FR3075286A1 - Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant - Google Patents

Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant Download PDF

Info

Publication number
FR3075286A1
FR3075286A1 FR1762182A FR1762182A FR3075286A1 FR 3075286 A1 FR3075286 A1 FR 3075286A1 FR 1762182 A FR1762182 A FR 1762182A FR 1762182 A FR1762182 A FR 1762182A FR 3075286 A1 FR3075286 A1 FR 3075286A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
shaft
bearing
spacer
rotating shaft
crankshaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1762182A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3075286B1 (fr
Inventor
Vincent Luere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
Original Assignee
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS filed Critical Renault SAS
Priority to FR1762182A priority Critical patent/FR3075286B1/fr
Publication of FR3075286A1 publication Critical patent/FR3075286A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3075286B1 publication Critical patent/FR3075286B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063—Fixing them on the shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/02—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of sliding-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/02—Shafts; Axles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00—Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04—Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/06—Crankshafts
    • F16C3/10—Crankshafts assembled of several parts, e.g. by welding by crimping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

L'invention concerne un arbre 10 tournant comportant un palier 4 solide emmanché sur l'arbre 10 et une entretoise 2 formant butée fixée sur l'arbre 10, le palier 4 comportant un alésage 40 dans lequel l'entretoise 2 est insérée au moins partiellement. L'intégration de ce palier solide se fait dans un encombrement limité par exemple dans un encombrement équivalent à celui d'un palier hydrodynamique. L'invention concerne également un vilebrequin, un moteur et un véhicule automobile équipés d'un tel arbre tournant.

Description

ARBRE TOURNANT ET VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPE D'UN TEL ARBRE TOURNANT
1. Domaine de l'invention
L'invention concerne un arbre tournant ainsi qu'un vilebrequin, un moteur et un véhicule automobile équipés d'un tel arbre tournant.
. Art antérieur
Dans une perspective de réduction des émissions de gaz à effet de serre d'un véhicule automobile, il est nécessaire de diminuer les frottements notamment liés à la rotation d'un arbre tournant au niveau du moteur. La réduction des frottements d'un arbre tournant est classiquement réalisée au moyen de paliers hydrodynamiques. Cependant, une telle solution ne permet pas de respecter les nouvelles exigences en matière de réduction des émissions de gaz à effet de serre.
Une solution pour réduire les frottements de manière satisfaisante est d'intégrer un palier à roulements. De tels paliers nécessitent une butée résistant aux efforts axiaux et s'opposant au glissement du palier le long de l'arbre. La butée est classiquement réalisée au moyen d'un anneau élastique ou d'un épaulement sur l'arbre.
Le problème d'une telle butée est qu'elle présente un encombrement supplémentaire le long de l'arbre par rapport à une solution comportant un palier hydrodynamique.
3. Objectifs de l'invention
L'invention propose une solution visant à pallier les inconvénients précités. Un objectif de l'invention est de permettre d'intégrer un palier à roulements dans un encombrement limité par exemple dans un encombrement équivalent à celui d'un palier hydrodynamique.
4. Résumé de l'invention
L'invention concerne un arbre tournant comportant un palier solide emmanché sur l'arbre et une entretoise formant butée fixée sur l'arbre, l'arbre étant caractérisé en ce que le palier comporte un alésage dans lequel l'entretoise est insérée au moins partiellement. Un tel arbre tournant présente l'avantage d'intégrer un palier solide dans un encombrement limité par exemple dans un encombrement équivalent à celui d'un palier hydrodynamique.
Selon une réalisation particulière de l'invention, le palier est un palier à roulements. Un palier à roulements est par exemple un roulement à billes. Un tel arbre tournant présente l'avantage de limiter les pertes par frottements par rapport à un palier hydrodynamique et donc de limiter les émissions de gaz à effet de serre.
Selon une réalisation particulière de l'invention, l'entretoise a une forme annulaire. Une entretoise de forme annulaire permet de répartir la résistance aux efforts axiaux et au glissement longitudinal du palier sur tout le périmètre de 1'arbre.
Selon une réalisation particulière de l'invention, l'entretoise comporte une portion emmanchée en force sur l'arbre. Ceci permet un montage simple du palier puis de l'entretoise par coulissement le long de l'arbre jusqu'à une position définitive.
Selon une réalisation particulière de l'invention, l'entretoise comporte une portion venue de matière avec l'arbre. Ceci permet d'obtenir une liaison fixe particulièrement rigide entre l'entretoise et l'arbre.
Selon une réalisation particulière de l'invention, le palier présente une forme annulaire. Ceci permet une répartition pratiquement uniforme de la masse autour de 1'arbre.
Selon une réalisation particulière de l'invention, l'alésage est réalisé le long d'une arête ou d'un congé du palier, en regard de l'arbre et de l'entretoise. Ceci permet de positionner l'entretoise entre le palier et un autre élément tel qu'un pignon de chaîne afin de séparer ces deux derniers éléments.
L'invention concerne également un vilebrequin comportant un arbre selon l'invention.
L'invention concerne également un moteur comportant un arbre selon l'invention.
L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un arbre selon l'invention.
5. Liste des figures
D'autres caractéristiques et avantages innovants ressortiront de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 représente une vue en perspective schématique et partielle d'un vilebrequin ;
La figure 2 représente une vue en perspective schématique et partielle du vilebrequin de la figure 1 équipé d'une entretoise ;
- La figure 3 représente une vue en perspective
schématique et partielle du vilebrequin de la figure 1 équipé
d'une entretoi se et d'un pignon de chaîne ;
- La figure 4 représente une vue de côté
schématique et partielle du . vilebrequin de la figure 1 ;
- La figure 5 représente une vue de côté
schématique et partielle du vilebrequin de la figure 1 équipé
d'un palier à roulements r et
- La figure 6 représente une vue de côté
schématique et partielle du vilebrequin de la figure 1 équipé
d'un palier à roulements, d 'une entretoise et d'un pignon de
chaîne selon un mode de réalisation de l'invention.
6. Description détaillée
Les figures 1 à 3 représentent respectivement une vue partielle d'un vilebrequin 1 d'un moteur de véhicule automobile, une entretoise 2 montée sur le vilebrequin 1 et un pignon de chaîne 3 monté sur le vilebrequin adjacent à l'entretoise 2. Le vilebrequin 1 comporte un arbre tournant 10 s'étendant suivant une direction d'élongation dite longitudinale. Un plan est dit longitudinal lorsqu'il comporte la direction longitudinale.
Les figures 1 à 3 représentent une configuration adaptée à la fois au cas classique d'un vilebrequin comportant un palier hydrodynamique et au cas correspondant à un mode de réalisation de l'invention.
Ainsi, les emplacements de l'entretoise 2 et du pignon de chaîne 3 sur le vilebrequin sont identiques dans le cas classique d'un vilebrequin comportant un palier hydrodynamique et dans le mode de réalisation de l'invention décrit. Par conséquent, l'encombrement le long de l'arbre est identique.
Les figures 4 à 6 représentent les étapes successives de montage d'un palier 4 à roulements, puis d'une entretoise 2 et d'un pignon de chaîne 3 sur le vilebrequin 1 selon un mode de réalisation de l'invention. La comparaison des figures 3 et 6 confirme que les emplacements de l'entretoise 2 et du pignon de chaîne 3 sur le vilebrequin sont identiques dans le cas classique d'un vilebrequin comportant un palier hydrodynamique (figure 3 par exemple) et dans le mode de réalisation de l'invention décrit dans lequel le vilebrequin comporte un palier 4 à roulements.
Le palier 4 à roulements a une forme au moins partiellement annulaire de sorte à s'emmancher sur l'arbre 10 du vilebrequin 1. Le palier 4 à roulements comporte par exemple une portion centrale 41 au contact de l'arbre 10 et entraînée en rotation avec l'arbre 10. En effet, l'emmanchement en force du palier 4 à roulements rend la portion centrale 41 solidaire de l'arbre 10. Le palier 4 à roulements comporte également une portion périphérique 42 éloignée radialement de l'arbre 10 et séparée de la portion centrale 41 par des billes 43 du palier 4 à roulements. Le palier 4 à roulements présente une section avant alésage rectangulaire dans un plan longitudinal.
En variante, le palier 4 est un palier lisse par exemple à coussinets. Le palier est réalisé dans une matière solide, par exemple métallique, en matière plastique ou en matériaux composites.
Le palier 4 à roulements présente une dimension longitudinale avant alésage L supérieure à la dimension longitudinale de l'emplacement disponible P pour le palier. Par conséquent, le palier 4 à roulements avant alésage positionné sur l'arbre 10 empiète sur l'emplacement de l'entretoise 2 dans la direction longitudinale d'une dimension d'empiètement E.
L'invention prévoit donc un alésage 40 dans le palier 4 à roulements de manière à ce que le palier 4 à roulements n'empiète pas sur l'emplacement de l'entretoise 2. L'alésage est réalisé au niveau d'une arête du palier 4 à roulements en regard de l'entretoise 2. L'arête est donc celle qui serait en contact avec l'arbre ou à proximité de l'arbre en l'absence d'alésage, et adjacente à l'entretoise. En variante, l'arête est remplacée par un congé assurant une transition curviligne entre deux faces du palier 4 dans un plan longitudinal. Dans l'exemple de la figure 6, l'entretoise 2 a une forme annulaire et comporte une portion périphérique 20 s'emboîtant parfaitement dans l'alésage 40.
L'entretoise 2 forme une butée résistant aux efforts axiaux et s'opposant au glissement longitudinal du palier 4 à roulements. Dans l'exemple, l'entretoise 2 est emmanchée en force sur l'arbre 10.
L'entretoise est réalisée par exemple dans une matière déformable élastiquement ou au contraire rigide. L'entretoise est par exemple en caoutchouc, métallique, en matière plastique ou en matériaux composites.
L'invention permet donc de placer le pignon de chaîne 3 au plus près du palier 4 à roulements afin de limiter l'encombrement de l'ensemble à un encombrement équivalent à celui d'un cas classique de vilebrequin à palier hydrodynamique.
L'intégration de ce palier solide se fait dans un encombrement limité par exemple dans un encombrement équivalent à celui d'un palier hydrodynamique.
A titre illustratif mais nullement limitatif, le palier 4 à roulements présente une dimension longitudinale avant alésage L de 20 millimètres et le lamage 40 présente une dimension longitudinale de 3 millimètres ce qui ne modifie pas le jeu entre l'entretoise 2 et le palier 4 à roulements de l'ordre de 0,1 millimètre.
En variante, l'entretoise comporte au moins une portion venue de matière avec l'arbre. Par exemple, l'entretoise est un épaulement formé dans l'arbre 10 ou un 5 ergot faisant saillie de l'arbre 10.
En variante, l'arbre tournant 10 est un arbre quelconque.
L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims (8)

  1. REVENDICATIONS
    1. Arbre 10 tournant comportant un palier 4 solide emmanché sur l'arbre 10 et une entretoise 2 formant butée fixée sur l'arbre 10, l'arbre 10 étant caractérisé en ce que le palier 4 comporte un alésage 40 dans lequel l'entretoise 2 est insérée au moins partiellement.
  2. 2. Arbre 10 tournant selon la revendication 1 caractérisé en ce que le palier 4 est un palier à roulements.
  3. 3. Arbre 10 tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entretoise 2 a une forme annulaire.
  4. 4. Arbre 10 tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entretoise 2 comporte une portion emmanchée en force sur l'arbre 10.
  5. 5. Arbre 10 tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'entretoise 2 comporte une portion venue de matière avec l'arbre 10.
  6. 6. Arbre 10 tournant selon d'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le palier 4 présente une forme annulaire.
  7. 7. Arbre 10 tournant selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'alésage 40 est réalisé le long d'une arête ou d'un congé du palier, en regard de l'arbre 10 et de l'entretoise 2.
  8. 8. Vilebrequin caractérisé en ce qu'il comporte un arbre
    selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 . 9. Moteur caractérisé en ce qu'il comporte un arbre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 . 5 10 Véhicule automobile caractérisé en ce qu' il
    comporte un arbre selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
FR1762182A 2017-12-14 2017-12-14 Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant Active FR3075286B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762182A FR3075286B1 (fr) 2017-12-14 2017-12-14 Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1762182 2017-12-14
FR1762182A FR3075286B1 (fr) 2017-12-14 2017-12-14 Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3075286A1 true FR3075286A1 (fr) 2019-06-21
FR3075286B1 FR3075286B1 (fr) 2020-01-10

Family

ID=61132722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1762182A Active FR3075286B1 (fr) 2017-12-14 2017-12-14 Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3075286B1 (fr)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2273379A (en) * 1938-12-07 1942-02-17 Fafnir Bearing Co Locking means for bearing rings
DE102015113174A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Erich Schürmann Verbindungselement für eine Welle-Nabe-Verbindung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2273379A (en) * 1938-12-07 1942-02-17 Fafnir Bearing Co Locking means for bearing rings
DE102015113174A1 (de) * 2015-08-10 2017-02-16 Erich Schürmann Verbindungselement für eine Welle-Nabe-Verbindung

Also Published As

Publication number Publication date
FR3075286B1 (fr) 2020-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2926029B1 (fr) Réducteur à engrenage avec bouchon d'étanchéité assurant le maintien axial d'un ressort de rattrapage du jeu d'engrènement
EP2990678B1 (fr) Dispositif d'embrayage pour un véhicule automobile
EP2925976B1 (fr) Suiveur de came avec dispositif anti-rotation
EP3071858B1 (fr) Frein à disque à étrier coulissant à évacuation de l'air entre colonnettes et alésages
FR2632698A1 (fr) Dispositif pour amortir des vibrations
FR2923277A1 (fr) Palier a roulement a lubrification interne
FR2922605A1 (fr) Module debrayable pour systeme de transmission d'un couple de demarrage a un moteur a combustion interne
EP2582922A1 (fr) Dispositif de guidage et d'etancheite a joint carbone et a palier lisse integre pour une turbomachine
FR3006711A1 (fr) Systeme d'entrainement de pompe a eau et procede de montage
FR3086027A1 (fr) Dispositif de poulie pour galet tendeur ou enrouleur
FR3032499A1 (fr) Ecrou pour le blocage axial d'une bague de palier dans une turbomachine
FR3023890A1 (fr) Arbre a balourd
EP1264113B1 (fr) Palier a roulement de colonne de direction pour vehicules automobiles
EP3601747B1 (fr) Relais d'accessoires pour moteur a turbine a gaz
EP2547896B1 (fr) Demarreur de moteur thermique a pignon sortant dans le carter du demarreuer
EP0953783A1 (fr) Butée de débrayage à amortissement de vibration
FR3075286A1 (fr) Arbre tournant et vehicule automobile equipe d'un tel arbre tournant
EP2553259B1 (fr) Palier avant de demarreur de moteur thermique a pignon sortant et demarreur a pignon sortant comportant un tel palier
EP1900958B1 (fr) Dispositif de poulie débrayable.
EP3329143B1 (fr) Amortisseur de vibrations comportant un suiveur de came a roulement
EP3234359B1 (fr) Appareil hydraulique a pistons radiaux comprenant au moins un roulement a billes
FR3079584A1 (fr) Dispositif de poulie pour galet tendeur ou enrouleur
EP3533133B1 (fr) Machine avec système de blocage axial de l'arbre
FR3098876A1 (fr) Dispositif de poulie
FR3077610A1 (fr) Assemblage etancheifie d'une portion d'extremite de vilebrequin avec un volant d'inertie et un palier de guidage, et ensemble moteur associe

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190621

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

CA Change of address

Effective date: 20221005

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7