Brevet FR2830273A1 — publié le 20030404

SP 19523 CS 1 2830273 L' invention a trait à un dispositif d'ajustage d'arbre à cames pour moteur à combustion interne présentant au moins une unité de détecteur et une unité d'actuateur. Les dispositifs d'ajustage d'arbre à cames présentent au moins un détecteur destiné à détecter la position de l'arbre à cames, et au moins un actuateur destiné à ajuster l'arEre à cames, à savoir, en règle générale, deux détecteurs et deux électro-aimants de levage ou soupapes proportionnelles. On monte les détecteurs et les actuateurs séparément l'un de l'autre sur une culasse de cylindre du moteur à combustion interne, et ensuite on les relie à un appareil de commande pour moteurs à combustion interne, au moyen de fiches de raccordement individuelles. On connaît en outre, d'après le brevet DE 196 35 534 A1, 1S un couvercle de boîte de direction pour moteurs à combustion interne, qui est fixé à un côté frontal du moteur à combustion interne et sur lequel on a disposé des groupes auxiliaires tels que, en particulier, le générateur, le compresseur frigorifique, la pompe d' assistance hydraulique pour directions mécaniques et la pompe à eau. Le but de l' invention est de mettre à disposition un dispositif d'ajustage d'arUre à cames que l'on peut, en particulier, monter rapidement et facilement en l'intégrant de manière peu encombrante. On atteint ce but selon l' invention par le dispoaltif d'ajustage décrit cidessus, qui est en outre caractérisé par le fait qu'au moins deux ensembles fonctionnels, qui sont groupés sous forme d'un module et supportés par une unité de support commune, sont aptes à être montés ensemble sur le moteur à combustion interne. L' invention se base sur un dispositif d'ajustage d'arbre à cames pour un moteur à combustion interne présentant au moins une unité de détecteur et une unité d'actuateur. On propose que l'on puisse monter conjointement sur le moteur à combustion interne, au moins deux ensembles fonctionnels portés par une unité de support commune et groupés de façon à obtenir un module. Les ensembles 2 2830273 fonctionnels sont éventuellement formés par des unités identiques ou différentes, jugées judicieuses par l'homme du métier. De manière particulièrement avantageuse, au moins la totalité des détecteurs et la totalité des actuateurs du dispositif d'ajustage d'arbre à cames sont, de par leur construction, aptes au pré-assemblage. On peut, de manière avantageuse, grouper les ensembles fonctionnels pour obtenir un sousgroupe compact, et ensuite procéder à leur positionnement et à leur fixation conjointe et précise, au moteur à combustion interne, de manière rapide et simple, à l 'aide d'éléments de fixation peu nombreux. Si le module présente au moins une interface qui est commune aux ensembles fonctionnels, on parvient à éviter l'emploi d' interfaces ou d'éléments de raccordement supplémentaires et à diminuer l'encombrement et les dépenses du montage. En outre, on parvient à éviter des erreurs de montage causées par la confusion des fiches de raccordement. Une autre forme de réalisation de l' invention propose d'intégrer les lignes entre l' interface commune et les ensembles fonctionnels dans une unité d'alimentation, ce qui permet de diminuer l'encombrement et d'éviter les dépenses supplémentaires du montage. On peut intégrer les lignes dans l'unité d'alimentation au moyen de procédés différents jugés judicieux par l'homme du métier, et elles peuvent également être formées par différents éléments de construction. Les lignes sont, par exemple, éventuellement formées par des conducteurs installés ou moulés dans des conduites, par des grillages estampés, par des feuilles flexibles ou par des moyens préparés selon la dite technique MID (technique Moléat Interconnect-devices). On peut, à cette occasion, lier les ensembles fonctionnels à l'unité d'alimentation de manière détachable ou non détachable, au moyen d'un raccord par force (commandé par l' influence de la gravité ou du poids ou d'un ressort etc.), d'un raccord mécanique (à fermeture géométrique, tel qu'à engagement positif ou encore un raccord mécanique, claboté ou craboté) et/ou d'un raccord intogral, 3 2830273 par exemple au moyen d'une soudure, d'un raccord à borne guillotine ou autres. On peut réaliser, de manière avantageuse et peu encombrante, de nombreuses lignes, à l 'aide de grillages estampés, de feuilles flexibles ou d'autres moyens s jugés appropriés par l'homme du métier, au moyen d'un ou de peu nombreux éléments de construction, tout en réduisant les dépenses du montage. Si l'unité d'alimentation présente des fiches pour les ensembles fonctionnels destinées à relier ces derniers à l' interface commune, on est en mesure de procéder à leur montage rapide et simple et, dans le cas d'une détérioration, à leur remplacement rapide. Si l'unité d'alimentation est fabriquée, au moins partiellement, à partir d'une matière synChétique ou plastique, on peut mouler de manière simple dans l'unité d'alimentation, les lignes et d'autres éléments de construction choisis judicieusement par l'homme du métier. On parvient ainsi à éviter l'emploi d'éléments de fixation et des étapes de montage supplémentaires, et à obtenir une protection avantageuse des éléments de construction insérés par moulage. On parvient en outre, de manière simple et économique, à ajouter par moulage les éléments fonctionnels tels que par exemple les emplacements pour prises, les raccords à crans et autres, afin d'obtenir un sous-groupe loger. Si l'unité d'alimentation sert en outre d'isolateur électrique, les isolateurs électriques supplémentaires, par exemple les recouvrements des grillages estampés et autres, s'avèrent superflus. On construit éventuellement l'unité d'alimentation en tant qu'unité séparée par rapport à l'unité de support ou, de manière avantageuse, au moins partiellement d'une seule pièce avec cette dernière, procédé qui permet de nouveau de diminuer l'encombrement et d'économiser les dépenses du montage et des éléments de construction supplémentaires. 3s On peut fixer les ensembles fonctionnels à l'unité de support au moyen de raccords différents jugés judicieux par 4 2830273 l'homme du métier, à savoir par un raccord par force, un raccord mécanique et/ou un raccord intégral, par exemple au moyen d'un raccord à vis, d'une soudure, d'un rivetage, d'un serrage, d'un raccord à crans et autres. Si au moins un ensemble fonctionnel ou, de manière particulièrement avantageuse, la totalité des ensembles fonctionnels de l'unité de support sont encastrés par injection dans l'unité de support, on parvient à obtenir une unité particulièrement compacte présentant des ensembles fonctionnels protégés de manière avantageuse. On parvient ainsi à éviter l'emploi d'éléments de fixation et les dépenses du montage pour les ensembles fonctionnels. L'arrivée des lignes de transmission de données, à côté de l'arrivée des circuits d'alimentation, dans linterface commune permet, en outre, de diminuer l'encombrement et d'économiser des éléments de fiches et les dépenses du montage. On intègre à cette occurrence, de manière avantageuse, les lignes de transmission de données dans l'unité d'alimentation. Une autre forme de réalisation de l' invention propose que l'unité de support présente au moins une unité de commande et/ou de réglage, à savoir en particulier pour l'ajustement du positionnement de l'arbre à cames. L'emploi de courtes lignes de transmission de données permet d'obtenir une commande et un réglage particulièrement insensible au déréglage. On parvient en outre à obtenir un sous-groupe indépendant que l'on peut monter de manière séparée et dont on peut vérifier le fonctionnement de manière avantageuse, en particulier un sous groupe que l'on peut construire pour l'essentiel de manière indépendante d'une unité de commande pour moteur à combustion interne. On parvient à concevoir de manière ciblée quant à sa fonctionnalité, l'unité de commande et de réglage qui est intégrée dans le module. On parvient à éviter les sorties de puissance au niveau de l'unité de commande pour moteur à combustion interne et à diminuer l'encombrement. Si on oriente dans la même direction l'unité de détecteur s 2830273 et l'unité d'actuateur sur l'unité de support, à savoir de préférence en direction axiale par rapport à l'arbre à cames, on parvient à éviter des changements de direction au niveau des ensembles fonctionnels et à diminuer l'encombrement. On peut en outre obtenir simplement une surface terminale plane de l'unité de support du côté du moteur à combustion interne, afin de fabriquer une unité de support économique et simple de construction. Une autre forme de réalisation propose que l'unité de support forme le couvercle du moteur à combustion interne en obturant un espace intérieur du moteur à combustion interne, au niveau d'une ouverture de passage, vers l'extérieur, réalisation qui rend superflu l'emploi d'un couvercle supplémentaire. Si l'on construit de manière plane la surface terminale de l'unité de support du côté du moteur à combustion interne, on peut le boucher de manière simple et sure. La description suivante des dessins met en évidence des avantages supplémentaires. Les dessins représentent des exemples de réalisation de l' invention. La description contient de nombreuses propriétés combinées. De manière appropriée, l'homme du métier considérera également ces propriétés individuellement et il formera d'autres combinaisons judicieuses. La figure 1 représente un dispositif d'ajustage d'arbre à cames, la figure 2 représente le dispositif d'ajustage d'arbre à cames de la figure 1 représenté en vue éclatée, la figure 3 représente un dispositif alternatif d'ajustage d'arbre à cames par rapport à la figure 1, dispositif qui présente une unité d'alimentation, la figure 4 représente le dispositif d'ajustage d'arbre à cames de la figure 3 représenté en vue éclatée, la figure 5 représente un dispositif alternatif d'ajustage d'arbre à cames par rapport à la figure 2, dispositif qui présente une unité d'alimentation et une unité de support construites d'une seule pièce, w de l'intérieur, 6 2830273 la figure 6 représente le dispositif d'ajustage darbre à cames représenté dans la figure 5, vu de l'extérieur, et la figure 7 représente le dispositif d'ajustage d'arbre à cames de la figure 5 représenté en vue éclatée. s Les figures 1 et 2 représentent un dispositif d'ajustage d'arbre à came pour un moteur à combustion interne non représenté en détail. Le dispositif d'ajustage d'arbre à came présente deux unités de détecteur 10, 12 et deux unités d'actuateur 14, 16 qui sont constituées par des électro aimants de levage. On a groupé, sous forme d'un module, la totalité des ensembles fonctionnels 10, 12, 14, 16, à savoir les deux unités de détecteur 10, 12 et les deux unités d'actuateur 14, 16, qui sont supportés par une unité de support 36 commune formée par une plaque d'aluminium, et que l'on peut monter ensemble sur le moteur à combustion interne. Les ensembles fonctionnels 10, 12, 14, 16 sont vissés sur l'unité de support 36 au moyen des vis 70, les unités de détecteur 10, 12 et les unités d'actuateur 14, 16 étant positionnées, lorsque le montage est terminé, sur l'unité de support 36, en direction axiale 64 par rapport à un arbre à cames qui n'est pas représenté en détail et qui appartient au moteur à combustion interne. Lors de leur montage, on introduit les ensembles fonctionnels 10, 12, 14, 16, en direction 64, dans les évidements 72, 74, 76, 78 de l'unité de 2s support 36 ( figure 2). Chaque ensemble fonctionnel 10, 12, 14, 16 est muni d'une fiche individuelle 96, 98, 100, 102 permettant de relier les ensembles fonctionnels 10, 12, 14, 16 à une unité de commande du moteur à combustion interne, unité qui n'est pas représentée en détail. L'unité de support 36 présente une surface terminale 66 qui est plane du côté du moteur à combustion interne, unité qui forme le couvercle du moteur à combustion interne et qui obture un espace intérieur du moteur à combustion interne, au niveau d'une ouverture de passage, vers l'extérieur. Les figures 3 et 4 ainsi que les figures 5, 6 et 7 7 2830273 représentent des dispositifs alternatifs d'ajustage d'arbre à cames. Les éléments de construction qui sont pour l'essentiel identiques présentent en principe le même symbole de référence. On se réfère en outre, quant aux fonctions et aux propriétés identiques, à la description de l'exemple de réalisation représenté dans les figures 1 et 2. La description suivante est limitée pour l'essentiel aux différences par rapport à l'exemple de réalisation représenté dans les figures 1 et 2. Le dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon les figures 3 et 4 présente quatre ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24, à savoir deux unités de détecteur 18, 20 et deux unités d'actuateur 22, 24 qui sont constitués par des électro-aimants de levage, ensembles fonctionnels qui sont fixés sur une unité de support 36 commune et qui sont groupés sous forme d'un module. Le module présente une interface 40 commune pour les ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24. L' interface 40 est formée d'une fiche centrale qui fait corps avec une unité d'alimentation 44 ayant une forme de plaque et qui est fabriquée à part ir de mat ière synChétique et/ou plastique. On a injecté dans l'unité d'alimentation 44 un grillage estampé non représenté en détail qui forme des lignes électriques et de transmission de données entre l' interface 40 commune et les ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24. L'unité d'alimentation 44 sert d'isolateur électrique du grillage estampé vers l'extérieur. Chacun des ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24 présente une fiche 80, 82, 84, 86 qui est dirigée à l'opposé de la direction de montage 64 dans laquelle on monte les ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24 dans l'unité de support 36 (figure 4). On peut relier les ensembles fonctionnels 18, 20, 22, 24 à l' interface 40 au moyen des fiches 48, 50, 52, 54, 80, 82, 84, 86. Une unité d'alimentation 46 et une unité de support 38 du dispositif d'ajustage d'arbre à cames représenté dans les figures 5, 6 et 7 sont construites d'une seule pièce. L'unité 8 2830273 d'alimentation 46 et l'unité de support 38 sont constituées de matière synChétique et/ou plastique. Le dispositif d'ajustage d'arbre à cames présente cinq ensembles fonctionnels 26, 28, , 32, 34, à savoir deux unités de détecteur 26, 28, deux unités d'actuateur 30, 32 sous forme d'électro-aimant de levage et une unité de commande et de réglage 34, ensembles qui sont fixés, par un procédé de soudage par ultrasons, sur l'unité de support 38 et groupés sous forme d'un module. Un grillage estampé moulé dans l'unité d'alimentation 46 relie les ensembles fonctionnels 26, 28, 30, 32, 34 à une interface 42 formée d'une fiche centrale qui est façonnée sur l'unité d'alimentation 46 ou sur l'unité de support 38. Les unités de détecteur 26, 28 et les unités d'actuateur 30, 32 sont en outre reliées, par l'intermédiaire du grillage estampé, à l'unité de commande et de réglage 34 qui sert à l'ajustage du positionnement d'un arbre à cames du moteur à combustion interne, arbre à cames qui n'est pas représenté en détail. On peut relier le module à un appareil de commande pour moteur à combustion interne, appareil qui n'est pas représenté en détail, par l'intermédiaire de l' interface 42 dans laquelle arrivent les lignes électriques et de transmission de données de l'unité d'alimentation 46 qui sont formées par le grillage estampé. Les unités de détecteur 26, 28 et les unités d'actuateur 30, 32 sont, dans l'unité de support 38, dirigées dans la direction axiale 64 de l'arbre à cames. L'unité d'alimentation 46 présente des fiches 56, 58, 60, 62 destinées aux ensembles fonctionnels 26, 28, 30, 32, 34, une fiche destinée à l'unité de commande et de réglage 34 n'étant pas représentée en détail. On branche, lors du montage, les ensembles fonctionnels 26, 28, 30, 32, 34 sur l'unité de support 38 dans la direction 88, et par l'intermédiaire des fiches 90, 92, 94 situées dans la direction 88, sur les fiches 56, 58, 60, 62 de lunité 46. On relie, lors du montage, le grillage estampé aux ensembles fonctionnels 26, 28, 30, 32, 34 par l'intermédiaire des fiches 56, 58, 60, 62, 90, 92, 94. Ensuite on soude par 9 2830273 ultrasons les ensembles fonctionnels 26, 28, 30, 32 à l'unité de support 38. La surface terminale 68 de l'unité de support 38 du côté du moteur à combustion interne est plane, elle forme le couvercle du moteur à combustion interne et elle obLure un espace intérieur du moteur à combustion interne, au niveau d'une ouverture de passage, vers l'extérieur. Symboles de référence ensemble fonctionnel 60 fiche 12 ensemble fonctionnel 62 fiche 14 ensemble fonctionnel 64 direction 16 ensemble fonctionnel 66 surface terminale 18 ensemble fonctionnel 63 surface terminale ensemble fonctionnel 70 vis 22 ensemble fonctionnel 72 évidement 24 ensemble fonctionnel 74 évidement 26 ensemble fonctionnel 76 évidement 28 ensemble fonctionnel 78 évidement ensemble fonctionnel 80 fiche 32 ensemble fonctionnel 82 fiche 34 ensemble fonctionnel 84 fiche 36 unité de support 86 fiche 38 unité de support 88 direction interface 90 fiche 42 interface 92 fiche 44 unité dalimentation 94 fiche 46 unité d'alimentation 96 fiche 48 fiche 9 8 fiche fiche 100 fiche 52 fiche 102 fiche 54 fiche 56 fiche 58 fiche 2830273 REVENDICATIONS l. Dispositif d'ajustage darbre à cames pour moteur à combustion interne présentant au moins une unité de détecteur et une unité dactuateur, caractérisé en ce qu'au moins deux ensembles fonctionnels (l0 à 34), qui sont groupés sous forme d'un module et supportés par une unité de support ( 36, 38) commune, sont aptes à être montés ensemble sur le moteur à combustion interne. 2. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication l, caractérisé en ce que le module présente au moins une interface commune (40, 42) aux ensembles fonctionnels ( 18 à 34). 3. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lignes entre l' interface commune (40, 42) et les ensembles fonctionnels (18 à 34) sont intégrées dans une unité d'alimentation (44, 46). 4. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation (44, 46) présente des fiches (48 à 62) pour les ensembles fonctionnels (18 à 34) destinées à les relier à l' interface commune (40, 42). 5. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation (44, 46) est fabriquée au moins partiellement à partir d'une matière synthétique ou plastique. 6. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation (44, 46) sert d'isolateur électrique. 7. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation (46) est construite, au moins partiellement, dune seule pièce avec l'unité de support (38). 8. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon la revendication 5 ou 6 et 7, caractérisé en ce qu'au moins un ensemble fonctionnel est encastré par injection dans l'unité de support. 9. Dispositif d'ajustage d'artre à cames selon une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que, outre les circuits d'alimentation électrique, des lignes de s transmission de données arrivent dans l' interface commune (40, 42) 10. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de support (38) présente au moins une unité de commande et/ou de réglage (34). 11. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de détecteur (10, 12, 18, 20, 26, 28) et l'unité d'actuateur (14, 16, 22, 24, 30, 32) (36, 38) sont orientées dans la même direction (64) sur l'unité de support. 12. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de support (36, 38) présente une surface terminale (66, 68) plane du côté du moteur à combustion interne. 13. Dispositif d'ajustage d'arbre à cames selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de support (36, 38) forme le couvercle du moteur à combustion interne et obLure un espace intérieur du moteur à combustion interne, au niveau d'une ouverture de passage, vers