Brevet FR2516976A1 — publié le 19830527

i L'invention se rapporte à un dispositif pour modifier les moments de manoeuvre des soupapes des moteurs à combus- tion interne en fonction de la charge et de la vitesse de ro- tation, qui comprend deux arbres à cames portant chacun un pignon à denture hélicoïdale mobile axialement mais solidai- re en rotation, et en prise avec une roue intermédiaire à denture hélicoïdale, fixe en translation axiale, mais entrat- née par le vilebrequin, les pignons pouvant Atre déplacés axialement par l'intermédiaire de moyens de commande. On connatt déjà, par le brevet DE-PS 10 94 040, un premier dispositif dans lequel le déplacement axial d'un pi- gnon à denture hélicoïdale fixé sur l'arbre à cames, et en prise avec une roue intermédiaire à denture oblique, entrai- née par le vilebrequin, est utilisé pour obtenir une modifi- cation de la position angulaire de l'arbre à cames par rap- port au vilebrequin. La demande de brevet DE-OS 24 56 752 décrit également un dispositif du type indiqué ci-dessus Ce dispositif com- porte deux arbres à cames munis chacun d'un pignon à denture hélicoúdale, mobile en translation axiale mais immobilisé en rotation, les pignons étant tous les deux en prise avec une roue intermédiaire à denture hélicoidale, bloquée axialement mais entraînée par le vilebrequin, et pouvant 9 tre déplacés axialement par l'intermédiaire de moyens de commande en fonc- tion de la charge et de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne. Les moyens de commande nécessaires pour cela ne sont illustrés et mentionnés que de façon indicative et ne sont pas expliqués plus complètement. Dans la demande de brevet DE-OS 29 09 803 est décrit un autre dispositif de ce genre mais ce dispositif comporte un piston annulaire hydraulique qui est monté dans un carter placé à une extrémité de l'arbre à cames et qui, par sa sur- face intérieure, est mobile axialement en ligne droite et guidé sur l'arbre à cames tandis que sur sa surface exté- rieure, il agit par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale, sur un pignon à cha ne monté fixe axialement par rapport à l'arbre à cames mais rotatif dans un plan radial. Ce dispositif connu est de construction mécanique com- pliquée et co Uteuse. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif tel que celui décrit au début de telle manière qu'il possède des moyens de commande simples du point de vue mécanique et munis d'une commande fiable pour le déplacement axial des pignons à denture hélicoïdale sur l'arbre à cames. Dans ce but l'invention a pour objet un dispositif qui comprend deux arbres à cames portant chacun un pignon à denture hélicoïdale monté mobile axialement mais solidaire en rotation, et en prise avec une roue intermédiaire à den- ture hélicoïdale, montée fixe axialement mais entraînée par le vilebrequin, les pignons pouvant être déplacés axialement par l'intermédiaire de moyens de commande et dans lequel cha- cun des pignons à denture hélicoïdale est relié à l'arbre à cames correspondant par l'intermédiaire d'une liaison à can- nelure multiple et comporte sur la surface intérieure de sa couronne dentée ou sur la périphérie extérieure de son moyeu, une gorge de roulement pour un palier à billes radial dont l'autre gorge de roulement est formée sur la périphérie extérieure, ou, respectivement, à la surface intérieure, d'un manchon qui est guidé en translation axiale mais immo- bilisé en rotation dans une partie du carter par l'intermé- diaire d'une liaison à rainure et clavette et comporte un segment de crémaillère qui est en prise avec un pignon de commande, lequel peut 9 tre entraîné de façon réglable par l'intermédiaire d'un dispositif de commande. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de commande est constitué par une roue à vis sans fin solidaire en rotation de l'arbre du pignon d'actionne- ment et par une vis sans fin qui est en prise avec cette roue et qui peut être entraînée de façon réglable par un moteur électrique. Du fait que chacun des pignons à denture hélicoïdale est relié à l'arbre à cames correspondant par l'intermédiai- re d'une liaison à cannelure multiple et comporte sur la face intérieure de sa couronne dentée ou sur la surface ex- térieure de son moyeu, une gorge de roulement pour un palier à billes radial dont l'autre gorge de roulement est formée sur la surface extérieure, ou, respectivement, à la surface intérieure, d'un manchon qui est mobile en translation axia- le mais immobilisé en rotation dans une partie du carter par l'intermédiaire d'une liaison à rainure et clavette et com- porte dans une certaine zone un segment de crémaillère qui est en prise avec un pignon de commande qui peut être entraî- né de façon réglable par l'intermédiaire d'un servo-disposi- tif, on peut utiliser pour le moteur à combustion interne un dispositif de commande électromécanique ou hydraulique avec une construction mécanique inchangée. La possibilité d'utilisation d'un dispositif de com- mande électro-mécanique décrite ne représente qu'une des nom- breuses réalisations possibles qui peuvent être adaptées aux exigences de chaque moteur à combustion interne. Les caractéristiques et avantages de l'invention ap- para tront au cours de la description qui va suivre, d'un mode de réalisation représenté aux dessins annexés, et donné uniquement à titre d'exemple Sur ces dessins: la Fig 1 est mne vue de face d'un dispositif des- tiné à faire varier les temps de manoeuvre des soupapes d'un moteur à combustion interne en fonction de la charge et de la vitesse de rotation, conforme à l'invention; la Fig 2 est une vue de dessus du dispositif se- lon la Fig 1; la Fig 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig 2, la position du servo-dispositif électro-mécanique étant indiquée en traits mixtes. Un dispositif pour faire varier les instants de ma- noeuvre des soupapes d'un moteur à combustion interne en fonction de la charge et de la vitesse de rotation est monté dans la culasse 1 du moteur Deux arbres à cames 2 et 3 sont montés rotatifs mais immobilisés en translation axiale, de la façon habituelle dans la culasse 1 Les arbres à cames 2 et 3 sont munis à l'une de leurs extrémités, 4 et 5, d'une cannelure multiple 6 sur laquelle est monté coulissant l'a- lésage 8, 9, muni d'une cannelure multiple 7 correspondante, dtunl pignon à denture hélicoldale 10, 11. Ainsi qu'on peut le voir en particulier sur la Fig 3, il est prévu sur la surface intérieure 12 de la couronne den- tée de chaque pignon 10, Il une gorge de roulement pour un palier à billes radial 14 dont l'autre gorge de roulement 15 est formée dans la surface extérieure 16 d'un manchon 17 Le manchon 17 es t guidé en translation axiale mais immobilisé en rotation dans une partie 18 de la culasse 1, au moyen dtu- ne liaison à rainure et clavette 19 et comporte un segment - de crémaillère dans une certaine zone Sur ce segment de cré- maillère 20 engrène un pignon de commande 21 qui peut être logé dans la partie 18 et qui est relié pour son entraîne- ment à un dispositif de commande à moteur électrique 22. Les pignons à denture hélicoïdale 10 et ll sont ici en prise avec des roues intermédiaires 23 immobilisées axia- lement qui sont entra nées par l'intermédiaire d'une roue dentée 24, laquelle est entraînée par le vilebrequin du mo- teur par l'intermédiaire d'une roue à chatne 25 et d'une cha ne 26. Le dispositif de commande électro-mécanique 22 est constitué de préférence par une roue à vis sans fin 27 qui est solidaire en rotation de l'arbre du pignon de commande 21 et qui est en prise avec une vis sans fin 28 qui peut être entra née de façon réglable par un moteur électrique 29. La commande du moteur électrique 29 peut être assu- rée d'une façon connue par l'intermédiaire d'un dispositif de commande électronique qui émet des impulsions de commande dont le sens et la durée sont déterminés en fonction de la charge et de la vitesse de rotation du moteur ainsi que d'au- tres paramètres du fonctionnement En conséquence, le mo- teur électrique 29 fait tourner la vis sans fin 28 d'un an- gle déterminé vers la gauche ou vers la droite, ce qui fait tourner la roue à vis sans fin 27 de manière correspondante. Une rotation de cette roue 27 provoque, par l'intermédiaire du pignon de commande 21 relié à cette roue, une translation axiale du manchon 17 et, par l'intermédiaire du palier à bil- les radial 14, un déplacement axial du pignon à denture hé- licoidale 10 ou 11 correspondant. Naturellement, chacun des pignons à denture hélico:- dale 10 et 11 qui sont respectivement affectées aux deux ar- bres à cames 2 et 3, peut 9 tre commandé séparément par l'in- termédiaire de son propre dispositif 22 ou 22 t, pour obtenir la variation désirée du recouvrement des temps de manoeuvre des soupapes d'admission et d'échappement du moteur à com- bustion interne. Naturellement, on peut également utiliser à la place du dispositif de commande électro-mécanique précité, d'au- tres formes de dispositifs tels que des dispositifs électro- magnétiques, pneumatiques ou hydrauliques, pourvu qu'ils puissent etre commandés de façon suffisamment précise. De m Ame les positions relatives du manchon 17 et du pignon 10 ou 11 pourraient être inversées, le palier 14 étant alors monté dans des gorges de la surface interne du manchon et de la surface extérieure du moyeu du pignon. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif de modification du moment de manoeuvre des soupapes des moteurs à combustion interne en fonction de la charge et de la vitesse de rotation, qui comprend deux arbres à cames portant chacun un pignon à denture hélicoïda- le monté mobile axialement mais solidaire en rotation, et en prise avec une roue intermédiaire à denture hélicoïdale, mon- tée fixe axialement mais entraînée par le vilebrequin, les pignons pouvant être déplacés axialement par l'intermédiai- re de moyens de commande, ce dispositif étant caractérisé en ce que chacun des pignons à denture hélicoïdale ( 10, 11) est relié à l'arbre à cames correspondant ( 2 ou 3) par l'inter- médiaire d'une liaison à cannelure multiple ( 6/7) et compor- te sur la surface intérieure ( 12) de sa couronne dentée ou sur la surface extérieure de son moyeu, une gorge de roule- ment ( 13) pour un palier à billes radial ( 14) dont l'autre gorge de roulement ( 15) est formée dans la surface extérieu- re, ou, respectivement, dans la surface intérieure, dfun man- chon ( 17) qui est guidé en translation axiale mais immobili- sé en rotation dans une partie ( 18) du carter par l'intermé- diaire d'une liaison à rainure et clavette ( 19) et comporte un segment de crémaillère ( 20) qui est en prise avec un pi- gnon de commande ( 21) qui peut être entratné de façon régla- ble par l'intermédiaire d'un dispositif de commande ( 22). 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractèri- sé en ce que le dispositif de commande ( 22) est constitué par une roue à vis sans fin ( 27) montée solidairement en ro- tation sur l'arbre du pignon de commande ( 21) et par une vis sans fin ( 28) qui est en prise avec cette roue, et peut être entraînée de façon réglable par un moteur électrique ( 29).