Brevet FR3078102A1 — publié le 20190823

DISPOSITIF DE REGLAGE DE LA POSITION ANGULAIRE D'UN ARBRE A CAMES [0001] L'invention concerne un dispositif de réglage de la position angulaire d'un arbre à cames de véhicule automobile et son utilisation pour des opérations de première monte ou de maintenance. [0002] Plus particulièrement, l'invention s'intéresse à un perfectionnement des arbres à cames permettant leur réglage en rotation lors des phases de maintenance et, notamment, lors du changement de courroie ou de chaine de distribution. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [0003] Les arbres à cames sont utilisés dans les moteurs thermiques à combustion interne pour la commande synchronisée des soupapes des moteurs. Généralement, une courroie dentée ou une chaîne de distribution permet de synchroniser l'arbre à cames avec le vilebrequin. [0004] Lors du remplacement de la courroie de distribution, des rotations manuelles à l'aide d'une clé de l'arbre à cames autour de son axe et du vilebrequin permettent de s'assurer que les soupapes ne rentrent pas en contact avec les pistons. Cette opération vise, en particulier, à tourner l'arbre à cames et à l'amener dans une position angulaire précise par rapport au vilebrequin. [0005] Une vérification finale par des piges permet de s'assurer du bon calage de l'arbre à cames et de vérifier que ce dernier se trouve alors bien en phase avec le vilebrequin. [0006] Il existe déjà de nombreux dispositifs destinés à assurer le réglage en rotation des arbres à cames lors du montage initial en usine de la chaîne ou de la courroie d'entrainement et de distribution ou lors de leur remplacement ultérieur dans le cadre d'opérations de réparation ou de maintenance. 2 [0007] De façon traditionnelle en usine, l'arbre à cames est déplacé angulairement via une bague périphérique à six pans (ou un carré) rapportée et fixée autour de l'arbre et déplacée au moyen d'une clé ou entrainée par une machine automatique extérieure. [0008] Cependant, cette configuration entraîne une faiblesse locale dans la 5 structure de l'arbre à cames et génère, par conséquent, des risques de casse. [0009] En outre, cette disposition nécessite de ménager un espace important autour de l'arbre à cames afin de permettre les débattements de la clé ou de la machine ainsi qu'une position prédéterminée de cette bague au repos afin d'obtenir un positionnement angulaire précis. 10 [0010] Enfin, cette méthode impose, en pratique, un jeu minimum entre la bague de réglage et la came la plus proche sur l'arbre. Or, dans la plupart des développements récents, on assiste à une réduction importante du volume de l'ensemble du groupe moto-propulseur qui empêche l'utilisation d'une bague périphérique sur l'arbre à cames. 15 [0011] Par ailleurs, le document US20060086331 décrit un moyen de réglage de la position d'un arbre à cames disposé en saillie à l'extrémité de cet arbre. [0012] Cependant, dans les moteurs récents, l'environnement de l'arbre à cames devenant très étroit et contraint, la présence de tout élément en saillie à ses extrémités est contraire à l'objectif de compacité et l'accès à l'extrémité de l'arbre à cames reste, 20 dans tous les cas, très difficile. [0013] Le document DE3738629 décrit un dispositif de réglage de la position d'un arbre à cames comprenant une clé plate associée à une butée d'arrêt. [0014] Les documents FR3021995 et FR2681376 décrivent des dispositifs et procédés de positionnement angulaire d'un arbre à came au moyen d'organes 25 rapportés indépendants de l'arbre à cames. [0015] Le document EP1300549 décrit un procédé et les moyens associés de réglage de deux arbres à cames parallèles. 3 EXPOSÉ DE L'INVENTION [0016] La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques posés par l'art antérieur en proposant un perfectionnement consistant à disposer, à l'extrémité longitudinale de l'arbre à cames et dans un espace restreint, des moyens 5 permettant un réglage aisé de la position angulaire de l'arbre à cames. [0017] Ce but est atteint, selon l'invention, au moyen d'un Dispositif de réglage de la position angulaire d'un arbre à cames logé dans une culasse et dont l'une des extrémités longitudinales est pourvue d'un nez, caractérisé en ce que ledit nez comporte un élément de raccordement destiné à venir provisoirement en prise avec 10 un organe de manoeuvre pour effectuer la rotation dudit arbre à cames. [0018] Selon une caractéristique avantageuse, l'élément de raccordement est centré sur l'axe de l'arbre à cames. [0019] Dans une variante spécifique, le nez porte une came d'entraînement sur laquelle est positionné ledit élément de raccordement. 15 [0020] Selon une autre caractéristique, l'élément de raccordement présente une section qui est complémentaire de celle de l'organe de manoeuvre. [0021] Selon une première variante de réalisation, la section de l'élément de raccordement est à pans coupés. [0022] Selon une autre variante, l'élément de raccordement est formé d'une cavité 20 ouverte. [0023] Selon encore une autre variante, l'élément de raccordement est formé d'une couronne portée par la périphérie du nez. [0024] Selon une variante alternative, l'élément de raccordement est formé d'un relief en saillie. 25 [0025] Un autre objet de l'invention est une utilisation du dispositif de réglage présentant les caractéristiques mentionnées ci-dessus pour le réglage en rotation d'un arbre à cames lors du changement de la courroie de distribution. 4 [0026] Encore un autre objet de l'invention est un arbre à cames dont l'une des extrémités longitudinales est pourvue d'un nez, caractérisé en ce que ledit nez est pourvu d'un élément de raccordement destiné à venir provisoirement en prise avec un organe de manoeuvre pour ajuster le positionnement angulaire dudit arbre à cames. 5 [0027] Grâce au dispositif de l'invention, il n'est pas nécessaire d'utiliser un outil spécifique de réglage pour tourner et orienter correctement l'arbre à cames. Un simple axe rigide (par exemple métallique), dont l'extrémité présente une section complémentaire et adaptée à celle de l'organe de raccordement du nez, suffit aussi bien pour le montage en usine de la courroie de distribution que pour les opérations 10 ultérieures de maintenance ou de première monte. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES [0028] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après. 15 Les figures 1A et 1B sont des vues schématiques en perspective éclatée de deux modes de réalisation d'un arbre à cames selon l'invention, respectivement, sans et avec une came d'entraînement. Les figures 2A et 2B sont des vues schématiques de face d'un mode de réalisation du dispositif de réglage selon l'invention. 20 Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE RÉALISATION [0029] Naturellement, les modes de réalisation illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrits ci-après ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatif. Il est 25 explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux ces différents modes pour en proposer d'autres. 5 [0030] Les figures 1A et 1B représentent des vues schématiques de deux modes de réalisation selon l'invention d'un arbre 1 à cames enfermé dans une culasse 3 représentée ici partiellement. [0031] Cet arbre à cames 1 est généralement pourvu, à l'une de ses extrémités 5 longitudinales, d'un nez 2 formant butée d'arrêt en translation de l'arbre 1. Ce nez 2 a ici la forme d'une bague cylindrique. [0032] Après montage de l'arbre à cames 1 dans la culasse 3, le nez 2 se trouve séparé de la portion de l'arbre 1 portant les cames par une cloison interne 31 dans laquelle est logé le palier de l'arbre. 10 [0033] Selon l'invention, le nez 2 porte un élément de raccordement 21 destiné à venir provisoirement en prise avec un organe de manoeuvre M (outil visible sur la figure 2B) pour effectuer la rotation de l'arbre à cames 1. A cet effet, l'élément de raccordement 21 présente une section centrée sur l'axe de l'arbre à cames 1 et qui est complémentaire en profil et en dimensions de celle de l'organe de manoeuvre M choisi 15 afin d'assurer leur solidarisation mécanique. [0034] Le pivotement manuel de l'organe M permet ainsi de tourner l'arbre à cames 1 sur une course angulaire correspondant à sa mise en synchronisation avec le vilebrequin. [0035] L'utilisation d'une pige permet par la suite de bloquer l'arbre à cames 1 en 20 rotation en vue de l'immobiliser et de le maintenir dans cette position en vue de procéder aux opérations de maintenance ou de première monte et, notamment, de pose ou de remplacement de la courroie ou de la chaîne de distribution [0036] Dans le mode de réalisation de la figure 1A, l'élément de raccordement 21 est constitué d'une série de facettes formant une couronne hexagonale 21a à six pans 25 coupés ménagée à la périphérie de la bague cylindrique formant le nez 2 de l'arbre à cames 1. [0037] Le déplacement angulaire de l'arbre 1 sera effectué ici au moyen d'un organe de manoeuvre M constitué d'une clé plate ou d'une pince dont l'écartement sera 6 adapté aux dimensions extérieures de la couronne 21a. L'introduction de cet organe dans la culasse 3 pourra être effectuée au travers d'un orifice ménagé dans la paroi supérieure de la culasse. [0038] Dans le mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 1B, le nez 2 5 est pourvu d'une came 5 quadrilobe assurant traditionnellement l'actionnement d'une pompe haute pression pour le système d'injection du carburant. L'élément de raccordement est alors positionné sur cette came 5 et est déporté axialement au-delà du nez de l'arbre 1. [0039] Dans la variante préférentielle représentée sur les figures 1B et 2A, 10 l'élément de raccordement 21 est ici formé d'une cavité ouverte 21b dont les bords délimitent une section à pans coupés de forme carrée, comme illustrée par la figure 1B, ou hexagonale, comme illustrée par la figure 2A. Cette cavité est ainsi apte à recevoir l'extrémité pleine d'un axe ou d'une tige de section complémentaire (en dimensions et profil) formant l'organe de manoeuvre M de l'arbre à cames 1, comme illustré par la 15 figure 2B. [0040] Selon une autre variante de l'invention non représentée, l'élément de raccordement pourrait être réalisé sous forme d'un relief en saillie dont la section serait également à pans coupés ou qui présenterait un filetage destiné à coopérer par vissage avec un organe de manoeuvre taraudé. 20 [0041] Le cas échéant et si nécessaire, une ouverture est pratiquée dans la paroi de la culasse 3 renfermant l'arbre à cames 1 afin de permettre l'introduction de l'organe de manoeuvre M et son engagement avec l'élément de raccordement 21. [0042] Toutefois, dans les variantes des figures 1B et 2A, l'organe de manoeuvre M peut être introduit dans la culasse 3 par l'orifice 30 existant qui est traditionnellement 25 destiné au puit de la chaîne ou de la courroie de distribution. [0043] Il n'est alors pas nécessaire de réaliser une ouverture dédiée dans la partie haute de la culasse 3 pour assurer la liaison de cet organe avec l'élément de raccordement 21. Par conséquent, l'invention, tout en procurant un gain de matière, REVENDICATIONS1. Dispositif de réglage de la position angulaire d'un arbre (1) à cames logé dans une culasse (3) et dont l'une des extrémités longitudinales est pourvue d'un nez (2), caractérisé en ce que ledit nez (2) porte un élément de raccordement (21) destiné à venir provisoirement en prise avec un organe de manoeuvre (M) pour effectuer la rotation dudit arbre à cames (1). 2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de raccordement (21) est centré sur l'axe de l'arbre à cames. 3. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nez (2) porte une came d'entraînement (5) sur laquelle est positionné ledit élément de raccordement (21). 4. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de raccordement (21) présente une section qui est complémentaire de celle de l'organe de manoeuvre (M). 5. Dispositif de réglage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la section dudit élément de raccordement (21) est à pans coupés. 6. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de raccordement (21) est formé d'une cavité ouverte (21b). 7. Dispositif de réglage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément de raccordement (21) est formé d'une couronne (21a) portée par la périphérie du nez (2). 8. Dispositif de réglage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit élément de raccordement (21) est formé d'un relief en saillie. 9. Utilisation du dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, pour effectuer la rotation de l'arbre (1) à cames lors d'une première monte ou d'un changement de courroie ou de chaine de distribution. 10. Arbre à cames (1) dont l'une des extrémités longitudinales est pourvue d'un nez (2), caractérisé en ce que ledit nez (2) est pourvu d'un élément de raccordement (21) destiné à venir provisoirement en prise avec un organe de manoeuvre (M) pour ajuster le positionnement angulaire dudit arbre à cames (1).