L'ensemble roulements-pistes assure le guidage en translation de l'élément de transmission. Il permet de plus une meilleure répartition des forces dans l'élément de transmission pendant la phase de ralentissement avant la butée et pendant l'amorce de l'inversion du mouvement. Some features can be noted, which are advantageously combined: (a). The positioning of the central shaft. This is positioned through the central slot of the transmission element, (b). A mechanical, hydraulic or pneumatic mechanism ensures, alone or in collaboration with other parts of the engine block, a reliable and precise limit stop in PMH and PMB. The transmission element and the shaft have complementary hydraulic or pneumatic mechanical means intended to cooperate with each other to form two end-of-travel stops defining alternately the displacement of the transmission element in translation with respect to the central shaft. of rotation. This stop may also be delimited by the guiding and damping elements described below. Thus the limitation of the travel of the transmission element is made particularly simple, compact and robust. Moreover, it is inherent to the system. In addition, this stroke limiting mechanism, since it provides a safe and reliable stop at each cycle, does not require the use of an engine architecture having pistons in opposition. This allows a great freedom in the choice of the engine architecture, and in particular the architecture in line and V which is that of almost all existing engines. (vs). The management of the inversion of the translational movement with respect to the shaft, the transmission element. To ensure this management, various variants are proposed: i. a mechanical, hydraulic or pneumatic system positioned on the transmission element. This mechanism damps the movement of the transmission element to the stop defining the end of travel and allows, at the moment of abutment, the toothed pinion indexed on the motor shaft to uncouple from the teeth of the a transmission element which it meshes during the translational movement preceding the end of travel, to mesh in a precise and reliable manner the toothing left free of the transmission element; ii. either a mechanical or hydraulic system positioned on the vertical male and female guide rods described in the following point, so as to provide damping at the end points and to define reliable stop points. iii. either an element, possibly eccentric, which may be a roller or a bearing, mounted indexed on the shaft and along a surface of the transmission element; the track located in the recessed part of the transmission element on which the eccentric bearing moves has a smaller radius of curvature than that of the curve that would follow this bearing if it moved without constraint (simply because of the movement generated by its own rotation combined with the linear movement of the transmission element). Therefore, for a given angular sector and therefore a given time, the longitudinal distance traveled by the bearing forced to follow his track is shorter than it would have traveled in the absence of stress. Decreasing the distance traveled in a given time necessarily implies a decrease in the speed of travel. This being the result of the rotation speed of the eccentric bearing (fixed by nature since it is related to the speed of rotation of the motor shaft) and of the linear displacement speed of the transmission element, it is therefore this linear speed of displacement which decreases thus causing the slowing of the transmission element and the damping of its movement. (D). The guide of the transmission element. Such guidance ensures that the transmission element follows a translational movement without transverse movement, contrary in particular to the teaching of the aforementioned Russian document. This guidance is for example provided by two coaxial guide bearings mounted on the shaft on either side of the eccentric (if it exists). They each follow a track located on the inner surface of the central slot. The two tracks are parallel to each other. The bearings-tracks assembly provides the translational guidance of the transmission element. It also allows a better distribution of forces in the transmission element during the deceleration phase before the stop and during the beginning of the reversal of movement.

Ce guidage peut être également assuré ou complété par une ou plusieurs tiges ou éléments d'amortissement verticaux, rendus solidaires du moteur et venant s'insérer dans une ou plusieurs parties femelles fixées ou usinées sur l'élément de transmission. This guidance can also be provided or supplemented by one or more rods or vertical damping elements, made integral with the motor and being inserted into one or more female parts fixed or machined on the transmission element.

Tel que représenté aux figures 1 à 3, ou à la figure 4, un dispositif permettant d'assurer la conversion du mouvement linéaire alternatif en mouvement circulaire continu présente les particularités suivantes : L'élément de transmission 1 comporte une fente centrale 2 dont les flancs 4 et 5 comportent de part et d'autre, sur toute sa longueur, une denture intérieure gauche 6A et une denture intérieure droite 6B. L'arbre moteur passe au travers de l'élément de transmission Sur l'arbre moteur, face aux dentures de l'élément de transmission est fixé un demi-pignon indexé sur l'arbre dont le diamètre est calculé pour permettre l'engrènement sur les dentures 6. Le demi-pignon porte alternativement sur la denture intérieure droite 6B de l'élément de transmission dans le mouvement de poussée entre le PMH et le PMB et sur la partie gauche 6A dans le mouvement de remontée situé entre le PMB et le PMH. Ce sens pourrait être inversé par commodité. La forme, la largeur et le positionnement des dents, du pignon et ou de l'élément de transmission sont calculées pour assurer que l'engrènement d'un côté ne se fasse qu'après le décrochage de l'autre pour éviter le blocage de l'ensemble. Il faut noter ici que les dessins, pour des raisons de clarté et de lisibilité, ne sont pas réalisées selon des dimensionnements réels mais qu'il est à la portée de l'homme de métier de définir les dimensionnements réels, en fonction des besoins à satisfaire. A la figure 8, qui représente une variante de la figure 3, la denture 16A ou 16B de l'élément de transmission 11 peut également être orientée en biais par rapport à son axe vertical, tel que représenté en figure 8, sur laquelle un pignon 17, denté sur une partie de sa circonférence et dont le rayon est variable, est monté indexé sur l'arbre moteur 13. Les extrémités hautes et basses de la partie dentée de l'élément de transmission décrivent une forme permettant la rotation libre dudit pignon au PMH et au PMB. L'excentrement, la forme et la largeur de ses dents sont calculés pour assurer que l'engrènement d'un côté de la denture de l'élément de transmission ne se fasse qu'après le décrochage de l'autre pour éviter le blocage de l'ensemble. Les fonctions d'amortissement du mouvement de translation, de son arrêt et de son inversion peuvent être gérées au choix selon l'un des trois mécanismes dédiés à ces effets tels que décrits, notamment, dans les figures 5 à 7. Dans la variante représentée à la figure 4, le pignon unique est remplacé par deux demi pignons 7A et 7B non excentrés placés cote à cote, pouvant être légèrement décalés l'un par rapport à l'autre, fixés indexés à l'arbre moteur 3 et engrenant chacun sur une denture spécifique 6A' ou 6B', différent de celles des figures 1 et 3 par le fait que ces deux dentures sont dans des plans différents. Le flanc opposé à chacune de ces dentures est lisse, et le pignon ne peut donc pas venir en prise avec lui. As represented in FIGS. 1 to 3, or in FIG. 4, a device making it possible to ensure the conversion of the reciprocating linear movement into a continuous circular movement has the following particulars: The transmission element 1 comprises a central slot 2 whose flanks 4 and 5 comprise on both sides, over its entire length, a left internal toothing 6A and a right internal toothing 6B. The motor shaft passes through the transmission element On the motor shaft, facing the teeth of the transmission element is fixed a half-pinion indexed on the shaft whose diameter is calculated to allow meshing on the teeth 6. The half-pinion alternately bears on the right internal toothing 6B of the transmission element in the thrust movement between the PMH and the PMB and on the left part 6A in the upstroke movement between the PMB and the TDC. This meaning could be reversed for convenience. The shape, width and positioning of the teeth, pinion and / or transmission element are calculated to ensure that the meshing of one side is done only after the stall of the other to avoid the blockage of all. It should be noted here that the drawings, for the sake of clarity and readability, are not made according to real dimensions but that it is within the scope of the skilled person to define the actual sizing, according to the needs to satisfied. In FIG. 8, which represents a variant of FIG. 3, the toothing 16A or 16B of the transmission element 11 can also be oriented obliquely with respect to its vertical axis, as represented in FIG. 8, on which a pinion 17, toothed over a portion of its circumference and whose radius is variable, is mounted indexed on the drive shaft 13. The upper and lower ends of the toothed portion of the transmission element describe a shape allowing the free rotation of said pinion at PMH and PMB. The eccentricity, the shape and the width of its teeth are calculated to ensure that the meshing of one side of the toothing of the transmission element is done only after the stall of the other to avoid the blockage of all. The damping functions of the translational movement, its stopping and its inversion can be managed optionally according to one of the three mechanisms dedicated to these effects as described, in particular, in FIGS. 5 to 7. In the variant represented in FIG. 4, the single pinion is replaced by two non-eccentric half-gears 7A and 7B placed side by side, which can be slightly offset relative to one another, fixed indexed to the driving shaft 3 and each meshing on a specific toothing 6A 'or 6B', different from those of Figures 1 and 3 in that these two teeth are in different planes. The opposite side of each of these teeth is smooth, and the pinion can not come into engagement with him.

Il est également possible d'excentrer le (ou les deux) demi pignon(s) et de lui (ou leur) donner une forme semi hélicoidale dont la géométrie est calculée de manière à obtenir un couple constant. Ainsi que cela est schématisé à la figure 1 l'élément de transmission comporte des moyens de liaison du type glissière pour le guidage en translation de l'élément de transmission par rapport à l'axe longitudinal de l'arbre central ; ces moyens sont, sur cette figure 1, schématisés par une tige 8A coopérant avec un tube femelle 8B en étant alignés parallèlement à la direction de translation de l'élément de transmission (dans l'exemple considéré, la tige est solidaire de l'élément de transmission tandis que le tube femelle est solidaire d'une embase 8C par rapport à laquelle l'élément de transmission et l'arbre central sont montés. Un dispositif de conversion conforme à l'invention comporte en outre des moyens de ralentissement, de butée et d'inversion qui peuvent être, ou non, indépendants des moyens de guidage.30 Trois exemples sont représentés aux figures 5 à 7, étant précisé qu'un même dispositif peut combiner plusieurs moyens de guidage et/ou ralentissement/butée et d'inversion : A û Ainsi que cela est représenté par la figure 5, un galet 21 lisse est indexé sur l'axe moteur en étant décalé axialement (ici en arrière) par rapport au pignon denté 7. L'élément de transmission comporte à chaque extrémité de sa fente, un poussoir coulissant 22A et 22B, respectivement situés au fond de chaque extrémité de la fente 2. Ces poussoirs 22A et 22B viennent en butée sur l'arbre moteur (en pratique sur le galet) un peu avant la fin de la course de l'élément de transmission 1. Chaque poussoir est engagé dans un logement axial prévu au fond de l'extrémité de la fente, en pratique contre un vérin hydraulique ou pneumatique 23A ou 23B, taré de manière à produire un amortissement du mouvement translatif en cours avant le point d'arrêt PMH ou PMB - qu'il définit - de ce mouvement et l'amorce de l'inversion de son mouvement (grâce à l'énergie stockée, de manière plus ou moins élastique, lors du ralentissement du mouvement de l'élément de transmission). En variante non représentée, le galet par lequel les poussoirs viennent en butée contre l'arbre moteur est excentré et, le cas échéant, de forme oblongue, B - ainsi que cela est représenté à la figure 6, un galet 31 est monté sur l'arbre central 3 et une pièce transversale 32A (en partie basse) ou 32B (en partie haute) est articulée à une de ses extrémités sur l'élément de transmission, d'un côté de la fente, et dont l'autre extrémité porte sur un poussoir hydraulique ou pneumatique 33A ou 33B porté par l'élément de transmission de l'autre côté de la fente. La figure 9 représente une variante de la figure 6 où le galet, repéré 31A est excentré et de forme oblongue, ce qui permet une plus grande efficacité pour le ralentissement et l'amorce du mouvement inverse de translation. C û dans l'exemple de la figure 7, un amortisseur hydraulique ou pneumatique 41 (il peut y en avoir plusieurs) est disposé entre l'élément de transmission 1 et une embase 42 (fixe par rapport au carter du moteur) ; dans l'exemple représenté, cet amortisseur comporte une tige 41A fixée à l'embase 42 et un logement tubulaire 41B ménagé dans l'élément de transmission (bien entendu, les positions de la tige et de son logement tubulaire peuvent être inversés). Cet amortisseur (ou ces amortisseurs lorsqu'il y en a plusieurs) est (sont) à double détente (compression et succion). La tige de l'amortisseur a une course légèrement supérieure à celle de la course totale de l'élément de transmission entre le PMH et le PMB. L'amortissement de cet élément est réglé de manière à produire ses effets en fin de course avant le PMH et le PMB et à former une butée hydraulique ou pneumatique à chacune de ces fins de course avant que les éléments de l'amortisseur ne viennent en butée mécanique les uns avec les autres. Selon une autre variante non représentée, un roulement excentré est positionné sur l'arbre moteur et circule sur la partie lisse de l'élément de transmission. Comme il est expliqué plus haut, cette partie lisse constitue une piste de roulement dont la courbe est calculée pour permettre l'amortissement du mouvement translatif de l'élément de transmission à l'approche des PMH et PMB, son arrêt en ces points et son accélération après leur franchissement. It is also possible to offset the (or both) half pinion (s) and of it (or their) to give a semi helicoidal shape whose geometry is calculated so as to obtain a constant torque. As is schematized in FIG. 1, the transmission element comprises slide-type connection means for translational guiding of the transmission element with respect to the longitudinal axis of the central shaft; these means are, in this figure 1, schematized by a rod 8A cooperating with a female tube 8B being aligned parallel to the translation direction of the transmission element (in this example, the rod is integral with the element transmission while the female tube is secured to a base 8C with respect to which the transmission element and the central shaft are mounted.A conversion device according to the invention further comprises means for slowing down, stop and inversion which may or may not be independent of the guiding means. Three examples are shown in FIGS. 5 to 7, it being specified that a same device may combine several guiding and / or decelerating / abutting means and inversion: A - As shown in Figure 5, a smooth roller 21 is indexed on the motor shaft being axially offset (here back) relative to the toothed gear 7. The transmissive element at each end of its slot, there is a sliding pusher 22A and 22B respectively located at the bottom of each end of the slot 2. These pushers 22A and 22B abut on the motor shaft (in practice on the roller) a little before the end of the travel of the transmission element 1. Each pusher is engaged in an axial housing provided at the bottom of the end of the slot, in practice against a hydraulic or pneumatic cylinder 23A or 23B, tared so as to produce a damping of the translational movement in progress before the stop point PMH or PMB - which it defines - of this movement and the beginning of the inversion of its movement (thanks to the stored energy, in a more or less elastic way when slowing down the movement of the transmission element). In variant not shown, the roller by which the pushers abut against the motor shaft is eccentric and, if necessary, oblong, B - as shown in Figure 6, a roller 31 is mounted on the central shaft 3 and a transverse part 32A (in the lower part) or 32B (in the upper part) is articulated at one of its ends on the transmission element, on one side of the slot, and the other end door on a hydraulic or pneumatic pusher 33A or 33B carried by the transmission element on the other side of the slot. Figure 9 shows a variant of Figure 6 where the roller, 31A is off-center and oblong, which allows greater efficiency for slowing down and initiating the reverse movement of translation. C - In the example of Figure 7, a hydraulic or pneumatic damper 41 (there may be several) is disposed between the transmission element 1 and a base 42 (fixed relative to the motor housing); in the example shown, this damper comprises a rod 41A fixed to the base 42 and a tubular housing 41B formed in the transmission element (of course, the positions of the rod and its tubular housing can be reversed). This damper (or these dampers when there are several) is (are) double-expansion (compression and suction). The damper rod has a stroke slightly greater than that of the total travel of the transmission element between the PMH and the PMB. The damping of this element is adjusted so as to produce its end-of-stroke effects before the PMH and the PMB and to form a hydraulic or pneumatic stop at each of these end positions before the elements of the damper come into operation. mechanical stop with each other. According to another variant not shown, an eccentric bearing is positioned on the motor shaft and flows on the smooth part of the transmission element. As explained above, this smooth portion constitutes a rolling track whose curve is calculated to allow damping of the translational movement of the transmission element at the approach of the PMH and PMB, stopping at these points and its acceleration after crossing.

Comme représenté à la figure 1, le guidage de l'élément de transmission peut être assuré par une ou plusieurs tiges verticales rendues solidaires du carter du moteur, et coulissant dans une partie femelle dédiée de l'élément de transmission (un configuration inverse est bien sûr possible). Cet élément peut se combiner ou se confondre avec les amortisseurs décrits ci-dessus. Ainsi que cela est également représenté à la figure 3 ainsi qu'à la figure 4, le guidage de l'élément de transmission peut aussi être assuré par un (ou plusieurs) roulement(s) 3A fixé sur l'arbre moteur et suivant une piste lisse 1A longeant la fente de l'élément de transmission sur toute la longueur de celle-ci ; cette piste lisse est décalée axialement par rapport aux dentures longeant cette fente, étant en pratique formée sur chaque tranche de cette fente. Il est également possible de prévoir sur la piste sur laquelle roulent ces roulements des butées permettant de garantir de manière fiable et certaine, en collaboration ou non avec les autres mécanismes décrits ci-dessus (poussoirs et vérins hydrauliques par exemple), les fins de course. Selon une forme de réalisation particulièrement intéressante, on combine la structure générale de la figure 3 ou 4, avec le système d'amortissement consistant en des poussoirs associés avec des vérins hydrauliques ou pneumatiques décrits à propos de la figure 5, associé au système de guidage assuré, soit par les roulements, soit par les tiges verticales décrites ci-dessus. Les figures 10 et 11 représentent une autre forme de réalisation particulièrement intéressante, constituant une variante de celle de la figure 4 : - l'arbre central porte, comme à la figure 4, deux pignons (ici repérés 7A' et 7B'), adaptés à venir un prise avec deux dentures longitudinales (ici repérées 6A" et 6B") ménagées sur l'élément de transmission, plus précisément sur les flancs longitudinaux bordant sa fente en étant décalées le long de l'axe de cet arbre, - mais ces pignons ne sont pas ici solidaires de l'arbre central, mais sont reliés à celui-ci par des liaisons à roue libre, schématisées sous les références 51 et 52, ces liaisons à roue libre correspondant à des sens d'accouplement en rotation à l'arbre qui sont inverses l'un de l'autre ; ces pignons ne sont donc, chacun, indexés à l'arbre central que pour un sens de translation de l'élément de transmission ; ces pignons sont en prise (éventuellement de manière permanente) avec les dentures de l'élément de transmission. On peut noter que les pignons 7A" et 7B" sont ici dentés sur toute 25 leur périphérie. Grâce aux liaisons à roue libre, un seul pignon est accouplé en rotation à l'arbre central par sa liaison à roue libre lors de chaque mouvement de translation de l'élément de transmission depuis un point mort vers l'autre. les dentures des pignons et celles de l'élément de transmission peuvent ainsi 30 rester en permanence en prise avec les dentures des flancs de la fente, ce qui évite tout risque de dégradation lors des changements de sens de translation de l'élément de translation ; en outre, il est possible de dimensionner les dentures des pignons et celles des flancs de l'élément de transmission indépendamment les unes des autres, car il n'y a pas de relation à respecter entre la longueur de la denture d'un flanc et la portion dentée du pignon correspondant, c'est-à-dire que le pignon peut tourner d'un nombre quelconque de tours (entiers ou non) lorsque l'élément de transmission passe d'un point mort à l'autre ; bien entendu, il peut être choisi que chaque pignon ne fait qu'un seul tour lors de chaque mouvement de translation de cet élément de transmission. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être proposées notamment (l'élément de transmission étant en pratique assimilable à une tige) : - les moyens mécaniques complémentaires définissant deux butées de délimitation de la course alternative de la tige en translation comportent les extrémités de la fente centrale coopérant avec une portion de l'arbre lui-même, ou un élément monté sur l'arbre, - les moyens mécaniques complémentaires, destinés à coopérer entre eux pour définir des butées de délimitation de la course de la tige en translation comportent un élément excentrique monté indexé sur l'arbre, et une surface de butée solidaire de la tige, ladite surface présentant une inclinaison prévue pour coopérer avec l'excentrique de manière à amorcer une inversion du sens de translation de la tige lorsque celle-ci arrive en fin de course, - la surface formant buttée est conformée de manière à rencontrer l'élément excentrique avant la fin de la course, de manière à mettre l'excentrique à profit en fin de course pour ralentir le mouvement de translation avant d'atteindre la position de fin de course, - l'élément excentrique est un roulement monté de manière excentrique sur l'arbre central - deux roulements coaxiaux de guidage sont montés sur l'arbre de part et d'autre de l'excentrique et en ce que la surface intérieure de la fente centrale présente deux pistes de roulement parallèles respectivement pour chacun des deux roulements, les deux pistes étant sensiblement rectilignes et destinées au guidage en translation de la tige, - la surface intérieure de la fente présente en outre une piste centrale entre les deux pistes de guidage, la piste centrale étant profilée de manière à remplir conjointement avec le roulement excentré les fonctions de ralentissement de la translation en fin de course, de butée de fin de course, et d'amorce d'inversion de mouvement de translation, - le moyen mécanique de transmission de mouvement entre ladite roue dentée et l'arbre central est configuré pour permettre en outre la transmission sélective d'un mouvement de rotation de l'arbre central vers ladite roue dentée, - les moyens hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission, sont rendus solidaires d'une partie fixe du moteur à l'une de leur extrémité et de l'élément de transmission à l'autre extrémité, - les moyens hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission, assurent également une fonction de guidage de l'élément de transmission, - les moyens hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission, sont des amortisseurs à double détente (sucions et compression) dont le tarage détermine un amortissement avant la fin de la course de l'élément de transmission, une butée hydraulique ou pneumatique de l'élément de transmission et, le cas échéant, une accélération en sens inverse de l'élément de transmission passé le point de butée, - les moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission, sont solidaires de l'élément de transmission, -les moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission sont composés d'un pignon lisse excentré et, le cas échéant, de forme oblongue, est indexé sur l'axe moteur devant le pignon denté. L'élément de transmission comporte à chaque extrémité de sa fente, un poussoir coulissant. Ces poussoirs viennent en butée sur l'arbre moteur un peu avant la fin de la course de l'élément de transmission. Chaque poussoir est fixé à l'élément de transmission par l'une de ses extrémités, par un axe pivot traversant l'élément de transmission. A l'autre extrémité de chacun de ces poussoirs, et en dessous de ceux-ci, est fixée de manière solidaire avec l'élément de transmission, un poussoir hydraulique ou pneumatique, taré de manière à produire un amortissement du mouvement translatif en cours avant le point d'arrêt - qu'il défini - de ce mouvement et son inversion. Il peut par ailleurs, être taré de telle sorte à produire une détente juste avant le PMH et le PMB de telle sorte à permettre un mouvement d'accélération de l'élément de transmission facilitant le mouvement d'inversion, - les moyens mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques complémentaires destinés à coopérer entre eux pour permettre l'amortissement, l'arrêt et l'inversion du mouvement translatif de l'élément de transmission, sont composés d'un ou plusieurs roulements glissants chacun sur une pistes dédiée de l'élément de transmission, laquelle comporte des butées permettant de définir de manière précise et fiable les fins de course au PMH et PMB, - il permet d'assurer le guidage de l'élément de transmission au moyen de une ou plusieurs tiges verticales rendue(s) solidaire(s) du moteur et venant coulisser dans une partie femelle dédiée de l'élément de transmission.25 As shown in FIG. 1, the guide of the transmission element can be ensured by one or more vertical rods made integral with the motor casing, and sliding in a dedicated female part of the transmission element (a reverse configuration is well sure possible). This element can be combined with or merged with the dampers described above. As is also shown in Figure 3 and in Figure 4, the guide of the transmission element can also be provided by one (or more) bearing (s) 3A fixed to the motor shaft and following a smooth track 1A along the slot of the transmission element over the entire length thereof; this smooth track is axially offset relative to the teeth along this slot, being in practice formed on each slice of this slot. It is also possible to provide on the track on which rolls these bearings stops to ensure a reliable and certain, in collaboration or not with the other mechanisms described above (pushers and hydraulic cylinders for example), the limit switches . According to a particularly advantageous embodiment, the general structure of FIG. 3 or 4 is combined with the damping system consisting of pushers associated with hydraulic or pneumatic cylinders described with reference to FIG. 5, associated with the guidance system. assured, either by the bearings or by the vertical rods described above. Figures 10 and 11 show another particularly interesting embodiment, constituting a variant of that of Figure 4: - the central shaft carries, as in Figure 4, two pinions (here marked 7A 'and 7B'), adapted to come a socket with two longitudinal teeth (here marked 6A "and 6B") formed on the transmission element, more precisely on the longitudinal sides bordering its slot being shifted along the axis of this shaft, - but these pinions are not here integral with the central shaft, but are connected thereto by freewheel links, shown diagrammatically under the references 51 and 52, these freewheel links corresponding to rotational coupling directions to the 'which are inverse of each other; these pinions are each indexed to the central shaft only for a direction of translation of the transmission element; these pinions are engaged (possibly permanently) with the teeth of the transmission element. It may be noted that the pinions 7A "and 7B" are here toothed on their entire periphery. Thanks to the freewheel links, a single pinion is coupled in rotation to the central shaft by its freewheel connection during each translational movement of the transmission element from a dead point to the other. the teeth of the pinions and those of the transmission element can thus remain permanently engaged with the teeth of the sidewalls of the slot, which avoids any risk of degradation during the changes in the direction of translation of the translation element; in addition, it is possible to dimension the toothings of the gears and those of the flanks of the transmission element independently of each other, because there is no relationship to be respected between the length of the toothing of a flank and the toothed portion of the corresponding pinion, that is to say that the pinion can rotate by any number of turns (whole or not) when the transmission element passes from one dead point to another; of course, it can be chosen that each pinion makes only one turn during each translational movement of this transmission element. It goes without saying that many variants can be proposed in particular (the transmission element being in practice comparable to a rod): the complementary mechanical means defining two limit stops of the reciprocating stroke of the rod in translation comprise the ends of the central slot cooperating with a portion of the shaft itself, or an element mounted on the shaft, the complementary mechanical means intended to cooperate with one another to define limit stops for the travel of the rod in translation comprise an eccentric element mounted indexed on the shaft, and an abutment surface integral with the rod, said surface having an inclination designed to cooperate with the eccentric so as to initiate an inversion of the direction of translation of the rod when it arrives at the end of the stroke, the surface forming a stop is shaped so as to meet the eccentric element before the end of the a stroke, so as to put the eccentric at the end of the race to slow the translational movement before reaching the end position, - the eccentric element is a bearing mounted eccentrically on the central shaft - Two coaxial guide bearings are mounted on the shaft on either side of the eccentric and in that the inner surface of the central slot has two parallel raceways respectively for each of the two bearings, the two tracks being substantially rectilinear and intended for guiding in translation of the rod, - the inner surface of the slot further has a central track between the two guide tracks, the central track being profiled so as to fill together with the eccentric bearing the functions of slowing down end-of-travel translation, end-of-travel stop, and translational motion inversion primer, - the mechanical means of transmiss Ion movement between said toothed wheel and the central shaft is configured to further allow the selective transmission of a rotational movement of the central shaft to said gear, - the complementary hydraulic or pneumatic means for cooperating with each other for allow damping, stopping and inversion of the translational movement of the transmission element, are secured to a fixed part of the engine at one end and the transmission element to the other end, - the complementary hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other to allow damping, stopping and inversion of the translational movement of the transmission element, also provide a guiding function of the transmission element, the complementary hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with one another to enable damping, stopping and reversal of the translational movement of the transmission element, are dampers with double expansion (suctions and compression) whose setting determines a damping before the end of the travel of the transmission element, a hydraulic or pneumatic stop of the transmission element and, if necessary , an acceleration in the opposite direction of the transmission element past the abutment point, - the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with one another to enable damping, stopping and reversal of the translational movement of the transmission element, are integral with the transmission element, the mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with one another to enable damping, stopping and inversion of the translational movement of the transmission element are consisting of an eccentric and, where appropriate, oblong gearwheel is indexed on the motor shaft in front of the toothed gear. The transmission element has at each end of its slot, a sliding pusher. These pushers abut on the motor shaft a little before the end of the travel of the transmission element. Each pusher is attached to the transmission element at one of its ends by a pivot axis passing through the transmission element. At the other end of each of these pushers, and below them, is fixed integrally with the transmission element, a hydraulic or pneumatic pusher, tared so as to produce a damping of the translational movement in progress before the stopping point - which he defines - of this movement and its inversion. It can also be calibrated so as to produce a trigger just before the PMH and the PMB so as to allow an acceleration movement of the transmission element facilitating the inversion movement, - the mechanical means, hydraulic or complementary tires intended to cooperate with one another to enable damping, stopping and inversion of the translational movement of the transmission element, are composed of one or more sliding bearings each on a dedicated track of the element of transmission, which includes stops for accurately and reliably defining the limit switches to PMH and PMB, - it allows to guide the transmission element by means of one or more vertical rods made (s) solidary (s) of the motor and slid into a dedicated female part of the transmission element.

Claims

1. Device for converting movement between a translation and a rotation comprising: a transmission element intended to move alternately in translation in the direction of its length and having a central slot, a plurality of longitudinal flanks, and at least one toothing; on one of its flanks, - a central rotational shaft, intended to rotate in a single direction of rotation, positioned so as to pass through the central slot of the rod, - a pinion or several pinions, at least partially toothed (s) fixed (S) indexed (s) on the central shaft, for meshing with said toothing, when it moves in a given direction of translation, characterized in that this device comprises - slide-type connection means for guiding in translation of the transmission element relative to the longitudinal axis of the central shaft, and - complementary mechanical, hydraulic or pneumatic means, at least partly supported by the transmission element, and intended to cooperate with each other to slow down the translation movement of the transmission element before the bottom dead center or before the top dead center, to define a precise stop position of this movement and to initiate the reverse translation movement of the transmission element relative to the central rotation shaft.

2. Device according to claim 1, characterized in that it is mounted in a housing and in that the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, are partly carried by the housing and partly by the transmission element.

3. Device according to claim 2, characterized in that the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, also provide guidance of the transmission element.

4. Device according to claim 2, characterized in that the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other are double-expansion dampers (suction and compression) whose calibration determines damping before the end of the translational stroke. of the transmission element, a hydraulic or pneumatic abutment of the transmission element and an acceleration in the opposite direction of the transmission element, past the abutment point.

5. Device according to claim 1, characterized in that the additional mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other, are partly carried by the transmission element and partly by the shaft.

6. Device according to claim 5, characterized in that the mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other comprise a roller mounted on the central shaft, axially offset relative to the toothed pinion and adapted to bear against a sliding push carried by the transmission element at each end of its slot.

7. Device according to claim 5, characterized in that the mechanical, hydraulic or pneumatic means intended to cooperate with each other comprise a roller mounted on the central shaft and a transverse part articulated at one of its ends on the transmission element, on one side of the slot, and the other end is a hydraulic or pneumatic pusher carried by the transmission element on the other side of the slot.

8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it comprises a casing in which are mounted the transmission element and the central shaft and the slide-type connection means comprise one or more rods. parallel to the translation directioncollowing into a dedicated female part, this rod and this female element being distributed between the transmission element and this housing.

9. Device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the sidewalls of the slot are parallel and inclined relative to the translation direction of the translation element, the toothed gear having a variable radius dimensioned in sort of compensate for said inclination.

10. Device according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is mounted in a motor housing, with a piston connected to the transmission element, the latter being formed of an assembly of several parts adapted to be mounted and disassembled from the bottom motor.

11. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a single pinion is indexed on the central shaft, toothed on only part of its periphery, and the transmission element comprises on its flanks. longitudinals bordering the slot, two longitudinal teeth arranged opposite, with which said single pinion is alternately engaged in the direction of the translational movement of the transmission element.

12. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that two pinions are indexed on the central shaft, each toothed on only a part of its periphery, and the transmission element comprises, on its longitudinal flanks. bordering the slot, two longitudinal teeth offset along the axis of the central shaft, with which the two gears are alternately engaged, respectively, in the direction of the translational movement of the transmission element.

13. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that two pinions are mounted on the central shaft in étantreliés by freewheel connections corresponding to rotational coupling directions which are reversed the one of the other, and the transmission element comprises, on its longitudinal sides bordering the slot, two longitudinal teeth offset along the axis of the central shaft, with which the two pinions engage, a single pinion being rotatably coupled to the central shaft by its freewheel connection during each translational movement of the transmission element.

14. Device according to claim 13, characterized in that these pinions are toothed over their entire periphery.