Brevet FR2886696A1 — publié le 20061208

Dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames comprenant des moyens d'alimentation en fluide lubrifiant. La présente invention concerne un dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames de moteur à combustion interne pour véhicule automobile en vue de l'entraînement en rotation de ladite pompe à vide. Un arbre à cames de moteur à combustion interne peut être soumis à des couples résistants plus ou moins importants lors du fonctionnement du moteur. Un accouplement est généralement nécessaire pour transmettre efficacement le couple moteur fourni par un vilebrequin du moteur à l'arbre à cames. Cet accouplement, ou un autre accouplement, peut également être utilisé pour commander une pompe, notamment une pompe à vide. En effet, dans un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne de type Diesel, l'assistance au freinage est assurée par un servofrein relié à une pompe à vide qui est entraînée en rotation par le moteur, par exemple par l'intermédiaire d'un dispositif d'accouplement fixé à une extrémité de l'arbre à cames du moteur. A cet égard, on pourra se référer au document WO 2004/057163, qui décrit la transmission du couple de l'arbre à cames d'un moteur à une pompe à vide par l'intermédiaire d'un tel dispositif d'accouplement. Ledit dispositif comprend un corps à l'intérieur duquel est ménagé un alésage étagé recevant l'extrémité de l'arbre à cames et permettant le passage d'une vis apte à venir en appui contre une portion dudit corps de manière à assurer la fixation du dispositif sur l'arbre à cames. Le corps comprend également des rainures radiales coopérant avec des tenons de la pompe à vide pour la transmission du couple à ladite pompe. Par ailleurs, l'alésage du corps est conformé de manière à permettre une communication fluidique entre l'arbre à cames et la pompe à vide pour lubrifier la pompe avec un fluide lubrifiant utilisé pour le moteur. Outre le fait que ce dispositif engendre un montage difficile, il comprend un corps de forme relativement complexe et coûteuse, pouvant être incompatible avec une industrialisation en grande série. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients, en proposant un dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames de moteur à combustion interne particulièrement facile à monter, économique, fiable. La présente invention a également pour but de prévoir un dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames pouvant être accouplé audit arbre à cames après calage de ce dernier. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames tubulaire de moteur à combustion interne pour véhicule automobile, comprenant un embout pourvu de première et seconde portions coaxiales délimitant un espace annulaire à l'intérieur duquel est montée une des extrémités de l'arbre à cames, au moins une desdites portions étant apte à transmettre un couple à l'arbre à cames, et de moyens de transmission dudit couple à la pompe. Ladite seconde portion axiale est munie d'un logement s'étendant le long dudit axe et destiné à recevoir un moyen de prélèvement de la pompe apte à prélever un fluide lubrifiant acheminé à l'intérieur de l'arbre à cames de manière à assurer une communication fluidique entre l'arbre à cames et la pompe Le dispositif présente l'avantage de comprendre un unique embout permettant non seulement la transmission d'un couple à l'arbre à cames ainsi qu'à la pompe à vide, mais également l'alimentation en fluide de ladite pompe par l'intermédiaire de l'arbre à cames, et ce, de manière particulièrement simple et économique, tout en se dégageant de contraintes de montage coûteuses et complexes. Préférentiellement, la première portion comprend un alésage à l'intérieur duquel est emmanchée l'extrémité de l'arbre à cames. Avantageusement, les première et seconde portions sont reliées entre elles par une paroi d'extrémité radiale. Une telle disposition permet l'obtention d'un embout étanche limitant sensiblement les éventuelles fuites vers l'extérieur du fluide lubrifiant présent à l'intérieur de l'arbre à cames. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, les première et seconde portions ainsi que la paroi d'extrémité sont monoblocs, ce qui permet l'obtention d'un dispositif économique, facile à monter et à transporter. L'espace annulaire peut présenter une dimension radiale sensiblement supérieure à l'épaisseur de l'arbre à cames. De préférence, l'embout comprend, en outre, au moins une portion radiale formant bride s'étendant vers l'extérieur à partir de la première portion et apte à recevoir un couple d'entraînement de l'arbre à cames. Avantageusement, les moyens de transmission du couple à la pompe comprennent de rainure radiale ménagée au niveau de l'embout. Le dispositif comprend, en outre, un flasque fixé sur l'arbre à cames, un pignon de jumelage rapporté sur ledit flasque d'extrémité, un pignon de chaîne fixé sur ledit pignon de jumelage, l'embout étant monté directement ou indirectement sur le pignon de chaîne. De préférence, le logement de la seconde portion axiale est constitué d'un alésage. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: -la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif d'accouplement selon l'invention monté sur un arbre à cames et entraînant une pompe à vide; la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de la figure 1; et les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'un embout du dispositif de la figure 1. Sur les figures 1 et 2, on a représenté un arbre 1 à cames pourvu d'un dispositif conforme à l'invention, désigné par la référence numérique générale 2, et permettant l'accouplement d'une pompe à vide 3 avec ledit arbre 1. L'arbre 1 à cames a été illustré de manière partielle. On notera cependant qu'il est essentiellement constitué d'un tube 4 portant extérieurement un ensemble de cames 5, comme cela est connu en soi. Le dispositif d'accouplement 2 comprend un embout 6 réalisé en une seule pièce et pourvu d'une première portion 7 annulaire, formant un manchon coaxial à l'arbre 1, et solidarisée à l'une des extrémités du tube 4. La première portion 7 se prolonge vers l'intérieur, axialement du côté de la pompe à vide 3, par une paroi radiale 8 d'extrémité, qui se prolonge ellemême axialement, du côté opposé à ladite pompe 3, par une seconde portion axiale 9 essentiellement cylindrique. La seconde portion 9 comprend ici une surface radiale frontale 9a sensiblement décalée axialement par rapport à une surface radiale frontale 7a de la première portion 7, en direction de la paroi 8 radiale. Les première et seconde portions 7, 9 sont coaxiales et délimitent un espace annulaire 8a à l'intérieur duquel est montée l'extrémité du tube 4. L'espace annulaire 8a présente ici une dimension radiale sensiblement supérieure à l'épaisseur de l'arbre 1 à cames, de manière à laisser subsister un léger espace radial entre un alésage dudit arbre et la seconde portion 9 pour faciliter l'emmanchement de la première portion 7 sur l'arbre 1, lors du montage de l'embout 6. Comme illustré plus visiblement sur les figures 3 et 4, l'embout 6 comprend également des portions radiales formant brides, ici au nombre de trois et référencées 10 à 12, s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de la première portion 7 et aptes à recevoir un couple moteur. Les brides 10 à 12 sont ici réparties de manière régulière sur la circonférence de la première portion 7 et comprennent respectivement des alésages l0a à 12a permettant le passage de vis de fixations (non représentées) pour la transmission du couple moteur. En ce qui concerne la première portion 7, celle-ci est destinée à transmettre ledit couple moteur reçu par les brides 10 à 12 à la pompe à vide 3. Le couple transmissible est fonction de la longueur de la première portion 7, de son épaisseur ainsi que de sa limite à la rupture. Pour transmettre ce couple à la pompe à vide 3, l'embout 6 comprend une rainure radiale 13 pratiquée au niveau de la paroi d'extrémité 8 radiale et coopérant avec des tenons 15 et 16 de la pompe 3, de forme complémentaire, disposés à une de ses extrémités axiales. Bien entendu, il est également envisageable de prévoir d'autres moyens de transmission du couple moteur à la pompe 3. Toutefois, l'utilisation de tels tenons 15, 16 et rainure 13 est particulièrement simple et efficace. L'embout 6 comprend également un logement 17 réalisé ici sous la forme d'un alésage traversant de part en part la seconde portion 9, et qui débouche au niveau d'une surface frontale de la paroi 8 radiale. Le logement 17 est coaxial avec l'arbre 1 à cames. Afin de permettre une communication fluidique entre l'arbre 1 à cames à l'intérieur duquel est acheminé un fluide lubrifiant avec la pompe à vide 3, un moyen de prélèvement 18 de ladite pompe est monté à l'intérieur dudit logement 17. Le moyen de prélèvement 18 comprend une pipette 19 tubulaire coaxiale avec l'arbre 1 et montée en partie à l'intérieur d'un alésage 19a de la pompe à vide 3. La pipette 19 est en saillie par rapport à une surface d'extrémité de ladite pompe 3, et pourvue, à proximité de son extrémité axiale, d'une lèvre annulaire 20 en contact avec le logement 17 de manière à réaliser une bonne étanchéité entre l'embout 6 et ladite pipette 19 afin de limiter sensiblement les risques de fuites vers l'extérieur du fluide lubrifiant. La pipette 19 permet ainsi d'alimenter en fluide lubrifiant des canaux d'alimentation 21 de la pompe 3 pour sa lubrification. L'embout 6 est ainsi non seulement destiné à recevoir un couple moteur, à le transmettre à l'arbre à cames 1 ainsi qu'à la pompe 3, mais permet également d'alimenter en fluide lubrifiant ladite pompe 3 à partir du fluide circulant dans l'arbre 1 à cames. Afin de recevoir un couple moteur, le dispositif 2 d'accouplement comprend également un organe d'entraînement 22 pourvu ici d'un flasque 23 fixé sur l'arbre 1 à cames au voisinage de son extrémité axiale, d'un pignon de jumelage 24 disposé sur ledit flasque 23, d'un pignon de chaîne 25 rapporté sur ledit pignon de jumelage, axialement du côté opposé au flasque 23, et d'une entretoise 26 de fixation montée axialement entre le pignon de chaîne 25 et la surface radiale frontale 9a de l'embout 6. En variante, il est également envisageable de prévoir une unique pièce regroupant le pignon de chaîne 25 et l'entretoise 26. Toutefois, l'entretoise 26 permet de pouvoir utiliser des pignons 24, existants. Lors du montage du dispositif 2 d'accouplement, une première étape consiste à fixer le flasque 23 sur l'arbre 1 à cames, par exemple par soudage, par frettage, ou encore par collage. Puis, on met en place le pignon de jumelage 24, le pignon de chaîne 25, et l'entretoise 26, par l'intermédiaire de vis de fixation (non représentées), sur le flasque 23, sans serrer lesdites vis. On bloque ensuite en rotation le vilebrequin du moteur et l'arbre 1 à cames, et on tend une chaîne de distribution montée sur le pignon 25. En fonction de la tension de ladite chaîne, les pignons 24 et 25 pivotent légèrement par rapport à l'arbre 1 à cames grâce à des trous oblongs (non représentés) pratiqués sur ledit pignon. On immobilise enfin les pignons 24, 25 et l'entretoise 26 sur le flasque 23 grâce aux vis de fixation, et on obtient ainsi un calage particulièrement précis du vilebrequin et de l'arbre 1 à cames. Une fois que l'organe d'entraînement 22 est ainsi monté sur l'arbre 1 à cames, on fixe l'embout 6 sur l'entretoise 26 en bout d'arbre 1, qui permet, et ce, de manière particulièrement économique, de transmettre le couple moteur à l'arbre à cames 1 et à la pompe 3, et d'alimenter ladite pompe en fluide lubrifiant avec le même fluide que celui utilisé pour ledit arbre à cames. REVENDICATIONS 1-Dispositif d'accouplement d'une pompe à vide avec un arbre à cames de moteur à combustion interne pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un embout (6) pourvu de première et seconde portions (7, 9) coaxiales délimitant un espace annulaire (8a) à l'intérieur duquel est monté une des extrémités de l'arbre à cames, au moins une desdites portions étant apte à transmettre un couple à l'arbre à cames, et de moyens de transmission dudit couple à la pompe, ladite seconde portion axiale étant munie d'un logement (17) s'étendant le long dudit axe et destiné à recevoir un moyen de prélèvement de la pompe apte à prélever un fluide lubrifiant acheminé à l'intérieur de l'arbre à cames de manière à assurer une communication fluidique entre l'arbre à cames et la pompe. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première portion comprend un alésage à l'intérieur duquel est emmanchée l'extrémité de l'arbre à cames. 3-Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les première et seconde portions sont reliées entre elles par une paroi d'extrémité (8) radiale. 4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les première et seconde portions et la paroi d'extrémité sont monoblocs. 5-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'espace annulaire présente une dimension radiale sensiblement supérieure à l'épaisseur de l'arbre à cames. 6-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout comprend, en outre, au moins une portion radiale formant bride (10 à 12) s'étendant vers l'extérieur à partir de la première portion et apte à recevoir un couple d'entraînement de l'arbre à cames. 7-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de transmission du couple à la pompe comprennent une rainure (13) radiale ménagée au niveau de l'embout. 8-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, un flasque (23) fixé sur l'arbre à cames, un pignon de jumelage (24) rapporté sur ledit flasque d'extrémité, un pignon de chaîne (25) fixé sur ledit pignon de jumelage, l'embout étant monté directement ou indirectement sur le pignon de chaîne. 9-Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le logement est constitué d'un alésage.