Brevet FR2836966A1 — publié le 20030912

Dispositif d'accouplement de deux arbres et véhicule comportant un tel dispositif L'invention se rapporte à un dispositif d'accouplement de deux arbres ainsi qu'à un véhicule comportant un tel dispositif. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'accouplement de deux arbres dans lequel l'extrémité d'un premier arbre comporte des saillies ou doigts destinés à coopérer avec des logements respectifs formés sur l'extrémité du second arbre. L'invention peut être utilisée notamment pour l'accouplement d'un arbre à cames d'un moteur thermique avec l'arbre d'entraînement d'une pompe à vide d'un système d'assistance au freinage d'un véhicule. La figure 1 illustre un tel accouplement selon l'art antérieur. Classiquement, l'extrémité de l'arbre 1 à cames est accouplée à l'extrémité de l'arbre 2 d'entraînement d'une pompe à vide 15 au moyen d'un joint intermédiaire 7 du type"OLDHAM". Le joint 7 est prévu pour rattraper les tolérances de positionnement entre l'axe de rotation 2 de la pompe à vide 15 et celui de l'arbre 1 à cames. Le joint 7, qui est monté solidaire en rotation sur l'extrémité de l'arbre 2 de la pompe 15, comporte deux doigts 3 destinés à être reçus dans des logements 4 formés dans l'extrémité de l'arbre 1 à cames, pour assurer la liaison en rotation entre les deux arbres. L'ajustement des différentes pièces constituant ce dispositif d'accouplement entraîne un faible jeu angulaire entre l'arbre 1 à cames et l'arbre 2 de la pompe à vide 15. Ce jeu angulaire crée des chocs dans la transmission du mouvement entre les arbres, notamment lors d'une inversion du couple, qui sont susceptibles d'endommager le mécanisme. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, le dispositif d'accouplement selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de calage interposés entre les deux arbres définissant au moins une première extrémité du ou des logements, et des moyens de rappel destinés à solliciter les moyens de calage vers les doigts, pour supprimer le jeu angulaire entre les deux arbres accouplés. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - les doigts sont formés à l'extrémité d'un joint monté sur l'extrémité du premier arbre, - les logements de l'extrémité du second arbre sont formés par des évidements dans l'arbre dans la direction longitudinale de ce dernier, les évidements étant formés sur des secteurs angulaires déterminés autour de l'axe longitudinal de l'arbre, les évidements ayant des dimensions supérieures à celles des doigts, et l'un des flancs des évidements délimitant une seconde extrémité des logements pour les doigts, - les moyens de calage sont constitués d'une butée montée sur l'extrémité du second arbre et rotative autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre, la butée comportant au moins une branche radiale reliée à un moyeu central, la ou les branches étant destinées à être logées dans les évidements de l'extrémité du premier arbre, de façon qu'un flanc d'une branche délimite une première extrémité du logement pour un doigt, - les moyens de rappel sont constitués d'au moins un ressort de compression disposé entre les flancs adjacents d'une part d'un évidement du second arbre et, d'autre part, de la butée rotative, - le ou les ressorts sont situés dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal des arbres, les axes longitudinaux des ressorts étant orientés selon des directions non sécantes avec l'axe de rotation des arbres, - une première des extrémités du ou des ressorts est montée sur un téton formé sur un flanc de l'évidement ou de la butée rotative, la seconde extrémité du ou des ressorts est destinée à venir se placer contre le fond d'une cavité formée sur un flanc de la butée rotative ou, respectivement, sur un flanc de l'évidemment, - un flanc de la butée ou de l'évidemment comporte un épaulement destiné à limiter la rotation de la butée par rapport au second arbre, de façon à prédéfinir un logement pour le doigt avant la mise place de ce dernier dans le logement, - le flanc des évidements délimitant une seconde extrémité des logements pour les doigts comporte un chanfrein prévu pour faciliter le guidage et la mise en place des doigts dans le logement. Un autre but de l'invention est de proposer un véhicule comportant un tel dispositif. Selon l'invention, le véhicule comporte un moteur thermique à arbre à cames et un système d'assistance au freinage comprenant une pompe à vide reliée à l'arbre à cames, l'accouplement entre l'arbre à cames et l'arbre d'entraînement de la pompe à vide étant constitué d'un dispositif d'accouplement conforme à l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'accouplement selon l'art antérieur, - les figure, 2 et 3 représentent des vues en perspectives selon respectivement deux orientations différentes d'un dispositif d'accouplement conforme à l'invention, - les figures 4 et 5 représentent respectivement des vues en perspectives de deux éléments constitutifs du dispositif d'accouplement des figures 2 et 3, - la figure 6 représente une vue de face du dispositif d'accouplement des figures 2 et 3. L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 2 à 6. Un premier arbre (non représenté par soucis de simplification des figures) comporte à son extrémité des doigts 3 destinés à coopérer avec des logements 14 formés sur l'extrémité d'un second arbre 1. De la même façon que représenté à la figure 1, les doigts 3 peuvent être formés à l'extrémité d'un joint, par exemple du type"OLDHAM" (non représenté) monté sur l'extrémité du premier arbre 2. Selon l'invention, des moyens 5 de calage sont interposés entre les deux arbres, pour délimiter au moins une première extrémité des logements 4. Les moyens 5 de calage sont associés à des moyens 6 de rappel destinés à solliciter les moyens 5 de calage vers les doigts 3, pour supprimer le jeu angulaire entre les deux extrémités des arbres accouplés. Les deux logements 14 de l'extrémité du second arbre 1 sont formés par deux évidements 4 dans la direction longitudinale de l'arbre 4. Plus précisément, les évidements 4 sont formés sur des secteurs angulaires A déterminés et disposées de façon diamétralement opposée autour de l'axe longitudinal de l'arbre 1 (figure 4). Les évidements 4 sont plus grands que les doigts 3 destinés à être accueillis dans ces derniers. En effet, seul l'un des flancs (ou épaulement) délimitant les évidements 4 définit une première extrémité des logements 14 pour les doigts 3. La seconde extrémité des logements 4 est formée par deux flancs des moyens 5 de calage. Les moyens de calage sont constitués d'une butée 5 montée sur l'extrémité du second arbre 1 et rotative autour de l'axe de symétrie longitudinal de l'arbre 1. La butée 5 rotative comporte deux branches radiales 8 reliée à un moyeu central 9 (figure 5). Les deux branches 8 sont disposées de façon diamétralement opposée autour du moyeu 9. Les deux branches 8 sont destinées à être logées respectivement dans les deux évidements 4 de l'extrémité du premier arbre, de façon qu'un flanc de chaque branche 8 constitue une seconde extrémité du logement 14 pour un doigt 3. Les moyens de rappel sont constitués de deux ressorts de compression 6 disposé respectivement entre les deux paires de flancs adjacents des évidements 4 et de la butée 5 rotative. De préférence, les ressorts 6 sont situés dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe de rotation des arbres. De plus, les axes 16 longitudinaux des ressorts 6 sont orientés selon des directions non sécantes avec l'axe de rotation des arbres 1 (cf. figure 6). Pour assurer le maintien des ressorts 6, une première extrémité du ressort 6 peut être fixée sur un téton 10 formé sur un flanc de la butée 5 rotative, tandis que la seconde extrémité du ressort 6 est destinée à venir s'appuyer sur le fond d'un trou borgne 11 formé sur un flanc de l'arbre 1 délimitant l'évidement 4 (figures 3 et 6). De préférence également, un flanc de la butée 5 délimitant une extrémité du logement 14 comporte un épaulement 13 destiné à limiter la rotation de la butée 5 par rapport au second arbre 1, de façon à prédéfinir un logement 14 pour le doigt 3 avant la mise place de ce dernier dans le logement. L'épaulement 13 est prévu pour venir en butée sur un épaulement ou flanc adjacent de l'arbre 1 qui délimite le logement 14. Avantageusement, les flancs du second arbre 1 délimitant une première extrémité des logements 14 peut comporter un chanfrein ou pan incliné 12 prévu pour faciliter le guidage et la mise en place des doigts 3 dans le logement 14. On conçoit donc aisément que le dispositif selon l'invention permet de résoudre les problèmes de l'art antérieur. En effet, lorsque les deux arbres sont accouplés (doigts 3 du premier arbre engagés dans les logements 14 du second arbre 1), le couple généré par les ressorts 6 fait tourner la butée 5 autour de son axe par rapport au second arbre (rotation dans le premier sens de rotation R, figure 6). La butée rotative 6 est ainsi plaquée contre les doigts 3 et sollicitent ces derniers contre l'épaulement fixe de l'arbre 1 à cames, ce qui supprime le jeu entre le premier et le second arbre 1. L'ensemble ainsi accouplé peut tourner pour transmettre un couple sans jeu de rotation (lors de la transmission du couple, il y a rotation dans le second sens de rotation, c'est à dire inverse au sens R, figure 6). En particulier, lors d'une décélération du second arbre 1 qui transmet le couple (inversion de couple), les ressorts vont continuer de solliciter la butée 5 vers les doigts 3, et donc les doigts 3 vers l'épaulement chanfreiné 12 du second arbre 1. Les doigts 3 du joint sont donc parfaitement maintenus dans les logements 14 et sans jeu, même lorsque la vitesse de rotation de l'arbre 1 qui transmet le couple varie. L'invention réduit également significativement le bruit engendré par la rotation des deux arbres accouplés et la tenue mécanique des pièces. L'invention s'applique de façon particulièrement avantageuse dans l'accouplement d'un arbre à cames avec l'arbre d'entraînement d'une pompe à vide, cependant elle peut s'appliquer à tout autre système de liaison en rotation de deux axes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement de deux arbres dans lequel l'extrémité d'un premier arbre comporte des saillies ou doigts (3) destinés à coopérer avec des logements (14) respectifs formés sur l'extrémité du second arbre (1), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) de calage interposés entre les deux arbres définissant au moins une première extrémité du ou des logements (14), et des moyens (6) de rappel destinés à solliciter les moyens (5) de calage vers les doigts (3), pour supprimer le jeu angulaire entre les deux arbres accouplés. 2. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les doigts (3) sont formés à l'extrémité d'un joint (7) monté sur l'extrémité du premier (2) arbre. 3. Dispositif d'accouplement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les logements (14) de l'extrémité du second arbre (1) sont formés par des évidements (4) dans l'arbre (1) dans la direction longitudinale de ce dernier, les évidements (4) étant formés sur des secteurs angulaires (A) déterminés autour de l'axe longitudinal de l'arbre (1), les évidements (4) ayant des dimensions supérieures à celles des doigts (3), et en ce que l'un des flancs des évidements (4) délimite une seconde extrémité des logements (14) pour les doigts (3). 4. Dispositif d'accouplement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de calage sont constitués d'une butée (5) montée sur l'extrémité du second arbre (1) et rotative autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de l'arbre (1), la butée (5) comportant au moins une branche radiale (8) reliée à un moyeu central (9), la ou les branches (8) étant destinées à être logées dans les évidements (4) de l'extrémité du premier arbre (2), de façon qu'un flanc d'une branche (8) délimite une première extrémité du logement (14) pour un doigt (3). 5. Dispositif d'accouplement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués d'au moins un ressort (6) de compression disposé entre les flancs adjacents d'une part d'un évidement (4) du second arbre (1) et, d'autre part, de la butée (5) rotative. 6. Dispositif d'accouplement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou les ressorts (6) sont situés dans des plans sensiblement perpendiculaires à l'axe longitudinal des arbres (1,2), les axes (16) longitudinaux des ressorts (6) étant orientés selon des directions non sécantes avec l'axe de rotation des arbres (1,2). 7. Dispositif d'accouplement selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'une première des extrémités du ou des ressorts (6) est montée sur un téton (10) formé sur un flanc de l'évidement (4) ou de la butée (5) rotative, la seconde extrémité du ou des ressorts est destinée à venir se placer contre le fond d'une cavité (11) formée sur un flanc de la butée (5) rotative ou, respectivement, sur un flanc de l'évidement (4). 8. Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'un flanc de la butée (5) ou de l'évidemment (4) comporte un épaulement (13) destiné à limiter la rotation de la butée (5) par rapport au second arbre (1), de façon à prédéfinir un logement (14) pour le doigt (3) avant la mise place de ce dernier dans le logement. 9. Dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que le flanc des évidements (4) délimitant une seconde extrémité des logements (14) pour les doigts (3) comporte un chanfrein (12) prévu pour faciliter le guidage et la mise en place des doigts (3) dans le logement (14). 10. Véhicule automobile comportant un moteur thermique à arbre (1) à cames et un système d'assistance au freinage comprenant une pompe à vide (15) reliée à l'arbre à cames, caractérisé en ce que l'accouplement entre l'arbre (1) à cames et l'arbre d'entraînement de la pompe à vide (15) est constitué d'un dispositif d'accouplement conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.