FR3027075A1

FR3027075A1 - ASSEMBLY FOR GUIDE BEARING IN ROTATION OF A TREE

Info

Publication number: FR3027075A1
Application number: FR1459683A
Authority: FR
Inventors: Fabien Gouzonnat; Coq Stephane Le; Patrick Lamaniere; Moradh Sadoudi; Thierry Vandewalle
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH; Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr; Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2014-10-09
Filing date: 2014-10-09
Publication date: 2016-04-15
Anticipated expiration: 2034-10-09
Also published as: FR3027075B1

Abstract

L'invention porte principalement sur un ensemble pour palier (1) de guidage en rotation d'un arbre comportant: - deux demi-corps (3, 4) assemblés de façon à présenter une surface interne et cylindrique formant une portée (8), - un demi-coussinet inférieur (11) et un demi-coussinet supérieur (12) interposés entre ledit arbre et ladite portée (8), et - au moins un flasque de butée (15) adjacent auxdits demi-coussinets (11, 12) s'étendant suivant une partie d'une circonférence supérieure, respectivement inférieure, de ladite portée (8), tel que un desdits demi-coussinets comporte au moins un ergot (21, 22) assurant un guidage d'un liquide de lubrification vers une extrémité dudit flasque de butée (15).The invention relates mainly to a bearing assembly (1) for guiding a shaft in rotation, comprising: two half-bodies (3, 4) assembled so as to have an internal and cylindrical surface forming a bearing surface (8), - a lower half-bushing (11) and an upper half-bushing (12) interposed between said shaft and said bearing surface (8), and - at least one abutment flange (15) adjacent to said half-bushings (11, 12) extending along a portion of an upper or lower circumference of said bearing surface (8), such that one of said half-bushings comprises at least one lug (21, 22) for guiding a lubricating liquid to a end of said thrust plate (15).

Description

1 ENSEMBLE POUR PALIER DE GUIDAGE EN ROTATION D'UN ARBRE [0001] La présente invention porte sur un ensemble pour palier de guidage en rotation d'un arbre. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, avec les vilebrequins de moteur thermique de véhicule automobile. [0002] On connaît des paliers de guidage en rotation d'arbres constitués par deux demi- corps ou demi-paliers assemblés de manière à présenter une surface interne formant une portée pour des demi-coussinets en matériau à faible coefficient de frottement interposés entre l'arbre et le palier. [0003] En outre, pour garantir le positionnement axial du vilebrequin dans le carter cylindre, il est communément utilisé des flasques de butée positionnés dans des logements ménagés dans le carter cylindres. Un flasque de butée est donc une pièce fixe par rapport au carter qui frotte sur une surface spécifiquement aménagée du vilebrequin désignée par collet. [0004] Du fait des efforts élevés subis par cette surface frottante, il est nécessaire de lubrifier l'interface pour limiter l'usure et garantir une bonne fiabilité du système. Cependant, de nombreux moteurs sont équipés de flasques de butée s'étendant uniquement sur la moitié de la circonférence supérieure du palier. En conséquence, le liquide de lubrification issu principalement du demi-coussinet supérieur a tendance à s'échapper par gravité vers le palier inférieur sans lubrifier convenablement la zone de contact entre le flasque de butée et le collet du vilebrequin. [0005] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un ensemble pour palier de guidage en rotation d'un arbre comportant: - deux demi-corps assemblés de façon à présenter une surface interne et cylindrique formant une portée, - un demi-coussinet inférieur et un demi-coussinet supérieur, interposés entre ledit arbre et ladite portée, et - au moins un flasque de butée adjacent auxdits demi-coussinets s'étendant suivant une partie d'une circonférence supérieure , respectivement inférieure de ladite portée, tel que un desdits demi-coussinets, à savoir ledit demi-coussinet inférieur respectivement ledit demi-coussinet supérieur- , comporte au moins un ergot assurant un guidage d'un liquide de lubrification vers une extrémité dudit flasque de butée. 3027075 2 [0006] L'invention permet ainsi de réaliser une lubrification de la zone de contact entre le flasque de butée et le vilebrequin. En outre, l'invention permet d'éviter d'avoir à usiner le palier en lui-même pour générer des déflecteurs guidant l'huile vers les extrémités du flasque, ce qui simplifie grandement la réalisation de l'ensemble. 5 [0007] Selon une réalisation, ledit ergot présente une forme de rampe. [0008] Selon une réalisation, la rampe est inclinée vers l'extérieur de ladite portée. [0009] Selon une réalisation, ledit demi-coussinet comportant au moins un ergot, et notamment le demi-coussinet inférieur ou supérieur, comporte un ergot à chacune de ses extrémités. 10 [0010] Selon une réalisation, ledit demi-coussinet comportant au moins un ergot, notamment le demi-coussinet inférieur, présente un débord axial par rapport à ladite portée. Une telle caractéristique permet de retenir le liquide de lubrification issu de l'autre demi-coussinet, notamment du demi-coussinet supérieur. [0011] Selon une réalisation, lesdits ergots sont ménagés dans 15 les extrémités dudit débord axial. [0012] Selon une réalisation, ledit débord présente une épaisseur réduite par rapport à une épaisseur dudit demi-coussinet comportant au moins un ergot, notamment le demi- coussinet inférieur ou supérieur. Cela permet d'éviter d'éventuelles interférences avec le vilebrequin. 20 [0013] Selon une réalisation, ledit ergot est réalisé par déformation de matière dudit demi-coussinet comportant au moins un ergot. [0014] Selon une réalisation, ledit arbre est un vilebrequin de moteur à combustion, notamment pour véhicule automobile. [0015] L'invention a également pour objet un vilebrequin de moteur à combustion, 25 notamment pour véhicule automobile, qui est équipé de l'ensemble précédemment décrit. [0016] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. 3027075 3 - La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble pour palier de guidage en rotation d'un arbre selon la présente invention; - La figure 2 est une vue en coupe transversale de l'ensemble de la figure 1; - La figure 3 est une vue détaillée de l'ensemble de la figure 1 au niveau d'un ergot du 5 demi-coussinet inférieur; - La figure 4 est une vue en perspective du demi-coussinet inférieur de l'ensemble de la figure 1. [0017] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre. 10 [0018] Par ailleurs, dans la description qui suit, les termes relatifs de type "supérieur" ou 'inférieur' sont entendus par rapport au positionnement du palier d'un vilebrequin de moteur thermique installé dans un véhicule en condition de fonctionnement correspondant à l'orientation de l'ensemble montré sur la figure 1. [0019] Dans l'exemple qui suit, le demi-coussinet modifié selon l'invention est le demi- 15 coussinet inférieur. Mais, comme indiqué plus haut, l'invention peut aussi bien s'appliquer, alternativement, au demi-coussinet supérieur. [0020] On voit sur les figures 1 et 2 qu'un palier fixe 1 de guidage en rotation d'un arbre 2, est usuellement constitué par deux demi-corps ou demi-paliers 3, 4. Dans le cas où l'arbre 2 à guider à l'aide de ce palier 1 est par exemple un vilebrequin de moteur à 20 combustion interne, les demi-paliers 3, 4 sont respectivement formés dans une partie de jonction de deux carters du moteur du véhicule. [0021] Pour réaliser le palier 1, les deux demi-corps 3 et 4 sont assemblés l'un à l'autre suivant un plan de joint 5 choisi de manière à comprendre l'axe de rotation X de l'arbre 2 à guider. Ces demi-corps 3 et 4 sont assemblés de façon à présenter une surface interne et 25 cylindrique d'axe X formant une portée 8. [0022] Un demi-coussinet inférieur 11 et un demi-coussinet supérieur 12 réalisés dans un matériau à faible coefficient de frottement sont interposés entre le tourillon du vilebrequin 2 et la portée 8. Chaque demi-coussinet 11, 12 présente la forme d'un demi-anneau s'étendant axialement par rapport à l'axe X. Le vilebrequin 2 est en frottement 3027075 4 contre une face annulaire d'orientation axiale définie par les deux demi-coussinets 11, 12 positionnés en regard l'un de l'autre avec leurs extrémités en contact. [0023] Par ailleurs, deux flasques de butée 15, 16 adjacents aux demi-coussinets 11, 12 s'étendent suivant la moitié supérieure de la circonférence de la portée 8. Ces flasques de 5 butée 15, 16 sont situés de part et d'autre du palier 1. Chaque flasque de butée 15, 16 est positionné dans un logement réalisé dans une face des demi-paliers 3, 4 s'étendant perpendiculairement à l'axe X. Le vilebrequin 2 présente ainsi des collets 19, 20 en frottement contre une face fixe de chacun des flasque de butée 15, 16 perpendiculaire à l'axe X de la portée 8. 10 [0024] Comme on peut le voir sur les figures 1 et 4, le demi-coussinet inférieur 11 comporte à chacune de ses extrémités un ergot 21, 22 assurant un guidage d'un liquide de lubrification vers une extrémité du flasque de butée 15. En l'occurrence, ces ergots 21, 22 sont ménagés sur un seul des côtés axiaux du demi-coussinet inférieur 11. [0025] Une telle configuration est par exemple souhaitable lorsqu'une zone de contact 15 d'un des flasques de butée 15, 16 avec le vilebrequin 2 est soumise à des efforts plus importants que la zone de contact opposée et nécessite donc d'être mieux lubrifier afin de réduire les frottements. Cela peut être par exemple dû à un type de moteur particulier dans lequel l'ouverture de l'embrayage engendre un effort axial et donc une pression du vilebrequin 2 contre le flasque de butée 15, 16 plus importante 20 d'un côté du vilebrequin 2 que de l'autre. [0026] Bien entendu, dans le cas où il serait nécessaire d'améliorer la lubrification au niveau des zones de contact du vilebrequin 2 avec les deux flasques de butée 15, 16, des ergots 21, 22 seraient ménagés au niveau des extrémités des deux côtés axiaux du demi-coussinet inférieur 11. 25 [0027] De préférence, comme cela est visible sur la figure 3, chaque ergot 21, 22 présente une forme de rampe inclinée vers l'extérieur de la portée 8. En variante, ils pourraient toutefois présenter une forme incurvée. Ces ergots 21, 22 sont réalisés par déformation de matière du demi-coussinet inférieur 11. Dans un exemple particulier de réalisation, chaque ergot 21, 22 présente une épaisseur égale à l'épaisseur des demi- 30 coussinets 11, 12 qui est par exemple de l'ordre de 1.8 mm et s'étend suivant une longueur de l'ordre de 4mm. 3027075 5 [0028] En outre, afin de retenir le liquide de lubrification, le demi-coussinet inférieur 11 présente une largeur plus grande que la largeur de la portée 8. Le demi-coussinet inférieur 11 présente ainsi un léger débord axial 25 par rapport à la portée 8 qui est bien visible sur la figure 4. Ce débord 25 est ici d'épaisseur réduite par rapport à l'épaisseur du demi- 5 coussinet 11 pour éviter tout contact parasite avec le vilebrequin 2. Les ergots 21, 22 sont ici ménagés dans les extrémités du débord axial 25 du demi-coussinet inférieur 11. [0029] A noter que ce débord 25 peut, de façon générale, être d'épaisseur identique à ou différente de celle du demi-coussinet modifié selon l'invention, ici le demi-coussinet inférieur 11, pour éviter tout contact parasite avec le vilebrequin 2. 10 [0030] En fonctionnement, un liquide de lubrification, tel que de l'huile s'échappe de façon axiale, principalement au niveau du demi-coussinet supérieur 12 pour alimenter une cavité de forme torique. Cette cavité de forme torique est délimitée sur son diamètre intérieur par le tourillon du vilebrequin 2, sur une face latérale par le coussinet et sur l'autre face latérale par le collet 19, 20 du vilebrequin 2. 15 [0031] Par ailleurs, sur le diamètre extérieur, la cavité est délimité en face supérieure par le flasque de butée 15 et en face inférieure par le demi-coussinet inférieur 11 dont la largeur est importante du fait du débord 25 et laisse un jeu faible avec le vilebrequin 2. [0032] Ainsi lors de la rotation du vilebrequin 2, l'huile sortant du demi-coussinet supérieur 12 est retenue par le débord 25 du demi-coussinet inférieur 11 puis guidée vers 20 les extrémités du flasque de butée 15 via les deux ergots 21, 22 en forme de rampe afin d'alimenter la zone de contact entre le flasque de butée 15 et le vilebrequin 2.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an assembly for a guide bearing in rotation of a shaft. The invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application with the motor vehicle crankshaft crankshafts. Bearing bearings are known in rotation of shafts consisting of two half-bodies or half-bearings assembled so as to have an inner surface forming a bearing for half-pads of low friction material interposed between the tree and bearing. In addition, to ensure the axial positioning of the crankshaft in the cylinder block, it is commonly used abutment flanges positioned in recesses in the cylinder block. A thrust flange is therefore a fixed part relative to the casing which rubs on a specifically arranged surface of the crankshaft designated collar. Due to the high forces experienced by this friction surface, it is necessary to lubricate the interface to limit wear and ensure good reliability of the system. However, many motors are equipped with thrust flanges extending only half of the upper circumference of the bearing. As a result, the lubricating liquid originating mainly from the upper half-bushing tends to escape by gravity to the lower bearing without adequately lubricating the contact zone between the thrust flange and the crank collar. The invention aims to effectively overcome this disadvantage by proposing a set for rotating guide bearing of a shaft comprising: - two half-bodies assembled to have an inner surface and cylindrical forming a scope, - a lower half-pad and an upper half-pad, interposed between said shaft and said bearing, and - at least one abutment flange adjacent to said half-pads extending along a portion of an upper or lower circumference of said bearing, such that one of said half-bushings, namely said lower half-bushing or said upper half-bushing respectively, comprises at least one lug guiding a lubricating liquid towards one end of said thrust flange. The invention thus makes it possible to lubricate the contact zone between the thrust flange and the crankshaft. In addition, the invention avoids having to machine the bearing itself to generate deflectors guiding the oil to the ends of the flange, which greatly simplifies the implementation of the assembly. In one embodiment, said lug has a ramp shape. In one embodiment, the ramp is inclined outwardly of said scope. In one embodiment, said half-bearing comprising at least one lug, and in particular the lower or upper half-bearing, comprises a lug at each of its ends. [0010] In one embodiment, said half-bearing comprising at least one lug, in particular the lower half-bearing, has an axial projection relative to said bearing surface. Such a characteristic makes it possible to retain the lubricating liquid coming from the other half-pad, in particular from the upper half-pad. According to one embodiment, said lugs are formed in the ends of said axial overhang. In one embodiment, said overhang has a reduced thickness with respect to a thickness of said half-bearing comprising at least one lug, in particular the lower or upper half-pad. This avoids any interference with the crankshaft. In one embodiment, said lug is formed by deformation of said half-bearing material comprising at least one lug. According to one embodiment, said shaft is a crankshaft combustion engine, especially for a motor vehicle. The invention also relates to a combustion engine crankshaft, in particular for a motor vehicle, which is equipped with the assembly previously described. The invention will be better understood on reading the description which follows and the examination of the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention. FIG. 1 is a perspective view of an assembly for a bearing bearing in rotation of a shaft according to the present invention; - Figure 2 is a cross-sectional view of the assembly of Figure 1; FIG. 3 is a detailed view of the assembly of FIG. 1 at a lug of the lower half-cushion; FIG. 4 is a perspective view of the lower half-bushing of the assembly of FIG. 1. The elements that are identical, similar, or the like retain the same reference from one figure to the other. Furthermore, in the description which follows, the relative terms of the "upper" or "lower" type are understood with respect to the positioning of the bearing of a heat engine crankshaft installed in a vehicle in an operating condition corresponding to the orientation of the assembly shown in Figure 1. [0019] In the following example, the modified half-pad according to the invention is the lower half-pad. But, as indicated above, the invention can be applied alternately to the upper half-pad. We see in Figures 1 and 2 that a fixed bearing 1 for rotating guide of a shaft 2, is usually constituted by two half-bodies or half-bearings 3, 4. In the case where the shaft 2 to guide with the aid of this bearing 1 is for example an internal combustion engine crankshaft, the half-bearings 3, 4 are respectively formed in a junction portion of two casings of the engine of the vehicle. To achieve the bearing 1, the two half-bodies 3 and 4 are assembled to one another according to a joint plane 5 chosen so as to include the axis of rotation X of the shaft 2 to guide . These half-bodies 3 and 4 are assembled so as to have an inner and cylindrical X-axis surface forming a bearing surface 8. [0022] A lower half-pad 11 and an upper half-pad 12 made of a low-weight material coefficient of friction are interposed between the journal of the crankshaft 2 and the span 8. Each half-bearing 11, 12 has the shape of a half-ring extending axially with respect to the axis X. The crankshaft 2 is in friction 3027075 4 against an annular face of axial orientation defined by the two half-pads 11, 12 positioned opposite one another with their ends in contact. Furthermore, two abutment flanges 15, 16 adjacent to the half-pads 11, 12 extend along the upper half of the circumference of the span 8. These flanges of 5 abutment 15, 16 are located on the left and right. 1 of the bearing 1. Each abutment flange 15, 16 is positioned in a recess formed in one face of the half-bearings 3, 4 extending perpendicularly to the axis X. The crankshaft 2 thus has flanges 19, 20 in FIG. friction against a fixed face of each of the abutment flange 15, 16 perpendicular to the axis X of the bearing surface 8. As can be seen in FIGS. 1 and 4, the lower half-cushion 11 comprises at each at its ends a lug 21, 22 guiding a lubricating liquid to one end of the thrust flange 15. In this case, these lugs 21, 22 are formed on only one of the axial sides of the lower half-cushion 11 Such a configuration is for example desirable when a zone contact 15 of one of the abutment flanges 15, 16 with the crankshaft 2 is subjected to greater forces than the opposite contact area and therefore needs to be better lubricated to reduce friction. This may for example be due to a particular type of engine in which the opening of the clutch generates an axial force and therefore a pressure of the crankshaft 2 against the abutment flange 15, 16 more important 20 on one side of the crankshaft 2 than the other. Of course, in the case where it would be necessary to improve the lubrication at the contact zones of the crankshaft 2 with the two thrust plates 15, 16, lugs 21, 22 are formed at the ends of the two axial sides of the lower half-bushing 11. Preferably, as can be seen in FIG. 3, each lug 21, 22 has a ramp shape inclined towards the outside of the bearing surface 8. Alternatively, they could however, have a curved shape. These lugs 21, 22 are made by material deformation of the lower half-cushion 11. In a particular embodiment, each lug 21, 22 has a thickness equal to the thickness of the half-bearings 11, 12 which is, for example of the order of 1.8 mm and extends along a length of the order of 4 mm. In addition, in order to retain the lubricating liquid, the lower half-bushing 11 has a width greater than the width of the bearing surface 8. The lower half-bushing 11 thus has a slight axial overhang 25 relative to at the range 8 which is clearly visible in FIG. 4. This overhang 25 is here of reduced thickness relative to the thickness of the half-bearing bush 11 to avoid any parasitic contact with the crankshaft 2. The lugs 21, 22 are here formed in the ends of the axial overhang 25 of the lower half-cushion 11. [0029] Note that this overhang 25 may, in general, be of thickness identical to or different from that of the modified half-cushion according to the invention , here the lower half-bushing 11, to avoid any parasitic contact with the crankshaft 2. In operation, a lubricating liquid, such as oil escapes axially, mainly at the level of the half-bush. upper pad 12 " To feed a toroidal cavity. This toric-shaped cavity is delimited on its inside diameter by the journal of the crankshaft 2, on a lateral face by the bearing and on the other lateral face by the collar 19, 20 of the crankshaft 2. [0031] Moreover, on the outer diameter, the cavity is delimited on the upper face by the abutment flange 15 and on the lower face by the lower half-cushion 11 whose width is large because of the overflow 25 and leaves a small clearance with the crankshaft 2. [0032 Thus, during the rotation of the crankshaft 2, the oil leaving the upper half-bushing 12 is retained by the overflow 25 of the lower half-bushing 11 and then guided towards the ends of the thrust flange 15 via the two lugs 21, 22 in the form of a ramp for supplying the contact zone between the thrust flange 15 and the crankshaft 2.

Claims

REVENDICATIONS1. Bearing assembly (1) for rotating a shaft (2) comprising: - two half-bodies (3, 4) assembled so as to have an inner and cylindrical surface forming a bearing surface (8), - a half lower bushing (11) and an upper half-bushing (12) interposed between said shaft (2) and said bearing surface (8), and - at least one abutment flange (15, 16) adjacent to said half-bushings (11, 12 ) extending along a portion of an upper or lower circumference of said bearing surface (8), characterized in that one of said half-pads, namely said lower half-pad (11), respectively said half-pad upper (12), comprises at least one lug (21, 22) for guiding a lubricating liquid to an end of said thrust flange (15, 16).

2. An assembly according to claim 1, characterized in that said lug (21, 22) has a ramp shape.

3. Assemblies according to claim 2, characterized in that the ramp is inclined outwardly of said bearing surface (8).

4. An assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said half-bearing comprising at least one lug comprises a lug (21, 22) at each of its ends.

5. An assembly according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said half-bearing comprising at least one lug has an axial projection (25) relative to said bearing surface (8).

6. An assembly according to claims 4 and 5, characterized in that said lugs (21, 22) are formed in the ends of said axial projection (25).

7. The assembly of claim 5, characterized in that said flange (25) has a reduced thickness relative to a thickness of said half-bearing comprising at least one lug. 3027075 7

8. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that said lug (21, 22) is formed by deformation of said half-bearing material comprising a lug.

9. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that said shaft (2) is a crankshaft of a combustion engine, especially for a motor vehicle.

10. Crankshaft combustion engine, characterized in that it is equipped with an assembly according to one of the preceding claims.