FR3051838A1 - Dispositif de guidage a roulement d'un piston de combustion pour un moteur a taux de compression variable - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un dispositif de guidage à roulement (4) d'un piston de combustion (2) pour un moteur à taux de compression variable. Le déplacement du piston de combustion (2) d'un point mort haut à un point mort bas, entraine le déplacement d'un rouleau synchronisé (40) formé d'un corps cylindrique (42) et d'un pignon (44) d'une première position à une seconde position relativement à une première et une seconde crémaillère (46, 37). Selon l'invention, la première et/ou la seconde crémaillère (46, 37) présente un module différent du module du pignon (44) de sorte que les flancs des dents du pignon (44) prennent appui sur les flancs des dents de la première et de la seconde crémaillère (46, 37) uniquement lorsque le pignon (44) occupe la première ou la seconde position.
Description
DISPOSITIF DE GUIDAGE A ROULEMENT D'UN PISTON DE COMBUSTION POUR UN MOTEUR A TAUX DE COMPRESSION VARIABLE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention est relative à un dispositif de guidage à roulement d'un piston de combustion pour un moteur à taux de compression variable.
ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
Comme cela est représenté en figures 1 et 2, un dispositif connu de transmission 1 d'un moteur à taux de compression variable comprend une roue dentée 5 associée à un ensemble formé d'une bielle 6 et d'un vilebrequin 9.
La roue dentée 5, dont les dents sont de fortes dimensions, coopère d'un côté avec un dispositif de commande 7 et de l'autre avec un organe de transmission 3. À cet effet, l'organe de transmission 3 et le dispositif de commande 7 sont munis de crémaillère pour recevoir les dents de fortes dimensions de la roue 5. L'organe de transmission 3 est solidaire d'un piston de combustion 2, guidé et entraîné en translation selon une direction principale dans un cylindre 10. La roue dentée 5 réalise la transmission du mouvement entre le vilebrequin 9 et le piston de combustion 2. L'organe de commande 7 est quant à lui solidaire d'un dispositif de commande (non représenté sur les figures, mais décrit par exemple dans la demande FR9804601). Ce dispositif permet d'ajuster la position, selon la direction principale, de l'organe de commande 7 dans le bloc moteur. Il permet en conséquence d'ajuster le point mort haut et le point mort bas du piston 2, rendant de la sorte variable et commandable le taux de compression du moteur.
Pour assurer le mouvement de translation du piston 2 dans le cylindre 10, le dispositif de transmission comporte également un dispositif de guidage à roulement 4.
Ce dispositif 4 comporte une platine de synchronisation 41, solidaire du bloc-moteur, et constituée d'une première piste de roulement 48, et d'une première crémaillère 46, en deux parties disposées de part et d'autre de la piste de roulement 48 comme cela est bien représenté sur les figures 1 et 2.
Le dispositif de guidage à roulement 4 comporte également une seconde crémaillère 37 et une seconde piste de roulement 38, disposées sur l'organe de transmission 3, sur la face opposée à la crémaillère coopérant avec les dents de forte dimension de la roue 5.
Enfin, le dispositif de guidage à roulement 4 comprend un rouleau synchronisé 40 constitué d'un corps cylindrique 42 et d'un pignon 44, solidaire l'un à l'autre sans aucun degré de liberté. Le rouleau synchronisé 40 peut être formé d'une seule pièce. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, le pignon est formé de deux parties disposées de part et d'autre du corps cylindrique 42.
Le corps cylindrique 42 du rouleau synchronisé 40, placé entre la platine de synchronisation 41 et l'organe de transmission 3, est en contact avec la première et la seconde piste de roulement 38, 48. Les dents du pignon 44 sont quant à eux reçues par la première et la seconde crémaillère 37, 46.
En fonctionnement, le déplacement du piston de combustion 2 de son point mort haut à son point mort bas, dans le cylindre 10, entraîne le déplacement du rouleau synchronisé 40 par roulement sur la piste 48 de la platine de synchronisation 41 et sur la piste 38 de l'organe de commande 3, contre lesquels il est maintenu.
Plus particulièrement, le pignon 44 se déplace d'une première position, correspondant au point mort haut du piston 2, vis-à-vis de la première et à la seconde crémaillère 46, 37, à une seconde position correspondant au point mort bas du piston 2. Les figures 3a et 3b représentent une vue du dispositif de guidage à roulement 4 dans, respectivement, cette première et cette seconde position.
Le dispositif de guidage à roulement 4 assure le guidage de l'organe de transmission 3 et du piston de combustion 2 en bloquant et libérant certaines directions de mouvement. À cet effet, le rouleau 40, la platine de synchronisation 41 et l'organe de commande 3 peuvent être munis de gorges et/ou nervures (comme la nervure 49 de la platine 41, et la gorge 43 du rouleau 40 représentée sur la figure 1) s'engageant les unes dans les autres pour autoriser uniquement un mouvement de translation, selon la direction principale, de l'organe de commande et du piston de combustion 2.
Le dispositif de guidage à roulement 4 assure également la synchronisation du déplacement du rouleau synchronisé 40, selon la direction principale. Pour cela, on choisit le diamètre du corps cylindrique 42 pour qu'il corresponde au diamètre primitif du pignon 44. On conçoit également la première et la seconde crémaillère 37, 44 pour qu'elles aient le même module (qui est à l'image du pas de la denture) que le pignon 44. On assure de la sorte le bon engrènement du pignon 44 et des crémaillères 37, 46, ainsi que le roulement sans glissement du corps cylindrique 42 sur la première et la seconde piste de roulement 4 6, 37 de la platine de synchronisation 41 et de l'organe de commande 3. Entre d'autres termes, le déplacement par adhérence du corps cylindrique 42 sur les pistes de roulement 46, 37 est coordonné au déplacement par obstacle de la denture du pignon 44 sur les crémaillères 37, 46.
Enfin, le dispositif de guidage à roulement 4 a pour fonction de reprendre les efforts transversaux (c'est-à-dire selon une direction perpendiculaire à l'axe de translation du piston de combustion 2 et perpendiculaire également à l'axe du vilebrequin 9) qui sont susceptibles de se développer dans le dispositif de transmission 1 lors du fonctionnement du moteur. À ce titre, on pourra se référer aux documents EP17440810, et EP1979591, et FR3027051 qui présentent différentes solutions conduisant à appliquer des efforts statiques ou dynamiques sur le dispositif de transmission 1, et en particulier sur le dispositif de guidage à roulement 4, de sorte à assurer le contact des composants mobiles du dispositif 1 entre eux et contre le bloc moteur.
Il est parfois observé, dans le dispositif de guidage à roulement 4 connu qui vient d'être décrit, une usure prématurée des dents constituant le pignon 44 et les crémaillères 37, 46, voire même à leurs détériorations mécaniques, ce qui n'est pas souhaitable.
OBJET DE L'INVENTION
Un but de l'invention et de proposer un dispositif de guidage à roulement remédiant au moins en partie à cet inconvénient.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
En vue de la réalisation de l'un de ces buts, l'objet de l'invention propose un dispositif de guidage à roulement d'un piston de combustion pour un moteur à taux de compression variable. Le dispositif comprend un rouleau synchronisé formé d'un corps cylindrique et d'un pignon, le corps cylindrique présentant un diamètre effectif susceptible de varier sous l'effet d'une charge radiale lors du fonctionnement du moteur. Le rouleau synchronisé coopère : - d'une part, avec une platine de synchronisation, solidaire du bloc-moteur, comprenant une première piste de roulement pour recevoir le corps cylindrique et une première crémaillère pour recevoir le pignon ; d'autre part, avec un organe de transmission, solidaire du piston de combustion, comprenant une seconde piste de roulement pour recevoir le corps cylindrique et une seconde crémaillère pour recevoir le pignon ;
Le déplacement du piston de combustion d'un point mort haut à un point mort bas entraîne le déplacement du pignon d'une première position à une seconde position relativement à la première et la seconde crémaillère.
Selon l'invention, la première et/ou la seconde crémaillère présente un module différent du module du pignon de sorte que les flancs des dents du pignon prennent appui sur les flancs des dents de la première et/ou de la seconde crémaillère uniquement lorsque le pignon occupe la première ou la seconde position.
Ainsi, selon l'invention, le module d'une au moins des crémaillères 37, 46 est choisi pour que le pignon 44 progresse dans cette crémaillère par roulement et sans contact susceptible de créer une usure prématurée ou une détérioration mécanique de la denture.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : • le diamètre effectif du corps cylindrique est constamment inférieur ou constamment supérieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon ; • le diamètre effectif du corps cylindrique est constamment inférieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon; et la première et/ou la seconde crémaillère présente un module plus petit que le module du pignon ; alternativement : O la première crémaillère présente un module plus petit que le module du pignon ; la seconde crémaillère présente un module égal au module du pignon et l'intervalle entre deux dents de la seconde crémaillère est plus grand que l'épaisseur d'une dent ; o la première crémaillère et la seconde crémaillère présentent un module plus petit que le module du pignon ; • le diamètre effectif du corps cylindrique est constamment supérieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon et la première et/ou la seconde crémaillère présente un module plus grand que le module du pignon ; alternativement : o la seconde crémaillère présente un module plus grand que le module du pignon / la première crémaillère présente un module égal au module du pignon ; et la largeur du creux de dents de la première crémaillère est nettement plus grand que l'épaisseur d'une dent / o la première et la seconde crémaillère présentent un module plus grand que le module du pignon ; • le corps cylindrique présente un profil bombé.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquels : • les figures 1 et 2 représentent deux vues d'un dispositif de transmission d'un moteur à taux de compression variable selon l'état de la technique ; • les figures 3a et 3b représentent une vue du dispositif de guidage dans, respectivement, une première et une seconde position ; • la figure 4 représente l'intensité des efforts d'inertie et de frottement s'appliquant au rouleau synchronisé au cours d'un cycle moteur ; • la figure 5a représente 1'engrènement du pignon sur la première et seconde crémaillère, en sa première position lorsque le diamètre du corps cylindrique est précisément égal au diamètre du primitif du pignon / • la figure 5b représente 1'engrènement du pignon sur la première et seconde crémaillère, en sa seconde position, lorsque le diamètre du corps cylindrique est précisément égal au diamètre du primitif du pignon ; • la figure 5c représente 1'engrènement du pignon sur la première et seconde crémaillère, en sa seconde position, lorsque le diamètre du corps cylindrique est inférieur au diamètre du primitif du pignon, et que les modules des crémaillères sont identiques au module du pignon. • les figures 6a, 6b et 6c représentent 1'engrènement du pignon à la première et seconde crémaillère lorsque le module de la crémaillère de la platine de synchronisation est plus petit que le module du pignon et lorsque le jeu de la crémaillère de l'organe de commande est agrandi.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction dans les différents modes de réalisation de l'invention ou selon l'état de la technique.
Observations préliminaires
En recherchant l'origine de l'usure prématurée de certains éléments du dispositif de guidage 4 de l'état de la technique qui vient d'étre présentée, les inventeurs de la présente demande ont réalisé les observations suivantes.
On a représenté sur la figure 4, en trait plein, l'intensité des efforts d'inertie s'appliquant au rouleau synchronisé (40) au cours d'un cycle moteur. L'axe des abscisses correspond à la position angulaire du vilebrequin (en degré) et l'axe des ordonnées l'intensité des efforts d'inertie (en
Newton). On note que les efforts présentent quatre maxima à environ 90° les uns des autres, correspondant aux passages au point mort haut et au point mort bas du piston de combustion 2. Ces maxima des forces d'inertie sont respectivement notés PMH et PME sur la figure 4. Ils correspondent aux changements de direction du mouvement de rotation et de translation du rouleau synchronisé (40).
La figure 5a représente, dans un dispositif de guidage 4 selon l'état de la technique, 1 ' engrènement du pignon 44 sur la première et seconde crémaillère (46, 37) de la platine de synchronisation (41) et de l'organe de transmission 3, en sa première position (correspondant à la position de point mort haut du piston 2 de la figure 3a). Le diamètre du corps cylindrique (42) est précisément égal au diamètre primitif du pignon (44) . Ce pignon (44), la première et la seconde crémaillère 46, 37 présentent chacun un module de 1 et 24 dents. Comme cela est usuel, on a également prévu de ménager un jeu suffisant, dans les dentures du pignon (44), de la première et de la seconde crémaillère (46,37,) pour permettre le bon fonctionnement de 1'engrènement. On a indiqué par une flèche sur le pignon 44 et sur l'organe de transmission 3 la direction de mouvement de ces éléments juste après l'atteinte du point mort haut représenté sur la figure. On a également noté Al et El le premier couple de dents du pignon (44) engrené, ou sur le point de s'engrener, avec la seconde crémaillère (37) de l'organe de transmission 3.
On a noté A2 et B2 un second couple de dents du pignon 44 engrené, ou sur le point de s'engrener, avec la première crémaillère (46) de la platine de synchronisation (41).
Les efforts d'inertie importants qui s'appliquent, au point mort haut, sur le rouleau synchronisé (40) ont conduit à placer ce rouleau (40) dans la première position vis-à-vis des crémaillères, telle que représentée sur la figure 5a.
On note que, dans cette première position, le flanc dénoté fl sur la figure 5a de la dent Al du pignon (44) engrené dans la seconde crémaillère (37) de l'organe de transmission 3 est en contact étendu avec le flanc d'une dent de cette crémaillère 37. On note également que ce flanc fl est un flanc interne au couple de dents (Al, Bl), c'est-à-dire que le flanc fl de la dent Al engrenée fait face à la dent Bl qui s'apprête à s'engrener.
Du côté de la platine de synchronisation (41), on observe que le flanc f2 de la dent A2 engrenée est en contact étendu avec le flanc d'une dent de la première crémaillère (46) . Ce flanc f2 est un flan externe au couple de dents (A2, B2), c'est-à-dire que ce flanc f2 de la dent A2 engrenée n'est pas en vis-à-vis avec un flanc de la dent B2 qui s'apprête à s'engrener.
On observe donc que dans la première position du rouleau synchronisé (40), il existe une dissymétrie de contact, du côté de la platine de synchronisation (41) et du côté de l'organe de commande de transmission 3.
La figure 5b représente, pour le même dispositif de guidage 4 que celui représenté sur la figure 5a, 1'engrènement du pignon (44) dans sa seconde position (correspondant à la position de point mort bas du piston 2) . Dans cette représentation, le diamètre du corps cylindrique (42) est précisément égal au diamètre du primitif du pignon (44) . On a indiqué par des flèches, sur cette figure 5b, le mouvement des pièces mobiles, juste avant l'atteinte de la seconde position représentée. On observe 1 ' engrénement parfait des dents du pignon (44) dans la denture de la première crémaillère 46 et dans la denture de la seconde crémaillère (37).
Dans les représentations des figures 5a et 5b, le corps cylindrique (42) du rouleau synchronisé (40) présente un diamètre de conception qui correspond précisément au diamètre primitif du pignon (44) . Les inventeurs de la présente demande ont toutefois observé que le diamètre effectif du corps cylindrique (42) ne correspondait généralement pas à ce diamètre de conception. D'une part, les imprécisions ou les tolérances de fabrication ne permettent pas de réaliser un corps cylindrique 42 présentant un diamètre précisément égal au diamètre de conception. D'autre part, les efforts transversaux qui s'appliquent sur le dispositif de commande 1 et sur le dispositif de guidage 4 au cours du fonctionnement du moteur, déforment, par écrasement, le corps cylindrique (42). Ces deux phénomènes contribuent à établir un corps cylindrique (42) dont le diamètre effectif est différent de son diamètre de conception, et donc du diamètre primitif du pignon (44).
On notera à ce stade de la description que les efforts transversaux susceptibles de déformer le corps cylindrique 42 sont variables au cours du fonctionnement du moteur. Ils ont pour origine les efforts appliqués au dispositif de transmission 1 par un mécanisme presseur visant à prévenir ou limiter les déplacements transversaux du dispositif 1 (comme cela a été rappelé en introduction de la présente demande) ; et des forces d'appui de la bielle 6 sur le vilebrequin 9. Le corps cylindrique (42) est donc susceptible de se déformer et de présenter un diamètre effectif variable au cours du temps, sous l'effet de ces charges.
Cet écart entre le diamètre effectif du corps cylindrique 42 et le diamètre primitif du pignon 44 cherche à désynchroniser le roulement du pignon 44 dans la première et la seconde crémaillère, 46, 37 du mouvement du corps cylindrique 42 sur les pistes de roulement 48, 38. Or cette désynchronisation n'est pas possible, car le rouleau synchronisé 40 est formé d'une seule pièce, ou de pièces solidaires entre elles. Pour préserver l'intégrité de cette pièce ou éviter son désengrènement, il est impératif que le corps cylindrique 40 puisse glisser sur la première et la seconde piste de roulement 48, 38. Ce glissement peut-être un glissement en translation d'axe principal lorsque le diamètre du corps cylindrique 42 est inférieur au diamètre du primitif du pignon 44 ; ou en rotation d'axe du cylindre si le diamètre effectif du corps cylindrique 42 est supérieur au diamètre du primitif.
Pour permettre ce glissement, il est nécessaire que les dentures du pignon 44 produisent un effort de glissement qui, combiné aux efforts d'inertie qui s'appliquent sur le rouleau synchronisé 40, soit supérieur aux efforts de frottement du corps cylindrique 42 sur la première et la seconde piste de roulement 48, 38.
Ces efforts de frottement qui s'opposent aux efforts d'inertie et aux éventuels efforts de glissement sont essentiellement proportionnels, en intensité, aux efforts transversaux qui s'exercent de manière variable sur le dispositif de guidage 4. L'intensité des efforts de frottement est reliée à l'intensité des efforts transversaux par l'intermédiaire d'un coefficient de friction. On a représenté sur la figure 4, en traits pointillés, l'intensité des efforts de frottement typique qui s'applique au cours d'un cycle moteur.
On note qu'aux positions angulaires correspondant aux points morts haut et aux points morts bas, les efforts de frottement présentent une intensité moindre que les efforts d'inertie s'appliquant au rouleau.
En conséquence, le corps cylindrique 42 est libre de glisser, notamment pour que le rouleau synchronisé 40 occupe la première et la seconde position, flanc contre flanc, qui ont été présentées en relation avec les figures 5a et 5b.
On observe également que dans certaines autres positions angulaires, entourées sur la figure 3, l'intensité des efforts de frottement est supérieure à l'intensité des efforts d'inertie. Cela ne permet pas le glissement du corps cylindrique 42 sans que la denture du pignon 44 ne fournisse le complément d'efforts nécessaire.
Dans ces phases où le glissement n'est pas naturellement possible, 1'engrénement des dents du pignon 44, de la première et de la seconde crémaillère 46, 37 n'est plus parfaitement coordonné. L'arrête ou le sommet d'une dent peut alors entrer en contact forcé avec le flanc de saillie ou de creux d'une dent opposée. Ce phénomène est à l'origine de l'usure prématurée observée. Il est représenté plus en détail sur la figure 5c.
Cette figure correspond à une configuration similaire à celle de la figure 5b, et représente le dispositif de guidage 4 lorsque le piston de combustion 2 s'est déplacé de la position de point mort haut de la figure 5a au point mort bas. Toutefois, dans la représentation de la figure 5c, le diamètre du corps cylindrique 42 est inférieur au diamètre du primitif du pignon 44. On observe alors l'imperfection de 1'engrénement qui s'ensuit, notamment sous la forme d'une incohérence au niveau des zones de contact marquées Cl et C2 sur la figure 5c. Ces zones de contact entre les arêtes, les sommets ou les flancs de la denture conduisent au phénomène d'usure précité.
Des observations similaires pourraient être réalisées dans le cas où le diamètre effectif du corps cylindrique 42 est supérieur au diamètre primitif du pignon 44.
Dispositif de guidage amélioré
Les inventeurs de la présente demande se sont appuyés sur les observations fines qui viennent d'être faites pour proposer un dispositif de guidage à roulement 4 amélioré, permettant de réduire les phénomènes d'usure.
Le principe de l'invention consiste à configurer le dispositif de guidage 4 pour privilégier le mouvement de roulement du corps cylindrique 42 sur les pistes de roulement 48, 38 et éviter son glissement. À cet effet, le module de la seconde crémaillère 37 de l'organe de transmission 3 et/ou de la première crémaillère 46 de la platine de synchronisation 41 est ajusté pour faire en sorte qu'en dehors de la première et de la seconde position, il ne se produise pas de contact forcé entre les flancs et les sommets ou arrêtes des dents de 1 ' engrènement. En d'autres termes, le module d'une au moins des crémaillères 37, 46 est choisi pour que le pignon 44 progresse dans cette crémaillère par roulement et sans contact susceptible de créer une usure prématurée. Les flancs des dents du pignon 44 ne prennent alors appui sur les flancs des dents de la première et/ou de la seconde crémaillère 46, 37 uniquement lorsque le pignon 44 occupe la première ou la seconde position.
Ce choix de conception conduit à former l'une au moins de la première et de la seconde crémaillère 46, 37 pour qu'elle présente un module différent de celui du pignon 44
Les mesures à prendre pour obtenir un tel résultat de roulement sans contact susceptible de créer une usure accélérée doivent être différentes selon que le corps cylindrique 42 présente un diamètre effectif supérieur ou inférieur au diamètre primitif du pignon 44.
En conséquence, le corps cylindrique 42 est conçu pour présenter un diamètre effectif constamment inférieur ou constamment supérieur, au cours du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon 44. Connaissant les tolérances de fabrication et les efforts transversaux maximums susceptibles de s'appliquer sur le dispositif de guidage 4 (dont on peut déduire la déformation maximale du corps cylindrique 42), on peut déterminer le diamètre de conception du corps cylindrique 42 qui garantisse la satisfaction de cette condition.
Ainsi, et selon une première approche, le diamètre du corps cylindrique 42 est choisi pour que son diamètre effectif soit constamment inférieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon 44.
Dans ce cas, la première crémaillère 46 de la platine de synchronisation 41 présente un module plus petit que le module du pignon 44. Ce module est choisi pour qu'en première et en seconde position (respectivement au point mort haut et au point mort bas), on obtienne bien une configuration « flanc contre flanc » de la dent engrenée dans la crémaillère 46. On s'assure ainsi, entre la première et la seconde position, de l'absence de contact forcé sur les flancs des dentures, autres que ceux nécessaires au roulement du pignon 44.
Dans ce cas également, et afin de limiter davantage le phénomène d'usure, on peut choisir d'adapter le module de la seconde crémaillère 37 placé sur l'organe de commande 3 en le diminuant ou alternativement d'augmenter le jeu de sa denture, c'est-à-dire de faire en sorte que la largeur du creux de dents de cette crémaillère 37 soit nettement supérieure à la largeur de la dent du pignon. En d'autres termes, l'intervalle entre deux dents de cette crémaillère 37 soit plus grand que l'épaisseur d'une dent du pignon. L'une ou l'autre de ces configurations assure le roulement du pignon 44 dans la crémaillère 37 sans mettre en contact les flancs, les arêtes ou les sommets des dents entre elles.
On note que le contact entre la seconde crémaillère 37 et le pignon 44 se faisant sur des flancs internes à 1'engrènement, il est possible indifféremment d'adapter le module ou le jeu de fonctionnement de la seconde crémaillère 37 pour obtenir ces résultats.
Ainsi, les figures 6a à 6c représentent une telle configuration, conforme à l'invention, selon laquelle le diamètre du corps cylindrique 42 a été choisi pour être toujours plus petit que le diamètre du primitif du pignon 44. Par ailleurs, le pas module de la première crémaillère 46 de la platine de synchronisation 41 a été choisi plus petit que celui du pignon 44, et le jeu de la denture de la seconde crémaillère 37 de l'organe de transmission 3 a été augmenté.
Dans la figure 6a, le pignon 44 est à la première position correspondant à la position du point mort haut du piston 2. Les flèches sur les pièces mobiles indiquent le mouvement de celle-ci, juste après le passage en ce point.
Dans la figure 6b, le pignon 44 est à mi-course, entre la position de point mort haut et la position de point mort bas du piston de combustion 2.
Dans la figure 6c, le pignon 44 est à la seconde position correspondant à la position du point mort bas du piston 2. Les flèches sur les pièces mobiles indiquent le mouvement de celle-ci, juste avant le passage en ce point.
On n'observe pas les incohérences d'engrènement, ni dans la première position du pignon 44 de la figure 6a, ni dans la seconde position du pignon 44 de la figure 6c, ni dans la position intermédiaire de la figure 6b. Au contraire, on observe que les ajustements réalisés au niveau de la première et de la seconde crémaillère 46, 37 permettent d'assurer en ces deux positions, les dispositions « flanc à flanc » des dents engrenées.
Selon une seconde approche, le diamètre du corps cylindrique 42 est choisi pour que son diamètre effectif soit constamment supérieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon 44.
Dans ce cas, la seconde crémaillère 37 placée sur l'organe de transmission 3 présente un module plus grand que celui du pignon 44. On s'assure ainsi de l'absence de contact forcé sur les flancs des dentures, autres que ceux nécessaires au roulement du pignon 44.
Dans cette seconde approche, on peut choisir d'adapter le module de la première crémaillère 46 de la platine de synchronisation 41 ou alternativement d'augmenter son jeu. On assure ainsi de la sorte le roulement du pignon 42 dans cette crémaillère sans mettre en contact les flancs, les arêtes ou les sommets des dents entre elles.
Dans une variante qui peut s'appliquer indifféremment à l'une ou à l'autre des approches qui viennent d'être présentées, le corps cylindrique 42 présente une forme bombée. Cette forme est avantageuse en ce qu'elle assure un meilleur contact de roulement avec la première et la seconde piste de roulement 48, 38, notamment en présence d'une charge qui a pour effet d'écraser le bombé et de mettre les surfaces en contact rectiligne.
On prendra en compte cet effet lors de la détermination du diamètre de conception du corps cylindrique 42, pour que le diamètre effectif soit constamment inférieur ou supérieur, selon l'approche choisie, au diamètre primitif du pignon 44 lors du fonctionnement du moteur.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
Claims (9)
- REVENDICATIONS1. Dispositif de guidage à roulement (4) d'un piston de combustion (2) pour un moteur à taux de compression variable, le dispositif comprenant un rouleau synchronisé (40) formé d'un corps cylindrique (42) et d'un pignon (44), le corps cylindrique (42) présentant un diamètre effectif susceptible de varier sous l'effet d'une charge radiale lors du fonctionnement du moteur, le rouleau synchronisé (40) coopérant : - d'une part, avec une platine de synchronisation (41), solidaire du bloc-moteur, comprenant une première piste de roulement (48) pour recevoir le corps cylindrique 42 et une première crémaillère (46) pour recevoir le pignon (44) ; - d'autre part, avec un organe de transmission (3), solidaire du piston de combustion (2), comprenant une seconde piste de roulement (38) pour recevoir le corps cylindrique (42) et une seconde crémaillère (37) pour recevoir le pignon (44) ; le déplacement du piston de combustion (2) d'un point mort haut à un point mort bas, entraînant le déplacement du pignon (44) d'une première position à une seconde position relativement à la première et la seconde crémaillère (46, 37) ; le dispositif de guidage (4) étant caractérisé en ce que la première et/ou la seconde crémaillère (46, 37) présente un module différent du module du pignon (44) de sorte que les flancs des dents du pignon (44) prennent appui sur les flancs des dents de la première et/ou de la seconde crémaillère 46, 37 uniquement lorsque le pignon (44) occupe la première ou la seconde position.
- 2, Dispositif (4) selon la revendication 1 dans lequel le diamètre effectif du corps cylindrique (42) est constamment inférieur ou constamment supérieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon (44).
- 3. Dispositif (4) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le diamètre effectif du corps cylindrique (42) est constamment inférieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon (44) ; et dans lequel la première et/ou la seconde crémaillère (46, 37) présente un module plus petit que le module du pignon (44).
- 4, Dispositif (4) selon la revendication précédente dans lequel la première crémaillère (46) présente un module plus petit que le module du pignon (44) ; dans lequel la seconde crémaillère (37) présente un module égal au module du pignon, et dans lequel l'intervalle entre deux dents de la seconde crémaillère (37) est plus grand que l'épaisseur d'une dent du pignon.
- 5. Dispositif (4) selon la revendication 3 dans lequel la première crémaillère (46) et la seconde crémaillère (37) présentent un module plus petit que le module du pignon (44) .
- 6, Dispositif (4) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le diamètre effectif du corps cylindrique est constamment supérieur, lors du fonctionnement du moteur, au diamètre primitif du pignon (44) et dans lequel la première et/ou la seconde crémaillère (46, 37) présente un module plus grand que le module du pignon(44).
- 7. Dispositif (4) selon la revendication précédente dans lequel la seconde crémaillère (37) présente un module plus grand que le module du pignon (44), dans lequel la première crémaillère (46) présente un module égal au module du pignon, et dans lequel la largeur du creux de dents de la première crémaillère (46) est plus grand que l'épaisseur d'une dent.
- 8. Dispositif (4) selon la revendication 6 dans lequel la première et la seconde crémaillère (46, 37) présentent un module plus grand que le module du pignon (44).
- 9. Dispositif (4) selon l'une des revendications précédentes dans lequel le corps cylindrique (42) présente un profil bombé.
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