EP1740810A1 - Dispositif de reglage pour moteur a rapport volumetrique variable - Google Patents

Dispositif de reglage pour moteur a rapport volumetrique variable

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EP1740810A1
EP1740810A1 EP05736556A EP05736556A EP1740810A1 EP 1740810 A1 EP1740810 A1 EP 1740810A1 EP 05736556 A EP05736556 A EP 05736556A EP 05736556 A EP05736556 A EP 05736556A EP 1740810 A1 EP1740810 A1 EP 1740810A1
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EP
European Patent Office
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adjustment device
cylinder
engine block
piston
support
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EP05736556A
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Vianney Rabhi
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RABHI, VIANNEY
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Individual
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Publication of EP1740810B1 publication Critical patent/EP1740810B1/fr
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00
    • F01B9/02—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with crankshaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00—Varying compression ratio
    • F02D15/02—Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/04—Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads

Definitions

  • the present invention relates to an adjustment device integrated in an engine block allowing the adjustment of the functional clearances, and of the positioning of a transmission device of an engine with variable volumetric ratio while giving it the angular freedoms necessary for its operation.
  • the international patent WO98 / 51911 in the name of the applicant describes a device serving to improve the overall efficiency of internal combustion engines with pistons used at variable load and speed by adapting their displacement and / or their volumetric ratio during operation.
  • the modification of the effective displacement of the engine is effected by discharge into the intake manifold of the fresh gases admitted in excess into the cylinder and by control of the stroke length used to compress the gases by means of a valve. additional admission with variable closing delay.
  • the adjustment of the effective volumetric ratio of the engine is effected by modifying the original position of the stroke of a piston relative to a cylinder, by means of a toothed wheel freely mounted at the upper end of a connecting rod, a transmission member secured to the piston and a control rack whose position is adjusted by a control device.
  • the mechanical transmission device for a variable displacement motor comprises at least one cylinder in which a piston moves which is integral, in its lower part, with a transmission member cooperating on the one hand by means of a small rack with a rolling guide device, and on the other hand by means of another large rack with a toothed wheel secured to a connecting rod, a rack of control cooperating with the toothed wheel, means for fixing the piston on the transmission member which offer a tightening preload, connection means which make it possible to stiffen the teeth of the racks, and means for strengthening and lightening the structure of the gear wheel.
  • the adjustment device comprises, at the level of the rolling guide device, positioning adjustment means which consist of an orifice drilled in the engine block on the side of the cylinder and which makes it possible to introduce a support into said block. comprising racks ensuring synchronization of the movement of a roller with that of the piston, and a rolling track cooperating with said roller.
  • the adjustment device comprises a body which is attached to the support, said one body comprising rolling tracks, and being fixed to said support with at least one fixing screw.
  • the adjustment device comprises a seal between the support and the engine block which is ensured by a seal housed in a groove formed in the support.
  • the adjustment device comprises, at the level of the control rack, means for adjusting the functional clearances which consist of a bearing face whose distance from the engine block is adjustable.
  • the adjustment device according to the present invention comprises a flat face which is produced on a cylindrical support screwed into the engine block.
  • the adjustment device comprises a cylindrical support which has a thread made on its periphery to be screwed directly into a threaded orifice arranged in the engine block.
  • the adjustment device comprises a cylindrical support which comprises a tool socket allowing it to be clamped and held in position when it is blocked by means of a lock nut.
  • the adjustment device comprises a cylindrical support which is integral with a very thick plate, fixed from the outside to the engine block by means of screws and whose distance from the engine block is adjusted by a shim placed between the thick plate and the engine block.
  • the adjustment device comprises a control cylinder for the control device which consists of an upper cylinder rod having a threaded part allowing its fixing with the lower cylinder rod of the control rack and of a piston. cylinder through the middle, by means of a bore, by the upper cylinder rod, said upper cylinder rod comprising centering means making it possible to center the upper cylinder rod on the one hand on the cylinder piston and d on the other hand the lower cylinder rod on the cylinder piston.
  • the adjustment device comprises a jack piston, the part of which in contact with a jack cylinder has a spherical profile forming a ball-type connection between said jack piston and said jack cylinder.
  • the adjustment device according to the present invention comprises a jack piston which has seals on either side of its spherical profile.
  • the adjustment device according to the present invention comprises a cylinder piston which includes a relief valve.
  • the adjusting device comprises a cylinder piston which comprises a relief valve consisting of a ball held on a seat formed in said cylinder piston by a spring.
  • the adjustment device comprises a control rack which comprises, opposite its teeth, a bearing face comprising a cavity in the portion of a sphere which is designed to receive a cap in portion of sphere of a support piece housed in said cavity and providing a ball joint between the control rack and the engine block.
  • the adjustment device comprises a control rack, the cavity of which has a recess in its pole, while the cap has in its pole another recess, said recesses allowing the installation of a spring.
  • the adjustment device comprises a cylinder piston which is traversed vertically by a bore for the passage of a control rod cooperating on either side of the thickness of the cylinder piston with valves and springs .
  • the adjustment device comprises valves which are each traversed by the control rod and which come to bear directly on the corresponding upper or lower face of the jack piston.
  • the adjustment device comprises springs which are each traversed by the control rod and which come to bear on the one hand on the corresponding valve and on the other hand on a stop arranged on the control rod.
  • the adjustment device comprises valves which each comprise a seal which is composed of a friction-resistant plastic ring and an internal O-ring sealing between the ring and the valve body .
  • the adjusting device comprises valves which each have a small contact surface with the cylinder piston, materialized by a peripheral circular edge intended to increase the contact pressure exerted by said valves on said cylinder piston.
  • Figure 1 is a sectional view illustrating an adjustment device integrated in an engine block allowing the adjustment of the functional clearances, and of the positioning of a transmission device of an engine with variable volumetric ratio while giving it the angular liberties necessary for its operation.
  • the engine block 100 is pierced with an orifice 104 on the side of the cylinder 110 making it possible to introduce into said block a support 41 comprising racks 46 ensuring synchronization of the movement of the roller -40 with that of the piston 2, and a rolling track 48 cooperating with the roller 40.
  • the distance between the engine block 100 and the support 41 is adjusted by a thickness shim 106, forming means for adjusting the positioning of the transmission device 1, said shim 106 being interposed between the internal face of the plate 42 and the face external of the engine block 100.
  • the thickness of the shim 106 is determined after measuring the stacking of the ribs of all the parts included between the support plane of the support 41 on the engine block 100 and the center of the jack cylinder 112 of the control jack 8.
  • the lower actuator rod 16 may have a threaded part screwed into the upper actuator rod 10, and centering means which allow the upper actuator rod 10 to be centered on the actuator piston on the one hand 13 and on the other hand the lower jack rod 16 on the jack piston 13.
  • the seal between the upper cylinder rod 10 and the bore 11 -4 of the cylinder head 113 is provided by a seal 115.
  • the seal between the lower cylinder rod 16 and a bore 11 6 formed in the bottom 117 cylinder cylinder 112 is provided by a seal 118.
  • Each seal 115 and 118 is composed, for example, of an external ring 119 made of friction-resistant plastic and of an internal O-ring 120 which seals between the ring 119 and the corresponding bore 114, 116.
  • the cylinder piston 13 is traversed vertically by another bore 18, with or without at least one counterbore 19 making it possible to limit the size of the whole of the control device 12, for the passage of a cooperating control rod 20 on either side of the thickness of the piston 13 with valves 21 and springs 22.
  • the clearance between the valves 21 and the control rod 20 is sufficient to allow the piston of cylinder 13 to pivot slightly in the cylinder of cylinder 112 so that the control rack 7 can be oriented in the engine block 100 so that the teeth 74 of the said rack align with those 52 of the toothed wheel 5, while allowing the said valves to seal between the upper 121 and lower 122 chambers of the jack cylinder 112.
  • the bore 124 may include a countersink 133 in which the spring 22 and the stop 130 located in the upper chamber of the jack 121 can move, in order to limit the vertical size of the control device 12.
  • control rod 20 is guided in a bore 127 formed in the bottom 117 of the cylinder 11 cylinder 2.
  • the seal between the control rod 20 and the bore 127 of the cylinder cylinder 112 is provided by a seal 128.
  • the seals 27 are provided to seal between the upper 121 and lower 122 chambers of the control jack 8, despite the large clearances necessary for the orientation of the jack piston 13 in the jack cylinder 112.
  • the cylinder piston 13 may include a relief valve 137 which may consist, for example, of a ball 138 held on a seat formed in the cylinder piston 13 by a spring 139 ( Figure 10).
  • the discharge valve 137 makes it possible to limit the maximum pressure of the upper chamber 121 of the control cylinder 8, and therefore makes it possible to limit the maximum force exerted on the teeth 34, 51, 52, 74 of the transmission device 1.
  • the bearing face 75 comprises a cavity 28 in the portion of a sphere having or not having in its pole a cylindrical housing 29 for a spring 30 which may be, for example, of helical or "belleville” type.
  • the support piece 76 comprises, opposite its cap in the portion of a sphere 31, a flat face 32 cooperating with another flat face 103 formed in the engine block 100.
  • the support piece 76 may comprise a network of channels 33 making it possible to bring the lubricating oil on the one hand on its flat face 32 and on the other hand on its cap in the portion of a sphere 31.
  • the connection of type ball joint between the control rack 7 and the engine block 100 formed by the spherical profile of the cavity 28 of said control rack 7 and by the cap in sphere portion 31 of the support piece 76 constitutes second means giving the angular freedoms necessary for the operation of the transmission device 1.
  • the planar face 103 of the engine block 100 is produced, for example, on a cylindrical support 102 screwed into said block.
  • the cylindrical support 102 can be made integral with a very thick plate, not shown, fixed from the outside to the engine block 100 by means of screws.
  • the adjustment of the functional clearances of the transmission device 1 in the engine block 100 is carried out by means of a shim, not shown.
  • This thickness spacer, disposed between the very thick plate and the engine block 100, makes it possible to adjust the distance between said plate and said engine block.
  • the distributor 65 can be housed in the thickness of the cylinder piston 13. In this case, it is connected to the pressing cylinder 62 by channels 64 arranged in the cylinder piston 13, the upper cylinder rods 10 and lower 16 and in the control rack 7.

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Description

DISPOSITIF DE REGLAGE POUR MOTEUR A RAPPORT VOLUMETRIQUE VARIABLE
La présente invention est relative à un dispositif de réglage intégré dans un bloc moteur permettant le réglage des jeux fonctionnels, et du positionnement d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement. On remarque que le brevet international W098/51911 au nom du demandeur décrit un dispositif servant à améliorer le rendement global des moteurs à combustion interne à pistons utilisés à charge et régime variables par adaptation en marche de leur cylindrée et/ou de leur rapport volumétrique. La modification de la cylindrée effective du moteur s'opère par refoulement dans la tubulure d'admission des gaz frais admis en excès dans le cylindre et par contrôle de la longueur de course utilisée pour compresser les gaz par le biais d'une soupape d'admission additionnelle à retard fermeture variable. L'ajustement du rapport volumétrique effectif du moteur s'opère en modifiant la position d'origine de la course d'un piston par rapport à un cylindre, par le biais d'une roue dentée montée libre à l'extrémité supérieure d'une bielle, d'un organe de transmission solidaire du piston et d'une crémaillère de commande dont la position est réglée par un dispositif de contrôle.
On constate que selon le brevet international WO00/31377 au nom du demandeur le dispositif de transmission mécanique pour moteur à cylindrée variable comprend un piston solidaire dans sa partie inférieure d'un organe de transmission coopérant d'une part avec un dispositif de guidage à roulement, et d'autre part avec une roue dentée solidaire d'une bielle permettant de réaliser la transmission du mouvement entre ledit piston et ladite bielle.
On note que selon le brevet international WO03/008783 au nom du demandeur le dispositif de transmission mécanique pour moteur à cylindrée variable comprend au moins un cylindre dans lequel se déplace un piston qui est solidaire, dans sa partie inférieure, d'un organe de transmission coopérant d'une part au moyen d'une crémaillère de faible dimension avec un dispositif de guidage à roulement, et d'autre part au moyen d'une autre crémaillère de forte dimension avec une roue dentée solidaire d'une bielle, une crémaillère de commande coopérant avec la roue dentée, des moyens de fixation du piston sur l'organe de transmission qui offrent une précontrainte de serrage, des moyens de liaison qui permettent de rigidifier les dents des crémaillères, et des moyens de renforcement et d'allégement de la structure de la roue dentée. Ainsi, le dispositif de réglage suivant la présente invention a pour objet de régler les jeux fonctionnels, et le positionnement d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement, l'ensemble étant intégré dans un bloc moteur. Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend, au niveau du dispositif de guidage à roulement des moyens de réglage du positionnement du dispositif de transmission, et au niveau de la crémaillère de commande des moyens de réglage des jeux fonctionnels du dispositif de transmission.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un dispositif de contrôle comportant au niveau du piston de vérin d'un vérin de commande des premiers moyens donnant au dispositif de transmission les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une crémaillère de commande comportant des seconds moyens donnant au dispositif de transmission les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement et agissant plus particulièrement entre ladite crémaillère de commande et le bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend au niveau du dispositif de guidage à roulement des moyens de réglage du positionnement qui sont constitués d'un orifice percé dans le bloc moteur du côté du cylindre et qui permet d'introduire dans ledit bloc un support comportant des crémaillères assurant la synchronisation du déplacement d'un rouleau avec celui du piston, et une piste de roulement coopérant avec ledit rouleau.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un support qui est constitué d'une plaque de forte épaisseur qui permet sa fixation au bloc moteur, par l'extérieur de ce dernier, au moyen de vis.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un corps qui est rapporté sur le support, ledit un corps comportant des pistes de roulement, et étant fixé audit support avec au moins une vis de fixation.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une étanchéité entre le support et le bloc moteur qui est assurée par un joint logé dans une gorge ménagée dans le support.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une étanchéité entre le support et le bloc moteur qui est assurée par un joint logé dans une gorge ménagée dans le bloc moteur. Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend des moyens de réglage constitués d'une cale d'épaisseur intercalée entre la face interne de la plaque de forte épaisseur et la face externe du bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend au niveau de la crémaillère de commande des moyens de réglage des jeux fonctionnels qui sont constitués d'une face d'appui dont la distance par rapport au bloc moteur est réglable. Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une face plane qui est réalisée sur un support cylindrique vissé dans le bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un support cylindrique qui présente un filetage réalisé sur son pourtour pour être vissé directement dans un orifice fileté aménagé dans le bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un support cylindrique qui comporte une prise d'outil permettant son serrage et son maintien en position lors de son blocage par l'intermédiaire d'un contre écrou.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un contre écrou qui comporte une prise d'outil permettant son serrage, prévue de telle sorte que l'on puisse serrer le contre écrou tout en maintenant le support cylindrique au moyen de sa prise d'outil.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un support cylindrique qui est solidaire d'une plaque de forte épaisseur, fixée par l'extérieur au bloc moteur par l'intermédiaire de vis et dont la distance par rapport au bloc moteur est réglée par une cale d'épaisseur disposée entre la plaque de forte épaisseur et le bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un vérin de commande du dispositif de contrôle qui est constitué d'une tige de vérin supérieure présentant une partie filetée permettant sa fixation avec la tige de vérin inférieure de la crémaillère de commande et d'un piston de vérin traversé en son milieu, au moyen d'un alésage, par la tige de vérin supérieure, ladite tige de vérin supérieure comportant des moyens de centrage permettant de centrer d'une part la tige de vérin supérieure sur le piston de vérin et d'autre part la tige de vérin inférieure sur le piston de vérin.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un piston de vérin dont la partie en contact avec un cylindre de vérin présente un profil sphérique formant une liaison de type rotule entre ledit piston de vérin et ledit cylindre de vérin.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un piston de vérin qui comporte de part et d'autre de son profil sphérique des joints d'étanchéité. Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un piston de vérin qui comporte un clapet de décharge.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un piston de vérin qui comporte un clapet de décharge constitué d'une bille maintenue sur un siège ménagé dans ledit piston de vérin par un ressort.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une crémaillère de commande qui comporte à l'opposé de sa denture, une face d'appui comprenant une cavité en portion de sphère qui est prévue pour recevoir une calotte en portion de sphère d'une pièce d'appui logée dans ladite cavité et réalisant une liaison rotule entre la crémaillère de commande et le bloc moteur.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend une crémaillère de commande dont la cavité présente en son pôle un logement, tandis que la calotte comporte en son pôle un autre logement, lesdits logements permettant la mise en place d'un ressort.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un piston de vérin qui est traversé verticalement par un alésage pour le passage d'une tige de contrôle coopérant de part et d'autre de l'épaisseur du piston de vérin avec des valves et des ressorts.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend des valves qui sont chacune traversées par la tige de contrôle et qui viennent prendre appui directement sur la face supérieure ou inférieure correspondante du piston de vérin.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend des ressorts qui sont traversés chacun par la tige de contrôle et qui viennent prendre appui d'une part sur la valve correspondante et d'autre part sur une butée aménagée sur la tige de contrôle.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend des valves qui comportent chacune un joint qui est composé d'un anneau en matière plastique résistant au frottement et d'un joint torique interne assurant l'étanchéité entre l'anneau et le corps de la valve.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend des valves qui présentent chacune une faible surface de contact avec le piston de vérin, matérialisée par une arête circulaire périphérique prévue pour augmenter la pression de contact exercée par lesdites valves sur ledit piston de vérin.
Le dispositif de réglage suivant la présente invention comprend un cylindre de vérin qui est directement alésé dans le bloc moteur et fermé dans sa partie supérieure par une culasse de vérin qui est vissée sur le bloc moteur.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer :
Figure 1 est une vue en coupe illustrant un dispositif de réglage intégré dans un bloc moteur permettant le réglage des jeux fonctionnels, et du positionnement d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
Figure 2 est une vue en perspective montrant un dispositif de réglage intégré dans un bloc moteur permettant le rég lage des jeux fonctionnels, et du positionnement d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
Figure 3 est une vue en perspective éclatée représentant le bloc moteur dans lequel est intégré le dispositif de réglage du dispositif de transmission mécanique suivant la présente invention.
Figures 4 et 5 sont des vues illustrant le dispositif de réglage permettant le réglage des jeux fonctionnels d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
Figure 6 est une vue représentant le dispositif permettant le réglage du positionnement du dispositif de transmission suivant la présente invention.
Figures 7 à 10 sont des vues montrant une variante du dispositif de réglage intégré dans un bloc moteur permettant le réglage des jeux fonctionnels, et du positionnement d'un dispositif de transmission d'un moteur à rapport volumétrique variable tout en lui donnant les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
On a montré en figures 1 à 3 un bloc moteur 100 qui comprend au moins un cylindre 110 dans lequel se déplace un piston 2 au moyen d'un dispositif de transmission 1.
Le dispositif de transmission mécanique 1 comporte dans la partie inférieure du piston 2 un organe de transmission 3 solidaire dudit piston et coopérant, d'une part avec un dispositif de guidage à roulement 4, et d'autre part avec une roue dentée 5.
La roue dentée 5 coopère avec une bielle 6 reliée à un vilebrequin 9 afin de réaliser la transmission du mouvement entre ledit piston et ledit vilebrequin.
La roue dentée 5 coopère à l'opposé de l'organe de transmission 3 avec une autre crémaillère dite crémaillère de commande 7 dont la position verticale par rapport au bloc moteur 100 est pilotée par un dispositif de contrôle 12 comportant un vérin de commande 8, dont le piston de vérin 13 est guidé dans un cylindre de vérin 112 aménagé dans le bloc moteur 100. Le cylindre de vérin 112 peut être directement alésé dans le bloc moteur 100, ou dans une chemise non représentée rapportée dans le bloc moteur 100. Le cylindre de vérin 112 est fermé dans sa partie supérieure par une culasse de vérin 113 qui est vissée sur le bloc moteur 100. Il peut être prévu une culasse 113 par cylindre de vérin 112 ou une culasse 113 commune à l'ensemble des cylindres de vérin 112 d'un moteur multicylindres.
Le dispositif de transmission 1 comporte un organe de transmission 3 solidaire du piston 2 et pourvu sur l'une de ses faces d'une première crémaillère de forte dimension 35 dont les dents 34 coopèrent avec celles 51 de la roue dentée 5. L'organe de transmission 3 comporte, à l'opposé de la crémaillère 35, une autre crémaillère 37 dont les dents 38 de faible dimension coopèrent avec celles du rouleau 40 du dispositif de guidage à roulement A solidaire du bloc moteur.
Le bloc moteur 100 est percé d'un orifice 104 du côté du cylindre 110 permettant d'introduire dans ledit bloc un support 41 comportant des crémaillères 46 assurant la synchronisation du déplacement du rouleau -40 avec celui du piston 2, et une piste de roulement 48 coopérant avec le rouleau 40.
Le support 41 est constitué d'une plaque de forte épaisseur 42 qui permet sa fixation au bloc moteur 100, par l'extérieur de ce dernier, au moyen de vis 105.
Pour faciliter l'usinage des crémaillères 46 sur le support 41 , on peut rapporter sur ledit support 41 un corps 45 comportant la piste de roulement 48 coopérant avec le rouleau 40, ledit corps étant fixé audit sup ort 41 avec au moins une vis de fixation 107.
L'étanchéité entre le support 41 et le bloc moteur 100 est assuré par un joint 47 logé dans une gorge 44 qui peut être ménagée soit dans le support 41 soit dans le bloc moteur 100.
La distance entre le bloc moteur 100 et le support 41 est réglée par une cale d'épaisseur 106, formant des moyens de réglage du positionnement du dispositif de transmission 1 , ladite cale 106 étant intercalée entre la face interne de la plaque 42 et la face externe du bloc moteur 100.
La cale d'épaisseur 106 permet de régler la crémaillère de commande 7 en position verticale, tenant compte de l'empilement des côtes de l'ensemble des pièces comprises entre le plan d'appui du support 41 sur le bloc moteur 100 et le centre du cylindre de vérin 112 du vérin de commande 8.
L'épaisseur de la cale 106 est déterminée après mesure de l'empilement des côtes de l'ensemble des pièces comprises entre le plan d'appui du support 41 sur le bloc moteur 100 et le centre du cylindre de vérin 112 du vérin de commande 8.
En figures 4 et 5, on a illustré le vérin de commande 8 du dispositif de contrôle 12 qui est constitué d'une tige de vérin supérieure 10 présentant une partie filetée 11 vissée dans la tige de vérin inférieure 16 de la crémaillère de commande 7 et d'un piston de vérin 13 traversé en son milieu, au moyen d'un alésage 17, par la tige de vérin supérieure 10.
La tige de vérin supérieure 10 comporte une partie cylindrique 14 coopérant avec un alésage 114 ménagé dans la culasse de vérin 113 assurant au vérin de commande 8 un rapport entre volume déplacé et course de piston de vérin 13 qui est identique pour les chambres supérieure 121 et inférieure 122.
La tige de vérin supérieure 10 comporte une prise d'outil 15 permettant son serrage. La tige de vérin supérieure 10 comporte des moyens de centrage 135 qui permettent de centrer d'une part la tige de vérin supérieure 10 sur le piston de vérin 13 et d'autre part la tige de vérin inférieure 16 sur le piston de vérin 13.
Selon une variante non représentée, la tige de vérin inférieure 16 peut présenter une partie filetée vissée dans la tige de vérin supérieure 10, et des moyens de centrage qui permettent de centrer d'une part la tige de vérin supérieure 10 sur le piston de vérin 13 et d'autre part la tige de vérin inférieure 16 su r le piston de vérin 13.
L'étanchéité entre la tige de vérin supérieure 10 et l'alésage 11 -4 de la culasse de vérin 113 est assuré par un joint 115. L'étanchéité entre la tige de vérin inférieure 16 et un alésage 11 6 ménagé dans le fond 117 du cylindre de vérin 112 est assuré par un joint 118.
Les joints 115 et 118 sont prévus pour pouvoir assurer une étanchéité tout en s'accommodant du jeu important prévu entre les tiges de vérin supérieure 10 et inférieure 16 et leurs alésages respectifs 114, 116.
Cet agencement permet à la crémaillère de commande 7 de s'orienter dans le bloc moteur 100 afin que les dents 74 de la dite crémaillère s'alignent avec celles 52 de la roue dentée 5.
Chaque joint 115 et 118 est composé, par exemple, d'un anneau externe 119 en matière plastique résistant au frottement et d'un joint torique interne 120 qui assure l'étanchéité entre l'anneau 119 et l'alésage 114, 116 correspondant. Le piston de vérin 13 est traversé verticalement par un autre alésage 18, présentant ou non au moins un lamage 19 permettant de limiter l'encombrement de l'ensemble du dispositif de contrôle 12, pour le passage d'u ne tige de contrôle 20 coopérant de part et d'autre de l'épaisseur du piston 13 avec des valves 21 et des ressorts 22.
Chaque valve 21 est traversée par la tige de contrôle 20 et vient prendre appui directement sur la face supérieure ou inférieure correspondante du piston de vérin 13 ou du lamage 19. Chaque ressort 22 est traversé par la tige de contrôle 20 et vient prendre appui d'une part sur la valve 21 correspondante et d'autre part sur une butée 130 aménagée sur la tige de contrôle 20 et constituée, par exe ple, d'un anneau élastique 131 et d'une rondelle 132. Chaque valve 21 comporte un joint qui est composé, par exemple, d'un anneau en matière plastique 23 résistant au frottement et d'un joint torique interne 24 qui assure l'étanchéité entre l'anneau 23 et le corps de la valve 21. Les valves 21 peuvent être prévues en deux parties pour faciliter le montage du joint qu'elles comportent.
Le jeu entre les valves 21 et la tige de contrôle 20 est suffisant pour permettre au piston de vérin 13 de pivoter légèrement dans le cylindre de vérin 112 afin que la crémaillère de commande 7 puisse s'orienter dans le bloc moteur 100 pour que les dents 74 de la dite crémaillère s'alignent avec celles 52 de la roue dentée 5, tout en permettant aux dites valves d'assurer l'étanchéité entre les chambres supérieure 121 et inférieure 122 du cylindre de vérin 112.
Les valves 21 peuvent donc légèrement pivoter par rapport à la tige de contrôle 20 afin qu'elles restent toujours en contact sur toute leur circonférence avec le piston de vérin 13. Chaque valve 21 peut présenter une faible surface de contact avec le piston de vérin 13, matérialisée par une arête circulaire périphérique 25 prévue pour augmenter la pression de contact exercée par lesdites valves 21 sur ledit piston de vérin 13. Cet agencement permet d'une part d'assurer une meilleure étanchéité et d'autre part aux valves 21 d'offrir une surface exposée à la pression du fluide côté piston de vérin 13 plus importante afin de faciliter le pilotage du dispositif de contrôle 12.
La tige de contrôle 20 comporte, pour son guidage, une partie cylindrique 123 coopérant avec un alésage 124 ménagé dans la culasse de vérin 113. La tige de contrôle 20 comporte dans le prolongement de sa partie cylindrique 123 une extrémité filetée 125 permettant sa fixation à un dispositif de pilotage non représenté. L'étanchéité entre la tige de contrôle 20 et l'alésage 124 de la culasse de vérin 113 est assurée par un joint 126.
L'alésage 124 peut comporter un lamage 133 dans lequel peuvent évoluer le ressort 22 et la butée 130 se trouvant dans la chambre supérieure de vérin 121 , afin de limiter l'encombrement vertical du dispositif de contrôle 12.
A l'opposé de la culasse de vérin 113 la tige de contrôle 20 est guidée dans un alésage 127 ménagé dans le fond 117 du cylindre de vérin 11 2. L'étanchéité entre la tige de contrôle 20 et l'alésage 127 du cylindre de vérin 112 est assurée par un joint 128.
L'alésage 127 peut comporter un lamage 134 dans lequel peuvent évoluer le ressort 22 et la butée 130 se trouvant dans la chambre inférieure de vérin 122, afin de limiter l'encombrement vertical du dispositif de contrôle 12.
La partie du piston de vérin 13 en contact avec le cylindre de vérin 112 présente un profil sphérique 26 formant une liaison de type rotule entre ledit piston de vérin 13 et ledit cylindre de vérin 112. Cet agencement est prévu pour permettre à la crémaillère de commande 7 de pivoter afin que ses dentures 74 puissent s'aligner avec les dentures 52 de la roue dentée 5.
Le piston de vérin 13 comporte de part et d'autre de son profil sphérique 26 des joints d'étanchéité 27.
Les joints 27 sont prévus pour assurer l'étanchéité entre les chambres supérieure 121 et inférieure 122 du vérin de commande 8, malgré les jeux importants nécessaires à l'orientation du piston de vérin 13 dans le cylindre de vérin 112.
Dans une variante, non représenté, les joints 27 sont composés, par exemple, d'un anneau externe en matière plastique résistant au frottement et d'un joint torique interne qui assure l'étanchéité entre l'anneau et le piston de vérin 13.
Ainsi, le profil sphérique 26 du piston de vérin 13 forme des premiers moyens donnant les libertés angulaires nécessaires au fonctionnement du dispositif de transmission 1.
Le piston de vérin 13 peut comporter un clapet de décharge 137 qui pourra être constitué, par exemple, d'une bille 138 maintenue sur un siège ménagé dans le piston de vérin 13 par un ressort 139 (figure 10). Le clapet de décharge 137 permet de limiter la pression maximale de la cham re supérieure 121 du vérin de commande 8, et de ce fait, permet de limiter l'effort maximal exercé sur les dents 34, 51, 52, 74 du dispositif de transmission 1.
La crémaillère de commande 7 comporte à l'opposé de sa denture 74, une face d'appui 75 venant coopérer avec une face d'appui 103 ménagée dans le bloc moteur 100 et dont la distance par rapport audit bloc moteur 100 est réglable, ceci constituant des moyens de réglage des jeux fonctionnels du dispositif de transmission 1.
La face d'appui 75 comprend une cavité 28 en portion de sphère présentant ou non en son pôle un logement cylindrique 29 pour un ressort 30 qui peut être, par exemple, de type hélicoïdal ou « belleville ».
Le ressort 30 a pour fonction de maintenir en contact les différents organes du dispositif de transmission 1, lorsqu'un effort faible est exercé sur les dents 51, €>2 de la roue dentée 5. La cavité 28 est prévue pour recevoir la calotte 31 en portion de sphère d'u ne pièce d'appui 76 logée dans ladite cavité réalisant une liaison rotule entre la crémaillère de commande 7 et le bloc moteur 100 (figure 5). La calotte en portion de sphère 31 de la pièce d'appui 76 peut présenter en son pôle un logement cylindrique 36 pour le ressort 30.
La pièce d'appui 76 comporte à l'opposé de sa calotte en portion de sphère 31 une face plane 32 coopérant avec une autre face plane 103 ménagée dans le bloc moteur 100.
Cet agencement permettant à la crémaillère de commande 7 de se déplacer par rapport au bloc moteur 100.
La pièce d'appui 76 peut comporter un réseau de canaux 33 permettant d'amener l'huile de lubrification d'une part sur sa face plane 32 et d'autre par sur sa calotte en portion de sphère 31. Ainsi, la liaison de type rotule entre la crémaillère de commande 7 et le bloc moteur 100 formée par le profil sphérique de la cavité 28 de ladite crémaillère de commande 7 et par la calotte en portion de sphère 31 de la pièce d'appui 76 constitue des seconds moyens donnant les libertés angulaires nécessaires au fonctionnement du dispositif de transmission 1.
La face plane 103 du bloc moteur 100 est réalisée, par exemple, sur un support cylindrique 102 vissé dans ledit bloc.
Le support cylindrique 102 présente un filetage 108 réalisé sur son pourtour pour être vissé directement dans un orifice fileté 101 aménagé dans le bloc moteur 100.
Le support cylindrique 102 comporte une prise d'outil 109 permettant son serrage et son maintien en position lors de son blocage par l'intermédiaire d'un contre écrou 129.
Le contre écrou 129 comporte une prise d'outil 111 permettant son serrage. La prise d'outil 111 est prévue de telle sorte que l'on puisse serrer le contre écrou 129 tout en maintenant le support cylindrique 102 au moyen de sa prise d'outil 109.
Ainsi, le support cylindrique 102 et son contre écrou 129 vissés dans l'orifice fileté 101 du bloc moteur 100 constituent un dispositif de réglage des jeux fonctionnels du dispositif de transmission 1 dans le bloc moteur 100.
En variante, le support cylindrique 102 peut être rendu solidaire d'une plaque de forte épaisseur, non représentée, fixée par l'extérieur au bloc moteur 100 par l'intermédiaire de vis. Pour cette variante, le réglage des jeux fonctionnels du dispositif de transmission 1 dans le bloc moteur 100 est réalisé au moyen d'une cale d'épaisseur, non représentée. Cette cale d'épaisseur, disposée entre la plaque de forte épaisseur et le bloc moteur 100, permet de régler la distance entre la dite plaque et ledit bloc moteur.
Selon une variante, non représentée, la cavité 28 en portion de sphère, servant de logement à la calotte 31 en portion de sphère de la pièce d'appui 76, peut être aménagée dans le support cylindrique 102.
Dans cette variante, la face plane 32 de la pièce d'appui 76 vient glisser sur une face plane aménagée sur la crémaillère de commande 7, c'est à dire, à l'inverse de celle décrite précédemment, sans pour cela changer l'objet de la présente invention.
En figures 7 à 10 on a montré une variante de réalisation des seconds moyens donnant les libertés angulaires nécessaires au fonctionnement du dispositif de transmission 1 prévu au niveau de la crémaillère de commande 7 et plus particulièrement de sa liaison de type rotule prenant appui sur le bloc moteur 100.
Dans cette variante, les seconds moyens sont constitués d'un vérin presseur 62 dont le piston 61 réalise grâce à un profil sphérique une liaison de type rotule entre la crémaillère de commande 7 et le bloc moteur 100.
Un distributeur 65 permet de réaliser une comparaison permanente des pressions régnant dans les chambres supérieure 121 et inférieure 122 afin de relier celle ayant la pression la plus élevée avec la chambre 66 du vérin presseur 62.
Ainsi, le distributeur 65 permet de mettre en relation la chambre supérieure 121 ou inférieure 122 dont la pression est la plus élevée avec la chambre 66 du vérin presseur 62. Le vérin presseur 62 comporte un ressort 63 qui permet de maintenir en contact les différents organes du dispositif de transmission 1 , lorsque la pression régnant dans la chambre 66 est faible.
Le ressort 63 peut être de type hélicoïdal ou « belleville ».
A titre d'exemple, le distributeur 65 peut être logé dans l'épaisseur du piston de vérin 13. Dans ce cas, il est relié au vérin presseur 62 par des canaux 64 aménagés dans le piston de vérin 13, les tiges de vérin supérieure 10 et inférieure 16 et dans la crémaillère de commande 7.
On note que le bloc moteur 100 peut être réalisé en acier, en fonte ou en alliage léger. Il peut comprendre une ou plusieurs chemises sèches ou humides. Il peut également comporter un ou plusieurs cylindres 110 directement alésés dans ledit bloc moteur 100.
Le bloc moteur 100 peut comporter au moins un canal et/ou au moins une chambre dans lesquels circule un fluide qui assure le refroidissement du moteur. Le bloc moteur 100 peut comporter au moins un canal et/ou au moins une chambre dans lesquels circule un fluide de lubrification des différents composants du moteur. On remarque que le bloc moteur 100 comporte des chapeaux de palier 141 fixés par au moins deux vis, lesdits chapeaux de paliers 141 pouvant être incorporés dans un carter-paliers 140.
On constate que le bloc moteur 100 peut comporter des arbres d'équilibrage pour limiter l'effet des vibrations, lesdits arbres d'équilibrage pouvant être montés dans un carter indépendant fixé au bloc moteur 100. Le bloc moteur 100 peut comporter un carter de lubrifiant réalisé soit en tôle emboutie, soit en alliage léger ou en matière plastique, comprenant ou non des structures de renforcement. II doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tout autre équivalent.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de réglage pour moteur à rapport volumétrique variable comportant dans un bloc moteur (100) un dispositif de transmission (1) constitué pour au moins un piston (2) d'un organe de transmission (3) coopérant, d'une part avec un dispositif de guidage à roulement (4), et d'autre part avec une roue dentée (5), ladite roue dentée (5) coopérant à l'opposé de l'organe de transmission (3) avec une crémaillère de commande (7) dont la position verticale par rapport au bloc moteur (100) est réglée par un dispositif de contrôle (12), caractérisé en ce que le dispositif de réglage comprend au niveau du dispositif de guidage à roulement (4) des moyens de réglage du positionnement- du dispositif de transmission (1), et au niveau de la crémaillère de commande (7) des moyens de réglage des jeux fonctionnels du dispositif de transmission (1 ).
2. Dispositif de réglage suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que le dispositif de contrôle (12) comporte au niveau du piston de vérin (13) d'un vérin de commande (8) des premiers moyens donnant au dispositif de transmission (1) les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement.
3. Dispositif de réglage suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que la crémaillère de commande (7) comporte des seconds moyens donnant au dispositif de transmission (1) les libertés angulaires nécessaires à son fonctionnement et agissant plus particulièrement entre ladite crémaillère de commande (7) et le bloc moteur (100).
4. Dispositif de réglage suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend au niveau du dispositif de guidage à roulement (4) des moyens de réglage du positionnement qui sont constitués d'un orifice (104) percé dans le bloc moteur (100) du côté du cylindre (110) et qui permet d'introduire dans ledit bloc un support (41) comportant des crémaillères (46) assurant la synchronisation du déplacement d'un rouleau (40) avec celui du piston (2), et une piste de roulement (48) coopérant avec ledit rouleau (40).
5. Dispositif de réglage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le support (41) est constitué d'une plaque de forte épaisseur (42) qui permet sa fixation au bloc moteur (100), par l'extérieur de ce dernier, au moyen de vis (105).
6. Dispositif de réglage suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'un corps (45) est rapporté sur le support (41), ledit un corps (45) comportant une piste de roulement (48) coopérant avec le rouleau (40), et étant fixé audit support (41) avec au moins une vis de fixation (107).
7. Dispositif de réglage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'étanchéité entre le support (41) et le bloc moteur (100) est assurée par un joint (47) logé dans une gorge (44) ménagée dans le support (41).
8. Dispositif de réglage suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'étanchéité entre le support (41) et le bloc moteur (100) est assurée par un joint (47) logé dans une gorge (44) ménagée dans le bloc moteur (100).
9. Dispositif de réglage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont constitués d'une cale d'épaisseur (106) intercalée entre la face interne de la plaque (42) et la face externe du bloc moteur (100).
10. Dispositif de réglage suivant la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comprend au niveau de la crémaillère de commande (7) et sur le bloc moteur (100) des moyens de réglage des jeux fonctionnels qui sont constitués d'une face d'appui (103) dont la distance par rapport au bloc moteur (100) est réglable.
11. Dispositif de réglage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la face d'appui (103) est réalisée sur un support (102) vissé dans le bloc moteur (100).
12. Dispositif de réglage suivant la revendication 11 , caractérisé en ce que le support (102) présente un filetage (108) réalisé sur son pourtour pour être vissé directement dans un orifice fileté (101) aménagé dans le bloc moteur (100).
13. Dispositif de réglage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le support (102) comporte une prise d'outil (109) permettant son serrage et son maintien en position lors de son blocage par l'intermédiaire d'un contre écrou (129).
14. Dispositif de réglage suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le contre écrou (129) comporte une prise d'outil (111) permettant son serrage prévue de telle sorte que l'on puisse serrer le contre écrou (129) tout en maintenant le support (102) au moyen de sa prise d'outil (109).
15. Dispositif de réglage suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la face d'appui (103) est réalisée sur un support (102) solidaire d'une plaque de forte épaisseur, qui est fixée par l'extérieur au bloc moteur (100) par l'intermédiaire de vis et dont la distance par rapport au bloc moteur (100) est réglée par une cale d'épaisseur disposée entre la plaque de forte épaisseur et ledit bloc moteur (100).
16. Dispositif de réglage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le vérin de commande (8) du dispositif de contrôle (12) est constitué d'une tige de vérin supérieure (10) présentant une partie filetée (11) permettant sa fixation avec la tige de vérin inférieure (16) de la crémaillère de commande (7) et d'un piston de vérin (13) traversé en son milieu, au moyen d'un alésage (17), par la tige de vérin supérieure (10), ladite tige de vérin supérieure (10) comportant des moyens de centrage (135) permettant de centrer d'une part la tige de vérin supérieure (10) sur le piston de vérin (13) et d'autre part la tige de vérin inférieure (16) sur le piston de vérin (13).
17. Dispositif de réglage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la partie du piston de vérin (13) en contact avec un cylindre de vérin (112) présente un profil sphérique (26) formant une liaison de type rotule entre ledit piston de vérin (13) et ledit cylindre de vérin (112).
18. Dispositif de réglage suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le piston de vérin (13) comporte de part et d'autre de son profil sphérique (26) des joints d'étanchéité (27).
19. Dispositif de réglage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de vérin (13) comporte un clapet de décharge (137).
20. Dispositif de réglage suivant la revendication 19, caractérisé en ce que le piston de vérin (13) comporte un clapet de décharge (137) qui est constitué d'une bille (138) maintenue sur un siège ménagé dans ledit piston de vérin (13) par un ressort (139).
21. Dispositif de réglage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la crémaillère de commande (7) comporte à l'opposé de sa denture (74), une face d'appui (75) comprenant une cavité (28) en portion de sphère qui est prévue pour recevoir la calotte (31) en portion de sphère d'une pièce d'appui (76) logée dans ladite cavité (28) et réalisant une liaison rotule entre la crémaillère de commande (7) et le bloc moteur (100).
22. Dispositif de réglage suivant la revendication 21 , caractérisé en ce que la cavité (28) présente en son pôle un logement (29), tandis que la calotte (31) comporte en son pôle un autre logement (36), lesdits logements permettant la mise en place d'un ressort (30).
23. Dispositif de réglage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le piston de vérin (13) est traversé verticalement par un alésage (18) pour le passage d'une tige de contrôle (20) coopérant de part et d'autre de l'épaisseur du piston (13) avec des valves (21) et des ressorts (22).
24. Dispositif de réglage suivant la revendication 23, caractérisé en ce que chaque valve (21) est traversée par la tige de contrôle (20) et vient prendre appui directement sur la face supérieure ou inférieure correspondante du piston de vérin (13).
25. Dispositif de réglage suivant la revendication 23, caractérisé en ce que chaque ressort (22) est traversé par la tige de contrôle (20) et vient prendre appui d'une part sur la valve (21) correspondante et d'autre part sur une butée aménagée sur la tige de contrôle (20).
26. Dispositif de réglage suivant la revendication 23, caractérisé en ce que chaque valve (21) comporte un joint qui est composé d'un anneau en matière plastique (23) résistant au frottement et d'un joint torique interne (24) assurant l'étanchéité entre l'anneau (23) et le corps de la valve (21).
27. Dispositif de réglage suivant la revendication 23, caractérisé en ce que chaque valve 21 présente une faible surface de contact avec le piston de vérin (13), matérialisée par une arête circulaire périphérique (25) prévue pour augmenter la pression de contact exercée par les desdites valves (21) sur ledit piston de vérin (13).
28. Dispositif de réglage suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le cylindre de vérin (112) est directement alésé dans le bloc moteur (100) et fermé dans sa partie supérieure par une culasse de vérin (113) qui est vissée sur le bloc moteur (100).
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