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VILEBREQUIN POUR MOTEURS A COMBUSTION, EN PARTICULIER POUR VEHICULES
A MOTEUR..
L'invention est relative à une forme de réalisation particuliè- rement avantageuse d'un vilebrequin ou arbre à manivelles à paliers dans l'intérieur du carter, pour moteurs à combustion à plusieurs cylindres. Elle convient particulièrement aux moteurs de véhicules à moteurs. Le vilebrequin suivant l'invention donne lieu à une fabrication simple, à des paliers à galets simples, légers et protégés des troubles dus aux particules d'huile carbonisée ou de métal, à une faible longueur constructive, à un poids peu élevé, à une grande raideur et par suite à une marche sans vibrations de l'ar- bre, et à une marche tranquille de la machine.
Suivant l'invention, l'arbre à manivelles est fait d'une pièce et les surfaces de roulement intérieures et les surfaces de guidage latérales des paliers à galets sont obtenues par usinage des joues de l'arbre confor- mées en plateaux, et leur surface est trempée. On préfère pour cela la trem- pe par induction.
On a déjà fabriqué des vilebrequins pour moteurs à combustion à plusieurs cylindres qui étaient montés sur paliers contenus dans le carter et dont les joues avaient la forme de plateaux. Ces vilebrequins ne pouvaient toutefois, sans qu'on fût obligé d'adopter des diamètres de paliers inuti- lement grands, de grandes dimensions des carters et par suite des poids é- levés, être fabriqués d'une pièce, car l'adaptation des paliers à galets du carter à tous les points d'appui nécessitait une subdivision et par suite la fabrication de l'arbre en un grand nombre de pièces et avec un grand nom- bres d'assemblages à vis.
Ces inconvénients d'une fabrication, compliquée et chère et d'un grand poids sont évités par l'invention. Un vilebrequin du mode de construc- tion suivant l'invention donne, par son petit diamètre de paliers, avec un carter aussi peu subdivisé que possible, une construction extraordinairement
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rigide de tout le moteur. C'est pourquoi il convient particulièrement pour des moteurs à combustion à grand rendement, par exemple ceux des locomotives et des automotrices sur rail. @
Le mode de réalisation suivant l'invention présente l'avantage particulier que malgré l'exécution en une pièce du vilebrequin, les collets des paliers, par exemple des paliers à galets, peuvent être faits d'une piè- ce avec l'arbre.
La bague de roulement extérieure n'a donc pas besoin de re- cevoir des guidages latéraux pour les galets.et par suite de petits morceaux durs de charbon ou des particules de métal enlevées par abrasion ne peuvent se bloquer dans la bague de roulement extérieure, mais sont chassés d'eux- mêmes du palier pendant la marche. Dans la trempe superficielle de la voie de roulement intérieure et des collets on évite, surtout dans la forme de trempe par induction, une déformation de l'arbre.
Dans'beaucoup de machines, en particulier celles à diamètres de cylindres relativement grands, la distance de deux paliers de carter est plus grande que ne le demandent la longueur de tourillon et la largeur de plateau. Pour de tels cas, on a, par l'invention, une conformation avanta- geuse avec une transmissionplus favorable des forces et un usinage plus simple, en ce que les surfaces latérales de l'arbre sont diminuées par l'u- sinage d'à peu près du milieu du maneton qui s'y'raccorde. Par là on peut économiser de la matière qui ne participe pas sensiblement à la transmission des forces par les joues. Les forces sont reportées plutôt, immédiatement d'un maneton à l'autre, par un pont d'épaisseur uniforme s'étendant jusqu'au plan médian des joues.
Sur le dessin, on a représenté schématiquement un exemple de forme de réalisation d'un vilebrequin suivant l'invention.
- la figure 1 montre, vue en long, le vilebrequin d'un moteur à six cylindres pour un véhicule à moteur; - la figure 2 est une coupe dans le vilebrequin suivant la li- gne A-B de la figure 1; - la figure 3 est une coupe longitudinale dans le vilebrequin suivant la ligne C-D de la figure 2, et - la figure 4 est une telle coupe suivant la ligne E-F de la figure 2.
1, 2, 3, 4 désignent les joues du vilebrequin, la cinquième et la sixième joue n'étant pas montrés en vue d'une représentation plus simple, mais la dernière joue 7 l'est. Il, 12, 13, 14 et 17 sont des surfaces de rou- lement usinées dans les joues, avec des collets 21, 22, 23, 24, 27. Les sur- .faces de roulement, et les surfaces intérieures des bords sont trempées su- perficiellement par exemple par trempe à la flamme ou trempe par induction.
Pour la :joue 4, on a dessiné le palier de carter avec les galets 28, la ca- ge 29 et la bague de roulement intérieur 30. Comme on le voit, des saletés se trouvant dans le palier, par exemple des particules de charbon ou de mé- tal peuvent s'en éliminer sans plus, car la bague extérieure ne possède aucun collet s'opposant à l'expulsion de ces particules. 19 et 20 sont les faces latérales des bords 21 qui guident les galets. 39 et 40 sont les sur- faces correspondantes aux bords 23.
31, 32, 33, 34, 36 sont les manetons du vilebrequin, 41, 42,43 sont des alésages dans les manetons. 44,45 et 46 sont des alésages transver- saux dans les manetons, qui recoupent les alésages 41, 42, 43.
48 est un alésage oblique dans la joue 3, reliant les deux alé- sages 41. et 42.
51, 52; 53,54, 55 sont les parties latérales des joues qui se produisent par décolletage de la matière présente à ces endroits après le forgeage, par exemple désignée par 61-et 62 pour la joue 3, à la figure 4.
Par l'enlèvement de cette matière, la transmission de force d'un maneton à l'autre se fait par le pont placé obliquement visible d'après la figure 4,
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pour la joue 3.
Les extrémités des alésages longitudinaux sont fermées par des bouchons 50. L'amenée d'huile de graissage se fait de manière normale à l'ex- trémité libre du vilebrequin.
Comme on peut le voir d'après la figure 1, le diamètre des sur- faces de roulement 14 ou 17 des paliers à galets du vilebrequin est dimen- sionné de telle façon que le diamètre extérieur, de la couronne de galets 28 de ce palier est égal ou seulement légèrement supérieur à celui d'un cercle enveloppant le maneton 35 ou 36.
Ceci permet, avec un dimensionnement minimum du vilebrequin, de l'introduire dans un carter de moteur d'une pièce.
REVENDICATIONS.
1. Vilebrequin à paliers dans le carter, pour moteurs à combus- tion à plusieurs cylindres, en particulier pour véhicules à moteur, caracté- risé en ce que le vilebrequin est achevé d'une pièce et en ce que les sur- faces de roulement intérieur (11, 12, 13, etc...) et les surfaces de guidage latérales (par exemple 19 20; 39, 40) des paliers à galets sont usinées dans les joues (1,2,3,4,7) conformées en forme de plateaux, du vilebrequin, et trempées superficiellement.