ITTO20000067A1 - Dispositivo di bilanciere per motore a scoppio. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo "DISPOSITIVO DI BILANCIERE PER MOTORE A SCOPPIO"

La presente invenzione riguarda il campo dei bilancieri utilizzati per il^comando di valvole nei motori a scoppio.

Generalmente un bilanciere comprende un corpo a forma di leva che poggia mediante una prima estremità, munita di un elemento di rotazione, su un elemento di appoggio fisso sul quale la leva può ruotare, e che coopera mediante una seconda estremità, opposta alla prima e munita di un elemento di spinta, con un gambo di valvola.

Un rullino è disposto tra le due estremità della leva ed è montato folle sulla suddetta leva. Il rullino si trova in contatto permanente con una camma dell'albero a camme del motore, in modo tale che la rotazione della camma provoca la rotazione periodica della leva e l'azionamento del gambo di valvola. Il rullino si presenta generalmente sotto la forma di un rullo cilindrico montato in rotazione su un perno fisso tramite degli aghi o tramite un cuscinetto liscio. Il perno fisso che sostiene il rullino è montato in aperture disposte nelle pareti laterali del corpo di bilanciere ed è reso solidale al suddetto corpo mediante dei mezzi appropriati, quali un montaggio mediante regolazione serrata e/o mediante tornitura in lastra di materiale (lavorazione a butteruola). Il corpo di bilanciere ruota sull'elemento di appoggio fisso per mezzo di una calotta sferica, l'estremità del suddetto elemento di appoggio presentando ugualmente una forma sferica.

Un bilanciere può anche essere dotato di un elemento di rotazione disposto tra il rullino e l'elemento di spinta. In questo caso il rullino occupa una posizione di estremità mentre l'elemento di appoggio occupa una posizione centrale.

Il documento EP-A-0831206 descrive un bilanciere dotato di un rullino sostenuto da un cuscinetto i cui bordi di estremità sono arrotondati per favorire la formazione di una pellicola di lubrificante.

Il documento US-A-5325825 descrive un bilanciere dotato di un sistema di lubrificazione nel quale l’olio sotto pressione viene trasportato, tramite l'elemento di appoggio, attraverso un ugello disposto sulla calotta sferica della superficie di appoggio, il suddetto ugello proiettando il lubrificante sotto pressione verso la zona di contatto tra il rullino di bilanciere e la camma dell'albero a camme .

Uno dei problemi da risolvere in questi dispositivi è quello di garantire una lubrificazione soddisfacente all'interno del rullino.

La presente invenzione ha lo scopo di proporre un bilanciere nel quale il lubrificante viene opportunamente ripartito ed arriva a penetrare tra le pareti laterali del bilanciere e le facce laterali del rullino e all'interno del rullino per realizzare una lubrificazione interna soddisfacente tra le superfici cilindriche in movimento relativo.

Il dispositivo di bilanciere per il comando di valvole di un motore a combustione interna secondo l'invenzione è del tipo che comprende un corpo che forma una leva dotata di un rullino montato libero in rotazione su un perno montato tra due pareti laterali del suddetto corpo. Il rullino è previsto per cooperare con una camma dell'albero a camme del motore, di modo che la rotazione dell'albero a camme provoca la rotazione periodica della leva e l'azionamento della valvola. Il dispositivo comprende almeno un ugello di lubrificazione atto a dirigere un getto di lubrificante verso il perno del rullino in una zona compresa tra uno dei tramezzi laterali del corpo del bilanciere e una faccia laterale del rullino, la suddetta faccia laterale essendo disposta dal lato del suddetto tramezzo.

Vantaggiosamente il corpo comprende un elemento di rotazione atto a cooperare con un elemento di appoggio e una superficie di comando atta ad azionare una valvola.

Vantaggiosamente ciascun ugello è formato nell'elemento di rotazione e attraversa il suddetto elemento di rotazione per ricevere il lubrificante proveniente dall'elemento di appoggio fisso.

Vantaggiosamente il dispositivo comprende un canale che è formato su almeno un tramezzo laterale, in una zona di ricevimento del lubrificante, e che si estende lungo il corpo di bilanciere almeno tra una zona di ricevimento del lubrificante e il perno del rullino. Il canale facilita l'arrivo di lubrificante tra la parete laterale del corpo di bilanciere e la faccia laterale del rullino, come pure all’interno del rullino.

In una forma di attuazione dell'invenzione il canale viene formato mediante stampaggio.

Vantaggiosamente il dispositivo comprende-almeno un ugello di lubrificazione atto a dirigere un getto di lubrificante verso il perno del rullino in una zona compresa tra l'altra parete laterale e l'altra faccia laterale del rullino, la suddetta altra faccia laterale essendo disposta dal lato della suddetta altra parete laterale.

In una forma di attuazione dell'invenzione il dispositivo comprende almeno un ugello di lubrificazione atto a dirigere un getto di lubrificante verso una superficie esterna del rullino e verso la camma .

Vantaggiosamente il corpo di bilanciere viene realizzato in lamiera imbutita.

In una forma di attuazione dell'invenzione il rullino è disposto tra l'elemento di rotazione e la superficie di comando di valvola.

In una forma di attuazione dell'invenzione il rullino è montato sul suo perno mediante un cuscinetto liscio.

In un'altra forma di attuazione dell'invenzione il rullino è montato sul suo perno per mezzo di elementi voiventi.

L'invenzione permette di migliorare considerevolmente la lubrificazione tra il rullino e il perno che lo sostiene come pure tra il rullino e le pareti laterali del corpo di bilanciere. Si possono utilizzare in tutta sicurezza dei rullini con cuscinetto liscio senza temere dei problemi di lubrificazione.

L'utilizzazione di rullini con cuscinetto liscio permette, per una stessa capacità di carico dei rullini ad aghi, di potere ridurre il diametro esterno del rullino con i vantaggi che ne derivano, cioè un'attitudine a seguire con precisione la superficie di contatto della camma stessa quando questa presenta delle porzioni leggermente concave. Infatti un cuscinetto può presentare un piccolo spessore rispetto al diametro degli aghi che sarebbero utilizzati in un rullino ad aghi, ciò che permette di ridurre il diametro esterno del rullino pur conservando un perno con la stessa sezione o di utilizzare un perno con diametro leggermente superiore, ciò che migliora la rigidezza dell'insieme, o ancora di combinare questi due vantaggi.

La presente invenzione.sarà compresa meglio con lo studio della descrizione particolareggiata di alcune forme di attuazione prese a titolo di esempi assolutamente non limitativi e illustrati dai disegni allegati, sui quali:

la figura 1 è una vista in sezione longitudinale di un bilanciere secondo la tecnica nota montato nel suo ambiente circostante;

la figura 2 è una vista in sezione longitudinale di un bilanciere conforme all'invenzione;

la figura 3 è una vista in sezione secondo III-III del corpo di bilanciere della figura 2; e

la figura 4 è una vista in sezione secondo IV-IV della figura 2.

Come si può vedere sulla figura 1, un bilanciere secondo la tecnica nota comprende un corpo 1 che presenta una forma allungata e che comprende due pareti laterali, solo la parete 2 essendo visibile sulla figura 1. Ad un'estremità il corpo 1 comprende un elemento di rotazione 3 che è disposto tra le due pareti laterali e che le collega. L’elemento di rotazione 3 è dotato di una calotta 4 semisferica. All'estremità opposta del corpo 1 è previsto un elemento di spinta 5 sotto la forma di una traversa che collega i due bracci e che è dotato di una superficie inferiore 6 leggermente convessa. Tra le due estremità un perno 7 è disposto tra le due pareti laterali ed è solidale con ciascuna di esse. Il perno 7 sostiene un rullino 8 tramite una pluralità di aghi 9 disposti tra la superficie cilindrica esterna del perno 7 e la cavità cilindrica del rullino 8. Il rullino 8 è così libero in rotazione intorno al perno 7 ed è disposto tra i due tramezzi.

L’elemento di rotazione 3 coopera con un elemento di appoggio 10 che comprende una superficie di appoggio 11 che è convessa e che presenta una forma sferica adatta alla calotta sferica 4. L'elemento di appoggio 10 è montato su altre parti, non rappresentate, del motore. L'elemento di appoggio 10 è attraversato da un condotto di lubrificante 12 che sbocca alla sommità 13 della superficie di appoggio 11, per trasportare del lubrificante sotto pressione proveniente ad esempio da una pompa per olio, non rappresentata, del motore. Allo sbocco del condotto di lubrificante 12 la calotta sferica 4 è dotata di un incavo 14 con dimensione superiore a quella del condotto 12, di modo che il lubrificante possa passare dal condotto 12 all'incavo 14 durante delle variazioni di inclinazione del bilanciere rispetto all'elemento di appoggio 10. A partire dall'incavo 14 un condotto 15 che forma un ugello si estende in direzione del punto di contatto tra il rullino 8 e la camma e sbocca all'esterno tra i due tramezzi laterali.

Una camma 16, montata in rotazione intorno ad un albero 17, è dotata di una superficie di comando 18 in contatto con la superficie esterna cilindrica 8a del rullino 8. La rotazione della camma 16, durante la rotazione del motore, provoca lo spostamento del rullino 8 e la rotazione del bilanciere intorno all'elemento di appoggio 10. li condotto 15 dell'elemento di rotazione 3 proietta un getto di lubrificante verso il punto di contatto tra la superficie esterna cilindrica 8a del rullino'-e la superficie di comando 18 e permette che una pellicola di lubrificante si formi tra la superficie di comando 18 della camma 16 e la superficie esterna cilindrica 8a del rullino 8, permettendo così un buon funzionamento ed evitando i rischi di grippaggio o di usura prematura delle superfici.

La superficie convessa 6 dell'elemento di spinta 5 si trova in contatto con un gambo di valvola 19 di cui solo la parte superiore,è stata rappresentata sulla figura 1. Il gambo di valvola 19 è dotato di una superficie superiore 20 arrotondata e convessa, con forma adatta a quella della superficie convessa 6. Il gambo 19 è atto a spostarsi in traslazione nel senso della freccia indicata con il riferimento 21. In funzionamento la rotazione della camma 16 provoca la rotazione regolare del bilanciere intorno all'elemento di appoggio 10 e l'azionamento dei gambo di valvola 19 in traslazione. Il rullino 8 si trova in contatto di rotolamento con la superficie di comando 18 della camma 16.

Sulle figure 2 a 4 i riferimenti degli elementi simili a quelli della figura 1 sono,stati aumentati del numero 100. Le figure 2 a 4 illustrano una forma di attuazione di un bilanciere secondo l'invenzione.

L’elemento di rotazione 103 è dotato di tre fori che formano degli ugelli di proiezione di lubrificante e che si estendono a partire dalla calotta sferica 104 attraversando lo spessore dell’elemento di rotazione 103. Il foro 115 è simile a quello illustrato sulla figura 1. Sono previsti due fori 122 simmetrici rispetto al piano di simmetria longitudinale del bilanciere. Uno dei fori 122 è orientato verso l'interstizio che separa la parete laterale 102 e il rullino 108. L'altro foro 122 è orientato verso l’interstizio che separa l'altro tramezzo 125 e il rullino 108. Ciascun foro 122 è orientato sostanzialmente in direzione del perno 107, di modo che il lubrificante penetra tra ciascun tramezzo 102, 125 e il rullino 108 e all'interno del rullino 108.

Più precisamente si vede che ciascuna parete laterale 102; 125 è dotata di una superficie interna 102a,„ 125a piana e perpendicolare all'asse geometrico del rullino 108. Il rullino 108 comprende anche due facce laterali radiali 108b e 108c. Le superfici 102a, 125a si trovano rispettivamente di fronte alle superfici radiali 108b, 108c. Ciascuna parete laterale 102, 125 è dotata di una luce ad incavo 124 sulla sua superficie interna 102a, 125a. La luce, di piccola profondità, presenta una forma allungata tra il perno 107 e l'elemento di rotazione 103. Ciascuna luce 124 si estende almeno a partire dal perno 107 fino al di là della periferia del rullino 108, di modo che esso forma un canale che permette al lubrificante, proiettato tramite un foro 122, da una parte di ripartirsi più facilmente tra la superficie interna 102a, 125a della parete 102, 125 e la faccia radiale 108b, 108c del rullino 108 e dall'altra parte di diffondersi nella cavità del rullino 108. A questo scopo si vede sulla figura 4 che ciascun foro 122 è orientato in modo che il getto di lubrificante che esce dal suddetto foro 122 sia proiettato nel canale 124..

Un cuscinetto liscio 123, montato nel rullino 108 e solidale con questo, permette la rotazione libera del suddetto rullino rispetto al perno 107. Il rullino 108 può così presentare un diametro ridotto rispetto a quello della figura 1, nella misura in cui un cuscinetto liscio occupa uno spazio radiale inferiore a quello occupato da una serie di aghi. Questa riduzione del diametro esterno del rullino 108 gli permette di seguire meglio il contorno 118 della camma 116, in particolare se questo presenta delle porzioni concave. La sostituzione degli aghi con un cuscinetto liscio 123 è consentita dal miglioramento della lubrificazione garantita dai fori 122 e dai canali 124.

Il corpo di bilanciere è vantaggiosamente realizzato in lamiera imbutita. I canali 124 saranno realizzati in modo economico mediante deformazione locale delle superfici 102a, 125a mediante stampaggio.

Ovviamente la presente invenzione potrebbe essere utilizzata con un rullino montato sul perno tramite qualsiasi tipo di elemento volvente.

Il bilanciere secondo l'invenzione può anche essere privo di foro 115 che serve alla lubrificazione camma/rullino, questa funzione potendo essere realizzata mediante altri mezzi indipendenti.

Grazie all'invenzione si dispone di un bilanciere economico, con rigidezza elevata, con piccola massa e la cui eccellente lubrificazione permette l’utilizzazione di cuscinetti lisci che a loro volta consentono una riduzione del diametro esterno del rullino e un migliore combaciamento del contorno della carraia .

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di bilanciere per il comando di valvole di un motore a scoppio, del tipo che comprende un còrpo (101) che forma una leva dotata di un rullino (108) montato libero in rotazione su un perno (107) montato tra due pareti -laterali (102, 125) del suddetto corpo, il rullino essendo previsto per cooperare con una camma (116) dell'albero a camme del motore, di modo che la rotazione dell’albero a camme provoca la rotazione periodica della leva e l'azionamento della valvola, caratterizzato dal fatto che esso comprende almeno un ugello di lubrificazione (122) atto a dirigere un getto di lubrificante verso il perno (107) del rullino in una zona compresa tra una delle,pareti laterali del corpo di bilanciere (102, 125) e una faccia laterale (108b, 108c) del rullino, la suddetta faccia laterale essendo disposta dal lato della suddetta parete laterale.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il corpo comprende un elemento di rotazione (103), atto a cooperare con un elemento di appoggio, e una superficie di comando (106) atta a cooperare con una valvola e dal fatto che ciascun ugello è formato nell'elemento di rotazione e attraversa il suddetto,elemento di rotazione per ricevere il lubrificante proveniente dall'elemento di appoggio fisso.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che esso comprende un canale (124) che è formato su almeno una parete e che si estende lungo il corpo di bilanciere almeno tra una zona di ricevimento del lubrificante e il perno del rullino.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il canale viene formato mediante stampaggio.
5. 5. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che esso comprende almeno un ugello di lubrificazione atto a dirigere un getto di lubrificante verso il perno del rullino (107) in una zona compresa tra l’altra parete laterale del corpo di bilanciere e l'altra faccia laterale del rullino, la suddetta altra faccia laterale essendo disposta dal lato della suddetta altra parete laterale.
6. 6. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti-, caratterizzato dal fatto che esso comprende almeno un ugello di lubrificazióne atto a dirigere un getto di lubrificante verso una superficie esterna (108a) del rullino e verso la camma.
7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il corpo di bilanciere è realizzato in lamiera imbutita.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il rullino è disposto tra l’elemento di rotazione e la superficie di comando di valvola.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il rullino è montato in rotazione sul suo perno mediante un cuscinetto liscio (123).
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 8, caratterizzato dal fatto che il rullino è montato in rotazione sul suo perno per mezzo di elementi volventi.