Brevet FR3031137A1 — publié le 20160701

Linguets de distribution arrêtés axialement par l'axe d'articulation et par la culasse Domaine technique de l'invention L'invention concerne un agencement pour véhicule automobile, comprenant une culasse d'un moteur thermique, un arbre à came en rotation par rapport à la culasse, au moins un axe d'articulation fixé sur la culasse et décalé par rapport à l'axe de rotation de l'arbre à came. L'invention concerne aussi un véhicule automobile en tant que tel, comprenant au moins un tel agencement. État de la technique En référence à la figure 1, il est connu un tel agencement dans lequel l'arbre à came 3 transmet un mouvement rectiligne aux soupapes 1 par l'intermédiaire des culbuteurs 4. Chaque soupape 1 est sollicitée par un ressort 2 en contre-réaction à la sollicitation mécanique du culbuteur 4 correspondant. Les culbuteurs 4 pivotent autour d'un axe d'articulation 5 pour le guidage à pivotement des culbuteurs 4. Ils sont arrêtés en translation, suivant la direction axiale, par les ressorts d'appui 8 et par les plaquettes de distribution 7. L'axe d'articulation 5 est fixé dans la culasse par l'intermédiaire des vis de fixation 6. Un tel agencement donne satisfaction dans son fonctionnement mais est relativement complexe tant dans sa conception que son montage, est onéreux et présente des difficultés d'intégration dans un encombrement 3031137 2 réduit, ce qui est la tendance actuelle au niveau du développement des moteurs thermiques et des architectures de compartiments moteurs. Objet de l'invention 5 Le but de la présente invention est de proposer un agencement pour véhicule automobile qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus. Notamment, un objet de l'invention est de fournir un tel agencement qui 10 soit à la fois simple de conception et de mise en oeuvre, peu onéreux, fiable, et facile à intégrer dans des situations d'encombrement réduit au niveau de la culasse. Ce but peut être atteint par l'intermédiaire d'un agencement pour véhicule 15 automobile, comprenant une culasse d'un moteur thermique, un arbre à came en rotation par rapport à la culasse, au moins un axe d'articulation fixé sur la culasse et décalé par rapport à l'axe de rotation de l'arbre à came, et au moins un linguet de distribution destiné à la commande des soupapes d'admission et d'échappement du moteur thermique, monté 20 sur l'axe d'articulation et actionné selon un mouvement oscillant de basculement autour de l'axe d'articulation par une came rotative de l'arbre à came, dans lequel les arrêts axiaux du linguet de distribution le long de l'axe d'articulation sont constitués par une paroi de blocage axial délimitée par la culasse d'une part et par l'axe d'articulation d'autre part. 25 Du côté opposé à ladite paroi de blocage axial par rapport au linguet de distribution, l'axe d'articulation peut former un épaulement délimitant une face de blocage axial, ladite face de blocage axial et ladite paroi de blocage formant des arrêts axiaux dans des sens opposés pour le linguet 30 de distribution. 3031137 3 Chaque axe d'articulation peut assurer le montage de deux linguets de distribution angulairement libres l'un par rapport à l'autre autour de l'axe d'articulation. 5 Chaque axe d'articulation peut comprendre deux arbres de pivotement alignés entre eux et assurant chacun le montage à liaison pivot glissant d'un linguet de distribution correspondant. Un jeu axial peut être présent entre le linguet de distribution et l'axe 10 d'articulation de bras oscillant d'une part, et la paroi de blocage axial d'autre part, compris entre 0,05 mm et 0,2 mm. L'axe d'articulation est de préférence constitué par une pièce, notamment de type monobloc ou d'un seul tenant, indépendante de la culasse et 15 fixée sur une face d'appui délimitée par la culasse. Les éléments de fixation de l'axe d'articulation sur la culasse comprennent d'une part au moins un pion de centrage et d'autre part au moins une vis de fixation immobilisant l'axe d'articulation de bras oscillant 20 par rapport à la culasse dans la position définie par la coopération mécanique entre chaque pion de centrage et la culasse, chaque pion de centrage et chaque vis de fixation traversant des lumières traversantes ménagées à travers l'axe d'articulation de bras oscillant. 25 L'axe d'articulation peut être parallèle à l'arbre à came. Du côté opposé à sa zone de liaison à l'axe de pivotement, chaque linguet de distribution peut comprendre une zone en contact mécanique avec la came et sollicitant mécaniquement une queue d'une soupape 30 destinée à être actionnée dans son mouvement de translation par le mouvement oscillant du linguet de distribution. 3031137 4 Sur la queue de la soupape, l'agencement comprend une pastille de réglage interposée entre la soupape et le linguet de distribution. 5 Un véhicule automobile peut comprendre au moins un tel agencement. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la 10 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, est une vue en perspective d'un exemple d'agencement connu de l'art antérieur, 15 - la figure 2 est une vue en coupe selon un plan de coupe A-A d'un exemple d'agencement selon l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe selon un plan de coupe B-B visible sur la figure 2, de l'exemple d'agencement illustré sur la figure 2, 20 - la figure 4 est une vue en coupe selon un plan de coupe C-C visible sur la figure 2, de l'exemple d'agencement illustré sur les figures 2 et 3, - la figure 5 est une vue en coupe selon un plan de coupe D-D visible sur la figure 3, de l'exemple d'agencement représenté sur 25 les figures 2 à 4, et - la figure 6 est une vue en perspective d'un exemple d'axe d'articulation tel qu'utilisé dans l'agencement des figures 2 à 5. Description de modes préférentiels de l'invention 30 3031137 5 L'invention qui va maintenant être décrite, en référence aux figures 2 à 6, concerne de manière générale un agencement pour véhicule automobile, comprenant une culasse 10 d'un moteur thermique, un arbre à came 11 en rotation par rapport à la culasse 10, au moins un axe d'articulation 15 5 fixé sur la culasse 10 et décalé par rapport à l'axe de rotation de l'arbre à came 11. La culasse 10 peut éventuellement être équipée d'un couvre-culasse 12, rapportée sur une face supérieure du reste monobloc de la culasse 10. La fixation de l'arbre à came 11 sur la culasse 10 peut notamment se faire en partie inférieure par ce bloc de culasse et en 10 partie supérieure par le couvre-culasse 12, sensiblement à la manière de deux coquilles immobilisant des paliers ou des roulements. L'invention concerne aussi un véhicule automobile en tant que tel, comprenant au moins un tel agencement. 15 Selon une caractéristique importante, l'agencement comprend aussi au moins un linguet de distribution 14 destiné à la commande des soupapes 13 d'admission et d'échappement du moteur thermique, monté sur l'axe d'articulation 15 et actionné selon un mouvement oscillant de 20 basculement autour de l'axe d'articulation 15 par une came rotative 111 de l'arbre à came 11. Les arrêts axiaux du linguet de distribution 14 le long de l'axe d'articulation 15 sont constitués par une paroi de blocage axial 101 délimitée par la culasse 10 d'une part, et par l'axe d'articulation 15 d'autre part, notamment au niveau d'un élément idoine de l'axe 25 d'articulation 15. Dans tout ce document, le terme « linguet de distribution » peut indifféremment être remplacé par le terme « bras oscillant », dès lors qu'un tel bras oscillant est configuré de telle sorte qu'il puisse remplir la 30 fonction pré-mentionnée vis-à-vis de la soupape 13 qui lui est associée. 3031137 6 Du côté opposé à la paroi de blocage axial 101 par rapport au linguet de distribution 14, l'axe d'articulation 15 forme notamment un épaulement délimitant une face de blocage axial 157. La face de blocage axial 157 et la paroi de blocage 101 forment des arrêts axiaux dans des sens 5 opposés pour le linguet de distribution 14 disposé et ainsi maintenu axialement entre elles. Chaque axe d'articulation 15 assure de préférence le montage de deux linguets de distribution 14 angulairement libres l'un par rapport à l'autre 10 autour de l'axe d'articulation 15. A cet effet, chaque axe d'articulation 15 peut notamment comprendre deux arbres de pivotement 151 alignés entre eux selon la direction axiale et assurant chacun le montage à liaison pivot glissant d'un linguet de distribution 14 correspondant. 15 Chaque arbre de pivotement 151 délimite à son extrémité distale une face axiale 155, destinée à venir en regard d'une paroi de blocage axial 101 correspondante. Un jeu de montage peut être interposé entre cette face axiale 155 et la paroi de blocage axial 101, typiquement compris entre 0.2 mm et 1 mm. 20 Ainsi, l'axe d'articulation 15 est disposé entre deux parois de blocage axial 101 délimitées par la culasse 10 et distantes entre elles d'une distance supérieure à la distance séparant les deux faces axiales 155 que comprend l'axe d'articulation 15 entre elles. La différence entre ces deux distances définit les jeux de montage évoqués au paragraphe 25 précédent. Préférentiellement, un jeu axial est présent entre le linguet de distribution 14 et la face de blocage axial 157 de l'axe d'articulation 15 d'une part, et la paroi de blocage axial 101 d'autre part, typiquement compris entre 30 0,05 mm et 0,2 mm. L'ajustement entre l'axe d'articulation 15 et le linguet 3031137 7 de distribution 14 est de préférence de type axial glissant, tel qu'un ajustement normé de type H7g6. Plus précisément, il est possible de prévoir un premier jeu d'un coté, 5 entre le linguet de distribution 14 et la face 157 de l'axe d'articulation 15 et un deuxième jeu de l'autre côté, entre le linguet de distribution 14 et la paroi de blocage axial 101. Ces jeux sont illustrés sur les figures 3 et 4 via les annotations « JEU ». 10 Cette disposition présente l'intérêt entre autres de permettre de maintenir le linguet de distribution 14 dans la culasse 10, de manière articulée par rapport aux soupapes 13 et à l'arbre à came 11, avec un jeu latéral sur ses deux faces latérales, c'est-à-dire ses faces orientées suivant la direction axiale autour de laquelle il exerce son mouvement oscillant de 15 basculement alternatif. Le jeu latéral entre le linguet 14 et ses arrêts axiaux tels que définis ici est nécessaire au montage et pour éviter les frottements mécaniques et la consommation d'énergie. Un tel jeu n'a pas réellement d'incidence sur 20 la loi de distribution même si la présence de ce jeu permet de répartir sensiblement l'usure sur la queue de la soupape 13, puisque le léger déplacement du linguet 14 dans la limite de son jeu permet au point de contact de ne pas rester toujours identique. 25 Selon une variante de réalisation non représentée, chaque axe d'articulation 15 peut assurer le montage d'un linguet de distribution 14 qui est monté angulairement libre autour de l'axe d'articulation 15. A cet effet, chaque axe d'articulation 15 peut notamment comprendre un unique arbre de pivotement 151 assurant le montage à liaison pivot 30 glissant du linguet de distribution 14. 3031137 8 Selon un mode de réalisation non limitatif quant à la liberté de conception de l'axe d'articulation 15, celui-ci est constitué par une pièce, notamment de type monobloc ou d'un seul tenant, indépendante de la culasse 10 et fixée sur une face d'appui 102 délimitée par la culasse 10. A cet effet, 5 l'axe d'articulation 15 délimite, notamment dans sa partie inférieure, une face d'appui 152 venant en contact direct contre la face d'appui 102 de la culasse 10. Ce contact assure une liaison appui-plan pour l'axe d'articulation 15 par rapport à la culasse 10. 10 En complément, l'agencement comprend des éléments de fixation de l'axe d'articulation 15 sur la culasse 10, qui peuvent comprendre d'une part au moins un pion de centrage 16 (et d'autre part au moins une vis de fixation 17 (immobilisant l'axe d'articulation 15 par rapport à la culasse 10 dans la position définie par la coopération mécanique entre chaque pion 15 de centrage 16 et la culasse 10, chaque pion de centrage 16 et chaque vis de fixation 17 traversant des lumières traversantes 153, 154, 156 ménagées à travers l'axe d'articulation 15. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 4, les éléments de 20 fixation de l'axe d'articulation 15 sur la culasse 10 comprennent deux pions de centrage 16, comme cela est rendu visible sur la figure 4, permettant d'obtenir une précision dans le positionnement de l'axe d'articulation 15 sur la culasse 10. 25 La lumière 153 destinée à être traversée par un pion de centrage 16 et la lumière 156 destinée à être traversée par la vis de fixation 17 peuvent être de section circulaire. Par contre, la lumière 154 destinée à être traversée par l'autre pion de centrage 16 peut présenter une section de forme oblongue, dont la longueur est orientée selon la direction de 30 pivotement des linguets 14. 3031137 9 Préférentiellement, l'axe d'articulation 15 est parallèle à l'arbre à came 11. Le réglage du parallélisme est possible via les éléments de fixation ou tout autre organe dédié. 5 Selon un mode de réalisation particulier, du côté opposé à sa zone de liaison à l'axe de pivotement 15, chaque linguet de distribution 14 comprend une zone en contact mécanique avec la came 111 et sollicitant mécaniquement une queue d'une soupape 13 destinée à être actionnée dans son mouvement de translation par le mouvement oscillant du 10 linguet de distribution 14. Sur la queue de la soupape 13, l'agencement peut comprendre également une pastille de réglage 18 interposée entre la soupape 13 et le linguet de distribution 14. Contrairement aux culbuteurs 4 de l'art antérieur pour lesquels les appuis 15 respectivement contre l'arbre à came 3 et contre la soupape 1 sont disposés de part et d'autre de l'axe d'articulation 5 du culbuteur 4, la solution décrite ici permet, pour chaque linguet de distribution 14, que les appuis mécaniques respectivement contre l'arbre à came 11 et contre la soupape 13 se pratique dans une seule et même zone, notamment 20 agencée à une extrémité du linguet 14 opposée à l'extrémité au niveau de laquelle il est articulé autour de l'axe d'articulation 15. Il en résulte une simplification et un gain de place très importants. Dans un mode de réalisation non limitatif, l'axe d'articulation 15, les pions 25 de centrage 16 et les linguets de distribution 14 seront préférentiellement réalisés en acier. L'axe d'articulation 15 pourra être traité thermiquement pour réduire son phénomène d'usure au niveau des arbres 151 et éventuellement revêtu par un revêtement ou un dépôt, notamment un matériau carboné obtenu sous forme de couche mince, par exemple de 30 type « DLC » (pour « Diamond Like Carbon » en terminologie anglo-saxonne). 303 1 1 3 7 10 Le montage de l'agencement détaillé précédemment peut se pratiquer de la manière suivante. 5 L'axe d'articulation 15 sera préférentiellement configuré de telle sorte qu'il maintienne conjointement au moins un linguet de distribution, ici les deux linguets de distribution 14, avant d'être fixé sur la culasse 10 par vissage via la vis de fixation 17. L'axe d'articulation 15 sera positionné le plus parallèlement possible à l'arbre à came 11, via au moins un pion de 10 centrage 16 prévu à cet effet. Après avoir installé les soupapes 13 dans la culasse 10, les linguets 14 seront montés sur l'axe d'articulation 15 par les arbres 151. Puis, l'ensemble sera placé sur la face 102 de la culasse 10, où les deux pions 15 de centrage 16 et la vis de fixation 17 assureront le blocage de l'axe d'articulation 15 par rapport à la culasse 10. Les linguets de distribution 14 s'articuleront autour des arbres 151 respectifs et chacun sera bloqué axialement en translation, sur son arbre 20 151, par la paroi 101 de la culasse 10 d'une part et par un élément idoine de l'axe d'articulation 15 lui-même, évitant tout recours à toute autre pièce externe à cet agencement tel que défini ici. La solution précédente permet avantageusement de maintenir deux 25 linguets de distribution 14 avec une seule pièce constitutive de l'axe d'articulation 15 et une seule vis 17. Il en résulte une économie très avantageuse de pièces, permettant un gain de place, de poids, de coût de fabrication et de montage. 30 La solution qui vient d'être décrite présente l'avantage également d'être à la fois simple de conception et de mise en oeuvre, peu onéreuse, fiable, 3031137 11 et facile à intégrer dans des situations d'encombrement réduit au niveau de la culasse. REVENDICATIONS1. Agencement pour véhicule automobile, comprenant une culasse (10) d'un moteur thermique, un arbre à came (11) en rotation par rapport à la culasse (10), au moins un axe d'articulation (15) fixé sur la culasse (10) et décalé par rapport à l'axe de rotation de l'arbre à came (11), et au moins un linguet de distribution (14) destiné à la commande des soupapes (13) d'admission et d'échappement du moteur thermique, monté sur l'axe d'articulation (15) et actionné selon un mouvement oscillant de basculement autour de l'axe d'articulation (15) par une came rotative (111) de l'arbre à came (11), dans lequel les arrêts axiaux du linguet de distribution (14) le long de l'axe d'articulation (15) sont constitués par une paroi de blocage axial (101) délimitée par la culasse (10) d'une part et par l'axe d'articulation (15) d'autre part. 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que du côté opposé à ladite paroi de blocage axial (101) par rapport au linguet de distribution (14), l'axe d'articulation (15) forme un épaulement délimitant une face de blocage axial (157), ladite face de blocage axial (157) et ladite paroi de blocage (101) formant des arrêts axiaux dans des sens opposés pour le linguet de distribution (14). 3. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque axe d'articulation (15) assure le montage de deux linguets de distribution (14) angulairement libres l'un par rapport à l'autre autour de l'axe d'articulation (15). 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque axe d'articulation (15) comprend deux 3031137 13 arbres de pivotement (151) alignés entre eux et assurant chacun le montage à liaison pivot glissant d'un linguet de distribution (14) correspondant. 5. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, 5 caractérisé en ce qu'un jeu axial est présent entre le linguet de distribution (14) et l'axe d'articulation de bras oscillant (15) d'une part, et la paroi de blocage axial (101) d'autre part, compris entre 0,05 mm et 0,2 MM. 6. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, 10 caractérisé en ce que l'axe d'articulation (15) est constitué par une pièce, notamment de type monobloc ou d'un seul tenant, indépendante de la culasse (10) et fixée sur une face d'appui (102) délimitée par la culasse (10). 7. Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les 15 éléments de fixation de l'axe d'articulation (15) sur la culasse (10) comprennent d'une part au moins un pion de centrage (16) et d'autre part au moins une vis de fixation (17) immobilisant l'axe d'articulation de bras oscillant (15) par rapport à la culasse (10) dans la position définie par la coopération mécanique entre chaque pion de centrage (16) et la culasse 20 (10), chaque pion de centrage (16) et chaque vis de fixation (17) traversant des lumières traversantes (153, 154, 156) ménagées à travers l'axe d'articulation de bras oscillant (15). 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'axe d'articulation (15) est parallèle à l'arbre à 25 came (11). 3031137 14 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que du côté opposé à sa zone de liaison à l'axe de pivotement (15), chaque linguet de distribution (14) comprend une zone en contact mécanique avec la came (111) et sollicitant mécaniquement 5 une queue d'une soupape (13) destinée à être actionnée dans son mouvement de translation par le mouvement oscillant du linguet de distribution (14). 10. Agencement selon la revendication 9, caractérisé en ce que sur la queue de la soupape (13), l'agencement comprend une pastille de 10 réglage (18) interposée entre la soupape (13) et le linguet de distribution (14). 11. Véhicule automobile comprenant au moins un agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes.