Brevet FR2559545A1 — publié le 19850816

La présente invention a pour objet un dispositif de support d un arbre à cames sur une culasse de moteur à combustion interne, et comportant à cet effet plusieurs paliers solidaires de la culasse et associés chacun à une portée cylindrique de l'ar- bre, deux de ces paliers étant associés à deux portées extrëmes situées de part et d autre des cames. L'invention concerne également un procédé de montage de 1 arbre à cames au moyen de ce dispositif. Les paliers sont généralement formés chacun de deux parties jointes suivant un plan diamétral et assemblées par deux vis après montage radial de l'arbre. Pour réduire le nombre de pièces et éviter les difficultés d ajustage précis de paliers en deux parties, il est connu de réaliser chaque palier monopièce avec la culasse. Celle-ci est alors de forme compliquée, difficile à obtenir par moulage d'un alliage léger notamment. En particulier, pour être démoulable lors de sa fabrication, la culasse doit comporter au droit des paliers des surplus de matière accroissant son poids. Par ailleurs, le montage de l'arbre devant alors s'effectuer axialement à travers les paliers. 1 alésage de ceux-ci, sauf d'un des paliers extrêmes, doit être suffisamment large pour laisser passer les cames.Les portées cylindriques correspondantes sont par suite d'un diamètre important et les frottements lors de la rotation de l'arbre y sont excessifs et générateurs d'une perte d'énergie nuisible au rendement du moteur. D'autre part, l'arbre à cames est avantageusement lubrifié au moyen d'une rampe tubulaire disposée parallèlement à l'arbre et reliant les paliers. La liaison de cette rampe avec les paliers nécessite 1 adaptation de raccords speciaux relativement coûteux. L'invention a pour but de réaliser, pour supporter un arbre à cames de moteur à combustion interne, un dispositif léger, peu coûteux et faible consommateur d' énergie. Selon 1 invention, chacun des paliers portant l'arbre est monopièce et fixé sur la culasse au moyen de vis d'assemblage de celle-ci sur le blocmoteur, et chaque portée extrême de l'arbre a un diamètre inferieur à la dimention radiale des cames. L'invention concerne aussi un procédé de montage de l'arbre à cames, consistant à emmancher d'abord chaque palier sur la portée correspondante, puis à fixer l'ensemble arbre et paliers sur la culasse. Selon quelques caractéristiques avantageuses de l'invention - une rampe de lubrification parallèle à l'arbre et reliant les paliers est rectiligne et emmanchée directement dans un trou de chaque palier, ce trou étant relie à la portée associée. Ce trou est borgne pour chaque palier extrême.Une goupille solidaire d'un des paliers coopère avec une encoche de la rampe de manière à maintenir celle-ci dans une position appropriée; - a un palier intermédiaire est fixée une pièce d'immobilisation axiale de l'arbre, cette pièce étant engagée radialement dans une gorge de l'arbre délimitee d'un côté par la portée associée audit palier intermédiaire; - chaque palier étant fixé à la culasse par deux vis orthogonal à l'arbre et situées de part et d autre de celui-ci, le palier comporte, ainsi éventuellement que la. culasse, un évidement entre les deux vis et entre l'arbre et la culasse: - l'emmanchement de la rampe dans les trous des paliers s'effectue avant fixation de l'ensemble arbre et paliers sur la culasse. Un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif de support d'arbre à cames selon l'inven- tion est décrit ci-après, avec référence aux dessins annexés parmi lesquels - la Figure 1 est une vue frontale d'une culasse d'un moteur à combustion interne équipée d'un mode de réalisation du dispositif selon 1 invention, - la Figure 2 est une vue en élévation et coupe suivant la ligne Il-Il de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue frontale suivant La fleche F3 (Figure 2) d'une partie du dispositif, avec coupe partielLe suivant la ligne III-IXI de la Figure 2; - et la Figure 4 est une vue frontale suivant la flèche F4 (Figure 2) d'une autre partie du dispositif, avec coupe partielle suivant la ligne IV-IV de la Figure 2. On voit sur les Figures, disposée sur un bloc-cylindres 1 de moteur à combustion interne, une culasse 2 dont la face 2a tournée vers le bloc délimite des chambres de combustion 3 et dont la face opposée 2b porte des guides 4 pour des soupapes non représentées. Ces soupapes sont destinées à être poussées vers les chambres de combustion, par l'in- termédiaire de leviers classiques non représentés, par des cames 5 formées sur un arbre 6. Cet arbre 6 est supporté par trois paliers deux paliers extrêmes 7, 8 associés à des portées cylindriques 9, 10 de l'arbre situées de part et d autre des cames 5, et un palier intermédiaire t1 associé à une portée 12 de l'arbre 6. Les portées 9. 10 sont de diamètre inférieur à la dimension radiale des cames 5, et seule la portée 12 est de diamètre supérieur à cette dimension. Une bague d'étanchéité 13, 14 est interposée radialement entre chaque palier extrême 7, 8 et un prolongement de la portée associée 9, 10. Les paliers 7, 8 sont en appui sur des bossages 15 qui saillent de la face 2b de la culasse 2 et qui sont reliés entre eux par un rebord 16 de cette face. Ce rebord 16 est delimité par une face plane 17 contre laquelle prend appui, par l'intermediaire d'un joint d'étanchéité 18, un couvercle 19 fixe à la culasse 2 par des vis non représentées. A chacune de ses deux extrémités, ce couvercle 19, tracé en traits mixtes à la Figure 1, prend appui sur l'un des paliers extrêmes 7, 8 suivant une ligne de jonction 20 en forme de V arrondi. Des vis 21, 22, 23 orthogonales à l'arbre 6 et aux faces 2a et 2b traversent chacune un des paliers 7, 8, il et la culasse 2 et sont vissées dans le bloc-moteur, assurant ainsi simultanement la fixation des paliers 7, 8, 11 sur la culasse 2 et la fixation de celle-ci sur le bloc-moteur Chaque palier 7, 8, 11 est traversé par deux vis 21, 22, 23 situées de part et d'autre de l'arbre à cames 6 et comporte. entre ces deux vis et entre 1 arbre 6 et la culasse 2, un évidement 24 au droit d'un évidement 25 de la culasse 2 délimite par deux bossages 15. Une rampe tubulaire 26 de lubrification, rectiligne et parallèle à l'arbre 6, traverse le palier 11 par un trou 27, et chacune de ses extrémités est emmanchée dans un trou borgne 28, 29 d'un des paliers extrêmes 7, 6. Chacun de ces trous 27, 28, 29 est relié par un perçage 50, 51, 52 à la portée 9, 10, 12 associée au palier correspondant 7, 8, 11. Une goupille 30 (Figure 2 et 3) solidaire du palier 7 coopere avec une encoche 31 de la rampe 26 de manière à maintenir celle-ci dans une position appropriée dans laquelle l'encoche 31 et diverses ouvertures 32, 33, 34 de la rampe 26 assurent le passage du lubrifiant arrivant par un conduit 35 de la culasse 2 vers les portées 10 et 12 et vers la périphérie des cames 5. Une plaque 36 en forme de fourche est engagée radialement dans une gorge 37 de l'arbre 6, délimitée d'un côté par la portée 12, et est fixée au palier 11 par une vis 38. Cette plaque 36 assure ainsi l'immobilisation axiale de l'arbre 6. Le montage du dispositif s'effectue en emmanchant d'abord les paliers 11, 7 et 8 sur les portées cylindriques correspondantes 12, 9, 10. ainsi que la rampe tubulaire 26 dans les trous 27, 28, 29 des paliers. Puis on met en place la goupille 30 et la plaque 36, et enfin on fixe à la culasse 2 cet ensemble préassemblé au moyen des vis 21, 22 et 23. Le couvercle 10 est classiquement mis en place ultérieurement. Ce dispositif est particulièrement leger et peu coûteux car il comporte peu de pièces de fixation ou de liaison notamment pour la rampe de lubrification 26, et les évidements 24, 25 sont réalisés aisément dans les paliers 7, 8, 11 et dans la culasse 2, fabriqués de préférence par moulage d'un alliage léger. De tels évidements n'auraient pu être prévus qu au prix d'un moule complexe composé de nombreuses pièces coulissantes si chaque palier 7, 8. 11 avait eté monopièce avec la culasse 2. Par ailleurs, le diamètre relativement petit des portees 9, 10, autorisé par le montage des paliers extrêmes 7, 8 sur l'arbre 6 avant leur fixation à la culasse 2, permet de ne consommer que peu d'énergie par frottement au droit de ces portées lors de la rotation de l'arbre 6. RvVENDICATIONS 1 - Dispositif de support d'un arbre (6) à cames sur une culasse (2) de moteur à combustion interne, comportant des paliers (7, 8, 11) solidaires de la culasse (2) et chacun associés à une portée cylindrique (9, 10, 12) de l'arbre (6), deux de ces paliers étant associés à deux portées extrêmes (9, 10) situées de part et d'autre des cames (5), caractérisé en ce que chacun des paliers (7, 8, 11) portant l'arbre (6) est monopièce et fixé sur la culasse (2) au moyen de vis (21, 22, 23) d'assemblage de celle-ci sur le bloc-moteur '1), et chaque portée extreme (9, 10) de l'arbre (6) a un diamètre inférieur à la dimension radiale des cames (5). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une rampe rectiligne de lubrification (26) parallèle à l'arbre (6), reliant les paliers (7, 11, 8), et emmanchee directement dans un trou (28, 27, 29) à de chaque palier, ces trous communiquant avec les portées respectives (9, 11, 10) et les deux trous extrêmes (28, 29) étant borgnes, tandis qu'une goupille (30) solidaire de l'un des paliers coopère avec une encoche (31) de la rampe (26) pour maintenir cette dernière dans une position appropriée. 3 - Dispcsitif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce (36) d'immobilisation axiale de l'arbre (6) engagée radialement Gdns une gorge (37) de ce dernier, ladite gorge étant délimitée d'un coté par la portée (2) associée au palier intermédiaire (11). 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque palier (7, 8, 11) est fixé à la culasse (2) par des vis (21, 22. 23) orthogonales à l'arbre (6) et fixées de part et d'autre de celui-ci et chaque palier (7, 8, 11) comporte, ainsi qu'éventuellement la culasse (2).un évidement (24, 25) entre les vis (21, 22, 23) et entre l'arbre (6) et la culasse (2). 5 - Procédé de montage d'un arbre (6) à cames sur une culasse (2) de moteur à combustion interne, au moyen d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on emmanche d'abord chaque palier (11, 7, 8) sur la portee correspondante (12. 9. 10) de l'arbre (6), puis on fixe l'ensemble préassemblé arbre (6) et paliers (7, 8, 11) sur la culasse (2). 6 - Procédé selon la revendication 5. ca ractérisé en ce qu'on emmanche une rampe rectiligne (26) de lubrification dans des trous correspondants (28, 27, 29) des paliers (7, 11, 8) avant la fixation sur la culasse (2) de l'ensemble arbre (6) et paliers (7. 8, 11).