Brevet FR2657117A1 — publié le 19910719

L'invention a pour objet un dispositif à arbre à cames destiné, en particulier, à un moteur à combustion interne, qui comporte un arbre, ainsi qu'au moins une came supportée par cet arbre et pivotant relativement à ce dernier dans les limites d'un angle prédéterminé, cette came étant pourvue d'une douille cylindrique à l'intérieur de laquelle passe l'arbre, et qui comporte enfin une articulation pivotante, qui définit l'angle de pivotement et comporte un ergot d'entraînement ainsi qu'une chambre renfermant, avec un certain jeu circonférentiel, cet ergot d'entraînement, l'un des deux constituants de l'articulation pivotante étant incorporé à l'intérieur de la came Le principe de ce dispositif est connu d'après le document allemand DE-OS 32 34 640 Comme le décrit en détail ce document, cette conception met à profit avanta- geusement les forces dépendantes du régime engendrées natu- rellement dans le système de commande de la distribution (inerties, force de rappel du ressort de soupape), pour provoquer une variation des temps de distribution en fonc- tion du régime, telle qu'elle est souvent recherchée dans le cadre de la commande des soupapes de distribution des gaz dans les moteurs à combustion interne des automobiles. Plus particulièrement, la conception connue se caractérise par une came dont la partie en forme de douille s'emboîte directement sur l'arbre qui, par conséquent, porte de façon rigide un des composants de l'articulation pivotante entre l'arbre et la came, de préférence l'ergot d'entraînement Dans l'état actuel de la technique, comme cité, cet ergot d'entraînement est constitué d'une clavette qui est maintenue dans une gorge de l'arbre. Afin d'influencer davantage la courbe d'ouverture de la soupape, qui résulte de ce dispositif à arbre à cames, l'on prévoit un dispositif d'amortissement composé d'un gicleur ainsi que d'un liquide hydraulique remplissant la chambre qui englobe, avec un certain jeu circonférentiel, l'ergot d'entraînement; le fluide amortisseur peut être amené, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour, depuis une canalisation axiale réalisée dans l'arbre. Le but de l'invention est de créer un dispositif à arbre à cames du genre cité qui, tout en conservant les facultés positives de modulation des courbes d'ouverture des soupapes, possède l'avantage d'une fabrication simple. Ce but est atteint selon l'invention grâce au fait qu'un cylindre creux, solidaire de l'arbre en rota- tion, est disposé entre l'arbre et la came et porte, à sa périphérie, l'autre constituant de l'articulation pivotante, et grâce au fait que des bagues sont prévues au niveau des faces frontales de la came et de la douille cylindrique creuse, qui relient la came et la douille cylindrique entre elles et limitent axialement la chambre. Selon d'autres particularités de l'invention, les bagues sont réalisées sous forme de joints d'étanchéité frontaux de la chambre Ces bagues s'emboîtent dans des évidements frontaux de la came. Etant donné que l'invention évite l'inclusion d'un des composants de l'articulation pivotante, tels que l'entraîneur ou la chambre correspondante, dans l'arbre lui-même, et prévoit plutôt l'utilisation, à cette fin, d'un cylindre creux supplémentaire, elle offre la possibilité avantageuse de pouvoir grouper toutes les pièces, à l'exception de l'arbre à cames lui-même, muni de plusieurs cames, en un sous-ensemble pré-monté, qui peut ensuite être emmanché sur l'arbre et y être fixé à l'aide des moyens connus tels que le brasage, le collage, le frettage, le montage par vis, etc Le cas échéant, le sous- ensemble pré-monté peut être rempli d'un liquide amortisseur; cependant, cette possibilité n'exclut pas l'alimentation en liquide amortisseur du dispositif à arbre à cames au travers d'un canal longitudinal prévu dans l'arbre, qui communique avec la chambre de l'articulation pivotante par l'intermédiaire d'un canal transversal réa- lisé dans l'arbre et dans le cylindre creux. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit plus en détail par la suite, au vu du dessin annexé, dont la figure 1 montre une vue en coupe transversale, et la figure 2 une vue en coupe longitudinale du dispositif, l'arbre ayant été supprimé sur la figure 2 Ainsi, la figure 2 illustre le sous-ensemble pré-assemblé cité plus haut. L'arbre 1 qui, en règle générale, regroupe plu- sieurs cames, porte, avec intercalation du cylindre creux 2, la came 3 qui, en dehors de la came 4 proprement dite, comporte en 5 la partie en forme de douille que traverse l'arbre 1 Comme illustré en 6, la came 4 peut être pourvue d'un trou d'allègement. Alors que le cylindre creux 2 est fixé sur l'arbre 1 par des procédés connus, de façon à interdire toute rotation relative entre elle-même et l'arbre, le cylindre 2 et la came 3 sont reliés entre eux par une articulation permettant un déplacement angulaire relatif entre les deux pièces, dont l'amplitude est définie par l'extension périphérique de la chambre 7 La chambre 7 et l'ergot 8 d'entraînement saillant dans la chambre constituent une articulation pivotante En admettant un sens de rotation donné de l'arbre 1, indiqué par la flèche, l'articulation pivotante 7, 8 entraîne la came 3 en rotation Un poussoir de soupape, non représenté ici car lui-même d'une conception connue, amène une soupape à mouvement alternatif correspondante en position ouverte lorsque la came 4 agit sur le poussoir; dès que la crête de la came est passée sur le poussoir, la force exercée par le ressort de rappel classique provoque un pivotement libre de la came par rapport à l'ergot 2 jusqu'au point o les deux flancs de la chambre 7 et de l'ergot 8, jusqu'alors éloi- gnés l'un de l'autre, viennent en appui l'un sur l'autre. Dans le cas de l'exemple représenté sur le dessin, le déplacement angulaire relatif de la came 3 est amorti par un gicleur 9 Au total, ce mode de fonctionnement du dispositif à arbre à cames permet d'obtenir, comme le décrit en détail aussi le document allemand DE-OS 32 34 640 cité en préambule, un positionnement de la came et une évolution de la courbe de fermeture de la came, qui soient liés à la vitesse de rotation. A cet endroit on notera que, naturellement, l'ergot 8 d'entraînement peut également être prévu sur la partie intérieure de la came 3 et que la chambre 7 peut être réalisée dans la périphérie de la douille cylindrique 2. La chambre 7 est alimentée en fluide hydraulique sous pression par le moteur commandé par ce dispositif, par l'intermédiaire des canaux 10 et 15; ce fluide hydraulique, passant par le gicleur 9, assure l'amortissement mentionné plus haut. La chambre 7 est obturée latéralement de façon étanche par les deux bagues 11 et 12 qui s'emboîtent dans des évidements 13 et 14 réalisés au niveau des faces frontales de la came 3 et assurent, en même temps, l'étanchéité du montage. Comme il a été dit plus haut, la figure 2 illustre les composants du dispositif à arbre à cames qui sont groupés en un sous-ensemble pré-monté En fait, les pièces sont maintenues ensemble par l'intermédiaire des bagues 11 et 12 qui sont emmanchées frontalement de façon serrée Ensuite, le sous-ensemble pré-monté est installé ainsi que, s'il y a lieu, d'autres sous-ensembles du même type sur l'arbre 1 fabriqué alors d'une manière très simple, et y est fixé. De ce fait, l'invention crée un dispositif à arbre à cames du genre cité en préambule, qui est caractérisé par une très grande facilité de montage. REVENDICATIONS 1 Dispositif à arbre à cames destiné, en particulier, à un moteur à combustion interne, qui comporte un arbre ainsi qu'au moins une came supportée par cet arbre et pivotant relativement à ce dernier dans les limites d'un angle prédéterminé, cette came étant pourvue d'une douille cylindrique à l'intérieur de laquelle passe l'arbre, et qui comporte enfin une articulation pivotante, qui définit l'angle de pivotement et contient un ergot d'entraînement ainsi qu'une chambre renfermant, avec un certain jeu cir- conférentiel, cet ergot d'entraînement, l'un des deux constituants de l'articulation pivotante étant incorporé à l'intérieur de la came, caractérisé par le fait qu'une douille cylindrique creuse ( 2), solidaire de l'arbre ( 1) en rotation, est disposée entre l'arbre ( 1) et la came ( 3) et porte, à sa périphérie, l'autre constituant ( 8) de l'articulation pivotante ( 7, 8), et par le fait que des bagues ( 11, 12) sont prévues au niveau des faces frontales de la came ( 3) et du cylindre creux ( 2), qui relient la came et le cylindre creux entre eux et limitent axialement la chambre ( 7). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les bagues ( 11, 12) sont réalisées sous forme de joints d'étanchéité frontaux de la chambre ( 7). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les bagues ( 11, 12) s'emboîtent dans des évidements frontaux ( 13, 14) de la came ( 3). 4 Procédé de fabrication du dispositif à arbre à cames selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on assemble d'abord la douille cylindrique creuse ( 2), la came ( 3) et les bagues ( 11, 12) en un sous-ensemble prémonté qui est ensuite emmanché sur l'arbre ( 1) pour y être fixé.