FR3010167A1

FR3010167A1 - Element de transmission

Info

Publication number: FR3010167A1
Application number: FR1358211A
Authority: FR
Inventors: Benoit Hauvespre; Charles Chambonneau
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2015-03-06
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: CN104421376B; FR3010167B1; US9267586B2; DE102014112074A1; CN104421376A; US20150059520A1

Abstract

Cet élément de transmission (1) pour un système d'actionnement intégré dans un moteur à combustion interne comprend un suiveur de came (2) incluant un galet (8) articulé sur un arbre (10) monté sur un piston (4) adapté pour coulisser dans un alésage (6) ménagé dans un corps (5) de l'élément de transmission (1). L'arbre (10) comprend un corps (12) s'étendant autour d'un axe longitudinal (Y10), et comprend au moins un embout sacrificiel (14, 15) rapporté sur l'une des extrémités (121, 122) du corps (12) de l'arbre (10). L'embout sacrificiel (14, 15) est réalisé en un matériau dont la dureté est inférieure à la dureté du matériau du corps (5) définissant l'alésage (6).

Description

ELEMENT DE TRANSMISSION L'invention concerne un élément de transmission intégré dans une pompe d'un moteur à combustion interne. Dans le domaine des pompes hydrauliques, à huile ou à essence pour moteurs à combustion interne, des pistons sont généralement actionnés à l'aide d'arbres à cames rotatifs dont les cames coopèrent avec des suiveurs de cames. Les suiveurs de cames comprennent généralement un galet articulé sur un arbre monté sur un piston, qui est adapté pour coulisser dans un alésage avec lequel le suiveur de came forme un élément de transmission. L'alésage peut être une chambre d'un corps de pompe. L'arbre sur lequel le galet est articulé est libre en translation selon son axe longitudinal et est susceptible d'entrer ou non en contact avec une paroi de l'alésage dans lequel le piston est monté.

Pour éviter la détérioration des extrémités de l'arbre ou de la surface de l'alésage, il est connu de US-B-7 793 583 de munir les extrémités de l'arbre de surfaces bombées adaptées pour entrer en contact avec l'alésage. Une telle solution implique un frottement élevé et une usure rapide de l'alésage. Il est connu d'arrêter axialement l'arbre par rapport au piston, par exemple au moyen d'anneaux élastiques. Il est également connu d'appliquer un revêtement sur les extrémités de l'arbre, afin d'amortir les éventuels chocs pouvant survenir entre les extrémités de l'arbre et l'alésage. La réalisation d'un revêtement ou la mise en place d'anneaux élastiques nécessite des étapes de production supplémentaires et engendre un surcoût significatif.

C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouvel élément de transmission dont le suiveur de came a une structure permettant l'amortissement des éventuels chocs entre les extrémités de l'arbre et l'alésage de manière plus fiable et économique que dans l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne un élément de transmission pour un système d'actionnement intégré dans un moteur à combustion interne comprenant un suiveur de came incluant un galet articulé sur un arbre monté sur un piston adapté pour coulisser dans un alésage ménagé dans un corps de l'élément de transmission, l'arbre comprenant un corps s'étendant autour d'un axe longitudinal. Cet élément de transmission est caractérisé en ce que l'arbre comprend au moins un embout sacrificiel rapporté sur l'une des extrémités du corps de l'arbre et en ce que l'embout sacrificiel est réalisé en un matériau dont la dureté est inférieure à la dureté du matériau du corps définissant l'alésage. Grâce à l'invention, les éventuelles frictions entre les extrémités de l'arbre et l'alésage sont amorties par les embouts sacrificiels, qui peuvent se détériorer au contact de l'alésage sans que cela ne provoque de panne sur le suiveur de came. En outre, leur dureté inférieure à celle du corps définissant l'alésage permet d'éviter des dommages sur la surface de l'alésage. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel élément de transmission peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - L'embout sacrificiel est en matériau métallique. - L'embout sacrificiel est en matériau synthétique et réalisé par moulage par injection. - L'embout sacrificiel est solidarisé au corps de l'arbre par montage en force ou par collage. - L'embout sacrificiel est monté de façon amovible par rapport au corps. - Au moins l'un des embouts sacrificiels est libre en rotation par rapport au corps de l'arbre selon l'axe longitudinal de l'arbre. - Un embout sacrificiel est rapporté sur chacune des extrémités du corps de l'arbre alors que les deux embouts sacrificiels sont réalisés sur deux pièces distinctes. - Un embout sacrificiel est rapporté sur chacune des extrémités du corps de l'arbre alors que les deux embouts sacrificiels sont réalisés par une pièce unique s'étendant à l'intérieur du corps de l'arbre. - L'embout sacrificiel a une forme externe convexe, de préférence sphérique. - Le corps de l'arbre est creux, alors que l'embout sacrificiel comprend une tige centrale s'étendant dans la partie creuse du corps de l'arbre. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre de deux modes de réalisation d'un élément de transmission conforme à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de transmission conforme à l'invention, un suiveur de came et un corps de pompe appartenant à l'élément de transmission étant en configuration démontée ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'élément de transmission de la figure 1, en configuration de fonctionnement ; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2, pour un élément de transmission conforme à un second mode de réalisation de l'invention. Le suiveur de came 2 représenté sur les figures 1 à 3 comprend un piston 4 adapté pour coulisser selon un axe X-X' dans un alésage 6 ménagé dans un corps de pompe 5. L'alésage 6 s'étend selon un axe longitudinal X6. Le corps de pompe 5 peut faire partie d'un système d'actionnement intégré à un moteur à combustion interne, tel qu'une pompe hydraulique, à huile ou à essence. Le suiveur de came comprend un galet 8 articulé sur un arbre 10. Le galet 8 est maintenu en contact avec une came 18, visible uniquement à la figure 2, par un ressort 7, logé dans l'alésage 6, qui s'appuie sur une surface axiale 45 du piston 4. Le suiveur de came 2 et le corps de pompe 5 forment ensemble un élément 1 de transmission d'un mouvement entre la came 18 et le piston 4. La surface axiale 45 est perpendiculaire à un axe longitudinal X4 du piston 4. Lorsque le piston 4 est monté dans l'alésage 6, les axes X4, X6 et X-X' sont confondus.

Le piston 4 comporte deux oreilles 40 et 42 sensiblement parallèles à l'axe X4. Les oreilles 40 et 42 comportent respectivement un trou circulaire 41 et 43, l'arbre 10 étant monté à travers les trous 41 et 43. Les oreilles 40 et 42 s'étendent de part et d'autre de l'axe X4. L'arbre 10 comprend un corps 12 s'étendant autour d'un axe longitudinal Y10 qui forme également l'axe de rotation du galet 8 autour de l'arbre 10. L'axe Y10 est perpendiculaire à l'axe X-X'. L'arbre 10 est monté libre en translation et en rotation, selon l'axe Y10, dans les trous 41 et 43. Le corps 12 présente deux extrémités 121 et 122 opposées le long de l'axe Y10 et situées vis-à-vis de la paroi de l'alésage 6. Afin que, en fonctionnement du suiveur de came 2, l'arbre 10 et l'alésage 6 ne soient pas détériorés par des frictions ou des chocs en cas de translation de l'arbre 10 selon l'axe Y10, l'arbre 10 comprend, à chacune des extrémités 121 et 122 du corps 12, un embout sacrificiel 14 et 15 rapporté sur le corps 12 et réalisé en un matériau dont la dureté est inférieure à celle du matériau du corps 5 dans sa partie qui définit l'alésage 6. Le terme « sacrificiel » traduit le fait que les embouts ne remplissent pas de fonction technique essentielle dans le fonctionnement du suiveur de came 2, et que leur éventuelle détérioration n'est pas préjudiciable et permet de protéger d'autres éléments du suiveur de came 2. Les embouts 14 et 15 sont de préférence en un matériau synthétique et réalisés par moulage par injection. De préférence, le matériau synthétique est de la famille des PEAK, renforcé ou non avec des fibres de verre.

Alternativement, les embouts 14 et 15 peuvent également être en un matériau métallique tel qu'un alliage de cuivre, par exemple le bronze, ou en alliage d'aluminium.

Le corps de pompe 5 est de préférence en matière métallique, par exemple en alliage d'aluminium (AlSi12CuNiMgT6 ou autre), ou en fonte (GGG-40 suivant DIN, ou autre). Dans le cas où les surfaces des embouts 14 et 15 et celles du corps de pompe 5 destinées à être en contact les unes avec les autres sont de même nature, c'est-à-dire qu'elles sont toutes constituées soit de matériaux synthétiques soit de matériaux métalliques, le terme « dureté inférieure » signifie que la dureté du matériau des embouts 14 et 15 a une valeur comprise entre 20 % et 60 %, de préférence égale à 40 %, de la valeur de la dureté du matériau du corps 5. Dans le cas de matériaux synthétiques, l'unité de mesure des duretés est le Shore, tandis que dans le cas de matériaux métalliques, l'unité de mesure des duretés est le Vickers ou le Rockwell. Le corps 12 est creux et comporte un canal interne 124 débouchant à chacune des extrémités 121 et 122. Les embouts 14 et 15 comportent chacun une tige centrale 141 et 151 s'étendant selon l'axe Y10 dans le canal interne 124.

Les embouts 14 et 15 sont de préférence montés de façon amovible dans le corps 12. De cette manière, si au cours d'une période déterminée de fonctionnement du suiveur de came 2, les embouts 14 et 15 ont été usés par des frottements contre l'alésage 6, ils peuvent être remplacés par des embouts 14 et 15 neufs afin de prolonger la durée de vie de l'arbre 10.

En variante, les embouts 14 et 15 peuvent être solidarisés de façon irréversible au corps 12, par exemple par montage en force, par collage, ou par toute autre technique adaptée. Les embouts 14 et 15 présentent de préférence une forme externe convexe, par exemple une forme sphérique. Les embouts 14 et 15 s'étendent de préférence sur la totalité de la surface des extrémités 121 et 122 du corps 12, de telle manière que les embouts 14 et 15 s'étendent radialement jusqu'à une surface externe périphérique 10A de l'arbre 10. Les embouts 14 et 15 peuvent être montés libres en rotation par rapport au corps 12 selon l'axe Y10. En variante, un seul des embouts 14 et 15 peut être libre en rotation par rapport au corps 12. Les embouts 14 et 15 sont réalisés sur deux pièces distinctes montées chacune à une des extrémités 121 et 122 du corps 12. Les tiges 141 et 151 sont séparées par un vide V situé au centre du canal interne 124. Ceci permet, par exemple, de remplacer un seul des embouts 14 et 15 s'il est usé et de conserver l'autre en place, si son état est correct.

Un second mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 3. Dans ce mode de réalisation, les éléments communs au premier mode de réalisation portent les mêmes références et fonctionnent de la même manière. Seules les différences par rapport au premier mode de réalisation sont détaillées ci-après.

Dans ce mode de réalisation, les embouts 14 et 15 sont réalisés par une pièce unique 16 s'étendant dans le canal interne 124. Dans ce cas, la pièce 16 a une forme cylindrique à section circulaire centrée sur l'axe Y10. Les embouts 14 et 15 ne s'étendent pas jusqu'à la surface périphérique 10A. Selon un mode de réalisation non représenté, une seule des extrémités 121 et 122 de l'arbre 12 comprend un embout rapporté réalisé en un matériau dont la dureté est inférieure à la dureté du matériau du corps 5. Les caractéristiques des modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être combinées dans le cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS1.- Elément de transmission (1) pour un système d'actionnement intégré dans un moteur à combustion interne comprenant un suiveur de came (2) incluant un galet (8) articulé sur un arbre (10) monté sur un piston (4) adapté pour coulisser dans un alésage (6) ménagé dans un corps (5) de l'élément de transmission (1), l'arbre (10) comprenant un corps (12) s'étendant autour d'un axe longitudinal (Y10), caractérisé en ce que l'arbre (10) comprend au moins un embout sacrificiel (14, 15) rapporté sur l'une des extrémités (121, 122) du corps (12) de l'arbre (10) et en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) est réalisé en un matériau dont la dureté est inférieure à la dureté du matériau du corps (5) définissant l'alésage (6).
2.- Elément de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) est en matériau métallique.
3.- Elément de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) est en matériau synthétique et réalisé par moulage par injection.
4.- Elément de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) est solidarisé au corps (12) de l'arbre (10) par montage en force ou par collage.
5.- Elément de transmission selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) est monté de façon amovible par rapport au corps (12).
6.- Elément de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des embouts sacrificiels (14, 15) est libre en rotation par rapport au corps (12) de l'arbre (10) selon l'axe longitudinal de l'arbre (Y10).
7.- Elément de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un embout sacrificiel (14, 15) est rapporté sur chacune des extrémités (121, 122) du corps (12) de l'arbre (10) et en ce que les deux embouts sacrificiels (14, 15) sont réalisés sur deux pièces distinctes.35
8.- Elément de transmission selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un embout sacrificiel (14, 15) est rapporté sur chacune des extrémités (121, 122) du corps (12) de l'arbre (10) et en ce que les deux embouts sacrificiels (14, 15) sont réalisés par une pièce unique (16) s'étendant à l'intérieur (124) du corps (12) de l'arbre (10).
9.- Elément de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) a une forme externe convexe, de préférence sphérique.
10.- Elément de transmission selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps (12) de l'arbre (10) est creux (124), et en ce que l'embout sacrificiel (14, 15) comprend une tige (141, 151) centrale s'étendant dans la partie creuse (124) du corps (12) de l'arbre (10).15