Brevet FR2663647A1 — publié le 19911227

La présente invention a essentiellement pour objet une came possédant une surface périphérique traitée et durcie pour résister à l'usure. Elle vise également un arbre muni d'au moins une telle came et constituant par exemple un arbre à cames susceptibles d'actionner les soupapes d'un moteur de véhicule automobile. Les cames des arbres à cames coopérant avec une soupape ou une pièce quelconque sont généralement soumises à un traitement de refusion sur leur surface périphérique, de sorte que cette surface peut présenter une résistance à l'usure plus grande dans sa partie où la poussée radiale sur la soupape ou la pièce à commander est plus forte. Ainsi, dans le document US-A-4 312 685, est décrit un procédé de traitement de la surface périphérique des cames d'un arbre à cames à l'aide d'une torche susceptible de conférer à ladite surface une résistance variable à l'usure par évolution du pas de balayage alternatif de la torche suivant l'axe de la came en fonction de la rotation de celle-ci. Toutefois, l'action de la torche s'exerce sur toute la largeur de la surface périphérique de la came, ce qui signifie que le traitement de refusion est effectué aussi bien sur les parties de forte usure, c'est-à-dire exerçant de fortes poussées sur la soupape, que sur les parties de faible usure ou même d'usure nulle. Autrement dit, les zones moins chargées ou moins sujettes à l'usure de la surface périphérique de la came sont inutilement ou excessivement traitées, ce qui représente une dépense d'énergie, un coût et une perte de temps inutiles. La présente invention a pour but essentiel de remédier à ces inconvénients en proposant une came dont la surface périphérique est idéalement traitée en ce sens que le traitement est limité aux zones de la surface périphérique de la came qui doivent pouvoir effectivement résister à l'usure. A cet effet, l'invention a pour objet une came possédant une surface périphérique traitée et durcie pour résister à l'usure, caractérisée en ce que la zone traitée et durcie sur la surface périphérique de la came s'étend sur le pourtour de cette came suivant une largeur variable. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la largeur de la zone traitée et durcie est maximale au niveau de la partie de plus grande usure formant par exemple lobe de la came et s'étend en décroissant de part et d'autre de cette partie. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la surface périphérique de la came possède une largeur constante dans quel cas la largeur de la zone traitée et durcie est plus petite, sur au moins une partie du pourtour de la came, que la largeur de ladite surface périphérique. Suivant une variante de réalisation, la surface périphérique de la came possède une largeur variable et sensiblement égale à la largeur de la zone traitée et durcie précitée. La came selon cette invention peut faire partie d'un arbre pouvant constituer l'arbre à cames d'un moteur de véhicule automobile. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'une came traitée par refusion suivant les procédés de l'art antérieur - la figure 2 est une vue en perspective d'une came dont la surface périphérique est traitée et durcie conformément à l'invention ; et - la figure 3 est une vue de côté d'un autre mode de réalisation de came selon cette invention et montrée solidaire d'un arbre. En se reportant à la figure 1, on voit une came C possédant, comme connu en soi, une partie en forme de lobe 1 et dont la surface périphérique S est traitée et durcie sur tout le pourtour de ladite came au moyen d'une torche T qui, selon l'art antérieur, peut être animée d'un mouvement de balayage alternatif suivant l'axe X-X' de la came C de sorte que, en fonction de la rotation de cette came, on peut traiter thermiquement et de façon évolutive la surface périphérique S pour obtenir une résistance à l'usure de cette surface plus grande au niveau du lobe 1 sur lequel s'exercent les plus fortes poussées radiales. Mais, comme il apparait clairement sur la figure 1, la largeur de la zone balayée par la torche T, c'est-à-dire la largeur de la zone traitée et durcie sur la surface périphérique S de la came C, s'étend sur sensiblement toute la largeur ou épaisseur de cette came, et cela sur l'entier pourtour de celle-ci. I1 en résulte notamment que des zones moins chargées telles que celles se situant de part et d'autre du lobe 1 sont inutilement traitées ce qui, en fabrication, constitue une perte de temps et d'énergie. Dès lors, pour remédier à cela, l'invention propose une came C dont la surface périphérique S comporte une zone traitée et durcie qui s'étend sur le pourtour de la came suivant une largeur variable et fonction des efforts de poussée radiale sur ladite came. Comme on le voit sur la réalisation de la figure 2, la largeur 11 de la zone traitée et durcie Z est maximale au niveau de la partie de plus grande usure, c'est-à-dire au niveau du lobe 1, et cette largeur de zone traitée et durcie s'étend en décroissant sur la partie restante et moins sujette à l'usure du pourtour de la came. Dès lors, comme on le voit bien sur la figure 2, si la came C possède une largeur ou épaisseur constante L, la largeur 11 de la zone traitée et durcie au niveau du lobe 1 est maximale et correspond sensiblement à la largeur L de la came, tandis que, comme on le voit en 12, la zone traitée et durcie de part et d'autre du lobe 1 s'étend en décroissant et est donc plus petite que la largeur L de la came C ou de la surface périphérique S de cette came. L'évolution de la largeur de la zone Z traitée et durcie pourra donc être réalisée sur une surface périphérique S de largeur constante, et cela à l'aide d'une torche à balayage alternatif et dont l'amplitude évoluera en fonction de la rotation de la came C. Suivant la variante visible sur la figure 3, l'évolution de la largeur de la zone traitée et durcie pourra être réalisée par traitement uniforme d'une surface périphérique S dont la largeur est évolutive et en particulier maximale au niveau du lobe 1. Autrement dit, dans ce cas, la surface périphérique S possède une largeur variable et demeurant toujours sensiblement égale à la largeur de la zone traitée et durcie Z. Ceci permet une suppression de la matière, comme montré en 3 sur la figure 3, et laisse par conséquent accès aux vis de fixation de la culasse par exemple, au moyen d'un outil de vissage dont on a montré schématiquement le diamètre en 4, étant entendu que cette suppression de matière ne nuira nullement à la bonne tenue mécanique de la came. On a donc réalisé suivant l'invention une came dont la surface périphérique comporte sur son pourtour une zone durcie et traitée dont la largeur est décroissante sur le pourtour de la came de façon à obtenir une résistance à l'usure efficace et juste suffisante. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Came possédant une surface périphérique traitée et durcie pour résister à l'usure, caractérisée en ce que la zone (Z) traitée et durcie sur la surface périphérique (S) de la came (C) s'étend sur le pourtour de cette came suivant une largeur variable. 2. Came selon la revendication 1, caractérisée en ce que la largeur de la zone traitée et durcie (Z) est maximale (11) au niveau de la partie de plus grande usure formant par exemple lobe (1) de la came (C) et s'étend en décroissant (12) de part et d'autre de cette partie. 3. Came selon la revendication 1 ou 2, cractérisée en ce que sa surface périphérique (S) possède une largeur constante (L) dans quel cas la largeur de la zone traitée et durcie (Z) est plus petite, sur au moins une partie du pourtour de la came (C), que la largeur (L) de ladite surface périphérique. 4. Came selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que sa surface périphérique (S) possède une largeur variable et sensiblement égale à la largeur de la zone traitée et durcie précitée (Z). 5. Arbre muni d'au moins une came selon l'une des revendications 1 à 4.