Brevet FR3156831A1 — publié le 20250620

L’invention concerne un arbre rotatif s’étendant selon une direction longitudinale (R) et comprenant une surface externe (3d), cet arbre rotatif comprenant de plus une partie cylindrique creuse (3e) comportant une surface interne (3f), un premier orifice (3g) aménagé de la surface externe (3d) à la partie creuse (3e) et destiné à l’entrée d’un lubrifiant dans cette partie creuse (3e), un second orifice (3h) aménagé de la surface externe (3d) à la partie creuse (3e) et destiné à l’évacuation du lubrifiant de la partie creuse (3e), caractérisé en ce que l’arbre rotatif comprend de plus une bague (6) comprenant une paroi tubulaire (6a), la paroi tubulaire (6a) comprenant un trou (6b) de calibration du débit de lubrifiant et une fente (6c), la bague (6) étant insérée dans la partie creuse (3e) de sorte à présenter le trou de calibration (6b) en regard du premier orifice (3g) et la fente (6c) en regard du second orifice (3h), la fente (6c) formant avec la surface interne (3f) une rainure de collecte du lubrifiant. Figure 2 ARBRE ROTATIF CREUX COMPRENANT UN INSERT TUBULAIRE La présente invention concerne le domaine de la lubrification des organes d’un moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l’invention a pour objet un arbre rotatif creux comprenant un insert tubulaire. Dans les moteurs à combustion interne équipé d’arbres à cames, certains accessoires moteur peuvent être entraînés par ces arbres à cames. Il est courant d’assurer la lubrification de tels accessoires moteur par un brouillard de lubrifiant dans l’environnement du contact entre la came de l’arbre à came et l’accessoire moteur. Un tel accessoire peut être par exemple une pompe haute pression de carburant. Or cette lubrification s’avère généralement insuffisamment dirigée pour satisfaire au besoin des contacts entre la came de l’arbre à came et l’accessoire moteur. On connait encore du document EP2317083B1 un dispositif de distribution de lubrifiant à travers un palier, mais un tel principe de lubrification est difficile à réaliser et sensible à l’obturation du canal de passage de l’huile dans le palier. L’invention vise à résoudre ces inconvénients. Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un arbre rotatif s’étendant selon une direction longitudinale et comprenant une surface externe, cet arbre rotatif comprenant de plus : - une partie cylindrique creuse comportant une surface interne, - un premier orifice aménagé de la surface externe à la partie creuse et destiné à l’entrée d’un lubrifiant dans cette partie creuse, -un second orifice aménagé de la surface externe à la partie creuse et destiné à l’évacuation du lubrifiant de la partie creuse, caractérisé en ce que l’arbre rotatif comprend de plus : - une bague comprenant une paroi tubulaire, la paroi tubulaire comprenant un trou de calibration du débit de lubrifiant et une fente, la bague étant insérée dans la partie creuse de sorte à présenter le trou de calibration en regard du premier orifice et la fente en regard du second orifice, la fente formant avec la surface interne une rainure de collecte du lubrifiant. L’effet technique est de pouvoir amener du lubrifiant en un point déterminer avec un débit calibré sans avoir un effectuer une opération délicate d’usinage d’un trou de calibration sur l’arbre rotatif. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaisons : Dans un mode de réalisation, le diamètre du trou de calibration est inférieur au diamètre du premier orifice d’entrée de lubrifiant. Dans un mode de réalisation, la bague est formée d’une tôle métallique roulée élastiquement déformable. Dans un mode de réalisation, le trou de calibration est un trou poinçonné. Dans un mode de réalisation, la partie creuse débouche sur une extrémité de cet arbre et est rendue borgne par un bouchon. Dans un mode de réalisation, la fente débouche sur cette extrémité de l’arbre. L’invention a aussi pour objet un assemblage mécanique caractérisé en ce qu’il comprend un arbre rotatif selon l’une quelconque des variantes précédemment décrites, un palier de support et de guidage en rotation de l’arbre rotatif, ce palier comprenant une conduite d’alimentation en lubrifiant comportant une sortie débouchant sur la surface externe de l’arbre rotatif, le palier étant disposé par rapport à l’arbre rotatif de sorte que lors de sa rotation le premier orifice passe face à la sortie de la conduite d’alimentation en lubrifiant. Dans un mode de réalisation, l’arbre rotatif de l’assemblage mécanique comprend une came de commande d’un actionneur, le second orifice étant aménagé au pied de cette came. L’invention a aussi pour objet un moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu’il comprend un assemblage mécanique selon l’une des variantes précédemment décrites. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un tel moteur à combustion interne. D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence aux figures dans lesquelles : FIG. 1 : cette figure représente schématiquement un véhicule automobile comportant un moteur thermique équipé d’un arbre à cames. FIG. 2 : cette figure représente en coupe passant par son axe de rotation un arbre à came conforme à l’invention. FIG. 3 : cette figure représente en coupe transversale de selon le plan A-A de l’arbre à cames de la FIG. 2 . La FIG. 1 présente un véhicule automobile 1 comportant un moteur à combustion interne 2 équipé d’un arbre à cames 3. Cet arbre à cames 3 est agencé pour commander des actionneurs mécaniques tels que soupapes, culbuteurs, pistons, ou autres. La FIG. 2 présente en coupe transversale une extrémité de l’arbre à cames 3. Cet arbre à cames 3 comprend un arbre 3a. L’arbre à cames 3 s’étend dans une direction longitudinale selon un axe de rotation R et est guidé en rotation autour cet axe de rotation R par au moins un palier de support 4. Dans ce mode de réalisation, l’arbre à cames 3 peut porter au moins une came 3b pour la commande d’une soupape du moteur à combustion interne 2. L’arbre à cames 3 porte encore à son extrémité une came 3c pour la commande d’un actionneur 5 selon un mouvement radial dans une direction perpendiculaire à l’axe de rotation R. L’actionneur 5 peut être par exemple un poussoir de pompe à carburant du moteur à combustion interne 2. L’arbre 3a de l’arbre à cames 3 comprend une surface externe 3d. L’arbre 3a comprend encore une partie cylindrique 3e creuse. Dans ce mode de réalisation, la partie creuse 3e débouche sur une extrémité de l’arbre 3a et est rendue borgne par un bouchon 7. L’arbre 3a est donc vide à l'intérieur de cette partie cylindrique 3e creuse ressemblant à un tube, délimitée par une surface interne 3f et le bouchon 7. Sur la partie de l’arbre 3a comprise entre cette extrémité et le bouchon 7, l’arbre 3a comprend un premier orifice 3g percé de la surface externe à la partie 3e creuse. Ce premier orifice 3g est un orifice d’entrée du lubrifiant dans la partie creuse 3e de l’arbre 3a. Dans ce mode de réalisation, le palier 4 de support et de guidage en rotation de l’arbre 3a comprend une conduite 4a d’alimentation en lubrifiant comprenant une sortie débouchant sur la surface externe 3d de l’arbre à cames 3. Afin de pouvoir transférer le lubrifiant du palier 4 vers la partie creuse 3e de l’arbre 3a, le palier 4 de support est disposé par rapport à l’arbre 3a de sorte que lors de sa rotation le premier orifice 3g passe face à la sortie de la conduite 4a d’alimentation en lubrifiant. L’arbre 3a comprend un second orifice 3h percé de la surface externe 3d à la partie creuse 3e. Ce second orifice 3h est un orifice d’évacuation du lubrifiant présent dans la partie creuse 3e. Ce second orifice 3h d’évacuation est situé à proximité immédiate de la came 3c de commande de l’actionneur 5, autrement dit au pied d’un flan de cette came 3c de l’actionneur 5. L’arbre 3a comprend encore une bague 6 comportant une paroi tubulaire 6a. Cette paroi tubulaire 6a présente d’une part un trou 6b de calibration du débit de lubrifiant et d’autre part une fente 6c de collecte de lubrifiant. La bague est insérée dans la partie creuse 3e de sorte à présenter le trou de calibration 6b en regard du premier orifice 3g et la fente 6c de collecte de lubrifiant en regard du second orifice 3h. En fonctionnement, lorsque l’arbre à cames 3 est en rotation et qu'il y a de la pression d'huile dans le système, le lubrifiant amené par le palier 4 entre par le premier orifice 3g. Le lubrifiant traverse ensuite le plus petit trou 6b calibré. Par l’effet centrifuge, le lubrifiant se répand ensuite à l’intérieur de la bague 6 et est collecté par la rainure formée par la fente 6C de la bague 6 avec la surface interne 3f. La rainure guide le lubrifiant collecté vers le second orifice 3h et l’extrémité de l’arbre 3a. Le second orifice 3h étant au pied de la came 3c, le lubrifiant remonte ensuite par capillarité et effet centrifuge le long du flanc de la came 3c, vers l’actionneur 5. On peut également prévoir que la fente 6c de collecte de la bague 6 débouche sur l’extrémité de l’arbre 3a. Dans ce cas, une partie du lubrifiant collecté par la rainure peut s’écouler jusqu’à l’extrémité de l’arbre 3a et être distribuer par effet centrifuge le long du flanc de la came 3c, vers l’actionneur 5. Le diamètre du premier orifice 3g aménagé dans l’arbre 3a est supérieur à celui du trou de calibration 6b de la bague 6. Ainsi c’est bien le diamètre du trou de calibration 6b qui, en jouant de rôle de réducteur de débit, étalonne et contrôle le débit de lubrifiant entrant dans la partie creuse 3e. Le fait d’avoir le trou de calibration 6b disposé dans la bague 6 et non pas sur l’arbre 3a permet une adaptation plus facile lors de la mise au point de la calibration du débit souhaité de lubrifiant, puisque dans ce cas seul le trou de la bague est à modifier, l’arbre n’étant pas impacté dans sa conception. Par exemple on peut prévoir un diamètre de trou de calibration 6b inférieur à 1 mm si l’orifice d’entrée 3g a un diamètre compris entre 2 et 3 mm. Le diamètre du trou de calibration 6b est choisi en fonction du débit de lubrifiant souhaité. Comme illustrée sur la FIG. 3 , le trou de calibration peut être placé à 180° de la fente de collecte 6c. Le trou de calibration peut être obtenu par poinçonnage pour son profil et son diamètre de trou. On peut prévoir de réaliser une bague 6 en tôle métallique, par exemple en acier laminé, roulée avec des extrémités non jointes. Ce tube étant élastiquement déformable, il agit comme un ressort et sera maintenu en place avec sa force radiale qui fournit un effort de pressage contre la surface interne 3f de l’arbre 3a. Ainsi, cette bague 6 en tube métallique, évite par son élasticité de devoir être fixée dans la partie creuse 3e de l’arbre 3a par soudure ou avec de la colle supplémentaire ou un élément de fixation. L’invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit. En variante, l’arbre peut être un autre arbre rotatif qu’un arbre à cames, un vilebrequin par exemple. La bague pourrait être réalisée à partir de matériaux plastiques en fonction de leurs caractéristiques en termes de résistance à l’huile, d’élasticité et d’épaisseur. L’invention permet d’amener, sans nécessiter de fabrication de circuit d’huile complexe, du lubrifiant en un point déterminé le long de l’arbre à cames, qui sans l’invention serait une zone insuffisamment lubrifiée. L’invention permet d’effectuer précisément la régulation et le contrôle du débit radial du lubrifiant, notamment de l’huile, dirigé vers la zone à lubrifier, et ainsi d’augmenter la durée de vie du périphérique situé dans la zone à lubrifier. L’invention évite d'avoir à forer un très petit trou dans la paroi de l'arbre car un tel forage présente des difficultés de faisabilité. Arbre rotatif s’étendant selon une direction longitudinale (R) et comprenant une surface externe (3d), cet arbre rotatif comprenant de plus : - une partie cylindrique creuse (3e) comportant une surface interne (3f), - un premier orifice (3g) aménagé de la surface externe (3d) à la partie creuse (3e) et destiné à l’entrée d’un lubrifiant dans cette partie creuse (3e), -un second orifice (3h) aménagé de la surface externe (3d) à la partie creuse (3e) et destiné à l’évacuation du lubrifiant de la partie creuse (3e), caractérisé en ce que l’arbre rotatif comprend de plus : - une bague (6) comprenant une paroi tubulaire (6a), la paroi tubulaire (6a) comprenant un trou (6b) de calibration du débit de lubrifiant et une fente (6c), la bague (6) étant insérée dans la partie creuse (3e) de sorte à présenter le trou de calibration (6b) en regard du premier orifice (3g) et la fente (6c) en regard du second orifice (3h), la fente (6c) formant avec la surface interne (3f) une rainure de collecte du lubrifiant. Arbre rotatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre du trou de calibration (6b) est inférieur au diamètre du premier orifice (3g) d’entrée de lubrifiant. Arbre rotatif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la bague (6) est formée d’une tôle métallique roulée élastiquement déformable. Arbre rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le trou de calibration (6b) est un trou poinçonné. Arbre rotatif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie creuse (3e) débouche sur une extrémité de cet arbre et est rendue borgne par un bouchon (7). Arbre rotatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la fente (6c) débouche sur cette extrémité de l’arbre. Assemblage mécanique caractérisé en ce qu’il comprend : - un arbre rotatif selon l’une quelconque des revendications précédentes, - un palier (4) de support et de guidage en rotation de l’arbre rotatif, ce palier (4) comprenant une conduite (4a) d’alimentation en lubrifiant comportant une sortie débouchant sur la surface externe (3d) de l’arbre rotatif, le palier (4) étant disposé par rapport à l’arbre rotatif de sorte que lors de sa rotation le premier orifice (3g) passe face à la sortie de la conduite (4) d’alimentation en lubrifiant. Assemblage mécanique selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’arbre rotatif comprend une came (3c) de commande d’un actionneur (5), le second orifice (3h) étant aménagé au pied de cette came (3c). Moteur à combustion interne (2), caractérisé en ce qu’il comprend un assemblage mécanique selon la revendication 7 ou la revendication 8. Véhicule automobile (1), caractérisé en ce qu’il comprend un moteur à combustion interne (2) selon la revendication précédente.