Brevet FR3080147A1 — publié le 20191018

Vis de commande pour un déphaseur d'arbre à came d'un moteur à combustion interne DOMAINE TECHNIQUE La présente invention se rapporte à une vis de commande agencée dans un déphaseur d'arbre à cames pour un moteur à combustion interne. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les déphaseurs d'arbre à cames sont utilisés pour contrôler la relation angulaire entre la poulie de vilebrequin et l'arbre à cames d'un moteur à combustion interne. Sur un moteur à double arbre à cames en tête, un déphaseur d'arbre à came est utilisé pour décaler l'arbre à_cames d'admission afin d'élargir la courbe de couple moteur, d'augmenter la puissance à haut régime variable et d'améliorer la qualité de ralenti. En outre, la came -d'échappement peut être décalée par un déphaseur d'arbre à cames afin de permettre un contrôle de la vanne EGR interne (acronyme anglais de « exhaust gas recirculation » qui veut dire recirculation des gaz d'échappement) ce qui réduit considérablement les émissions de polluants et permet aussi d'économiser du carburant. En faisant tourner les arbres à cames vers des positions avance ou retard le calage angulaire de la levée des soupapes est modifié. Les déphaseurs d'arbre à cames sont commandés par des systèmes hydrauliques qui utilisent l'huile de lubrification mise sous pression par la pompe à huile. Afin de permettre la rotation de l'arbre à cames, le déphaseur d'arbre à cames est constitué d'une partie stator reliée au vilebrequin par le biais d'une chaine ou d'une courroie et d'une partie rotor fixée à l'arbre à cames. Une ou plusieurs paires de chambres hydrauliques sont disposées entre le rotor et le stator constituant un vérin rotatif. Chaque paire de chambres hydrauliques est constituée d'une chambre d'avance et d'une chambre retard. Deux technologies distinctes permettent le mouvement de rotation du rotor par rapport au stator. La première technologie consiste à utiliser la différence de pression entre l'huile sous pression qui provient de la pompe à huile et la pression de drainage du moteur proche de la pression atmosphérique. Ainsi quand la pression dans la 2 chambre d'avance est supérieure à la pression dans la chambre retard, le rotor tourne dans le sens avance et idem lorsque la pression dans la chambre retard est supérieure à la pression dans la chambre d'avance, le rotor tourne dans le sens retard. Le sens de rotation est contrôlé par un électrovanne à 4 ports et trois 5 positions. Le volume d'huile servant au mouvement du rotor est prélevé au circuit haute pression et évacué via un drain ce qui entraine une consommation de puissance hydraulique. La seconde technologie consiste à utiliser les oscillations de couple qui s'exerce sur l'arbre à cames et qui proviennent des efforts de compression des 10 ressorts de soupape. Ces oscillations sont transférées au rotor ce qui engendre une différence de pression sur chaque paire de chambres d'avance et retard. Chaque paire de chambres est reliée hydrauliquement par un canal comprenant un clapet autorisant la circulation d'huile dans un sens. La rotation du rotor se fait dans un seul sens. Le sens de rotation avance ou retard est sélectionné par une 15 électrovanne à 5 ports et 3 positions. Un clapet est intégré à un ensemble tiroir de l'électrovanne. De plus l'ensemble tiroir est agencé dans un corps de vis. Le corps de vis et le l'ensemble tiroir forme une vis de commande. Suivant la position de l'ensemble tiroir, la rotation se fait dans le sens avance ou dans le sens retard. Le volume d'huile déplacé lors du mouvement du rotor est transféré entre la chambre 20 d'avance et la chambre de retard. Il y a recirculation d'huile à l'intérieur du déphaseur et donc il n'y a pas de puissance hydraulique consommée. Une alimentation en huile est nécessaire via le circuit d'huile sous pression provenant de la pompe à huile. Afin de ne pas évacuer la pression interne du déphaseur d'arbre à cames vers le circuit d'huile du moteur et ne pas perturber celui-ci, un 25 second clapet est utilisé à l'entrée de l'électrovanne de commande. Le corps de vis est vissé dans l'arbre à cames. La difficulté dans la conception de la vis de commande sur l'arbre à cames est de pouvoir à la fois bien fixer la vis de commande dans l'arbre à cames et de permettre la circulation d'huile du moteur vers le déphaseur d'arbre à cames et vers les clapets. 30 Dans ce contexte, l'objet de l'invention est de résoudre les problèmes associés à la vis de commande. 3 RESUME DE L'INVENTION La présente invention résout les problèmes ci-dessus mentionnés en proposant une vis de commande pour un déphaseur d'arbre à cames d'un moteur à combustion interne. La vis de commande s'étend le long d'un axe longitudinal et comprend 5 un corps de vis tubulaire s'étendant le long de l'axe longitudinal et un ensemble tiroir globalement cylindrique et agencé dans le corps de vis. De plus le corps de vis est fileté sur une portion s'étendant entre une première face et une deuxième face et comprenant au moins une rainure s'étendant entre la première face et la deuxième face de sorte à permettre l'écoulement d'huile. De plus la rainure est 10 une rainure droite. Dans une alternative au mode de réalisation la rainure peut être une rainure hélicoïdale. Selon une autre réalisation le corps de vis comprend plusieurs rainures. De plus un ensemble déphaseur d'arbre à cames comprend un déphaseur d'arbre à cames, un actionneur, un arbre à cames et une vis de commande telle que décrit précédemment. 15 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Un ou plusieurs modes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits, à titre d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 20 La figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble déphaseur d'arbre à cames ; La figure 2 est une vue en coupe d'un actionneur, d'un déphaseur et d'une vis de commande selon l'invention ; La figure 3 est une vue en coupe de la vis de commande selon l'invention 25 La figure 4 est une vue éclatée de la vis de commande selon l'invention ; La figure 5 est une vue en perspective de la vis de commande selon l'invention. DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES 30 L'invention est maintenant décrite en référence aux figures et dans un but de clarté et de concision de la description une orientation de haut en bas selon le sens de la figure 1 sera utilisé sans aucune intention limitative quant à l'étendue de la protection, notamment au regard des différentes installations d'un ensemble 4 déphaseur d'arbre à cames dans un véhicule. Des mots tels que « haut, bas, en dessous, en dessus, vertical, monter, descendre ... » seront utilisés sans intention limitative. Selon les figures 1 et 2 est représenté un ensemble déphaseur d'arbre à 5 cames 10 comprenant un actionneur 24 et un déphaseur d'arbre à cames 12 fixé sur un arbre à cames 14 par le biais d'une vis de commande 18. A l'intérieur du déphaseur d'arbre à cames 12 se trouvent une ou plusieurs paires de chambres. Les paires de chambres comprennent une chambre d'avance et une chambre de retard (non représentées 10 Comme décrit dans la figure 2, l'actionneur 24 et la vis de commande 18 forment un système d'électrovanne 11. Dans la figure 2 est représenté un ensemble tiroir 26 est monté dans un corps de vis 22 et commande un écoulement de fluide entre les chambres d'avance et de retard du déphaseur d'arbre à cames 12 pour faire tourner l'ensemble déphaseur d'arbre à cames 10 dans les directions 15 avance ou retard. L'ensemble tiroir 26 et le corps de vis 22 forment une vis de commande 18. Dans la figure 2 sont représentés l'actionneur 24, la vis de commande 18 et un déphaseur d'arbre à cames 12. L'actionneur 24 est monté dans un logement aménagé dans un carter moteur (non représenté). Le déphaseur d'arbre à cames 12 20 est fixé par le corps de vis 22 sur l'arbre à cames 14. L'ensemble tiroir 26 est agencé complémentairement dans le corps de vis 22. Le corps de vis 22 est vissé dans l'arbre à cames 14. Comme décrit dans la figure 3 la vis de commande 18 s'étend le long d'un axe X longitudinal et central. La vis de commande 18 est de forme 25 cylindrique. Le corps de vis 22 comprend une cavité interne 28 et un alésage 29. Le corps de vis 22 est de forme cylindrique. L'ensemble tiroir 26 comprend un corps de tiroir 30, un insert de tiroir 32, un ensemble de clapets de commande 20, un anneau d'arrêt ondulé 36. L'ensemble tiroir 26 délimite une chambre interne 46 où règne la pression de recirculation de la vis de commande 18. 30 Dans la figure 3 est représenté un exemple de corps de vis 22 ayant trois ports 48,50,52 disposés radialement et un port de drainage 53 ce qui fait quatre ports. Le port 48 est appelé aussi port d'avance 48. Le port 50 est appelé port de retard 50. Le port 52 est appelé port d'alimentation 52 de la vis de commande. 5 Dans la figure 3, le port d'alimentation 52 du corps de vis 22 est pourvu d'un filtre 76. Le port d'alimentation 52 est pourvu d'au moins un trou relié au circuit d'huile 92 sous pression du moteur via une rainure 86 agencé dans le corps de vis 22. Le port d'avance 48 est pourvu au minimum d'une ouverture reliée aux 5 chambres d'avance du rotor (non représentées). Le port retard 50 est pourvu d'au moins une ouverture reliée aux chambres de retard du rotor (non représenté). Le port de drainage 53 est pourvu d'au moins une ouverture reliée au carter du moteur (non représenté). Dans la figure 3 est représenté le corps de tiroir 30 comprenant des 10 ouvertures 38, 40. Les ouvertures 38, 40 sont agencées radialement tout autour du corps de tiroir 30. L'ouverture 38 est appelée aussi ouverture d'avance 38. L'ouverture 40 est appelée aussi ouverture de retard 40. Les ouvertures 38, 40 sont soumises à la pression de recirculation via la chambre interne 46. Selon la figure 3, l'ensemble tiroir 26 est en liaison pivot glissant suivant 15 l'axe X longitudinal dans l'alésage 29 du corps de vis. Le circuit d'huile 92 communiquent avec le port d'alimentation 52 quel que soit la position de l'ensemble tiroir 26 sur l'axe X longitudinal. Les ouvertures 38,40 du corps de tiroir communiquent avec le port d'avance 48 ou le port de retard 50 en fonction de la position de l'ensemble tiroir 26 sur l'axe X longitudinal. Les ouvertures 20 d'avance 38 communiquent ou non avec le port d'avance 48 en fonction de la position de l'ensemble tiroir 26 sur l'axe X longitudinal. Les ouvertures de retard 40 communiquent ou non avec le port de retard 50 en fonction de la position de l'ensemble tiroir 26 sur l'axe X longitudinal. Selon les figures 3, 4 et 5 est représenté la vis de commande 18 qui 25 comprend le corps de vis 22. Le corps de vis 22 est tubulaire et s'étend le long de l'axe X longitudinal. L'ensemble tiroir 26 est globalement cylindrique et agencé dans le corps de vis 22. Le corps de vis 22 est fileté sur une portion s'étendant entre une première face 88 et une deuxième face 90 et comprenant au moins une rainure 86. La portion filetée du corps de vis 22 est agencé à une partie filetée 30 d'une cavité interne de l'arbre à camesl4. La rainure 86 permet l'écoulement d'huile du moteur vers le déphaseur 12 et la vis de commande 18. Dans l'exemple présenté dans les figures 4 et 5, la rainure 86 est une rainure droite. Dans d'autres variantes de l'invention, le corps de vis 22 peut avoir la rainure 86 hélicoïdale ou 6 tout autres formes. De plus le corps de vis 22 peut comprendre aussi plusieurs rainures 86. Nous allons décrire le mode de réalisation de la rainure 86. Le corps de vis 22 est fileté sur une portion agencé à la première extrémité entre la première face 5 et la deuxième face puis ensuite est réalisé une opération de fraisage pour obtenir la rainure 86. Nous allons maintenant décrire le mode de fonctionnement de la vis de commande 18. Lorsque le système d'électrovanne 11 pilote hydrauliquement le déphaseur d'arbre à cames 12 cela se traduit par la distribution d'huile moteur 10 sous pression dans les chambres retard ou avance via la vis de commande 18. L'huile moteur en provenance de la pompe à huile arrive par un trou 92 d'arrivée d'huile agencé dans l'arbre à cames 14. L'huile va circuler par au moins une rainure 86 réalisée dans le filetage du corps de vis 22 puis va arriver dans la chambre interne 46 du corps de tiroir 30 et en fonction de la position de 15 l'ensemble tiroir 26 dans l'alésage 29 l'huile moteur va aller soit dans la chambre avance soit dans la chambre retard en fonction du régime moteur géré par le calculateur moteur. 20 LISTE DES REFERENCES UTILISEES 10 ensemble déphaseur d'arbre à cames 11 système d'électrovanne 12 déphaseur d'arbre à cames 25 14 arbre à cames 18 Vis de commande 20 ensemble clapets de commande 22 corps de vis 24 actionneur 30 26 ensemble tiroir 28 cavité interne 29 alésage du corps de vis 30 corps de tiroir 31 alésage du corps de tiroir 7 32 insert de tiroir 36 anneau d'arrêt ondulé 38 ouverture d'avance 40 ouverture de retard 5 42 ouverture d'alimentation 46 chambre interne 48 port d'avance 50 port de retard 52 port d'alimentation 10 56 ressort 58 filtre 74 anneau d'arrêt 76 filtre 78 clip de filtre 15 86 rainure 88 première face 90 deuxième face 92 circuit d'huile REVENDICATIONS1. Vis de commande (18) pour un déphaseur d'arbre à cames (12) d'un moteur à combustion interne, la vis de commande (18) s'étendant le long d'un axe (X) longitudinal et comprenant : un corps de vis (22) tubulaire s'étendant le long de l'axe (X) longitudinal, un ensemble tiroir (26) globalement cylindrique et agencé dans le corps de vis (22), caractérisé en ce que le corps de vis (22) est fileté sur une portion s'étendant entre 10 une première face (88) et une deuxième face (90) et comprenant au moins une rainure (86) s'étendant entre la première face (88) et la deuxième face (90) de sorte à permettre l'écoulement d'huile. 2. Vis de commande (18) selon la revendication précédente dans laquelle la 15 rainure (86) est une rainure droite. 3. Vis de commande (18) selon la revendication 1 dans laquelle la rainure (86) est une rainure hélicoïdale. 20 4. Vis de commande (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle le corps de vis (22) comprend plusieurs rainure (86). 5. Ensemble déphaseur d'arbre à cames (10) comprenant un déphaseur d'arbre à cames (12), un actionneur (24), un arbre à cames (14) et une vis de 25 commande (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes.