Brevet FR2577984A1 — publié le 19860829

La présente invention a trait à une structure de variateur de phase-pour des moteurs à combustion interne. Des études précédentes du même demandeur ont déjà amené à projeter des variateurs de phase particuliers pour des moteurs à combustion interne qui se distinguent pour leur caractère fonctionnel, efficience, encombrement réduit et bas prix. On se refère en particulier aux demandes de brevet italiennes No. 20907B/81, No.209082/81, No. 20909B/81, No. 23350A/82 et No. 19103A/83. lors de la mise en oeuvre du variateur de phase décrit dans les demandes précitées, on a toutefois remarqué une certaine complexité de ce dernier en ce qui concerne le nombre des éléments qui le composent et surtout on a pu remarquer que ledit variateur de phase, de même que les variateurs de phase actuellement existants, ne peut être monté sur un moteur qu'avec une certaine difficulté surtout en ce qui concerne sa mise en phasme. En effet il faut observer qu'un variateur de phase doit non seulement être solidarisé d'un arbre à cames, mais également dlrectement relié à la courroie ou à la chaîne de commande de l'arbre à cames. lors du montage de cette chaîne et surtout lors de la mise sous tension de celle-ci, -il y a la possibilité d'un déplacement .de la position de l'arbre à cames, ou plutôt ce déplacement se produit normalement. En outre toutes les opérations de montage et mise au point sont assez laborieuses et imprécises. le but général de la présente invention est par conséquent de mettre en oeuvre une structure de variateur de phase du type précité permettant de pallier aux incon vénients mentionnés plus haut. Dans le cadre de ce but général, un important but de la présente invention est de mettre en oeuvre une structure qui se compose dtun nombre minimum de pièces permettant de réduire - le = prix de revient; tout en~offrant le minimum de fiabilité. Un autre important but de la présente invention est de mettre en oeuvre une structure dans laquelle tous les problèmes de montage et de mise en place du variateur de phase sont résolus, notamment pendant la mise sous tension de la chaîne de commande de celui-ci. Ces buts et d'autres encore qui ressortiront plus clairement par la suite sont atteints par une structure de variateur de phase pour des moteurs à combustion interne du type comprenant un élément tubulaire creux qui a une première extrémité pourvue à son extérieur d'un filetage qui s'engage avec une portion terminaled'un arbre à cames, et une seconde extrémité supportant à rotation un ressaut annulaire, un manchon faisant fonction de contenant, supporté par ledit ressaut annulaire et pourvu sur sa surface interne d'une denture intérieure à dents droites, un piston de manoeuvre pourvu d'une denture extérieure à dents droites ménagée sur sa surface externe et engagée avec ladite denture intérieure à dents droites, ainsi que pourvu d'une denture hélicofdale intérieure qui s'engage de manière étanche avec une denture hélicoidale équivalente ménagée sur le même élément tubulaire creux, entre lesdites extrémités, des moyens élastiques actifs sur ledit piston dans la direction d'écartement dudit arbre à cames et comportant un ressort de compression, un canal pour l'huile en pression ménagé à l'intérieur dudit élé ment tubulaire creux et en communication, à travers au moins un trou de passage, avec la zone du variateur de phase comprise entre ledit ressaut annulaire et ledit piston de manoeuvre, des dents susceptibles ae s'engager avec un engrenage à chaine surmontant ledit manchon et reliées à celui-ci, et un petit cylindre obturateur pour vu d'une première portion engagée dans ladite seconde extrémité de l'élément tubulaire creux, lelong dudit ca- nal, cette première portion étant en communication à travers un premier trou avec le canal lui memew et une seconde portion coaxiale avec la première et mobile de ma- manière à ouvrir et à boucher alternativement sur commande ledit premier trou, ladite seconde portion étant pourvue d'un second trou d'évacuation de l'huile en pression, ladite structure étant caractérisée en ce que ledit ressaut annulaire, ledit manchon et lesdites dents sont obtenus d'une seule pièce et en ce que ledit filetage de la premiè re extrémité dudit élément tubulaire pénètre à l'intérieur d e ladite portion terminale de l'arbre à cames et est également engagée par au moins un écrou destiné à venir buter contre ladite portion terminale D'autres caractéristiques et avantages ressortiront plus clairement de la description d'une forme dgexé- cution préférée de la structure du variateur de phase selon l'invention donnée à simple titre d'exemple non limitatif en se référant au dessin annexés dans lequel - l'unique figure montre en coupe le variateur de phase selon l'invention, appliqué à l'une des extrémités d'un arbre à cames. En se référant à la figure, le variateur de phase selon l'invention est globalement indiqué en 1. Il est montré appliqué à une portion terminale 2a d'un arbre à cames 2. De manière connue en soi, le variateur 1 comporte en résumé les éléments qui suivent. n est prévu au centre un élément tubulaire 3 dont la première extrémité 3a est pourvue d'un filetage 4 engagé avec la portion terminale 2a de l'arbre à cames 2. La seconde extrémité 3b entrain enrotation un ressaut annulaire 5. La partie médiane 3c de l'élément tubulaire 3 est en outre pourvue d'une denture hélicofdale 6 qui s'étend du ressaut annulaire 5 au filetage 4. A l'intérieur de l'élément tubulaire 3 on prévoit un canal 7 pour l'hui le sous pression. le ressaut annulaire 5 supporte à son tour un manchon 8 qui est pourvu sur sa surface interne en regard de l'élément tubulaire 3 d'une denture intérieuré à dents droites 9. Entre le manchon 8 et l'élément tubulaire 3 est introduit un piston de manoeuvre 10 pourvu d'une denture extérieure à dents droites i1 qui s'engage avec la denture intérieure à dents droites 9 et également pourvu d'une denture hélicoSdale intérieure 12 qui s'engage avec la denture hélicordale 6 prévue sur la partie médiane 3c de l'élément tubulaire 3. On prévoit la présence d'au moins un trou de pas sage 13 entre le canal 7 et la zone du variateur 1 comprise entre le ressaut annulaire 5 et le piston de manoeuvre 10. En outre, le canal 7, à proximité de la seconde extrémité 3b de l'élément tubulaire 3 est engagé par un petit cylindre obturateur 14 qui a une première portion 15 en com munication, à travers un premier trou 16, avec le canal 7. La première portion 15 est empêchée de se déplacer horizon talement, au moins par rapport au canal 7. le petit cylindre obturateur 14 comporte également une seconde portion 17 coaxiale avec la première et mobile longitudinalement par rapport à celle-ci de manière à ouvrir et boucher al- ternativement, sur commande, le premier trou 16o la seconde portion 17 est pourvue d'un trou d'évacuation 18 et est déplacée par exemple par une electrovalve contre l'action d'un ressort 19. Egalement le piston de manoeuvre 10 est mobile contre l'action de moyens élastiques et il est notamment mobile contre l'action d'un ressort de compression 20 actif en direction du ressaut annulaire 59 les dents 21 sont prévues sur ce dernier, lesquelles engrènent dans une chaîne non représentée. D'autres éléments ayant une fonction auxiliaire par rapport à ceux décrits ci-dessus pourront etre rencontrés dans les demandes de brevet précites au nom du même demandeur. Selon la présente invention on prévoit9 de ma nière originale, que le ressaut annulaire 5 soit constitué d'une seule pièce avec le manchon 8 et les dents 21. Lesdits éléments forment pratiquement un corps intermédiai re 22 tournant sur l'élément tubulaire 3 et bloqué en sens axial à ce dernier, dune part par la denture hélicoRdale 6 et d'autre part par une bague 23. il faut remarquer en tout cas que le piston de manoeuvre 10 étant disposé entre le corps intermédiaire 22 et la denture hélicoffdale 6 empêche toute rotation arbitraire entre le même corps intermédiaire 22 et l'élément tubulaire 3. Ce dernier est pourvu d'un filetage 4 ménagé sur son extérieur et introduit dans une cavité 24 de la portion terminale 2a de l'arbre à cames 2. La cavité 24 est en communication, d'une part avec le canal 7 et d'autre part avec une entrée 24a pour l'huile en pression, obtenue au moyen d'un trou dans la portion terminale 2a. En outre, la portion terminale 2a est façonnée à son extérieur de manière à définir un collier 25 qui engage directement le ressort de compression 20, qui est laissé pour la plupart découvert du fait que le manchon 8 s'étend avantageusement au-dessus de la denture hélicordale 6 sur la zone centrale 3c de l'élément tubulaire 3. le filetage 4 s'étend surtout en longueur de manière qu'il peut être engagé également par un embout 26, qui de manière originale a la forme d'un simple écrou, lequel est extérieur à la portion terminale 2a et peut être serré entre celle-ci et la denture hélicosdale 6. Il est également prévu que les surfaces de l'em- bout 26 et de la portion terminale 2a qui peuvent se disposer en contact réciproque soient usinées et polies de manière particulière, ce qui permettra un rapprochement très étroit entre l'embout 26 et la portion terminale 2a de l'arbre à cames 2. Sur la figure on peut également remarquer que la première portion 15 du petit cylindre obturateur 14 est bloquée au moyen d'une deuxième bague 27. Cette dernière peut être à son tour bloquée grâce à des ailettes 28 pliables par déformation. le fonctionnement du variateur de phase 1 selon la présente invention ne diffère essentiellement pas du fonctionnement des autres variateurs de phase déjà connus. Toutefois le montage du variateur 1 est remarquablement facilité par la structure qu'on vient de décrire. En effet ce montage peut être obtenu de manière très simple et précise en vissant sans aucun forcement et même avec jeu le filetage 4 dans la cavité 24 de l'ar- bre à cames 2 et donc disposant lembout 26 à proximité de la portion termi'iale 2a du même arbre à cames 2. De cette façon le variateur de phase 1 est en mesure de tourner, sur des portions relativement limitées, en dis rections opposées sans entralner l'arbre à cames 2 mais simplement vissant davantage ou dévissant partiellement l'élément tubulaire 3 à l'intérieur de la cavité 24. Dans cette situation on peut par conséquent monter et ten- dre une channe sur les dents 210 Après cela, le blocage définitif du variateur de phase 1 par rapport à l'arbre à cames 2 est obtenu vissant simplement avec force l'embout 26 de manière qu'il se dispose en contact force avec l'arbre à cames 2o Ces opérations de montage sont considérablement favorisées par les directions de rotation normalement pré vues pendant le montage lui-même. En effet,la mise sous tensionde ladite channe sur les dents 21 est normalement effectuée de manière à dévis- ser fondamentalement l'élément tubulaire 3 par rapport à l'arbre à cames 2. Il est par conséquent possible de visser à bloc et manuellement l'élément tubulaire 3 dans la cavité 24 et l'embout 26 contre la portion terminale 2a. Etant donné le dévissage préciteS cela neentralne pas un blocage du variateur de phase 1 par rapport à arbre à cames 2. Après ledit dévissage partiel, normalement li- mité à quelques degrés, il suffit de visser à bloc et avec force l'embout 26 en contraste avec la portion terr minale 2a pour déterminer le blocage final. Ce dernier est confirmé davantage en considération du fait que pendant son fonctionnement normal le variateur de phase 1 tourne dans le sens qui entrain un vissage plus élevé de ce dernier avec l'arbre à cames 2. Aucun problème n'existe pour le vissage à bloc de l'embout 26 en contraste avec l'arbre à cames 2, du fait qu'an prévoit normalement des dispositifs qui maintiennent la position de ce dernier stable. On souligne la simplicité structurale et la solidité du corps intermédiaire 22 et le fait que tout le variateur de phase apparaît simple et formé d'un nombre minimum de pièces. Tous les détails peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. Pratiquement les materiaux employés, les formes et les dimensions peuvent être de toute nature et grandeur suivant les nécessités. EVENllCÂTl0NS 1. Structure de variateur de phase pour des mou teurs à combustion interne du type comprenant un élément tubulaire creux (3) qui a une première extrémité (3a) pourvue à son extérieur d'un filetage (4) qui s engage avec une portion terminale (2a) dVun arbre à cames (2), et une seconde extrémité (3b) supportant à rota-tion un ressaut annulaire (5), un manchon (8) faisant fonction de contenant, supporté par ledit ressaut annulaire (5) et pourvu sur sa surface interne dwune denture intérieure (9) à dents droites, un piston de manoeuvre (io) pourvu d'une denture extérieure (ii) à dents droites ménagée sur sa surface externe et engagée avec ladite denture intérieure (9), ainsi que pourvu dVune denture hélicoRdale intérieure (12) qui s'engage de manière étanche avec une denture hélicofdale équivalente (6) ménagée sur ledit élément tubulaire creux (3), entre lesdites extrémités (3a et 3b), des moyens élastiques, actifs sur ledit piston (10) dans la direction d'écartement dudit arbre à cames (2) et comportant un ressort de compression (20), un canal (7) pour l'huile en pression ménagé à l'intérieur dudit élément tubulaire creux (3) et en communication, à travers au moins un trou de passage (13), avec la zone du variateur de phase (1) comprise entre ledit ressaut annulaire (5) et ledit piston de manoeuvre (10), des dents (21),susceptibles de s'engager avec une chaîne , surmontant ledit manchon (8) et reliées à celui-ci, et un petit cylindre obturateur (14) pourvu d'une première portion (15) engagée dans ladite seconde extrémité (3b) de l'élément tubulaire creux (3), lelong dudit canal (7), cette première portion étant en com rjunication, à travers un premier trou (16), avec le canal (7) luimeAme, et une seconde portion (17) coaxiale avec la première et mobile de manière à ouvrir et à boucher alternativement sur commande le premier trou (16), ladite seconde portion (17) étant pourvue d'un second trou d'évacuation (i8) pour l'huile en pression, ladite structure étant caractérisée en ce que ledit ressaut annulaire (5), ledit manchon (8) et lesdites dents (21) sont obtenus d'une seule pièce et en ce aue ledit filetage (4) de la première extrémité (3a) de l'élément tubulaire (3) pénètre à l'intérieur de la portion terminale (2a) de l'arbre à cames (2) et est également engagé par au moins un embout (26) destiné à venir buter contre ladite portion terminale (2a). 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ressaut annulaire (5), ledit manchon (8) et lesdites dents (21) définissent un corps intermédiaire (22) monté à rotation sur l'élément tubulaire (3) et serré entre ladite denture hélicofdale (6) ménagée sur la partie centrale de l'élément tubulaire (3) lui-même et une bague (23) arrangée en correspondance de la seconde extrémité (3b) de l'élément tubulaire (3), les rotations entre ledit corps intermédiaire (22) et ledit élément tubulaire (3) étant contrôlées par ledit piston de manoeuvre (10). 3. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit au moins un embout (26) est représenté par un écrou. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que les faces dudit écrou (26) et de la portion terminale dudit arbre à cames (2) destinées à se disposer étroitement en contact réciproque sont usinées de manière à permettre un rapprochement très étroit entre ceux-ci. 5. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite portion terminale (2a) de l'arbre à ca- mes (2) est pourvue à son extérieur d'un collier (25) des tinté à se placer en contraste avec ledit ressort de compression (20j actif sur le piston de manoeuvre (10). 6. Structure selon la revendication 19 caractérisée an ee que ledit petit cylindre obturateur (14) a sa dite première portion (15) bloquée dans l9élément tubulaire (3) à l'aide d'une deuxième bague (27) à son tour arretee par des ailettes (28) pliables par déformation.