Brevet FR3152837A1 — publié le 20250314

Dispositif d’entraînement avec déphasage d’un arbre à cames de moteur thermique de véhicule automobile, comprenant un pignon d’entraînement entourant une couronne présentant des cavités intérieures, un moyeu de fixation sur l’arbre à cames présentant sur son contour des bossages ajustés dans les cavités, séparant des chambres d’un vérin rotatif, un plateau transversal (12) lié à la couronne, fermant par une face avant un côté des cavités, un ressort en spirale de rappel (20) disposé sur la face arrière du plateau (12), et des goupilles axiales (14, 16, 26) de guidage du ressort (20) et d’entraînement de ses extrémités (22, 24), le plateau (12) comportant des goupilles (14, 18, 26) qui sont formées directement dans la même matière. Figure 3 DISPOSITIF D’ENTRAINEMENT A DEPHASAGE AVEC RESSORT DE RAPPEL POUR ARBRE A CAMES DE MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne un dispositif d’entraînement par un pignon d’un arbre à cames de moteur thermique, comprenant un système de déphasage équipé d’un ressort de rappel, ainsi qu’un moteur thermique et un véhicule automobile comportant ce dispositif d’entraînement. Un type de dispositif d’entraînement d’arbre à cames de moteur thermique, présenté notamment par le document US-A1-2015075461, comporte un pignon recevant une chaîne entraînée par le vilebrequin du moteur, fixé à une couronne comprenant deux cavités intérieures qui s’étendent de manière périphérique. Chaque cavité reçoit un bossage disposé sur le contour d’un moyeu fixé en bout de l’arbre à cames, avec une étanchéité qui sépare dans la direction périphérique, de chaque côté de ce bossage, une chambre recevant une huile sous pression. On forme ainsi en alimentant pour les deux bossages les deux chambres d’un même côté, un vérin rotatif qui permet de déphaser la position angulaire du pignon par rapport à l’arbre à cames. En appliquant la pression d’huile sur les deux chambres de l’autre côté on obtient un vérin rotatif à double effet qui permet un retour du pignon dans la position d’origine. En variante des dispositifs d’entraînement d’arbre à cames connus comportent un ressort disposé en spirale dans le plan du pignon, qui en prenant appui sur le moyeu applique un couple de rotation permanent sur la couronne pour obtenir son rappel dans la position d’origine. On peut ainsi simplifier la commande du dispositif en utilisant un vérin rotatif simple effet comprenant une unique arrivée d’huile appliquant une pression dans le sens du déphasage, le retour se faisant par l’effet du ressort. Dans ce cas il est connu de fermer les chambres par un plateau transversal recevant sur sa face opposée le ressort, et de disposer parallèlement à l’axe de rotation des goupilles insérées dans des perçages du moyeu et du plateau afin de réaliser un guidage du ressort, et un entraînement de ses extrémités qui applique le couple de rappel. Toutefois dans ce cas on doit réaliser plusieurs perçages axiaux sur le moyeu et le plateau, puis insérer les goupilles serrées dedans qui doivent présenter des garanties de tenue dans le temps pour résister aux efforts alternés en flexion s’appliquant dessus. Ce type de montage pose des problèmes de complexité d’usinage des pièces qui doivent présenter des ajustements précis pour obtenir un serrage suffisant, et d’assemblage difficile des goupilles, ce qui entraîne des temps d’opération longs et des coûts élevés. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un dispositif d’entraînement avec déphasage d’un arbre à cames de moteur thermique de véhicule automobile, comprenant un pignon d’entraînement entourant une couronne présentant des cavités intérieures, un moyeu de fixation sur l’arbre à cames présentant sur son contour des bossages ajustés dans les cavités, séparant des chambres d’un vérin rotatif, un plateau transversal lié à la couronne, fermant par une face avant un côté des cavités, un ressort en spirale de rappel disposé sur la face arrière du plateau, et des goupilles axiales de guidage du ressort et d’entraînement de ses extrémités, ce dispositif étant remarquable en ce que le plateau comporte des goupilles qui sont formées directement dans la même matière. Un avantage de ce dispositif d’entraînement est qu’avec le plateau produit directement avec ses goupilles axiales formées avec la même matière, on obtient une unique pièce qui peut cumuler les fonctions de guidage et d’entraînement d’une extrémité du ressort. On évite ainsi l’usinage de plusieurs perçages, et la complexité d’assemblage de plusieurs goupilles qui doivent tenir à des efforts alternés de flexion. On réduit les temps d’assemblage, et on évite les coûts d’achat et de gestion de différentes goupilles à assembler, ce qui diminue le prix de revient du dispositif. Le dispositif d’entraînement selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le plateau comporte une goupille d’entraînement de l’extrémité radialement extérieure du ressort. Dans ce cas, avantageusement la goupille d’entraînement comporte un épaulement d’extrémité de maintien axial du ressort. Avantageusement, le plateau comporte des goupilles de guidage du ressort qui sont lisses. Avantageusement, le plateau comporte un perçage central comprenant des bossages internes recevant des goupilles de guidage. En particulier, le plateau peut comporter deux bossages internes recevant chacun une goupille de guidage. Avantageusement, le moyeu comporte une goupille axiale de fixation de l’extrémité intérieure du ressort qui est formée directement dans le même matériau. Avantageusement, les goupilles axiales sont formées à partir d’une ébauche du plateau ou du moyeu réalisée par forgeage d’un matériau métallique. L’invention a aussi pour objet un moteur thermique équipé d’un arbre à cames, remarquable en ce qu’il comporte un dispositif d’entraînement comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, qui est fixé en bout de cet arbre à cames. L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile comprenant un moteur thermique, remarquable en ce que ce moteur est équipé d’un dispositif d’entraînement comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, qui est fixé en bout d’un arbre à cames. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 est une vue d’un dispositif d’entraînement selon l’art antérieur, sans le ressort ; FIG. 2 est une vue de détail de ce dispositif d’entraînement comprenant le ressort ; et FIG. 3 est une vue du plateau avec le ressort d’un dispositif d’entraînement selon l’invention. Les figures 1 et 2 présentent un dispositif d’entraînement 2 comportant un pignon 4 de réception du mouvement venant du vilebrequin du moteur thermique, entourant une couronne 6 recevant à l’intérieur un moyeu 8 qui est fixé par des vis engagées dans des perçages 10 sur l’extrémité d’un arbre à cames non représenté, disposé suivant un axe de rotation A. L’arbre à cames est disposé axialement sur un côté avant AV du dispositif d’entraînement 2. Le moyeu 8 comporte sur son contour des bossages ajustés dans des cavités intérieures de la couronne 6, avec une étanchéité, pour former au moins d’un même côté des bossages une chambre recevant une huile sous pression afin d’appliquer un couple de rotation entre cette couronne et l’arbre à cames qui donne un déphasage de la position angulaire du pignon 4. Un plateau circulaire 12 disposé transversalement, est fixé par sa face avant sur la couronne 6 pour fermer les cavités disposées dans cette couronne. Le plateau 12 comporte sur sa face arrière un ressort enroulé en spirale 20, de section carrée, comprenant une extrémité radialement extérieure formant une boucle extérieure 22 enroulée autour d’une goupille axiale d’extrémité externe 14 qui est sertie dans un perçage de ce plateau. La goupille d’extrémité externe 14 comporte un épaulement d’extrémité maintenant axialement la boucle extérieure du ressort 22. L’extrémité intérieure du ressort 20 comporte aussi une boucle intérieure 24 qui est enroulée autour d’une rainure d’une goupille axiale d’extrémité interne 16 qui est sertie dans un perçage du moyeu 8, la rainure assurant le maintien axial de cette extrémité. Une goupille axiale de guidage externe 18 fixée sur le plateau 12 près de l’extrémité extérieure du ressort 22, assure un guidage à l’intérieur de la première spire extérieure de ce ressort. Deux goupilles axiales de guidage interne 26 fixées sur le moyeu 8, au bord du perçage central circulaire 28 du plateau 12, assurent un guidage interne de la spire intérieure du ressort 20. On obtient une liaison élastique entre le plateau 12 et le moyeu 8 par le ressort 20, qui assure un couple de rappel permanent d’un élément par rapport à l’autre permettant de former un vérin rotatif simple effet à l’intérieur du dispositif d’entraînement. On obtient aussi un guidage et un centrage de la spire intérieure du ressort 20 par la goupille d’extrémité interne 16 et par les deux goupilles de guidage interne 26, et un guidage de sa dernière spire extérieure par la goupille de guidage externe 18. Avec ce dispositif d’entraînement selon l’art antérieur 2 il faut prévoir cinq perçages axiaux sur le plateau 12 et le moyeu 8 réalisés avec précision pour sertir de manière fiable les cinq goupilles 14, 16, 18, 26, ce qui représente des opérations délicates nécessitant un ajustement particulier pour obtenir un maintien résistant. Avec ces opérations de perçage, l’approvisionnement des goupilles 14, 16, 18, 26, et leur montage, on obtient des temps d’opérations importants et des coûts élevés. La FIG. 3 présente le plateau 12 d’un dispositif d’entraînement selon l’invention, comprenant d’une seule pièce, formé avec la même matière, la goupille d’extrémité externe 14 comportant son épaulement, et la goupille de guidage externe 18. Le perçage central 28 du plateau 12 comporte deux bossages tournés vers l’intérieur 30, recevant chacun une goupille de guidage interne 26 qui est formée avec la même matière que le plateau. En particulier on peut réaliser le plateau par un forgeage d’un matériau métallique permettant de réaliser les bossages intérieurs 30, et les ébauches des goupilles 14, 18, 26 qui sont ensuite usinées pour terminer le profil de ces goupilles. D’une manière similaire on peut former la goupille d’extrémité interne 16 directement dans le matériau du moyeu 8. On évite l’usinage précis des perçages devant recevoir des goupilles 14, 16, 18, 26, l’approvisionnement de ses goupilles et leur montage. De plus on assure une résistance élevée des goupilles qui ne risquent pas de se déboîter. Dispositif d’entraînement avec déphasage d’un arbre à cames de moteur thermique de véhicule automobile, comprenant un pignon d’entraînement (4) entourant une couronne (6) présentant des cavités intérieures, un moyeu (8) de fixation sur l’arbre à cames présentant sur son contour des bossages ajustés dans les cavités, séparant des chambres d’un vérin rotatif, un plateau transversal (12) lié à la couronne (8), fermant par une face avant un côté des cavités, un ressort en spirale de rappel (20) disposé sur la face arrière du plateau (12), et des goupilles axiales (14, 16, 18, 26) de guidage du ressort (20) et d’entraînement de ses extrémités (22, 24), caractérisé en ce que le plateau (12) comporte des goupilles (14, 18, 26) qui sont formées directement dans la même matière. Dispositif d’entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau (12) comporte une goupille d’entraînement (14) de l’extrémité radialement extérieure (22) du ressort (20). Dispositif d’entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la goupille d’entraînement (14) comporte un épaulement d’extrémité de maintien axial du ressort (20). Dispositif d’entraînement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau (12) comporte des goupilles de guidage du ressort (18, 26) qui sont lisses. Dispositif d’entraînement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plateau (12) comporte un perçage central (28) comprenant des bossages internes (30) recevant des goupilles de guidage (26). Dispositif d’entraînement selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plateau (12) comporte deux bossages internes (30) recevant chacun une goupille de guidage (26). Dispositif d’entraînement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyeu (8) comporte une goupille axiale (16) de fixation de l’extrémité intérieure du ressort (24) qui est formée directement dans le même matériau. Dispositif d’entraînement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les goupilles axiales (14, 16, 18, 26) sont formées à partir d’une ébauche du plateau (12) ou du moyeu (8) réalisée par forgeage d’un matériau métallique. Moteur thermique équipé d’un arbre à cames, caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’entraînement (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, qui est fixé en bout de cet arbre à cames. Véhicule automobile comprenant un moteur thermique, caractérisé en ce que ce moteur est équipé d’un dispositif d’entraînement (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, qui est fixé en bout d’un arbre à cames.