Brevet FR2501321A1 — publié le 19820910

L'invention concerne un arbre transformant une rotation en mouvements de translation non uniformes dans le temps, ou transformant de tels mouvements en une rotation, en particulier un arbre à cames, un vilebrequin ou un arbre analogue pour moteurs à combustion interne. I1 est connu de réaliser des arbres en une ou plusieurs parties sous forme de corps creux. Ils sont generalement produits par alésage de pièces massives. Lorsque de tels arbres doivent servir à transformer des rotations en mouvements de translation ou inversement, c'est- & dire lorsqu'ils doivent présenter radialement des saillies ou des creux à leur pourtour, il est toutefois impossible de les fabriquer sans soudages et reprises coûteux. La réduction de poids d'éléments de construction, en particulier de moteurs à combustion interne, est très importante de nos jours en raison des economies d'energie et elle est recherchée par tous les fabricants. L'execution d'un arbre à cames ou d'un vilebrequin pour moteurs à combustion interne comme une pièce creuse représente naturellement une grande reduction de poids, donc aussi une grande économie d'energie. Cependant, l'orientation naturelle des fibres dans les parois de ces arbres creux est sérieusement perturbée par des soudages, des usinages avec enlèvement de copeaux ou par des reprises ou opérations ultérieures, ce qui affaiblit leur résistance mécanique. t'invention vise à creer un arbre comme indiqué au debut, qui possède à la fois une grande resistance mécanique et un faible poids, dont le coût de fabrication soit bas et qui puisse être fabrique avec des tolérances dimensionnelles suffisamment serrées pour qu'une reprise, du moins une reprise conteuse, ne soit pas necessaire. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'arbre est realisé comme un corps creux selon un procéde connu de transformation par pression interne d'un matériau de départ tubulaire en une ou plusieurs partiels, les contours interieurs suivent les contours extérieurs pour l'essentiel dans toutes les coupes de l'arbre, de sorte que les surfaces intérieures et exterieures sont parallèles même si l'arbre possède une forme complexe, les cames, excentriques, manetons ou éléments analogues étant également creux. De cette manière, d'une part, l'exécution creuse de l'arbre apporte une réduction de poids de 50% et davantage, d'autre part, le parallelisme des surfaces intérieures et extérieures assure une grande résistance mécanique, meme si l'arbre a une forme compliquée. Une autre caractéristique prévoit qu'une extrémite ou chaque extrémité de l'arbre présente une rainure de centrage, formée par pressage, afin de permettre un centrage précis au centrale final ou en cas de reprise légère, si cela est nécessaire. Un important avantage de l'objet de l'invention est la précision avec laquelle l'arbre peut être fabriqué : celle-ci étant de 0,6 mm, une reprise est généralement superflue Un exemple de réalisation non limitatif sera décrit plus en détail ci-après relativement au dessin annexe sur lequel - la figure 1 est une vue en plan partiellement en coupe axiale d'un arbre à cames pour un moteur a combustion interne à huit cylindres; - la figure 2 montre la rainure de centrage pressée dans une extrémité de l'arbre; et - la figure 3 est une coupe transversale prise suivant la ligne I-I de figure 1. Le dessin représente un arbre à cames creux 1. Comme on peut le voir sur la partie inférieure en coupe de figure 1, les surfaces intérieures 2 et les surfaces extérieures 3 de l'arbre sont essentiellement parallèles, ce qui correspond à une orientation naturelle favorable des fibres et produit par conséquent une résistance mécanique élevée. Comme le corps de llarbreJ chaque came 4 est également creuse. La figure 2, qui est une représentation à plus grande échelle du détail encerclé en bas de la figure 1, montre la rainure de centrage 5 pressée dans la face extrême de l'arbre. La figure 3 est une coupe transversale passant par une came, suivant la ligne I-I de figure 1. Cette coupe montre en particulier le paral lélisme de la surface extérieure et de la surface intérieure ainsi que l'exécution creuse de la came. REVENDICATIONS 1. Arbre transformant une rotation en mouvements de translation non uniformes dans le temps, ou transformant de tels mouvements en une rotation, en particulier arbre à cames (1), vilebrequin ou arbre analogue pour moteurs A combustion interne, carac térisé en ce qu'il est réalisé comme un corps creux selon un pro cede connu de transformation par pression interne d'un matériau de depart tubulaire en une ou plusieurs parties, les contours inte- rieurs suivent les contours extérieurs pour l'essentiel dans toutes les coupes, de sorte que les surfaces intérieures (2) et les surfaces exterieures (3) sont parallèles, meme si l'arbre possède une forme complexe, les cames (4), excentriques, manetons ou elements analogues étant également creux. 2. Arbre selon la revendication 1, caracterise en ce qu'une face extrême ou chaque face extrême de l'arbre creux présente une rainure de centrage (5) formée par pressage. 3. Arbre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins les manetons, porteeset cames présentent une précision de fabrication, sans reprise, d'environ 0,6 mm.