FR2794185A1 - Compresseur a plateau incline, a deplacement variable - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un compresseur à plateau incliné à déplacement variable comprenant un arbre d'entraînement (110), un rotor (1), monté sur ledit arbre d'entraînement, et un plateau incliné (2) monté autour dudit arbre d'entraînement et entraîné en rotation synchrone avec ledit arbre d'entraînement par l'intermédiaire dudit rotor.Le compresseur comprend en outre un mécanisme à came (10), monté entre ledit rotor et ledit plateau incliné pour commander l'angle d'inclinaison dudit plateau incliné par rapport à un axe dudit arbre d'entraînement (110), ledit mécanisme à came comprenant une bille (7) disposée entre ledit rotor et ledit plateau incliné.
Description
COMPRESSEUR A PLATEAU INCLINE, A DEPLACEMENT VARIABLE
La présente invention concerne un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, et, plus particulièrement, un compresseur à plateau incliné à déplacement variable ayant une structure perfectionnée pour un mécanisme à came disposé entre un rotor et un plateau incliné dans le compresseur. Des compresseurs à plateau incliné à déplacement variable sont connus dans la technique antérieure et sont employés, par exemple, dans un cycle de réfrigération d'un système de climatisation pour véhicules. On décrira ci-après un compresseur à plateau incliné à déplacement variable connu en regard des figures 22 à 26. Sur la figure 22, un compresseur 100 à plateau incliné à déplacement variable comprend un bloc cylindre 103 formant le contour d'un carter de compresseur 102, et un carter avant 105 fermant une extrémité du bloc cylindre 103. Le bloc cylindre 103 comprend plusieurs alésages de cylindre 101. L'espace enfermé par le bloc cylindre 103 et le carter avant 105 forme une chambre d'arbre 104. Une culasse 107 est reliée à l'autre extrémité du bloc cylindre 103 par l'intermédiaire d'une soupape
plate 106.
Un arbre d'entraînement 110 s'étend de l'extérieur du carter avant 105 vers l'intérieur du bloc cylindre 103 en traversant une partie
de bossage 105a du carter avant 105 ainsi que la chambre d'arbre 104.
Une partie d'extrémité de l'arbre d'entrainement 110 est supportée de manière rotative par un palier 108 monté dans une partie de bossage i05a du carter avant 105. L'autre partie d'extrémité de l'arbre d'entraînement 110 est supportée de manière rotative par un palier 109 monté dans un orifice traversant 103a défini dans la partie centrale du bloc cylindre 103 et s'étendant dans la même direction que l'axe de l'arbre d'entraînement 110. Un élément d'étanchéité 147 est monté entre la partie de bossage 105a du carter avant 105 et l'arbre
d'entraînement i 10.
Un plateau incliné 112 est prévu autour de l'arbre d'entraînement , dans la chambre d'arbre 104. Le plateau incliné 112 est monté coulissant sur l'arbre d'entraînement 110 par l'intermédiaire d'un manchon cylindrique 111, et fixé de manière rotative au manchon 111 par l'intermédiaire d'une broche 11 lb et d'une ouverture 11 la (figure 23). Le plateau incliné 112 est entraîné en rotation synchrone avec
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l'arbre d'entraînement 110 par l'intermédiaire d'un rotor 116 fixé à l'arbre d'entraînement 110. Le plateau incliné 112 a un angle d'inclinaison variable. Un plateau oscillant 113 est prévu autour du plateau incliné 112. Le plateau oscillant 113 est supporté par le plateau incliné 112 par l'intermédiaire de paliers 141 et 142 de telle sorte que le plateau incliné 112 puisse effectuer une rotation par rapport au plateau oscillant 113. La rotation du plateau oscillant 113 est empêchée par un mécanisme anti-rotation 150. Le mécanisme anti- rotation 150 comprend un élément de guidage 144 s'étendant le long de l'arbre d'entraînement 110, dans la chambre d'arbre 104, et un élément de prise 143, monté sur la surface extérieure du plateau oscillant 113 pour venir en prise par coulissement avec l'élément de guidage 144. Un ressort 146 est monté autour de l'arbre d'entraînement 110 entre le plateau incliné 112 et le bloc cylindre 103. Le mouvement de rotation de l'arbre d'entraînement 110 est transformé en mouvement oscillant du plateau oscillant 113 par l'intermédiaire du rotor 116 et du plateau
incliné 112.
Un piston 114 est introduit dans chaque alésage de cylindre 101.
Le piston 114 est relié au plateau oscillant 113 par l'intermédiaire d'une tige de piston 115. Une partie d'extrémité sphérique 115a de la tige de piston 115 est logée dans une partie sphérique creuse 114a formée dans le piston 114. L'autre partie d'extrémité sphérique 115b de la tige de piston 115 est logée dans une partie sphérique creuse 113a formée
sur la surface latérale du plateau oscillant 113.
Le rotor 116 a un bras 116a s'étendant dans une direction radiale vers l'extérieur, à l'intérieur d'un plan qui contient l'axe de l'arbre d'entraînement 110 et un axe de pivotement 116b s'étendant dans une direction qui est perpendiculaire à la direction dans laquelle s'étend le bras 116a. Le rotor 116 est supporté de manière rotative sur une surface de paroi intérieure 105b du carter avant 105 par l'intermédiaire d'un palier à butée 145. Le plateau incliné 112 comprend une partie de manchon 112a dépassant vers le côté du rotor 116. Une fente 112b en prise avec l'axe de pivotement 116b est définie dans la partie de
manchon 112a.
Un embrayage électromagnétique 120 est monté autour de la partie de bossage 105a pour assurer/arrêter la transmission d'une force d'entraînement d'une source extérieure d'entraînement à l'arbre
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d'entraînement 110. L'embrayage électromagnétique 120 comprend un électro-aimant 123 disposé dans une poulie 122, qui est montée sur la partie de bossage 105a par l'intermédiaire d'un palier 121, un plateau d'embrayage 125 monté face à une surface d'extrémité de la poulie 122, et une fixation 126 pour fixer le plateau d'embrayage 125 à l'extrémité
de l'arbre d'entraînement 110.
Une plaque de soupape 106 est fixée entre le bloc cylindre 103 et la culasse 107. Une chambre d'échappement 132 et une chambre d'aspiration 133 sont définies respectivement dans la culasse 107 par une paroi extérieure 131a, une paroi de fond 131b et une paroi intérieure 131c. La chambre d'échappement 132 communique avec une ouverture d'échappement 134, qui est formée sur la paroi de la culasse 107, et avec une ouverture d'échappement 106a qui est formée sur la plaque de soupape 106. Une chambre d'aspiration 133 communique avec une ouverture d'aspiration 135 qui est formée sur la paroi de la culasse 107, et avec une ouverture d'aspiration 106b qui est formée sur la plaque de soupape 106. Une soupape d'aspiration (non représentée) est fixée sur l'ouverture d'aspiration 106b pour couvrir l'ouverture d'aspiration 106b. Une soupape d'échappement (non représentée) et un dispositif de retenue 106c sont fixés sur l'ouverture d'échappement 106a, dans la chambre d'échappement 132 pour couvrir l'ouverture d'échappement 106a. Une soupape de commande 117 est prévue entre la chambre d'arbre 104 et la chambre d'échappement 132. La soupape de commande de pression 117 ajuste l'angle d'inclinaison du plateau incliné 112 en réglant la pression dans la chambre d'arbre 104, et commande ainsi la course du piston 114. Ainsi, le déplacement du
compresseur est commandé par la soupape de commande 117.
Dans un compresseur à plateau incliné à déplacement variable de ce type, quand l'arbre d'entraînement 110 est entraîné en rotation, il entraîne le rotor 116 en rotation. Sous l'effet de la rotation du rotor 116, le plateau incliné 112 est soumis à une rotation autour de l'axe d'entraînement 110, comprenant un mouvement oscillant dans un plan qui contient l'axe de l'arbre d'entraînement 110. Le mouvement de rotation comprenant le mouvement oscillant du plateau incliné 112 est transformé en un mouvement oscillant du plateau oscillant 113 dans le plan contenant l'axe de l'arbre d'entraînement 110. Le mouvement oscillant du plateau oscillant 113 est transformé en un mouvement
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alternatif du piston 114 dans une direction parallèle à l'axe de l'arbre d'entraînement 110 par l'intermédiaire de la tige de piston 115. Quand le piston 114 se déplace de la position représentée sur la figure 22 vers une position située du côté de la chambre d'arbre (côté gauche), le fluide est aspiré, de l'ouverture d'aspiration 135 dans l'alésage de cylindre 101, à travers la chambre d'aspiration 133 et l'ouverture d'aspiration 106b. Ensuite, quand le piston 114 se déplace vers le côté culasse (côté droit), le fluide présent dans l'alésage de cylindre 101 est comprimé. Le fluide comprimé est évacué de l'alésage de cylindre 101, vers l'extérieur du compresseur, à travers l'ouverture d'échappement 106a, la chambre d'échappement 132 et l'ouverture d'échappement 134. La figure 23 représente une vue éclatée du mécanisme à came comprenant le rotor 116 et le plateau incliné 112, dans un compresseur 100. La figure 24 est une vue en plan du mécanisme à came de la figure 23, assemblé, et les 25 et 26 sont des vues en coupe du mécanisme à
came montrant les conditions de fonctionnement respectives.
Comme le montre la figure 23, le rotor 116 est fixé à l'arbre d'entraînement 110. Des broches 11lb sont introduites depuis l'intérieur du manchon 111 dans des directions opposées l'une à l'autre, comme l'indiquent les flèches, et pénètrent dans des orifices respectifs 112d, qui sont définis sur la surface intérieure de l'orifice traversant 112c, formé dans la partie centrale du plateau incliné 112. Une fois le manchon 111 fixé dans l'orifice traversant 112c du plateau incliné 112,
l'arbre d'entraînement 110 est introduit dans le manchon 111.
Comme l'indiquent les 23 et 24, une partie de manchon 112a du plateau incliné 112 est introduite entre des parties de bras 116a du rotor 116. Des rondelles 112e sont intercalées entre la partie de manchon 112a et les deux parties de bras 116a. Un axe de pivotement 116b est introduit à travers les orifices 116c formés dans les parties de bras 116a, les orifices des rondelles 112e et une fente 112b dans la partie de manchon 112a. Des circlips 116d sont prévus sur les deux parties d'extrémité de l'axe de pivotement 116b qui font saillie à travers
les orifices traversants 116c.
Dans le mécanisme à came 140 pour un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, le plateau incliné 112 et le rotor 116 sont reliés en introduisant l'axe de pivotement 116b dans la fente 112b,
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formée dans le plateau incliné 112 et dans des orifices 116c formés dans le rotor 116. L'axe de pivotement 116b peut être introduit à force dans les orifices pour empêcher un mouvement, ou peut être fixé en
employant des circlips 116d après l'introduction.
D'autre part, un mécanisme à came, ayant une relation inversée des positions de la fente et de l'orifice, est également connu. Dans ce type de mécanisme à came, un orifice est prévu du côté du plateau
incliné et une fente est prévue du côté du rotor.
La figure 25 représente la position d'angle minimal 0 min du mécanisme à came 140 de la figure 24, à savoir, une position correspondant à l'angle minimum entre l'axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement 110 et le plateau incliné 112. Dans cette position, le déplacement pour la compression d'un compresseur 100 à plateau incliné à déplacement variable est réduit au minimum. La figure 26 représente une position correspondant à l'angle de came maximal 0 max du mécanisme à came 140 de la figure 24, à savoir une position correspondant à l'angle maximum entre l'axe perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement 110 et le plateau incliné 112. Dans cette position, le déplacement pour la compression d'un compresseur 100 à
plateau incliné à déplacement variable est porté au maximum.
Il en résulte que, dans le mécanisme à came 140 connu pour un compresseur 100 à plateau incliné à déplacement variable, la force de rotation est reçue par la surface de contact entre les parties de bras
116a du rotor 116 et la partie de manchon 112a du plateau incliné 112.
La force réactive de compression est reçue par la ligne de contact entre la surface intérieure de la fente 112b de la partie de manchon 112a et la
surface extérieure de l'axe de pivotement 116b.
Mais, dans ce mécanisme à came 140 connu, le nombre de pièces, comme celles de la structure pour le montage à force de l'axe de pivotement 116b ou des circlips 116d, est élevé et l'assemblage est
complexe. Par conséquent, l'assemblage peut se faire incorrectement.
De plus, une gestion efficace des pièces et de l'assemblage est difficile.
En outre, un contrôle du tracé est nécessaire à l'usinage de la fente 112b, et son exécution n'est pas simple. D'ailleurs, étant donné le
grand nombre de pièces, le coût d'exécution est élevé.
En outre, puisqu'un bruit peut être créé pendant l'opération de compression du fait du jeu de la came dans le mécanisme à came 140,
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il faut une cale ou une meilleure qualité d'exécution des pièces pour
éviter ce bruit.
En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer une structure perfectionnée pour un mécanisme à came, dans un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, qui empêche un assemblage incorrect et facilite la gestion efficace de l'assemblage du
mécanisme à came.
Un autre objet de la présente invention est de proposer une structure perfectionnée pour un mécanisme à came dans un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, qui puisse faciliter l'exécution des pièces et diminuer le nombre des pièces du
mécanisme à came, en réduisant ainsi le coût de fabrication.
Encore un autre objet de la présente invention est de proposer une structure perfectionnée pour un mécanisme à came, dans un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, qui puisse absorber le jeu d'une came dans la structure sans installer de cale ou sans augmenter la qualité d'exécution des pièces, en réduisant donc
facilement le bruit généré pendant l'opération de compression.
Pour atteindre les objets précédents ainsi que d'autres objets, on propose un compresseur à plateau incliné à déplacement variable. Le compresseur à plateau incliné à déplacement variable comprend un arbre d'entraînement, un rotor monté sur l'arbre d'entraînement et un plateau incliné monté autour de l'arbre d'entraînement et entraîné en rotation synchrone avec l'arbre d'entraînement par l'intermédiaire du rotor. Le compresseur comprend un mécanisme à came, prévu entre le rotor et le plateau incliné pour commander l'angle d'inclinaison du plateau incliné par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement. Le mécanisme à came comprend une bille qui assure la liaison entre le
rotor et le plateau incliné.
Dans le compresseur à plateau incliné à déplacement variable, un orifice peut être défini dans l'un ou l'autre parmi le rotor et le plateau incliné. Une rainure peut être définie dans l'autre parmi le rotor et le plateau incliné. La bille peut être logée dans l'orifice et déplacée le long
de la rainure.
Dans le mécanisme à came présentant un orifice et une rainure de ce type, l'orifice peut avoir la forme d'un orifice hémisphérique et la
rainure peut être formée avec une section transversale semi-circulaire.
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Dans cette structure, le diamètre de la section transversale semi-
circulaire de la rainure peut être légèrement supérieur au diamètre de la bille. En variante, l'orifice peut avoir la forme d'un orifice cylindrique, et la rainure peut être formée avec une section transversale rectangulaire. Encore en variante, l'orifice peut avoir la forme d'un orifice conique, et la rainure peut être formée avec une section
transversale triangulaire.
Dans ces mécanismes à came, un orifice pour l'huile de lubrification peut être prévu dans un au moins parmi l'orifice et la rainure. En outre, les formes des orifices et des rainures peuvent être
combinées arbitrairement parmi les formes décrites ci-dessus.
Dans le mécanisme à came pour un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon l'invention, la transmission de la force d'entraînement et de la force réactive de compression entre le rotor et le plateau incliné ainsi que la commande de l'angle d'inclinaison du plateau incliné sont effectuées par le mécanisme à came formé par la bille, l'orifice contenant la bille, et la rainure le long de laquelle la bille se déplace. Puisqu'il n'est pas nécessaire d'employer d'axe de pivotement, comme dans le mécanisme à came connu, l'assemblage du mécanisme à came selon la présente invention est plus simple. Donc, un assemblage incorrect est exclu. En outre, la gestion de l'assemblage
peut être effectivement facilitée.
De plus, comme le nombre de pièces dans le mécanisme à came est réduit comparativement à celui du mécanisme connu, l'exécution des pièces peut être aisément facilitée et le coût de fabrication est réduit. En outre, dans le mécanisme à came selon la présente invention, puisque le jeu de la came peut être absorbé automatiquement par la structure et par le mouvement de la bille le long de la rainure, tout bruit créé pendant l'opération de compression peut être réduit. En outre, étant donné que la bille effectue un mouvement de roulement pendant le changement de l'angle de la came (c'est-à-dire de l'angle d'inclinaison du plateau incliné), la résistance peut être très faible et le
déplacement du compresseur est commandé régulièrement.
D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention seront
compris à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de
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réalisation préféré de l'invention en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came représenté sur la figure 1, montrant un procédé d'assemblage du mécanisme à came; la figure 3 est une vue en plan du mécanisme à came représenté sur la figure 1, à l'état assemblé; la figure 4 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came représenté sur la figure 1, montrant une phase du fonctionnement du mécanisme; la figure 5 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came représenté sur la figure 1, montrant une autre phase du fonctionnement du mécanisme; la figure 6 est une vue en coupe d'une partie du mécanisme à came représenté sur la figure 1, montrant la bille en prise avec un orifice et une rainure dans un état non chargé; la figure 7 est une vue en coupe d'une partie du mécanisme à came représenté sur la figure 1, montrant la bille en prise avec l'orifice et la rainure dans un état en charge; la figure 8 est une vue en plan éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure 9 est une vue en plan du mécanisme à came représenté sur la figure 8, montrant ce mécanisme à l'état assemblé; la figure 10 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came représenté sur la figure 8, montrant une phase du fonctionnement du mécanisme; la figure 11 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came représenté sur la figure 8, montrant une autre phase du fonctionnement du mécanisme; la figure 12 est une vue en plan éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un troisième mode de réalisation de la présente invention;
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la figure 13 est une vue en plan éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; la figure 14 est une vue en plan éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un cinquième mode de réalisation de la présente invention la figure 15 est une vue en plan du mécanisme à came, représenté sur la figure 14, le montrant à l'état assemblé; la figure 16 est une vue en plan éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un sixième mode de réalisation de la présente invention; la figure 17 est une vue en plan du mécanisme à came représenté sur la figure 16, le montrant à l'état assemblé; la figure 18 est une vue en coupe verticale d'un mécanisme à came selon la présente invention montrant le même état de fonctionnement que sur la figure 10; les figures 19A à 19D sont des vues en coupe transversale des cotés rotor de différents mécanismes à came selon la présente invention, vues le long de la ligne B-B de la figure 18; les figures 20A à 20D sont des vues en coupe transversale des côtés plateau incliné de différents mécanismes à came selon la présente invention, vues le long de la ligne B-B de la figure 18; la figure 21 est une vue en coupe transversale d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un septième mode de réalisation de la présente invention; la figure 22 est une vue en coupe verticale d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable connu; la figure 23 est une vue en perspective éclatée d'un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable, représenté sur la figure 22; la figure 24 est une vue en plan du mécanisme à came, représenté sur la figure 23; la figure 25 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came, représenté sur la figure 24 montrant une phase du fonctionnement du mécanisme; et
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la figure 26 est une vue en coupe verticale du mécanisme à came, représenté sur la figure 24, montrant une phase du fonctionnement du mécanisme. Un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la présente invention a une structure similaire à celle du compresseur connu, représenté sur la figure 22, à l'exception du mécanisme à came perfectionné. Donc, pour les modes de réalisation de la présente invention décrits ci-dessous, les explications concerneront uniquement
leurs mécanismes à came respectifs.
Un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un premier mode de réalisation de la présente invention est représenté sur les figures 1 à 7. Sur la figure 1, un mécanisme à came 10 selon un premier mode de réalisation de la présente invention comprend un rotor 1 fixé à l'arbre d'entraînement 110, et un plateau incliné 2 monté sur l'arbre d'entraînement 110 en une position proche du rotor 1. Deux parties de bras 3 formées dans le rotor 1 s'étendent dans la même direction, c'est-à-dire en faisant un angle prédéterminé par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement 110. Un orifice hémisphérique 4 est défini sur la surface latérale extérieure de la partie extrême de chaque partie de bras 3. Deux parties saillantes 5 formées sur une face du plateau incliné 2 s'étendent dans la même direction, c'est-à-dire en faisant un angle prédéterminé par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement 110. Deux rainures 6, ayant chacune une section transversale semi-circulaire, sont définies sur les surfaces latérales intérieures des parties saillantes respectives 5, qui se font face. Les
deux rainures 6 s'étendent dans la même direction.
En référence à la figure 2, une bille 7 est disposée dans chaque orifice 4 de chaque partie de bras 3 du rotor 1. Dans un état o l'arbre d'entraînement 110 est introduit à travers un orifice traversant 8 du plateau incliné 2, la partie de chaque bille 7 qui fait saillie hors de chaque orifice 4 est introduite dans chaque rainure 6 depuis l'extrémité de la rainure 6. Comme l'indique la figure 3, chaque partie de bras 3 et chaque partie saillante 5 viennent en prise entre elles par l'intermédiaire des billes 7 disposées dans les orifices 4 et les rainures 6. Par conséquent, le rotor 1 et le plateau incliné 2 viennent en prise
entre eux dans la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement 110.
L'assemblage du mécanisme à came 10 est alors terminé.
On expliquera à présent le fonctionnement du mécanisme à came 10. Comme l'indique la figure 4, un circlip 9 est fixé sur l'arbre d'entraînement 110, dans un état o l'angle de came est minimum, et le circlip 9 est amené en contact avec la face du plateau incliné 2, opposée à la face qui porte les parties saillantes 5. De ce fait, le plateau incliné 2 est positionné par le circlip 9 pour faire un angle de came minimal 0 min, et chaque bille 7 est maintenue dans la rainure 6 respective, dans
cette position.
Comme l'indique la figure 5, quand l'angle de came est l'angle maximal 0 max, la surface périphérique de l'arbre d'entraînement 110 vient en contact avec la surface intérieure d'une partie de l'orifice traversant 8 du plateau incliné 2, en régulant ainsi l'angle maximal de came 0 max. Dans cette position également, chaque bille 7 est maintenue dans la rainure respective 6, dans une position proche de
l'arbre d'entraînement 110.
Bien que le plateau incliné 2 soit supporté sur l'arbre d'entraînement 110 par l'intermédiaire d'un orifice 8 ayant une forme de selle, dans ce premier mode de réalisation, un mécanisme support employant un manchon tel qu'il est représenté sur la figure 22 peut être
employé.
Comme l'indique la figure 5, quand le plateau incliné 2 s'incline, la bille 7 se déplace le long de la rainure 6 ayant une section transversale semi-circulaire. Donc, le plateau incliné 2 s'incline quand s'effectue un mouvement de came, dont le point mort haut est déterminé en une position constante par la position de la rainure 6 et le support de la partie centrale. Si le diamètre de la rainure 6 ayant une section transversale semi-circulaire et le diamètre de l'orifice 4 sont spécifiés pour être légèrement supérieurs au diamètre de la bille 7, la bille 7 peut se déplacer légèrement même dans la condition d'ajustement. Donc, quand le mécanisme à came 10 reçoit une force de rotation ou une force réactive de compression, la bille 7 peut venir en contact étroit avec, à la fois, le plateau incliné 2 et le rotor 1. Par conséquent, du jeu entre ces pièces peut être bien absorbé, et un bruit créé par une vibration quelconque peut être réduit. Ainsi, la transmission d'une force entre le rotor 1 et le plateau incliné 2 peut être effectuée régulièrement par le mécanisme de prise comportant une bille
7 introduite à la fois dans l'orifice 4 et dans la rainure 6.
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Les figures 6 et 7 représentent les états de liaison entre l'orifice hémisphérique 4 du rotor 1 et la rainure à section droite semi- circulaire 6 du plateau incliné 2. La figure 6 représente un état non chargé et la
figure 7 un état en charge.
En référence à la figure 6, le rayon R de l'orifice hémisphérique 4 et de la rainure à section transversale semi-circulaire 6 est spécifié pour être légèrement supérieur au rayon r de la bille 7 (R>r). Quand le plateau incliné 2 et le rotor 1 sont assemblés, un jeu 19 s'établit entre les surfaces intérieures de l'orifice 4 et de la rainure 6 et la surface de la bille 7. Dans cette condition, comme la bille 7 est indépendante des surfaces intérieures respectives de l'orifice 4 et de la rainure 6, elle peut
se déplacer librement dans l'espace formé par l'orifice 4 et la rainure 6.
En référence à la figure 7, la force de rotation Ft représentée par la flèche 17a est appliquée, depuis la partie supérieure de la figure, et la force réactive de compression Fp représentée par la flèche 1 7b est appliquée depuis le côté droit de la figure. Quand ces deux forces Ft et Fp sont reçues, et du fait que la bille 7 peut se déplacer comme cela a été expliqué ci-dessus, elle vient en contact avec, à la fois, l'orifice 4 et la rainure 6 dans les parties A indiquées sur la figure. Dans une telle condition, le jeu 19, décrit ci-dessus devient nul, et en même temps, la
résistance diminue. Les figures 8 à 11 représentent un mécanisme à came d'un compresseur à
plateau incliné à déplacement variable, selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Comme l'indique la figure 8, dans ce mode de réalisation, bien que le rotor 11 et le plateau incliné 12 soient prévus dans le mécanisme à came 20, la relation de position entre l'orifice et la rainure formés sur ces pièces est inversée par rapport à celle du premier mode de réalisation. Deux parties saillantes 13 sont prévues sur le rotor 11 pour s'étendre dans la même direction, et des rainures 14 sont définies sur les surfaces intérieures des parties saillantes 13 qui se font face. Deux parties de bras 15 sont prévues sur le plateau incliné 12, et des orifices hémisphériques 16 sont définis sur les surfaces latérales extérieures des parties de bras respectives 15. Une bille 7 est introduite dans chaque orifice 16. La partie de la bille 7 dépassant de l'orifice 16 est introduite dans une rainure 14. Donc, le rotor 11 et le plateau incliné 12 viennent en prise entre eux par l'intermédiaire des billes 7
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introduites dans des orifices respectifs 16 et des rainures 14
respectives. La figure 9 représente l'état d'assemblage terminé.
La figure 10 représente la position pour laquelle l'angle de came du mécanisme de came 20 est minimal. Dans cette position, la bille 7 se trouve dans une position proche de l'arbre d'entraînement 110 dans la rainure 14. Dans la partie centrale du plateau incliné 12, un orifice traversant 18 est prévu pour s'étendre le long de l'axe de l'arbre d'entraînement 110. L'orifice traversant 18 a une première surface intérieure 18a et une seconde surface intérieure 18b, inclinée d'un angle aigu par rapport à la première surface intérieure 18a. Dans la position représentée sur la figure 10, l'angle minimal de came peut être réglé en amenant un circlip 19b en contact avec une face du plateau incliné 12. La première surface intérieure 18a est légèrement inclinée par rapport à la surface périphérique de l'arbre d'entraînement 110, car il peut être nécessaire de spécifier l'angle de la première surface intérieure 18a à une valeur inférieure à l'angle minimal de came pour permettre l'assemblage du rotor 11 et du plateau incliné 12. Donc, cette première surface intérieure 18a n'est pas employée pour établir l'angle
de came.
La figure 11 représente la position pour laquelle l'angle de came du mécanisme de came 20 est maximal. Dans cette position, la bille 7 se trouve dans la position la plus éloignée de l'arbre d'entraînement 110. La figure 12 représente un mécanisme de came d'un compresseur à plateau incliné, à déplacement variable, selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 12, une seule partie de bras 23 est prévue sur le rotor 21 du mécanisme de came 30. Des rainures 24 ayant chacune une section transversale semi-circulaire sont définies symétriquement sur les surfaces latérales extérieures respectives de la partie de bras 23. Deux parties saillantes 25 sont prévues sur le plateau incliné 22. Des orifices 26, ayant chacun une forme hémisphérique, sont définis symétriquement sur les surfaces latérales intérieures respectives des parties saillantes 25. Quand le mécanisme à came 30 est assemblé, après l'introduction des billes 7 dans les orifices respectifs 26, les parties des billes 7 qui dépassent des orifices 26 sont introduites dans des rainures respectives 24. Les billes 7 viennent en prise à la fois avec les orifices 26 et avec les rainures 24, mettant ainsi en prise le
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rotor 21 et le plateau incliné 22 dans la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement. Dans ce mode de réalisation, bien que la partie de bras 23 du rotor 21 soit unique, le fonctionnement peut être sensiblement le
même que celui d'un mécanisme ayant une pluralité de parties de bras.
Donc, dans le mécanisme à came 30 selon ce troisième mode de réalisation, sensiblement les mêmes avantages que ceux des premier et
deuxième modes de réalisation peuvent être obtenus.
La figure 13 représente un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 13, un mécanisme à came 40 comprend un rotor 31 et un plateau incliné 32. Deux parties de bras 33 formées sur le rotor 31 s'étendent dans la même direction. Des orifices hémisphériques 34 sont définis sur les surfaces latérales intérieures des parties de bras respectives 33, qui se font face. Une unique partie saillante 35 est prévue sur le plateau incliné 32. Des rainures 36 ayant chacune une section transversale semi-circulaire sont définies sur les
surfaces latérales extérieures respectives des parties saillantes 35.
Quand le mécanisme à came 40 est assemblé, après l'introduction des billes 7 dans les orifices respectifs 34, les parties des billes 7 qui dépassent des orifices 34 sont introduites dans les rainures respectives 36. Les billes 7 viennent en prise à la fois avec les orifices 34 et avec les rainures 36, mettant ainsi en prise le rotor 31 et le plateau incliné 32 dans la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement. Dans ce mode de réalisation, bien que la partie saillante 35 soit unique, une pluralité de parties saillantes peut être prévue sur le plateau incliné 32. Dans le mécanisme à came 40 selon ce quatrième mode de réalisation de l'invention, sensiblement les mêmes avantages que ceux des premier à
troisième modes de réalisation de l'invention peuvent être obtenus.
Les figures 14 et 15 représentent un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 14, un
mécanisme à came 50 comprend un rotor 41 et un plateau incliné 42.
Une unique partie de bras 43 est prévue sur le rotor 41. Une rainure 44 ayant une section transversale semi-circulaire est définie sur une surface latérale de la partie de bras 43 qui est la surface la plus éloignée de l'axe central 47 du rotor 41. Deux parties saillantes 45
formées sur le plateau incliné 42 s'étendent le long de l'axe central 47.
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Un orifice sphérique 46 est défini sur la surface latérale intérieure de l'une des parties saillantes 45. Quand le mécanisme à came 50 est assemblé, après l'introduction de la bille 7 dans l'orifice 46 défini sur l'une des parties saillantes 45, la partie de bras 43 est introduite entre les deux parties saillantes 45 de façon que la partie de bille 7 qui dépasse de l'orifice 46 soit introduite dans la rainure 44. La bille 7 vient en prise à la fois avec l'orifice 46 et avec la rainure 44, en mettant ainsi en prise le rotor 41 et le plateau incliné 42 dans la direction de l'axe de l'arbre d'entrainement. La figure 15 montre le mécanisme à came 50 à l'état assemblé. Bien qu'une partie de bras 43 soit prévue dans une position excentrique par rapport à l'axe central 47 et que des parties saillantes respectives 45 soient prévues dans des positions non symétriques par rapport à l'axe central 47, une partie de bras 43 peut être prévue dans une position de l'axe central 47 et des parties en saillie respectives 45 peuvent être prévues en des positions symétriques par rapport à l'axe central 47. Dans le mécanisme à came 50 selon ce cinquième mode de réalisation, sensiblement les mêmes avantages que ceux des premier à quatrième modes de réalisation peuvent être obtenus. Les figures 16 et 17 représentent un mécanisme à came d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un sixième mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 16, un
mécanisme à came 60 comprend un rotor 51 et un plateau incliné 52.
Deux parties de bras 53 sont prévues sur le rotor 51. Des orifices traversants 54 sont définis sur les parties de bras respectives 53 pour
s'étendre dans la même direction, en des positions correspondantes.
Trois parties saillantes 55 sont formées sur le plateau incliné 52. Des rainures 56 ayant chacune une section transversale semi-circulaire sont définies sur les surfaces latérales respectives des parties saillantes respectives 55 qui se font face. Quand le mécanisme à came 60 est assemblé, après l'introduction des billes 7 dans les orifices traversants respectifs 54 définis sur les parties de bras respectives 53, les parties saillantes respectives 55 sont déplacées entre les parties de bras 53 et vers les positions extérieures des parties de bras 53 de manière à ce que les parties des billes 7 qui dépassent des orifices 54 soient introduites dans les rainures 56. Les billes 7 viennent en prise à la fois avec les orifices 54 et avec les rainures 56, mettant ainsi en prise le rotor 51 et
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le plateau incliné 52 dans la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement.
La figure 17 montre le mécanisme à came à l'état assemblé. Dans le mécanisme à came 60 selon ce sixième mode de réalisation, sensiblement les mêmes avantages que ceux des premier à cinquième modes de réalisation peuvent être obtenus. Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus, différentes formes peuvent être employées pour un orifice contenant une bille et pour une rainure venant en prise avec la bille. La figure 18 représente un mécanisme à came selon la présente invention dans le même état que celui de la figure 10. Les figures 19A à 19D et les figures 20A à 20D sont des vues en coupe transversale, considérées le long de la ligne B-B de la figure 18. Les figures 19A à 19D représentent différentes formes d'un profil de rotor et les figures 20A à 20D représentent différentes
formes d'un profil de plateau incliné.
La figure 19A représente une rainure 14, ayant une section transversale semi-circulaire qui est formée sur une partie de bras 13 du rotor 11 du deuxième mode de réalisation. La figure 20A représente un orifice sphérique 16 formé sur une partie saillante 15 du plateau incliné 12 du deuxième mode réalisation. Les figures 19B et 20B montrent une première modification du mécanisme de came représenté sur les figures 19A et 20A. Sur la figure 19B, une rainure 61 formée sur une partie de bras 13 du rotor 11 a une section transversale rectangulaire. Sur la figure 20B, un orifice 65 formé sur la partie saillante 15 du plateau incliné 12 a une forme cylindrique. Les figures 19C et 20C montrent une deuxième modification du mécanisme à came représenté sur les figures 19A et 20A. Sur la figure 19C, une rainure 62 formée sur une
partie de bras 13 du rotor 11 a une section transversale triangulaire.
Sur la figure 20C, l'orifice 66 formé sur une partie saillante 15 du plateau incliné 12 a une forme conique. Les figures 19D et 20D représentent une troisième modification du mécanisme à came représenté sur les figures 19A et 20A. Sur la figure 19C, un orifice pour huile de lubrification 63 est défini dans la partie de bras 13 du rotor 11 pour communiquer avec une rainure triangulaire 62. Sur la figure 20D, un orifice pour huile de lubrification 67 est défini sur la partie inférieure de l'orifice conique 66 pour communiquer avec l'orifice
conique 66. Différentes modifications peuvent donc être employées.
1 7 2794185
Bien que les modifications décrites ci-dessus aient été expliquées comme étant des modifications du second mode de réalisation, elles peuvent s'appliquer à d'autres modes de réalisation et en particulier à un septième mode de réalisation décrit plus loin. En outre, dans l'invention, les formes de la rainure et de l'orifice ne sont pas limitées aux formes circulaire, sphérique, rectangulaire, triangulaire et conique décrites ci-dessus. D'autres formes, telles que polygonale et ovale, qui peuvent retenir une bille ou venir en prise avec elle, peuvent être employées. La figure 21 représente un mécanisme d'un compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon un septième mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 21, le mécanisme à came 70 comprend un rotor 71 et un plateau incliné 72. Une unique partie de bras 73 est prévue sur la partie centrale du rotor 71. Un orifice traversant 74 est défini sur la partie de bras 73 pour s'étendre dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle la partie de bras 73 dépasse. Deux parties saillantes 75 sont formées sur le plateau incliné 72. Des rainures 76 ayant chacune une section transversale arquée sont définies sur les surfaces latérales intérieures respectives de la partie saillante 75 qui se font face. Quand le mécanisme à came 70 est assemblé, après l'introduction de la bille 7 dans l'orifice traversant 74 du rotor 71, les deux parties, supérieure et inférieure de la bille 7 qui dépassent de l'orifice 74 sont introduites dans des rainures respectives 76. La bille 7 vient en prise à la fois avec l'orifice 74 et avec les rainures 76, mettant ainsi en prise le rotor 71 et le plateau incliné 72 dans la direction de l'axe de l'arbre d'entraînement. Dans le mécanisme à came 70 selon ce septième mode de réalisation, sensiblement les mêmes avantages que ceux des premier à sixième
modes de réalisation peuvent être obtenus.
Bien que les modes de réalisation décrits ci-dessus aient été expliqués en considérant un compresseur à plateau incliné à déplacement variable ayant un plateau incliné et un plateau oscillant, l'invention peut être appliquée à un compresseur à plateau incliné à déplacement variable qui n'a pas de plateau oscillant. Dans un compresseur de ce type, la force venant du plateau incliné peut être transmise à des tiges de piston et à des pistons, par exemple, par l'intermédiaire d'un mécanisme à patin. Par exemple, un patin peut être
18 2794185
prévu sur une extrémité de chaque tige de piston, et le patin peut venir en prise par coulissement avec le plateau incliné rotatif. Le mécanisme à came, disposé entre un rotor et un plateau incliné selon l'invention peut être appliqué à ce type de compresseur, et également de la même manière aux modes de réalisation ci-dessus. Bien que plusieurs modes de réalisation de la présente invention aient été décrits en détail ici, l'objet de la présente invention ne se limite pas à cela. L'homme du métier saura leur apporter différentes
modifications sans sortir du cadre de l'invention.
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Claims (7)
1. Compresseur (100) à plateau incliné à déplacement variable comprenant un arbre d'entraînement (110), un rotor (1; 11; 21; 31; 41; 51; 71) monté sur ledit arbre d'entraînement (110), et un plateau incliné (2; 12; 22; 32; 42; 52; 72) monté autour dudit arbre d'entraînement et entraîné en rotation synchrone avec ledit arbre d'entrainement par l'intermédiaire dudit rotor, caractérisé en ce qu'il comprend: un mécanisme à came (10; 20; 30; 40; 50; 60; 70) monté entre ledit rotor et ledit plateau incliné pour commander un angle d'inclinaison dudit plateau incliné par rapport à l'axe dudit arbre d'entraînement (110), ledit mécanisme à came comprenant une bille (7)
disposée entre ledit rotor et ledit plateau incline.
2. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un orifice (4; 16; 24; 34; 46; 54; 74) est défini dans un parmi ledit rotor et ledit plateau incliné, une rainure (6; 14; 26; 36; 44; 56; 76) est définie sur l'autre parmi le rotor et le plateau incliné, ladite bille (7) étant contenue dans ledit orifice et comportant une portion qui se déplace le long de ladite rainure.
3. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit orifice a une forme
hémisphérique et ladite rainure a une section transversale semi-
circulaire.
4. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 3, caractérisé en ce que le diamètre de ladite section transversale semi-circulaire de ladite rainure est légèrement plus grand
que le diamètre de ladite bille (7).
5. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit orifice a une forme
cylindrique et ladite rainure a une section transversale rectangulaire.
6. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit orifice a une forme d'un
orifice conique et ladite rainure a une section transversale triangulaire.
7. Compresseur à plateau incliné à déplacement variable selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un orifice pour huile de
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lubrification est prévu dans au moins un parmi ledit orifice et ladite rainure.
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