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"MECANISME DE DEPLACEMENT DES CAMES D'UN MOTEUR A COMBUSTION IN-
TERNE DIRECTEMENT REVERSIBLE" .
La présente invention est relative à un mécanisme permet- tant, dans un moteur à combustion interne directement réversi- ble, de substituer, par glissement longitudinal d'un.arbre à cames, des cames convenant pour un sens de rotation du moteur à d'autres cames convenant pour l'autre sens de rotation.
Dans les moteurs réversibles actuellement connus, on utili- se généralement un mécanisme écartant simultanément des cames, des galets reposant sur celles-ci, faisant ensuite glisser l'ar- bre à cames de manière à substituer au jeu de cames en action, le jeu convenant pour le sens de rotation 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 la manoeu- vre, d'une commande à main très démultipliée ou faire appel à des servo-moteurs puissants.
De toute façon, la manoeuvre s'ac-
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compagne de la fermeture brusque de certaines soupapes et du contact brusque de certains galets avec les bossages correspon- dants, d'où résultent des chocs importants si l'on cherche à accélérer l'opération, surtout si le moteur n'est pas à l'arrêt lorsqu'on effectue celle-ci.
En vue de remédier à cet inconvénient, on a proposé un deu- xième type de mécanisme dans lequel, d'une part, les cames d'ad- mission et les cames d'échappement de chaque cylindre pour les deux sens de rotation sont groupées sur un même bloc tournant avec l'arbre à cames et pouvant être déplacé axialement le long d'une clavette sur cet arbre, de façon à amener dans la posi- tion de service les cames relatives au nouveau sens de rotation et dans la position hors service les cames relatives au sens de rotation à inverser et dans lequel, d'autre part, le déplacement de chaque bloc ainsi constitué est commandé par la rotation même du moteur au moment où tous les bossages des cames du bloc consi- déré sont inactifs.
Ce mécanisme présente l'inconvénient de provoquer une usure rapide du bloc de cames ou de la clavette.
La présente invention a comme objet un mécanisme de cons- truction plus simple que celui de ce dernier type, qui ne pré- sente pas l'inconvénient de celui-ci parce que les cames sont sc lidaires de l'arbre à cames comme dans le premier type de méca- nisme susdit mais qui cependant ne présente pas les inconvénients de ce premier type.
A cet effet, dans le mécanisme suivant l'invention, les or- ganes qui sont directement actionnés par les cames sont con- traints de quitter leur position normale de travail quand l'arb= à cames est déplacé et sont sollicités par des moyens élastiques à occuper leur position normale de travail, chacun de ces organe: étant libéré de la contrainte qui lui est imposée à un moment choisi de telle manière qu'il puisse revenir en position de tra- vail sans sauter, par l'effet des forces de rappel normalement
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prévues dans le mécanisme, en bas du bossage de la came à mettre hors service et sans heurter le bossage de la came à mettre en service.
Suivant une particularité complémentaire, les organes direc- tement actionnés par les cames ne sont abandonnés à l'action des moyens élastiques destinés à les ramener en position de travail qu'après que le moteur a commencé à tourner dans le nouveau sens de rotation.
Dans une forme de réalisation particulière, chaque organe directement actionné est entraîné directement ou indirectement par un plateau solidaire de l'arbre à cames et présentant dans chaque face une encoche destinée à provoquer l'échappement de l'organe directement actionné ou d'un organe auxiliaire réuni au précédent d'une manière élastique.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaî- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécution du mécanisme suivant l'in- vention.
La figure 1 est une vue en élévation après coupe par un plan suivant la ligne 1-1 de la figure 2 dans une première forme d'exécution du mécanisme suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en plan après coupe suivant la li- gne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue en élévation d'une deuxième forme d'exécution du mécanisme suivant l'invention.
La figure 4 est une vue en plan après coupe suivant la li- gne IV-IV de la figure 3.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de réfé- rence désignent des éléments identiques.
Le mécanisme représenté aux figures 1 et 2 comprend un ar- bre à cames 2 sur lequel sont calées deux cames 3 et 4 servant commander un des éléments dont les déplacements doivent se faire
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à des moments différents suivant le sens dans lequel tourne un moteur à combustion interne directement réversible. Un de ces éléments est, par exemple, la soupape d'admission d'un des cylin- dres de ce moteur. La queue de cette soupape est actionnée par l'intermédiaire d'une tige 5.
Supposons que la came 3 provoque le soulèvement de cette soupape d'admission lorsque le moteur tourne dans un sens, par exemple, celui qui sera désigné ci-après par "marche avant" et que la came 4 sert à soulever la soupape d'admission pendant la rotation du moteur en sens opposé, c'est-à-dire dans le sens dési gné ci-après par "marche arrière".
La tige 5 présente à son extrémité opposée à celle par la- quelle elle actionne la soupape d'admission un plateau 6 de forme allongée (voir figure 2 où ce plateau et la tige 5 sont repré- sentés en traits mixtes parce qu'ils se trouvent au-dessus du pla, de coupe II-II de la figure 1).
Entre le plateau 6 et les cames 3 ou 4 est interposé un or- gane directement actionné par l'une ou l'autre de ces cames.
Cet organe se présente sous la forme d'un bras 7 solidaire d'un moyeu 8 qui pivote autour d'un pivot 9. Le moyeu 8 est compris entre les deux branches 10 d'un étrier qui peut coulisser paral- lèlement à l'axe du pivot 9. Cet étrier est guidé par ce pivot ainsi que par des bagues 11 et 12 calées sur une tige 13. Ces bagues 11 et 12 sont immobilisées axialement sur la tige 13 au moyen de goupilles 14. L'étrier 10 est constamment sollicité à occuper une position telle que celle où il est représenté à la figure 2,sous l'action d'un ressort 15 appliquant des plateaux 16 contre les extrémités des bagues 11 et 12.
Sur l'arbre à cames 2 est également calé un plateau 17.
Ce plateau sert à entraîner le bras 7 dans le même sens que l'ar- bre à cames 2 lorsque celui-ci est glissé longitudinalement. A cet effet, le moyeu 8 solidaire du bras 7 porte une saillie 18 dans laquelle est guidée une butée 19 constamment sollicitée vers
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l'axe de l'arbre à cames 2 par un ressort 20.
Supposons que les pièces du mécanisme qui vient d'être dé- crit se trouvent dans la position représentée aux figures 1 et 2 au moment où, par un déplacement de l'arbre à cames 2 dans le sens de la flèche X, on amène la came 4 dans la position occupée par la came 3. Supposons, en outre, que l'arbre à cames 2 tour- ne dans le sens de la flèche Y. La butée 19 entraîne dans le sens de la flèche X le moyeu 8 et le bras 7, celui-ci restan-t au contact de la came 3 et du plateau 6. Ce déplacement du moyeu 8 a comme effet de comprimer davantage le ressort 15 parce que le plateau 16 qui était appliqué contre la bague 11 est entraîné dans le sens de la flèche X par une des branches 10 de l'étrier susdit tandis que l'autre plateau 16 reste appliqué contre la bague 12 immobile.
Au cours de la rotation du plateau 17, une encoche 21 ména- gée dans la face latérale 22 du plateau 17 avec laquelle la buté- 19 est alors en contact vient se présenter en regard de la butée 19. A ce moment, celle-ci tombe brusquement au fond de cette en coche sous l'effet de la poussée du ressort 15. Mais elle est bientôt ramenée dans le plan de la face latérale 22 par une ram- pe hélicoïdale 23 que cette encoche présente. Les extrémités de cette rampe hélicoïdale sont désignées par 24 (figure 1) et 25 (figures 1 et 2).
Si on suppose qu'à un moment donné, sous l'effet de moyens qui ne font pas partie de l'invention (par exemple, par admis- sion d'air comprimé dans les cylindres du moteur), la rotation dans le sens de la flèche Y est d'abord freinée pour être sui- vie d'une mise en rotation en sens opposé, l'extrémité 25 de la rampe 23 vient en contact avec la butée 19 avant l'autre extré- mité 24 de cette rampe. La butée 19 pénètre donc progressivement dans l'encoche 21 mais lorsqu'elle a dépassé l'extrémité 24 sus- dite, elle est repoussée vers la périphérie du plateau 17 par un autre rampe 26. Dès que la butée 19 est sortie complètement de
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l'encoche 21, elle peut glisser le long de la surface périphé- rique du plateau 17 sous l'action du ressort 15 qui se détend.
L'extrémité extérieure 27 de la rampe 26 occupe sur le plateau 17 une position angulaire telle qu'au moment où elle dépasse la butée 19 en tournant en sens inverse de la flèche Y, le bras 7 peut revenir en position de travail sans sauter, par l'effet des forces de rappel normalement prévues dans le mécanisme, en bas du bossage de la came 3 à mettre hors service et sans heurter le bossage de la came 4 à mettre en service.
Dans la face latérale 28 du plateau 17 opposée à la face latérale 22,est ménagée une encoche 29 semblable à l'encoche 21.
Cette encoche 29 présente une rampe hélicoïdale 30 semblable à la rampe 23 et une autre rampe 31 semblable à la rampe 26. Les rampes 30 et 31 de l'encoche 29 sont orientées en sens inverse des rampes 23 et 26 de l'encoche 21 si on considère le sens de rotation Y de l'arbre à cames. La ligne d'intersection 32 de la rampe 31 avec la surface périphérique du plateau 17 se trouve également dans une position angulaire telle que lorsqu'elle dé- passe la butée 19 en tournant dans le sens de la flèche Y, le bras 7 revient dans sa position de travail sans sauter en bas du bossage de la came 4 à mettre hors service et sans heurter le bossage de la came 3 à mettre en service.
Aux figures 3 et 4, on a représenté une autre forme d'exé- cution du mécanisme suivant l'invention dans laquelle l'entraî- nement du bras 7, au lieu d'être effectué par un organe auxiliai- re tel que la butée 19 des figures 1 et 2, est effectué direc- tement par un plateau 33 calé sur l'arbre à cames 2. Ce plateau 33 est situé entre les cames 3 et 4. Les encoches 21 et 29 qu'il présente sur ses faces latérales opposées sont semblables aux encoches des figures 1 et 2 portant les mêmes notations de référence mais la forme du plateau 33 est différente de celle du plateau 17. Ce plateau 33 a un profil tel qu'il forme toujours un rebord par rapport au profil de l'une et l'autre came.
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Le bras 7 ne peut grimper sur la périphérie du plateau 33 pour retomber sur la came relative à un autre sens de marche que si le moteur tourne déjà dans cet autre sens de marche.
Les passages du bras 7 d'une came à l'autre ont également lieu lorsque ce bras ne peut pas sauter du bossage de la came qu'il quitte ni heurter le bossage de la came à mettre en service.
La fermeture brusque de la soupape commandée par la tige 5 est évitée en donnant aux cames 3 et 4 un profil tel que cette soupape se soit déjà fermée lorsque le bras 7 atteint la périphc rie du plateau 33. Après que la soupape s'est déjà posée douce- ment sur son siège, la tige 5 continue son mouvement de descente sous l'action d'un ressort 34. Cette descente ultérieure a com- me effet d'assurer que le bras 7 soit accroché par le plateau 33 dans n'importe quelle position.
Si plusieurs paires de cames peuvent être orientées de face que leurs bossages soient simultanément inactifs pendant un in- tervalle de temps suffisamment long pour permettre le retour des bras 7 de la position où ils ont été amenés par l'arbre à cames à leur position initiale, ces paires de cames peuvent être asso- ciées à un seul plateau (17 ou 33), les bras 7 actionnés directe ment par ces paires de cames étant, dans ce cas, rendus solidai- res dans leur déplacement latéral. Ceci peut être réalisé en augmentant la distance entre les branches 10 de l'étrier susdit de manière que celui-ci embrasse simultanément les moyeux 8 de plusieurs bras tels que le bras 7. Dans le cas de la forme d'e- xécution des figures 1 et 2, une seule butée 19 doit alors être prévue pour les différents bras 7 subissant simultanément un dé- placement latéral.
Pour simplifier les dessins, on n'a représenté que la par- tie du mécanisme servant à la commande d'une seule soupape d'un même cylindre. Comme indiqué plus haut, il a été supposé qu'il s'agit de la soupape d'admission. Il est évident que la soupape d'échappement du même cylindre et la pompe à combustible, par
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exemple, doivent être commandées par des mécanismes en tous poin@ semblables à celui qui vient d'être décrit, seule la position angulaire des cames pour la marche arrière étant différente de celle adoptée pour les cames commandant la soupape d'admission.
Dans toutes ces formes d'exécution, le bras 7 peut avan- tageusement porter un galet roulant sur les cames 3 ou 4. Il va de soi que dans ce cas ce bras 7 doit encore être considéré comme étant un organe actionné directement par les cames.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement li- mitée aux formes d'exécution représentées et que bien des modi- fications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réa- lisation, à condition que ces modifications ne soient pas en cor.- tradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.