Brevet FR2707339A1 — publié le 19950113

L'invention concerne une came, en particulier pour commander la soupape de changement de charge d'un moteur à combustion interne, comprenant une surface de profil de came. Des cames de ce type, telles que celles employées par exemple pour commander les soupapes d'admission et d'échappement de moteurs à combustion interne, nécessitent des procédés de fabrication compliqués car la surface du profil de la came réclame, à l'issue du façonnage proprement dit, un usinage superficiel très soigné. L'invention a pour but de fournir une came du type précité, dont la fabrication est considérablement simplifiée par rapport à l'état de la technique. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que la came est constituée d'une pluralité de couches de matériau plat qui sont découpées et se succèdent axialement et qui sont reliées entre elles en dehors de la surface de profil de la came. Suivant des dispositions préférées, éventuellement combinées - la came est constituée de tôles, et au moins certaines des liaisons sont réalisées par soudage, en particulier par soudage au laser - au moins certaines des soudures se trouvent au bord d'un évidement axial qui sert à recevoir un arbre et qui est ménagé dans la came - l'une des liaisons est formée par une broche qui traverse la came parallèlement à l'axe de celle-ci et qui est pourvue de collets - la came faisant fonction de came pivotante est pourvue d'un évidement axial qui sert à recevoir un arbre et qui comporte une zone qui est élargie radialement, qui est remplie d'agent sous pression, qui s'étend sur un angle de pivotement prédéterminé et qui est destinée à recevoir un organe d'entraînement en forme de languette disposé sur l'arbre et parallèle à l'axe de celui-ci - l'évidement axial ainsi que la zone élargie radialement sont ménagés dans un manchon sur lequel chaque came est immobilisée en rotation par conjugaison de formes et est fixée par des soudures - le manchon est associé à plusieurs cames. Si le matériau plat utilisé est une tôle, la came conforme à l'invention peut également être appelée came à tôles empilées . La fabrication d'une came de ce type est donc très simple puisque le façonnage des différentes couches de matériau plat s'effectue par découpage, toutes les couches de matériau plat pouvant être réalisées avec un seul et même outil de découpage, sous réserve que la came ne soit pas en trois dimensions. Comme on l'a constaté, un finissage superficiel ultérieur d'une telle came à couches empilées n'est pas nécessaire ; lors de l'assemblage des couches de matériau plat, il suffit de veiller à ce que celles-ci soient alignées avec précision dans le sens circonférentiel. I1 est évident que les liaisons qui maintiennent ensemble les différentes couches ne doivent pas empiéter sur la surface du profil de la came. Comme on l'a constaté, seules des liaisons locales entre -les différentes couches sont généralement nécessaires ; s'il s'agit d'une came pivotante, comme celle décrite par exemple dans le document DE-PS 32 34 640, FO1L 1/04, dans lequel une languette d'entraînement solidaire de l'arbre à cames s'engage dans un évidement rempli d'huile s'étendant selon l'angle de pivotement souhaité, une telle came à couches empilées offre même comme avantage de permettre à de très petites quantités d'huile de parvenir jusqu'à la surface du profil de la came à travers les espaces très minces séparant les couches successives et d'y assurer le graissage souhaité entre la surface du profil et un poussoir de soupape ou un autre élément de transmission de force. Deux exemples de réalisation de l'invention seront exposés ci-après en référence aux dessins annexés sur lesquels les figures 1 et 3 montrent respectivement une coupe axiale et une vue de côté, et les figures 2 et 4 montrent des vues de face de cames conçues conformément à l'invention. Si l'on considère d'abord les figures 1 et 2, parmi lesquelles la figure 1 correspond à la coupe longitudinale de la came, désignée par I-I sur la figure 2, la came 1 est constituée d'une pluralité de couches 2 qui, dans cet exemple de réalisation, sont en tôle d'acier C75 laminée à froid ; de manière simple sur le plan de la fabrication, ces couches sont obtenues par découpage, de sorte que leurs bords forment conjointement la surface de profil 3 de la came et définissent un évidement interne 4 destiné à recevoir un arbre. Dans la zone de l'évidement interne 4, on voit sur la figure 2 des soudures au laser 5 (dans de petits évidements) pour assembler axialement les couches 2 ; une autre liaison axiale est créée par la broche 6 qui, entre son collet 7 et une rondelle 9 fixée en 8 par soudage au laser, maintient les couches 2 assemblées parallèlement à l'axe. Dans l'exemple de réalisation représenté, il s'agit d'une came pivotante dont la structure et la fonction sont connues, dans leur principe, d'après le document DE-PS 32 34 640 précité. On se contentera donc de signaler ici que l'évidement axial 4 est pourvu, pour recevoir l'arbre, d'un élargissement radial 10 s'étendant sur une plage angulaire qui correspond à l'angle de pivotement prédéfini et qui sert à recevoir un organe d'entraînement en forme de languette disposé sur l'arbre. A partir de l'arbre, l'élargissement 10 est rempli d'huile sous pression, de sorte que, conjointement avec l'organe d'entraînement en forme de languette, il se produit un amortissement des mouvements pivotants. Bien qu'il n'existe pas de liaison de surface entre les différentes couches 2 de la came 1, il s'est avéré que la nécessaire étanchéité à l'huile était garantie. Si de l'huile pénètre dans les interstices séparant les différentes couches 2, il se produit un écartement minimum de la came dans le sens axial, ce qui garantit un contact très intime avec des pièces adjacentes en forme de manchons. D'autre part, une certaine sortie d'huile sur la surface de profil 3 de la came est très souhaitable pour des raisons de graissage. Dans l'exemple de réalisation conforme aux figures 3 et 4, on a également pris des cames pivotantes. Il s'agit en l'occurrence d'un ensemble composé de deux cames distinctes 30 et 31 qui servent à actionner deux soupapes d'admission associées à la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne. Comme indiqué en 32 pour la came 30, les deux cames 30 et 31 sont elles aussi constituées d'une pluralité de couches de matériau pouvant être découpé. Dans le présent exemple de réalisation, les deux cames distinctes 30 et 31 possèdent en commun un manchon 33, auquel elles sont solidarisées par conjugaison de formes dans le sens circonférentiel au moyen de dentures d'emboîtement 34 et 35 en outre, des soudures au laser périphériques se trouvent en 36 et 37 ainsi qu'en 38 et 39, c'est-à-dire dans la zone de broches 40 et 41. Comme dans le cas de la broche 6 sur les figures 1 et 2, la broche 40 peut servir ici de point d'appui pour un ressort de rappel de la came pivotante, ledit ressort de rappel étant - à l'exception d'un autre élément de fixation formé par une liaison emboîtable et disposé sur la came - également prévu dans la conception connue du document DE-PS 32 34 640. L'évidement axial 42 destiné au passage d'un arbre est réalisé ici dans un manchon 33, de même que l'élargissement radial 43 destiné à recevoir l'organe d'entraînement en forme de languette et disposé sur l'arbre. Dans ce cas, une parfaite étanchéité de l'élargissement 43 rempli d'huile est assurée en ce que le manchon 33 est fabriqué d'une seule pièce, de sorte que de l'huile ne peut pas pénétrer dans les interstices très minces compris entre les différentes couches 32 des cames 30 et 31. Les exemples de réalisation ont en commun la très grande simplicité de fabrication des cames, aucun finissage ultérieur des surfaces de profil n'étant en général nécessaire. REVENDICATIONS 1. Came, en particulier pour commander la soupape de changement de charge d'un moteur à combustion interne, comprenant une surface de profil de came, caractérisée en ce que la came (1) est constituée d'une pluralité de couches de matériau plat (2) qui sont découpées et se succèdent axialement et qui sont reliées entre elles en dehors de la surface de profil (3) de la came. 2. Came selon la revendication 1, caractérisée en ce que la came (1) est constituée de tôles, et au moins certaines des liaisons sont réalisées par soudage, en particulier par soudage au laser (5, 8). 3. Came selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins certaines des soudures (5) se trouvent au bord d'un évidement axial (4) qui sert à recevoir un arbre et qui est ménagé dans la came. 4. Came selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'une des liaisons est formée par une broche (6) qui traverse la came (1) parallèlement à l'axe de celle-ci et qui est pourvue de collets (7, 9). 5. Came selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la came (1) faisant fonction de came pivotante est pourvue d'un évidement axial (4) qui sert à recevoir un arbre et qui comporte une zone (10) qui est élargie radialement, qui est remplie d'agent sous pression, qui s'étend sur un angle de pivotement prédéterminé et qui est destinée à recevoir un organe d'entraînement en forme de languette disposé sur l'arbre et parallèle à l'axe de celui-ci. 6. Came selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'évidement axial (42) ainsi que la zone élargie radialement (43) sont ménagés dans un manchon (33) sur lequel chaque came (30, 31) est immobilisée en rotation par conjugaison de formes et est fixée par des soudures (36, 37). 7. Came selon la revendication 6, caractérisée en ce que le manchon (33) est associé à plusieurs cames (30, 31).