Brevet FR2312664A1 — publié le 19761224

On sait que pour répartir le courant haute tension sur les différentes bougies d'allumage d'un moteur à combustion interne, en particulier pour véhicule automobile, on utilise un distributeur d'allumage dont l'arbre est entraîné par le moteur du véhicule, ledit arbre portant un doigt de distribution qui alimente successivement en courant haute tension des plots reliés électriquement à chacune des bougies d'allumage du moteur.Une extrémité de l'arbre du distributeur est disposée à l'intérieur d'un manchon solidaire du carter dudit distributeur, ladite extrémité dépassant à l'extérieur du manchon étant reliée à un moyen d'entratnement destiné à conférer à l'arbre du distributeur la rotation d'un organe du moteur. I1 est clair que la fixation extérieure du distributeur d'allumage ne permet pas de positionner l'axe de l'arbre de distributeur de façon précise par rapport d l'organe de commande du moteur.Etant donné que le moyen d'entratnement associé à l'arbre du distributeur est nécessairement positionné par rapport à l'organe de commande, qui coopère avec lui, il en résulte qu'habituellement il n'y a pas alignement entre l'arbre du distributeur d'une part et le moyen d'entraSnament qui lui est associé d'autre part. Pour pallier aux inconvénients de cette absence d'alignement, il est connu de réaliser la liaison entre le moyen d'en tratriement et l'arbre de distributeur au moyen d'une fourchette solidaire du moyen d'entratnement et articulée autour d'un axe porté par la partie inférieure de l'arbre du distributeur : on ménage un jeu entre les branches de la fourchette et l'arbre du distributeur, pour que cette liaison fonctionne à la manière d'un cardan.Le principe mame de cette liaison conduit à un mouvement relatif de la fourchette par rapport à son axe d'articulation et par rapport à l'arbre du distributeur de sorte qu'au cours du fonctionnement l'alésage, par lequel l'axe d'articulation traverse les deux branches de la fourchette, subit une usure avec ovalisation, ce qui provoque un jeu angulaire de plus en plus grand entre le moyen d'entratnement et l'arbre de distributeur. L'existence de ce jeu angulaire implique que le calage de l'allumage ne peut titre établi et maintenu de façon précise, ce qui est une cause de diminution de rendement du moteur.De plus, étant donné qu'il existe un jeu angulaire, ltentratnement de l'arbre du distributeur s'effectue en générant des bruits et des vibrations qu'il serait opportun de supprimer. On a déjà proposé de remplacer le type de liaison ci-dessus défini entre le moyen d'entratnement et l'arbre de distributeur par une articulation à cardan de type classique mais cette méthode conduit à une élévation importante du prix de revient et ne peut donc tre envisagée sur le plan pratique. La présente invention a pour but de décrire un distributeur d'allumage dont l'arbre est associé à un moyen d'entratnement perfectionné évitant tout jeu dans sa zone de liaison avec ledit arbre et supportant néanmoins les effets d'un désalignement éventuel entre l'axe de l'arbre du distributeur et l'axe du moyen d'entrainement qui coopère avec l'organe de commande du moteur. Ce moyen d'entratnement, de faible prix de revient, permet d'éviter toute imprécision quant au calage d'allumage de sorte que le moteur peut titre maintenu à un rendement optimum grace à un réglage précis du décalage d'allumage. Par ailleurs, l'absence de tout jeu évite la production de vibrations et de bruits inopportuns.Enfin, le nouveau moyen d'entratnement selon l'invention permet de diminuer la tolérance sur les cotes du moyen d'entrainement. La présente invention a pour objet le produit industriel nouveau que constitue un distributeur d'allumage comportant un arbre de distributeur dont l'extrémité d'entratnement est associée à un moyen d'entratnement commandé par un organe du moteur, caractérisé par le fait que le moyen d'entratnement est constitué par une tige de flexion dont une extrémité est liée à l'extrémité d'entratnement de l'arbre du distributeur et dont l'autre extrémité est liée à un moyen de liaison associé à l'organe de commande du moteur qui confère le mouvement de rotation à l'arbre du distributeur. Dans un mode préféré de réalisation, la liaison entre la tige de flexion et l'arbre du distributeur s'effectue par emmanchement à force d'une extrémité de la tige de flexion dans un alésage sensiblement axial prévu dans l'extrémité d'entratnement de l'arbre du distributeur; le moyen de liaison disposé à celle des extrémités de la tige de flexion gui n'est pas liée à l'arbre du distributeur, est une roue dentée, l'organe de commande du moteur étant un manchon denté intérieurement complémentaire; la solidarisation entre la roue dentée et la tige de flexion s'effectue par emmanchement à force de la tige de flexion dans un alésage sensiblement axial prévu dans ladite roue; la surface extérieure de la tige de flexion comporte, au moins dans les zones où elle est solidaire de l'arbre du distributeur et/ou de sa roue dentée associée, des saillies anguleuses; la tige de flexion a une section circulaire, les saillies anguleuses de ses extrémités étant constituées par au moins deux cannelures, réalisées par exemple par moletage; la tige de flexion a une section polygonale sur toute sa longueur, les saillies d'extrémité étant constituées par les arttes du polygone; le polygone définissant la section de la tige est un polygone régulier ayant, de préférence, un nombre de cotés supérieur à quatre; la tige de flexion est réalisée en acier; l'extrêmité de la tige de flexion, qui est emmanchée à force dans l'arbre du distributeur ou dans la roue dentée est durcie par un traitement approprié, les parois de l'alésage d'emmanchement n'ayant pas subi de traitement de durcissement; on peut également prévoir que les parois de 1 'alé- sage d'emmanchement, dans lequel pénètre à force l'une des extrémités de la tige de flexion, subissent avant emmanchement un traitement de durcissement, l'extrémité correspondante de la tige de flexion ne subissant alors aucun traitement de durcissementi la tige de flexion subit un traitement de durcissement à ses extrémités sur une longueur plus courte que la longueur emmanchée dans l'arbre du distributeur ou dans le moyen de liaison; l'entrée de l'alésage d'emmanchement pratiqué dans l'arbre du distributeur aune forme tronconique; dans le cas d'une tige de flexion à section circulaire ou polygonale régulière, le diamètre de la section ou du cercle circonscrit au polygone de section est compris entre 1/5ème et 1/20ème de la longueur de la tige de flexion mesurée entre les zones d'emmanchement des deux extrémités. La présente invention a également pour objet un procédé de mise en place du moyen d'entratnement du distributeur selon l'in- vention, dans le cas où la tige de flexion est emmanchée à force dans un alésage correspondant à l'une au moins de ses deux extrémités. Ce procédé est caractérisé par le fait que l'on effectue 1'emmanchement à force de la tige de flexion dans l'alésage correspondant en faisant agir la presse d'emmanchement, jusqu'à ce que la distance désirée entre la collerette, par laquelle le distributeur prend appui sur le bloc-moteur, et l'extrémité de la roue dentée associée à la tige de flexion, soit atteinte. Dans un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, utilisable dans le cas où la tige de flexion est associée à une roue dentée dans laquelle elle est emmanchée à force, 1'emmanchement de la tige de flexion dans la roue dentée s'effectue en disposant une ébauche de roue dans un conformateur formant moule ayant les dimensions exactes de la roue dentée désirée, le moule étant avantageusement constitué par un manchon denté intérieurement identique à celui avec lequel la roue dentée est amenée à coopérer, et en emmanchant la tige de flexion dans l'alésage central de l'ébauche de façon à forcer si nécessaire la matière de l'ébauche contre les parois du conformateur. On conçoit que le distributeur d'allumage selon l'invention ne présente, même après un long temps de fonctionnement, aucun jeu entre son moyen d'entratnement et son arbre de distributeur. On peut donc ainsi éviter toute imprécision sur le calage d'allumage et assurer un bon réglage du moteur même après des temps de fonctionnement importants. Par ailleurs, il ne se produit au fonctionnement aucun bruit ou vibration dA à la liaison entre le moyen d'entratnement et l'arbre de distributeur. S'il existe un désalignement entre l'axe de l'arbre du distributeur selon le mode préféré de réalisation ci-dessus défini et l'axe du moyen d'entratnement qui coopère avec l'organe de commande du moteur, la tige de flexion supporte l'effet du désalignement par des flexions alternées se produisant à chaque tour de rotation de l'arbre du distributeur.La tenue de la tige de flexion aux flexions alternées qu'elle subit est d'autant meilleure que sa section se rapproche plus d'un cercle : c'est pourquoi on préfère, selon l'invention, donner à la tige de flexion une section circulaire ou polygonale régulière en adoptant un polygone ayant un nombre de cotés suffisant.Le fait que les extrémités de la tige de flexion comportent des saillies permet d'assurer une solidarisation parfaite entre ladite tige de flexion et l'alésage où elle est erirnanchée. La tige de flexion peut être obtenue par découpage d'une barre ou d'un profilé métallique sans qu'il soit nécessaire de définir avec précision la longueur découpée, puisque l'on règle la distance entre la collerette d'appui du distributeur et 1 moyen d'entratnement au moment de l'emmanchement à force de la tige de flexion a' l'une au moins de ses extrémités. On peut enfin fabriquer ébauche de la roue dentée qui est associée à la tige de flexion avec des tolérances plus larges, puisqu'au moment de l'emmanchement c la tige de flexion dans ladite roue, on réalise un moulage précis de la roue dans le conformateur où il est placé. Pour mieux faire comprendre l'objet de 1'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente, partiellement en élévation et partiellement en coupe axiale, un distributeur d'allumage selon l'invention; - la figure 2 représente une coupe selon II - TI de la figure 1. En se référant au dessin, on voit que l'on a désigné par 1 dans son ensemble, le carter du distributeur d'allumage selon l'invention, ledit carter étant surmonté à sa partie supérieure par un chapeau de distributeur 2. La partie inférieure du carter 1 est constituée par un manchon 3, qui entoure la partie inférieure de l'arbre 4 du distributeur. L'arbre 4 peut tourillonner dans le manchon 3 grace à des paliers auto-lubrifiants 5 disposés à la partie inférieure et à la partie supérieure du manchon 3. Le manchon 3 comporte extérieurement une collerette d'appui 6 dont la bordure inférieure 6a vient reposer sur une portée correspondante (non représentée) du bloc-moteur.A la partie inférieure de l'arbre 4, on a pratiqué un alésage 7 dans lequel est emmanchée à force l'une des extrémités d'une tige de flexion 8, dont l'autre extrémité est emmanchée à force dans une roue dentée 9. La tige de flexion 8 a une longueur totale de 80 mm. Sa section droite est un hexagone régulier, dont le cercle circonscrit a un diamètre de 5 mm. La tige de flexion 3 est découpée dans une barre d'acier mi-dur ayant le profil correspondant; elle est durcie à ses deux extrémités par un traitement approprié sur une longueur inférieure de 2 mm à celle qui est emmanchée dans la roue dentée 9 et dans l'arbre 4 du distributeur. L'arbre de distributeur 4 est réalisé en acier mi-dur traité en surface au niveau des coussinets 5; les parois de l'alésage 7 ne sont pas traitées.La partie inférieure 7a de l'alésage 7 a une forme conique qui facilite l'introduction de la tige de flexion 8 dans l'alésage 7 au moment de l'emmanchement à force. ita longueur d'emmanchement à force de la tige 8 dans l'alésage central, que l'on prévoit dans l'ébauche de la roue dentée 9, est plus faible que la hauteur de cette roue. Pour réaliser l'assemblage de la tige de flexion 8 et de la roue 9 avec l'arbre 4 de l'allumeur, on utilise une presse d'emmanchement et l'on réalise simultanément l'emmanchement à force de la tige de flexion 8 à ses deux extrémités, Pour cette opération, on dispose l'ébauche de roue 9 dans un conformateur formant moule.Le diamètre intérieur de l'alésage prévu dans l'ébauche de la roue est légèrement inférieur au diamètre de la tige de flexion; au cours de l'emmanchement à force, la tige de flexion ô effectue un brochage dans l'alésage où elle s'enfonce, ce qui permet d'assurer parfaitement la solidarisation en rotation de l'arbre 4, de la tige de flexion 8 et de l'engrenage 9; la matière de l'ébauche de la roue est forcée contre les parois du conformateur ce qui amène les dents de la roue au. dimensions exactes que l'on désire. Le mouvement d'emmanchement à force est effectué jusqu' ce que l'on atteigne,de façon précise, la distance désirée entre l'extrémité inférieure de la roue 9 et la bordure 6a de la collerette 6, cette distance étant par exemple, dans la réalisation décrite, de 90,75 mm. On constate donc que l'on a ainsi réalisé un distributeur d'allumage dans lequel il ne peut se produire aucun jeu angulaire en cours de fonctionnement entre la roue 9 et l'arbre 4, ce qui permet d'éviter une imprécision sur le décalage d'allumage. Par ailleurs, on peut utiliser des ébauches de roue ayant des dimensions extérieures relativement imprécises puisque ces ébauches sont forcées entre les parois du conformateur au moment de la mise en place de la tige de flexion. De plus, le découpage en longueur de la tige de flexion ne nécessite aucune précision, puisque la distance entre la face inférieure de la roue 9 et la bordure 6a peut titre réglée au moment de l'emmanchement à force. I1 est hien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention, en particulier, la tige de flexion 8 peut avoir une section circulaire et comporter à ses deux extrémités, des zones moletées faisant apparattre des cannelures d'environ 0,03 mm de hauteur. REVRIDICATIONS 1 - Distributeur d'allumage comportant un arbre de distributeur dont l'extrémité d'entratnement est associée à un moyen d'entratnement commandé par un organe du moteur, caractérisé par le fait que le moyen d'entratnement est constitué par une tige de flexion dont une extrémité est liée d l'extrémité d'entrainement de l'arbre du distributeur et dont l'autre extrémité est liée à un moyen de liaison associé à l'organe de commande du moteur qui confère le mouvement de rotation à l'arbre du distributeur. 2 - Distributeur selon la revendicaton 1, caractérisé par le fait que la liaison entre la tige de flexion et l'arbre du distributeur s'effectue par emmanchement à force d'une extrémité de la tige de flexion dans un alésage sensiblement axial prévu dans l'extrdmité d'entratnement de l'arbre du distributeur. 3 - Distributeur selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de liaison disposé à celle des extrémités de la tige de flexion qui n'est pas liée à l'arbre du distributeur est une roue dentée, l'organe de commande du moteur étant un manchon d'entrainement denté intérieurement com plémentaire. 4 - Distributeur selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé par le fait que la solidarisation entre le moyen de liaison associé à l'organe du moteur et la tige de flexion s'effectue par emnanchement à force de la tige de flexion dans un alésage sensible-ent axial prévu dans ledit moyen de liaison. 5 - Distributeur selon les revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la surface extérieure de la tige de flexion comporte, au moins dans les zones où elle est solidaire de l'arbre du distributeur et/ou de son moyen de liaison associé, des saillies anguleuses. 6 - Distributeur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la tige de flexion a une section circulaire, les saillies anguleuses de ses extrémités étant constituées par au moins deux cannelures réalisées par exemple par moletage. 7 - Distributeur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la tige de flexion a une section polygonale sur toute sa longueur, les saillies d'extrémité étant constituées par les arêtes du polygone. 8 - Distributeur selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le polygone définissant la section de la tige est un polygone régulier, ayant de préférence, un nombre de côtés supérieur à quatre. 9 - Distributeur selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait qua la tige de flexion est réalisée en acier. 10 - Distributeur selon les revendications 2, 4 et 9 prises simultanément, caractérisé par le -ait Tle l'extrémité de la tige de flexion qui est emmanchée à force dans l'azure du distributeur ou dans le moyen de liaison, est durcie par un traitement approprié, les parois de l'alésage d'emmanchement n'ayant pas subi de traitement de durcissement. 11 - Distributeur selon les revendications 2, 4 et 9 prises simultanément, caractérisé par le fait que les parois de l'alésage d'emmanchement, dans lequel pénètre à force l'une des extrémités de la tige de flexion, subissent avant emmanchement un traitement de durcissement, l'extrémité correspondante de la tige de flexion ne subissant aucun traitement de durcissement. 12 - Distributeur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'entrée de l'alésage d'emmanchement pratiqué dans l'arbre du distributeur a une forme tronconique. 13 - Distributeur selon la revendication 9, dans lequel la tige de flexion a une section circulaire ou polygonale régulière, caractérisé par le fait que le diamètre de la section ou du cercle circonscrit au polygone de section est compris entre 1/5 me et 1/20ème de la longueur de la tige de flexion mesurée entre les zones d'emmanchement des deux extrémités. 14 - Distributeur selon la revendication 10, caractérise par le fait que la tige de flexion subit un traitement de durcissement à ses extrémités sur une longueur plus courte que la longueur emmanchée dans l'arbre du distributeur ou dans le moyen de liaison. 15 - Procédé de mise en place du moyen d'entratnement d'un distributeur selon l'une des revendications 1 à 13, utilisable dans le cas où la tige de flexion est emmanchée à force dans un alésage correspondant à l'une au moins de ses extrémités, caractérisé par le fait que l'on effectue l'emmanchement à force de la tige de flexion dans l'alésage correspondant en faisant agir la presse d'emmanchement jusqu' ce que la distance désirée entre la collerette, par laquelle le distributeur prend appui sur le bloc-moteur, et l'extrémité de l'engrenage associé à la tige de flexion, soit atteinte. 16 - Procédé selon la revendication 15, utilisable dans le cas où la tige de flexion est associé à une roue dentée dans lequel elle est emmanchée à force, caractérisé par le fait que l'eimnancbement de la tige de flexion dans la roue dentée s'effectue en disposant une ébauche de roue préfabriquée dans un conformateur formant moule et ayant les dimensions exactes de la roue désirée, et en emmanchant la tige de flexion dans l'alésage central de l'ébauche d'engrenage.