Brevet FR2928408A1 — publié le 20090911

PROCEDE DE MONTAGE D'UN ARBRE A CAMES [0001 ] La présente invention concerne un procédé de montage d'un arbre à cames. [0002] Dans les véhicules automobiles, un arbre à cames permet de transformer le mouvement rotatif issu de l'arbre moteur en mouvement longitudinal actionnant les soupapes d'admission et d'échappement du moteur. Pour la commande synchronisée des soupapes, le mouvement de l'arbre moteur est transmis à l'arbre à cames par une chaine, une courroie crantée ou encore par exemple une cascade de pignon. L'arbre à cames se compose essentiellement d'une tige disposant d'autant de cames que de soupapes ou de groupes de soupapes à commander indépendamment, directement ou par exemple par des renvois mécaniques tels que des culbuteurs. Des paliers de roulement sont placés entre les cames de l'arbre à cames. [0003] Ainsi, le document EP-A-1 860 338 décrit un palier de roulement comprenant une rainure formée dans une périphérie extérieure d'une bague extérieure et une huile alimentant un trou formé dans la rainure et s'étendant à travers la bague extérieure vers une portion de surface d'une périphérie intérieure de la bague extérieure, la portion de surface étant située hors du contact avec un élément de roulement. [0004] Il est aussi connu du document GB-A-2 378 484 un arbre à cames d'une automobile monté dans un roulement comprenant une base de roulement, qui définit une cavité de section transversale semi-circulaire, et un chapeau de palier, qui est fixé à la base de roulement et définit également une cavité de section transversale semi-circulaire, les deux cavités définissant ensemble un trou de section circulaire dans lequel une partie de l'arbre est accueillie en rotation, un parmi la base de roulement et le chapeau de roulement portant un membre de positionnement qui fait saillie de la surface de la cavité respective et de ladite portion de l'arbre donnant une cavité périphérique dans laquelle le membre de positionnement s'étend. [0005] Aucun des documents précités ne décrit cependant comment monter l'arbre à cames avec des paliers dans le moteur. En particulier, il n'est pas décrit comment les paliers peuvent être correctement positionnés le long de l'arbre lors de la mise en place dans le moteur. [0006] Il existe donc un besoin pour un procédé de montage d'un arbre à cames dans un 30 moteur. [0007] La présente invention a ainsi pour objet un procédé de montage d'un arbre à cames comprenant les étapes de fourniture d'un arbre à cames comportant des paliers, notamment du type roulements à aiguilles ou à billes, le long de l'arbre, de déplacement axial des paliers par inclinaison de l'arbre dans un premier sens, d'insertion de premiers centreurs en amont des paliers, de déplacement axial des paliers contre les premiers centreurs par inclinaison de l'arbre dans un deuxième sens, et d'immobilisation axiale des paliers par insertion de deuxièmes centreurs de l'autre côté des paliers par rapport aux premiers centreurs. [0008] Dans une variante, le procédé comprend en outre une étape de fourniture d'un outil de support des centreurs, certains des centreurs pouvant avantageusement être fixe sur l'outil, d'autres centreurs étant escamotables par rapport à celui-ci. [0009] Dans une variante, les premiers centreurs sont insérés par solidarisation de l'outil à l'arbre à cames, l'inclinaison de l'arbre dans le deuxième sens étant alors avantageusement réalisée par manipulation de l'outil solidarisé à l'arbre. [0010] Dans une variante, les deuxièmes centreurs sont insérés par translation par rapport à l'outil. [0011] Dans une variante, le procédé comprend en outre une étape de positionnement de l'arbre à cames dans une culasse de véhicule ou dans un porte arbre à cames, les paliers étant immobilisés le long de l'arbre dans une position correspondant à la position dans la culasse ou dans le porte arbre à cames. Le procédé peut de plus comporter la désolidarisation de l'outil après le positionnement de l'arbre à cames. [0012] Dans une variante, à chacune des étapes de déplacement axial des paliers, l'arbre est disposé sur un support incliné. [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent figure 1 et 2, des étapes d'un exemple de procédé de montage d'un arbre à cames. [0014] Un procédé de montage d'un arbre à cames est proposé. Le procédé comprend une étape de fourniture d'un arbre à cames comportant des paliers le long de l'arbre. Le procédé comporte en outre une étape de déplacement axial des paliers par inclinaison de l'arbre dans un premier sens suivie d'une étape d'insertion de premiers centreurs en amont des paliers. Le procédé comprend une étape de déplacement axial des paliers contre les premiers centreurs par inclinaison dans un deuxième sens de l'arbre et une étape d'immobilisation axiale des paliers par insertion de deuxièmes centreurs de l'autre côté des paliers par rapport aux premiers centreurs. [0015] Le procédé permet d'assurer que les paliers sont bien placés sur l'arbre à cames. De plus, les paliers sont maintenus dans leur position lors de l'opération proprement dite de montage de l'arbre à cames dans le moteur. La simplicité et l'efficacité de mise en oeuvre du procédé de montage rendent le procédé particulièrement adapté pour le contexte de la production industrielle en grande série. [0016] La figure 1 est une étape d'un exemple de procédé de montage d'un arbre à cames. Le procédé comprend une étape de fourniture d'un arbre 2 à cames représenté en coupe sur la figure 1 par soucis de clarté. L'arbre 2 comprend deux extrémités 4 et 5. L'arbre 2 comporte aussi des cames 6. Les cames 6 servent à transformer le mouvement de rotation de l'arbre 2 en mouvement longitudinal. Des paliers 8 comprenant une bague intérieure et une bague extérieure font également partie de l'arbre 2. Les paliers 8 permettent la rotation de l'arbre dans le moteur. Les paliers 8 peuvent en particulier être des roulements à bille ou des roulements à aiguille. Les paliers 8 sont mobiles le long de l'arbre 2 avant le montage de l'arbre dans le moteur. Il est néanmoins à noter que la bague extérieure de chaque palier 8 est montée légèrement serrante dans l'emplacement final dans le moteur. Les paliers 8 ne peuvent donc pas se déplacer lorsque l'arbre 2 est horizontal. Cela signifie également qu'après montage de l'arbre 2, les paliers 8 n'ont aucune liberté axiale. Dans l'exemple de la figure 1, l'arbre comprend huit cames 6 et cinq paliers 8. Par exemple, un palier 8 peut être disposé entre deux cames 6 ou entre une came 6 et une extrémité 4, 5 de l'arbre 2. [0017] L'étape de fourniture de l'arbre 2 peut être réalisée par un opérateur par prise de l'arbre 2 dans un conditionnement série. L'opérateur peut manipuler directement l'arbre 2 ou disposer d'un outil 10 de support de centreurs 12, 14 pour faciliter la manipulation de l'arbre 2. L'outil comprend ainsi un crochet 16 de préhension de l'arbre 2. Le crochet permet de solidariser l'outil 10 à l'arbre 2. L'outil 10 peut également comporter une poignée 18 de préhension afin de faciliter la préhension de l'outil 10 par l'opérateur. [0018] De plus, dans l'exemple de la figure 1, les premiers centreurs 12 (par exemple au nombre de cinq) sont fixes sur l'outil 10 alors que les deuxièmes centreurs 14 (par exemple au nombre de cinq) sont escamotables sur l'outil 10. Cela permet de réduire l'encombrement de l'outil 10. Les centreurs 12, 14 peuvent aussi être tous escamotables. [0019] Le procédé comprend en outre une étape de déplacement axial des paliers 8 par inclinaison de l'arbre 2 dans un premier sens. Selon l'exemple de la figure 1, l'arbre 2 est maintenu en position inclinée au moyen d'un support 20 incliné sur lequel l'opérateur dispose l'arbre 2. L'extrémité 4 de l'arbre 2 est située à la position la plus haute. Chaque palier 8 est alors entre une came 6 voisine haute et une came 6 voisine basse, la came 6 voisine haute étant située plus haut en altitude que la came 6 voisine basse. Chacun des paliers 8 glisse alors sous l'effet de la gravité dans la direction de la flèche 22 par exemple jusqu'à se trouver en butée sur la came 6 voisine basse. Ceci s'applique aussi au(x) palier(s) 8 entre une came 6 et une extrémité 4 ou 5. [0020] La flèche 24 indique que le procédé comporte en outre une étape d'insertion des premiers centreurs 12 en amont des paliers 8. Les premiers centreurs peuvent être insérés entre d'une part les paliers 8 et d'autre part la came 6 ou l'extrémité 4, 5 voisine haute. L'insertion des centreurs 12 peut être réalisée en même temps que la solidarisation de l'outil 10 à l'arbre 2. [0021] L'arbre 2 est ensuite incliné dans un deuxième sens l'extrémité 4 se trouvant alors à l'altitude la plus basse. L'inclinaison dans l'autre sens se fait par permutation de 180°. L'inclinaison dans cet autre sens peut se faire par la disposition de l'arbre 2 sur un autre support incliné. Selon la figure 2, l'inclinaison dans cet autre sens peut se faire par le retournement de l'arbre et la disposition sur le même support 20. L'inclinaison peut être réalisée par l'opérateur par manipulation de l'outil 10 solidarisé à l'arbre 2. [0022] Du fait que l'arbre 2 est dans une position inclinée, la gravité entraîne un déplacement axial des paliers 8 dans le sens de la flèche 26. Le déplacement des paliers 8 a lieu jusqu'à ce que les paliers 8 se trouvent contre les premiers centreurs 12. Les paliers 8 sont alors correctement positionnés par rapport aux cames 6 ou extrémités 4,5 qui sont les plus proches des paliers 8. En particulier, le procédé permet de positionner les paliers 8 dans une position centrale. On entend par position centrale ou centrée, la position du palier 8 à laquelle le palier 8 est centré axialement par rapport aux cames 6 ou extrémités 4,5 qui entourent le palier 8. [0023] Le procédé comporte en outre une étape d'immobilisation axiale des paliers 8. 30 L'immobilisation des paliers 8 est réalisée par insertion de deuxièmes centreurs 14 de l'autre côté des paliers 8 par rapport aux premiers centreurs 12. Les deuxièmes centreurs 14 sont insérés par translation par rapport à l'outil 10. Le sens de la translation est indiqué par la flèche 28. Les centreurs 14 sont alors bridés. Les paliers 8 ne peuvent plus se déplacer ; en effet, les paliers 8 sont encadrés par les centreurs 12 et 14 empêchant le déplacement des paliers 8 le long de l'arbre. Or, les paliers 8 généralement montés sur l'arbre 2 à cames ne disposent pas d'arrêt axial sur l'arbre 2. Les paliers 8 peuvent donc bouger librement avant le montage de l'arbre 2 à cames. De ce fait, les paliers 8 peuvent se trouver incorrectement positionnés. Le procédé permet ainsi d'assurer que les paliers 8 restent correctement positionnés sur l'arbre 2. [0024] Le procédé peut en outre comprendre une étape de positionnement de l'arbre 2 dans un moteur, ou plus spécifiquement dans une culasse de véhicule ou dans un porte arbre à cames. Les paliers 8 sont alors immobilisés le long de l'arbre 2 dans une position correspondant à la position dans la culasse ou dans le porte arbre à cames. [0025] Le procédé peut en outre comporter une étape de désolidarisation de l'outil 10 après le positionnement de l'arbre 2 dans la culasse ou le porte arbre à cames. Les paliers 8 restent correctement positionnés parce que leur bague extérieure a été montée légèrement serrante dans l'emplacement final. [0026] Le procédé de montage de la présente invention permet donc de solutionner le problème de positionnement axial des paliers avant la dépose de l'arbre à cames dans la culasse ou dans le porte arbre à cames. REVENDICATIONS 1. Procédé de montage d'un arbre (2) à cames comprenant les étapes de : • fourniture d'un arbre (2) à cames comportant des paliers (8) le long de l'arbre (2) • déplacement axial des paliers (8) par inclinaison de l'arbre (2) dans un premier sens, • insertion de premiers centreurs (12) en amont des paliers (8), • déplacement axial des paliers (8) contre les premiers centreurs (12) par inclinaison de l'arbre (2) dans un deuxième sens, • immobilisation axiale des paliers (8) par insertion de deuxièmes centreurs (14) de l'autre côté des paliers (8) par rapport aux premiers centreurs (12). 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape de fourniture d'un outil (10) de support des centreurs (12, 14). 3. Procédé selon la revendication 2, certains des centreurs (12) étant fixes sur l'outil (10), les autres centreurs (14) étant escamotables par rapport à l'outil (10). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les premiers centreurs (12) sont insérés par solidarisation de l'outil (10) à l'arbre (2) à cames. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel l'inclinaison de l'arbre (2) dans le deuxième sens est réalisée par manipulation de l'outil (10) solidarisé à l'arbre (2). 6. Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel les deuxièmes centreurs (14) sont insérés par translation par rapport à l'outil (10). 7. Procédé selon les revendications 2 à 6, dans lequel le procédé comprend en outre une étape de positionnement de l'arbre (2) à cames dans une culasse de véhicule ou dans un porte arbre à cames, les paliers (8) étant immobilisés le long de l'arbre (2) dans une position correspondant à la position dans la culasse ou dans le porte arbre à cames. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le procédé comprend en outre la désolidarisation de l'outil (10) après le positionnement de l'arbre (2) à cames. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel à chacune des étapes de déplacement axial des paliers (8), l'arbre (2) est disposé sur un support (20) incliné. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, les paliers (8) étant des roulements à aiguilles ou à billes.