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"Mécanisme de déplacement des cames d'un moteur réversible à combustion interne".
La présente invention est relative à un mécanisme permet*. tant de faire agir alternativement selon le sens de marche des -
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cames intervenant dans le fonctionnement dtun moteur.à combur- tion interne directement réversible et qui ont un profil diffé- rent suivant qu'elles sont actives dans un sens de marche ou dans l'entre, dans lequel les diverses cames sont déplacées le long de l'arbre à cames quand on veut inverser le sens de mar- che., -De tels mécanismes sont utilisés, par exemple,
dans les moteurs à combustion interne à quatre temps pour lesquels le profil'.des cames actionnant les soupapes d'aspiration et d'éohap- pement diffère selon le sens dé marche et pour lesquels il y a donc lieu de substituer à un jeu de cames convenant pour.la
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marche dans un sens, un autre jeu de cames convenant pour la marche en sens inverse.
DRUS les moteurs réversibles actuellement connus, on utili- se généralement un mécanisme écartant simultanément tous les galets des cames, faisant ensuite glisser l'arbre à cames de ma- nière à substituer au jeu de cames précédemment en action, le jeu convenant pour le sens de marche inverse, et ramenant finalement tous les galets vers les cames. Un tel dispositif requiert, pour sa manoeuvre, un effort considérable, de sorte que l'on doit faire usage, au détriment de la rapidité de manoeuvre, d'une com- mande à main très démultipliée, ou faire appel à des servo-mo- teurs puissants.
De toute façon, la manoeuvre s'accompagne de la fermeture brusque de certaines soupapes et du contact brtaque de certains galets avec les bossages correspondants, d'où résul- tent des chocs importants si l'on cherche à accéléret l'opéra- tion, et surtout si le moteur n'est pas à l'arrêt lorsqu'on l'ef- fectue.
La présente invention a comme objet un mécanisme du genre susdit qui ne présente pas ces inconvénient s.
A cet effet, dans le mécanisme suivant l'invention, plu- sieurs cames correspondant à un même cylindre du moteur sont groupés sur un bloc tournant avec l'arbre à cames et pouvant ttre déplacé axialement sur cet arbre de façon à amener dans le posi- tion de service les cames relatives à l'autre sens de marche et dans la position hors service les cames relatives au sens de mar- che à inverser, ce déplacement de chaque bloc de cames étant com- mandé par la rotation même du moteur au moment où tous les bossa- ges des cames du bloc considéré sont inactifs.
Suivant une fotme de réalisation particulière, chaque bloc de cames présente sur chaque face latérale un bossage à deux pen- tes opposées dont chacune peut forcer le bloc à se déplacer axia- lement lorsqu'elle rencontre une butée guidée par des organes fixes et constamment sollicitée par des moyens déformables à
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occuper une position pour laquelle elle peut être rencontrée par l'une ou ltautre des pentes du bossage, chacune de ces butées pouvant, sous le contrôle du dispositif d'inversion du sens de mar- che,
être admise à venir se placer sur le trajet suivi par le bossage correspondant pendant que l'autre butée est écartée du trajet qui sera suivi par l'autre bossage lorsque la coopération de la première butée et du bossage qui l'aura rencontrée qure provoqué le déplacement axial du bloc de cames considéré.,.
Avec cette forme de réalisation, les deux pentes opposées de chaque bossage latéral qui coopèrent avec la butée correspondante sont relativement fortes parce que l'angle sur lequel le bossage latéral peut s'étendre est limité par .celui pour lequel les bossa- ges des cames sont inactifs*
On peut réduire l'inclinaison de la pente de chaque bossage latéral provoquant le déplacement du bloc de cames en utilisant des blocs de cames qui présentent chacun, d'une part, sur une face latérale, un bossage pourvu d'une pente pouvant forcer le bloc à se déplacer axialement lorsqu'elle rencontre, au cours de la rotation du bloc dans un sens,
une butée fixe guidée par des organes fixes et Constamment sollicitée par des moyens déforma- bles à occuper une position pour laquelle elle peut être rencon- trée par la pente susdite, d'autre part, sur la face latérale opposée, un bossage pourvu d'une pente pouvant forcer le bloc à se déplacer axialement en sens inverse lorsqu'elle rencontre au cours de la rotation du bloc en sens inverse, une butée montée comme la butée précédente. :En outre, chaque bossage latéral est formé de façon à repousser la butée correspondante lorsque la rotation du bloc se produit en sens inverse de celui provoquant le déplacement axial du bloc par le bossage considéré.
Enfin, chacune des deux butées correspondant à un bloc de cames quelcon- que peut, sous le contrôle du dispositif d'inversion du sens de marche, être admise à venir se placer sur le trajet suivi par le bossage correspondant pendant que l'autre butëe est écartée du
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trajet qui sera suivi par l'autre bossage lorsque la coopération de la première butée et du bossage qui l'aura rencontrée aura provoqué le déplacement axial du bloc de cames considéré.
ruelle que soit la forme de réalisation adoptée, on peut avantageusement écarter alternativement les butées relatives à chaque bloc de carnée de leur position de coopération éventuelle avec les bossages correspondants grâce à des cames portées par un arbre déplacé angulairement lors de chaque inversion du sens de marche.
D'autres particularités et détails de l'invention apparat- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre'd'exemple seulement, une forme de réalisation d'un mécanisme suivant l'in- ventj on.
La figure 1 représente en élévation un dispositif suivant l'invention vu dans le sens .de la flèche A de la figure 2.
La figure 2 est, après coupe suivant le plan déterminé par la ligne II-II de la figure 1, une vue en élévation de ce dispo- sitif suivant la flèche B de la figure 1.
La figure 3 est une vue en plan du bloc de cames des figu- res 1 et 2.
La figure 4 est une vue en élévation d'une variante d'un bloc de cames convenant pour la réalisation d'un dispositif sui- vant l'invention.
La figure 5 est une coupe par un plan désigné par la ligne V-V de la figure 6.
La figure 6 est une vue en plan du bloc de cames suivant la figure 4.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments identiques.
Aux figures 1 et 2, on a désigné par 1 l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne à quatre temps, Cet arbfe porte une clavette 2 qui entraîne un bloc de cames 3 tout en lui permet-
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tant de glisser sur l'arbre. Sur le bloc 3, sont formées les di- verses cames intervenant dans le fonctionnement des soupapes d'un des cylindres du moteur. Deux cames 4 et 5 servent à com mander Inspiration et l'échappement lors de la marche avant et deux cames 6 et 7 servent,à commander l'aspiration et ltéchap- pement lors de la marche arrière. Dans laposition figurée, qui correspond à la marche avant, schématisée, par la flèche X, la came 4 actionne par un galet 8 et un levier,9 une soupape d'as- piration 10.
La came 5 agit sur un galet 11'et un l'évier 12 visi- bles à la figure 2 seulement parce qu'à la figure 1 ces éléments sont cachés respectivement par le galet 8 et le levier 9.
Lorsque, par un dispositif non représenté et restant hors du cadre de l'invention, par exemple par un dispositif connu assu- rant l'admission d'air comprimé dans les cylindres moteurs, l'on veut inverser le sens de marche, on doit déplacer axialement le bloc 3 sur l'arbre 1, dans le sens de la flèche Y, de façon à amener dans la position de service les cames 6 et 7 correspon- dant à la marche arrière et dans la position hors service les ca- mes 4 et 5 correspondant à la marche avant.
Suivant l'invention, ce déplacement axial est effectué, par la'rotation du moteur, au moment où tous les bossages des cames du bloc 3 sont inactifs c'est-à-dire quand ce bloc occupe une position angulaire telle que celle représentée à la figure 1.
Dans la forme de réalisation représentée aux figures 1 à 3, le bloc 3 présente à cet effet sur chaque face latérale un bossa- ge à deux pentes opposées. La face latérale 13 porte un bossage 14 à deux pentes 15 et 16 tandis que la face latérale opposée porte un bossage 17 à deux p.entes 18 et 19,
Chaque pente 15 ou 16, coopère avec une butée 20 guidée verticalement par des paliers 21 et constamment sollicitée par un moyen déformable tel qu'un ressort 22 à occuper une position pour laquelle elle peut être rencontrée par l'une ou l'autre des pentes 15 ou 16.
De façon semblable, chaque pente 18 ou 19 coo-
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Père avec une butée 23 guidée verticalement par des paliers 24 et constamment sollicitée par un moyen déformable tel qu'un res- sort 25 à occuper une position pour laquelle elle peut être ren- contrée par l'une ou l'autre des pentes 18 ou 19.
La butée 23 peut, sous le contr8le du dispositif d'inver- sion du sens de marche, être admisse à venir se placer sur le trajet suivi par le bossage correspondant 17 pendant que l'autre butée 20 est écartée du trajet qui¯ sera suivi par le bossage correspondant 14 lorsque la coopération de la première butée 23 et du bossage 17 qui l'aura rencontrée aura provoqué le dépla- cément axial du bloc de cames 3 dans le sens de la fléché Y.
La butée 20 pourrait, dans le cas d'une nouvelle inversion du sens de marche, tre admise à venir se placer sur le trajet suivi par le bossage 14 pendant que l'autre butée 23 est écartée du trajet qui sera suivi par le bossage correspondant 17 lorsque la coopération de la première butée 20 et du bossage 14 qui l'aure rencontrée aura provoqué le déplacement axial du bloc de cames 3 en sens opposé à celui de la flèche Y.
La butée 20 peut être écartée de sa position de coopéra- tion éventuelle avec le bossage correspondant 14 pendant que l'autre butte 23 est rapprochée de sa position de coopération éventuelle avec le bossage correspondant 17, grâce à une came 26 orientée à 180 par rapport à une autre came 27 calée sur le même arbre 28, la came 26 pouvant repousser un doigt 29 soli- daire de la butée 20 tandis que la came 27 en contact avec un doigt 30 solidaire de la butée 23 permet au ressort 25 dtamener cette dernière butée dans sa position de coopération avec le bos- sage 17.
La butée 23 peut être écartée de sa position de coopéra- tion éventuelle avec le bossage correspondant 17 pendant que la butée 30 peut venir occuper sa position de coopération éventuel- le avec le bossage correspondant 14, grâce à une rotation de 180 de l'arbre 28 lors d'une nouvelle inversion du sens de marche,.
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Dans la position figurée des butées 20 et 23, le bloc de oames 3 est obligé d'occuper la position pour laquelle les .cames 4 et 5 sont actives car si ce bloc était déplacé dans le sens de la flèche Y de la figure 2, la pente 15 du bossage la- téral 14 viendrait buter contre la 'tige 20 et ramènerait ce bloc dans la position figurée. Dans cette position, la tige 23 laisse passer librement le bossage 17.
Lorsqu'on veut faire tourner en m'arche arrière le moteur qui tourne en marche avant, on fait tourner simultanément l'arbre 28 de 180 .
Selon la position angulaire occupée à cet instant par le bloc 3, la butée 23 prendra tout de suite sa position défini- tive ou elle ira buter contre la face périphérique du bossage 17 qui est cylindrique et est concentrique à 1?axe de l'arbre cames 1 pour ne prendre sa position définitive que lorsque ce bossage l'aura dépassée. Lors du tour suivant, le bossage viendra donc'la rencontrer par l'une ou l'autre de ses,pentes 18 et 19. A ce moment, le bloc de cames 3 devra glisser dans le sens dé la flèche Y.
Ce glissement aura pour effet de placer les cames de marche arrière 6 et 7 en regard des galets désignés respecti- vement par 8 et 11 tandis que les cames 4 et 5 seront rendues inactives ..
Comme on l'a fait remarquer plus haut, les bossages 14 et 17 sont angulairement situés de façon qu'ils ne puissent provoquer un déplacement axial du bloc de cames 3 que quand aucun des bossages des cames 4 à n'est actif, ni en marche avant ni en marche arrière.
Avec les bossages latéraux à double pente dont il vient d'être question, le bloc 3 est amené dans sa nouvelle position indépendamment du sens de rotation au moment de son déplace- ment. Etant donné que l'angle maximum sur lequel les bossages 14 et 17 peuvent s'étendra est limité, les pentes 15, 16, 18,
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et 19 peuvent être assez fortes.
Afin de réduire l'angle de ces pentes pour une période d'i- naction donnée des bossages des cames 4 à 7, on a prévu dans une autre forme de réalisation représentée aux figures 4 à 6 d'utiliser desblocs de cames présentant, d'une part,sur une foce latérale 31 un bossage 3;: pourvu d'une pente unique 33 pouvant forcer lA bloc 3 à se déplacer axialement dans le sens opposé à celui de la flèche Y losquelle rencontre au cours de la rotation en avant, c'est-à-dire dans le sens de la flèche X une butée fixe du genre de la butée 20 de la figure 2.
Le bloc de cames 3 présente d'autre part sur la face laté- rale opposée 34 un bossage 35 pourvu d'une pente unique 36 pou- vant forcer le bloc 3 à se déplacer Axialement dans le sens de la flèche Y au cours de la rotation de ce bloc en marche arriè- l'et en rencontrant une butée montée d'une façon semblable à la butée 23 de la figure 2. Le bossage latéral 32 est en outre for- mé de façon repousser la butée correspondante 20 lorsque la rotetion du bloc 5 se produit en sens inverse de la flèche X.
A cet effet, il présente une surface extérieure 37 cylindrique mais non concentrique à l'axe de l'arbre à cames. Cette surface 37 est profilée de manière à s'éloigner de l'axe de l'arbre à cames en se rspprochant de la surface extérieure 38 du bossage 32 qui est concantrique à cet axe et elle se raccorde à cette surface 38 suivant une génératrice qu'elle a en commun avec elle.
De même, le bossage 35 prévu sur la face opposée présente une surf:#ce cylindrique 39 non concentrique à l'axe de l'arbre à cames et s'éloignant de cet axe au fur et à mesure qu'elle se rapproche de la surface concentrique 40 avec laquelle elle e une génératrice en commun.
Il en résulte que, lors d'un renversement d'avant en arrière, lorsque l'on a placé l'arbre 28 de la figure 2 dans une position telle que la butée 23 soit sur le trajet suivi par le bossage 35, aussi longtemps que ce bossage tourne encore dans le
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sens de la-marche avant, la butée 23 est refoulée par la surfa- ce 39 en comprimant le ressort 25. LODS d'un renversement de marche arrière en marche avant, c'est la surface 37 du bossage 32 qui refoule la butée 20 en comprimant le ressort 22 aussi longtemps que l'arbre à cames tourne encore en arrière.
Dans les deux formes de réalisation qui viennent d'être décrites, les butées 20 et 23 entrent en coopération éventuelle avec les bossages latéraux des cames par un mouvement qui les rapproche ou les éloigne de 11 arbre CI' et sous l'action de l'arbre 28 portant les cames 26 et 27. Les dites butées sont guidées suivant leur axe par les paliers 21 et 24 . Il va de soi que le mécanisme des butées produisant à volonté l'effacement forcé de l'une / et permettant à l'autre d'entrer en coopération avec l'un des bossages laté- raux peut donner lieu à des réalisations nombreuses et variées, sans que soient modifiés les caractères essentiels de l'inven- tion.
Les deux formes de réalisation qui viennent d'être décri- tes servent à contrôler les soupapes d'aspiration et d'échappe- ment d'un des cylindres d'un moteur à comdustion interne à qua- tre temps. Un tel dispositif existe pour chacun de ces cylindres.
Ce dispositif peut être utilisé également pour le contrôle d'une, pompe d'injection ou des soupapes d'échappement de certains mo- teurs à deux temps, c'est-à-dire en général dans tous les cas où il s'agit de faire agir alternativement deux cames ou deux jeux de cames caractérisées par des profils qui diffèrent selon le sens de marche.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux deux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la dis- position et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications
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