D'UN PASSAGE D'HUILE

[0001 ] L'invention porte sur un porte-arbre à cames destiné à être fixé sur une culasse de moteur à combustion interne de véhicule automobile et un ensemble d'une culasse et d'un porte-arbre à cames monté sur et solidarisé à la culasse, l'interface du porte-arbre à cames reposant contre une interface de la culasse.

[0002] Le porte-arbre à cames selon l'invention comporte des chapeaux de palier percés d'un passage d'huile et le porte-arbre est monté en un seul ensemble sur la culasse du moteur à combustion interne.

[0003] Un porte-arbre à cames reçoit au moins un arbre à cames. L'arbre à cames est guidé en rotation par l'intermédiaire d'au moins deux paliers, chaque palier étant formé d'une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames logé entre deux demi-portées. [0004] Le porte-arbre à cames comprend une base supportant une succession de demi- portées, soit quatre demi-portées quand il y a quatre paliers. Ces demi-portées de la base sont associées respectivement à une demi-portée présente sur un de plusieurs chapeaux de palier se succédant, soit quatre chapeaux de palier dans le cas de quatre paliers.

[0005] Chaque chapeau de palier comporte donc sur un côté une demi-portée complémentaire d'une demi-portée de la base et chaque demi-portée des chapeaux de palier est solidarisée de manière amovible à la demi-portée de la base, avantageusement par deux éléments de fixation traversant chaque chapeau de palier. Chaque association d'une demi-portée de la base avec une demi-portée du chapeau de palier forme une portée avantageusement circulaire recevant une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames en formant un palier.

[0006] Une face du porte-arbre à cames présente à sa périphérie une interface destinée à être en contact avec une interface de la culasse. La solidarisation entre les deux interfaces respectivement pour le porte-arbre à cames et la culasse est effectuée par des éléments de fixation régulièrement répartis autour de la culasse et du porte-arbre à cames. [0007] Il existe diverses architectures d'ensemble de culasse avec au moins un porte- arbre à cames. Par exemple, il est connu une culasse associée à un porte-arbre à cames inférieur et à un porte-arbre à cames supérieur. Il peut aussi exister un porte-arbre à cames avec chapeau de palier simple.

[0008] Fréquemment, un porte-arbre à cames et sa ligne d'arbre à cames sont usinés quand le porte-arbre à cames est déjà monté sur la culasse. Ceci requiert un temps de montage du porte-arbre à cames sur la culasse puis de la ligne d'arbres cames dans le porte-arbre à cames.

[0009] De plus, pour la lubrification de l'arbres à cames et des paliers, il n'est plus possible de passer par l'arbre à cames du fait de la présence de distributions variables du type à levée de came et du fait que l'usinage d'un canal longitudinal pour circuit huile haute pression sur le porte-arbre à came est très difficile à effectuer dans le cas d'une fonderie sous pression.

[0010] Par exemple, le document CN-A-101956625 décrit une structure de lubrification pour culasse comprenant un corps de culasse, un chapeau de palier avant d'arbre à cames, un chapeau de palier intermédiaire d'arbre à cames et un chapeau de palier arrière d'arbre à cames, une bague d'arbre à cames ménagée à l'intérieur de chaque chapeau de palier. Un orifice pour l'huile lubrifiante est ménagé dans le chapeau du palier avant de l'arbre à cames et un orifice pour l'huile lubrifiante est ménagé dans le chapeau du palier arrière de l'arbre à cames. Cet orifice n'est cependant pas intégré dans la culasse, le chapeau de palier coiffant une demi-portée inférieure qui, elle, est logée dans le corps de la culasse.

[001 1 ] Par conséquent, le problème à la base de l'invention est, d'une part, de concevoir un porte-arbre à cames dont la solidarisation à une culasse soit simplifiée tout en présentant une précision accrue de montage dans la culasse et, d'autre part, de prévoir un circuit haute pression de lubrification qui soit compatible avec une distribution variable. [0012] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l'invention un porte-arbre à cames destiné à être fixé sur une culasse de moteur à combustion interne de véhicule automobile, une face du porte-arbre à cames présentant à sa périphérie une interface destinée à être en contact avec une interface de la culasse, le porte-arbre à cames logeant au moins un arbres à cames, l'arbre à cames étant inséré entre une base du porte-arbre à cames comprenant une succession de demi-portées et des chapeaux de palier portant chacun sur un côté une demi-portée complémentaire d'une demi-portée de la base, chaque demi-portée des chapeaux de palier étant solidarisée de manière amovible à une demi-portée de la base, caractérisé en ce que les chapeaux de palier sont solidarisés sur le porte-arbre à cames en faisant saillie de la face présentant l'interface, chaque chapeau de palier présentant un passage d'huile de lubrification.

[0013] L'effet technique est d'obtenir un porte-arbre monté complètement avec chapeaux de palier et arbre à cames, ceci indépendamment d'une culasse. Le porte-arbre est dans un état semi-fini, c'est-à-dire qu'il ne reste plus qu'à procéder aux ajustages, d'une part, des passages d'huile de lubrification avec des éléments comme des puits présents dans la culasse et, d'autre part, des interfaces porte-arbre et culasse. Un tel porte-arbre peut être monté chez un fournisseur et envoyé en un tout au constructeur automobile qui procédera aux derniers ajustages. [0014] De plus, le fait d'incorporer les passages d'huile de lubrification dans les chapeaux de palier permet de rendre compatible le porte-arbre avec différents types de moteur, notamment des moteurs dotés d'une distribution variable. Pour ce faire, les chapeaux de palier coiffent le porte-arbre sur sa face destinée à être solidarisée avec la culasse et non sur la face opposée du porte-arbre comme c'est classiquement le cas dans l'état de la technique.

[0015] Avantageusement, le passage d'huile de lubrification de chaque chapeau de palier traverse le chapeau de palier de part en part du côté du chapeau de palier portant la demi-portée vers une face opposée faisant saillie vers l'extérieur du porte-arbre à cames de la face présentant l'interface.

[0016] Avantageusement, le passage d'huile de lubrification est prolongé par un conduit d'huile sur la face opposée faisant saillie vers l'extérieur du porte-arbre à cames de la face présentant l'interface. Pour chaque chapeau de palier, c'est ce conduit d'huile qui est destiné à pénétrer le plus profondément dans la culasse, en étant par exemple reçu dans un puits respectif pour chaque conduit d'huile aménagé dans la culasse.

[0017] Avantageusement, la localisation des passages d'huile sur les chapeaux de palier diffère selon la position du chapeau de palier dans le porte-arbre à cames. Cela peut être le cas notamment pour les premier et dernier chapeaux de palier d'une succession de chapeaux de palier dans la longueur du porte-arbre.

[0018] Avantageusement, le porte-arbre à cames loge au moins deux arbres à cames, les demi-portées de la base et des chapeaux de palier associés se suivant en direction longitudinale du porte-arbre à cames, les chapeaux de palier associés à un premier arbre à cames étant symétriques aux chapeaux de palier d'un deuxième arbre à cames par rapport à la direction longitudinale médiane du porte-arbre à cames.

[0019] Avantageusement, il est prévu une interface auxiliaire complétant l'interface à la périphérie du porte-arbre à cames, l'interface auxiliaire formant un U s'intercalant entre lesdits au moins deux arbres à cames du porte-arbre à cames en présentant une symétrie par rapport à la direction longitudinale médiane du porte-arbre à cames. L'interface auxiliaire délimite un caisson interne pouvant recevoir des éléments associés au moteur à combustion interne comme un système d'injection de carburant.

[0020] Avantageusement, les demi-portées des chapeaux de palier sont solidarisées par au moins deux éléments de fixation respectivement à une demi-portée de la base pour former une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie dudit au moins un arbres à cames.

[0021 ] L'invention concerne aussi un ensemble d'une culasse et d'un porte-arbre à cames monté sur la culasse, l'interface du porte-arbre à cames reposant contre une interface de la culasse, des éléments de solidarisation traversant les interfaces du porte- arbre à cames et de la culasse, caractérisé en ce que le porte-arbre à cames est tel que précédemment décrit, les chapeaux de palier étant des portions du porte-arbre à cames les plus internes à la culasse.

[0022] Avantageusement, les portions de la culasse en vis-à-vis des chapeaux de palier présentent des puits alignés respectivement avec un passage d'huile de lubrification ou, quand le passage d'huile de lubrification est prolongé par un conduit d'huile, les puits reçoivent en leur intérieur respectivement un conduit d'huile.

[0023] L'invention concerne enfin un procédé de fabrication d'un tel ensemble d'une culasse et d'un porte-arbre à cames comprenant l'étape d'usinage du porte-arbre à cames et des chapeaux de palier avec montage dudit au moins un arbre à cames dans le porte- arbre à cames préalablement au montage du porte-arbre à cames sur la culasse, les chapeaux de palier étant dans un état semi-fini après cet usinage, cette étape étant suivie par l'étape d'usinage de l'interface du porte-arbre à cames avec la culasse et des chapeaux de palier, les chapeaux de palier étant solidaires du porte-arbre à cames. [0024] Le procédé de fabrication selon l'invention se décompose donc en deux grandes étapes, à savoir un usinage et un assemblage du porte-arbre indépendamment de son positionnement sur la culasse puis un positionnement du porte-arbre formant un tout sur et dans la culasse avec un usinage final des parties en contact du porte-arbre et de la culasse.

[0025] Le fait que les ajustements concernant les chapeaux de palier soient effectués avec les chapeaux de palier solidarisés au porte-arbre permet une meilleure précision des éléments du porte-arbre en interface avec la culasse. Avec les chapeaux de palier positionnés entre le reste du porte-arbre et la culasse, le circuit d'huile est interne à l'ensemble culasse et porte-arbre, ce qui ne pourrait être le cas avec les chapeaux de palier positionnés sur l'autre face du porte-arbre que celle appliquée sur la culasse, donc extérieurs à la culasse, comme le proposait le document CN-A-101956625.

[0026] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d'une vue en perspective d'un porte-arbre à cames selon la présente invention, le porte-arbre à cames étant équipé de chapeaux de palier faisant saillie de sa face destinée à former l'interface avec la culasse et les chapeaux de palier étant munis d'un passage d'huile de lubrification,

- la figure 2 est une représentation schématique d'une vue en perspective selon la présente invention d'une culasse présentant des chapeaux de palier d'un porte-arbre à cames selon la présente invention, le reste du porte-arbre à cames autre que les chapeaux de palier ayant été occulté à cette figure afin de rendre visible l'intégration des chapeaux de palier dans la culasse.

[0027] Il est à garder à l'esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l'invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l'invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.

[0028] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. [0029] En se référant à toutes les figures, la présente invention concerne un porte-arbre 1 à cames destiné à être fixé sur une culasse 2 de moteur à combustion interne de véhicule automobile.

[0030] La figure 1 montre un porte-arbre 1 à cames et la figure 2 montre une culasse 2 de véhicule automobile avec des chapeaux de palier 6 faisant partie du porte-arbre 1 à cames. Il convient de noter que la figure 2 ne correspond pas à la réalité, étant donné que, selon l'invention, les chapeaux de palier 6 sont appliqués sur la culasse 2 avec le reste du porte-arbre 1 à cames, ce reste n'étant pas illustré à la figure 2 pour rendre visibles les chapeaux de palier 6. Dans le cadre de l'invention, c'est le porte-arbre 1 à cames avec tous ses éléments et notamment ses chapeaux de palier 6 solidarisés au porte-arbre 1 à cames qui est monté sur la culasse 2.

[0031 ] En se référant aux toutes les figures, une face du porte-arbre 1 à cames présente à sa périphérie une interface 3 destinée à être en contact avec une interface 4 de la culasse 2. Le porte-arbre 1 à cames loge au moins un arbres à cames, à la figure 1 deux arbres à cames, l'arbre à cames étant inséré entre une base ou ossature du porte-arbre 1 à cames comprenant une succession de demi-portées 5. Le porte-arbre 1 à cames comprend aussi des chapeaux de palier 6 portant chacun sur un côté une demi-portée complémentaire et en vis-à-vis d'une demi-portée 5 de la base, ces chapeaux de palier 6 étant amovibles du porte-arbre 1 à cames. [0032] Chaque demi-portée des chapeaux de palier 6 est solidarisée de manière amovible à une demi-portée 5 de la base en formant une portée avantageusement circulaire recevant la portée cylindrique interne solidaire de la périphérie de l'arbre à cames.

[0033] Selon l'invention, les chapeaux de palier 6 sont solidarisés sur le porte-arbre 1 à cames en faisant saillie de la face présentant l'interface 3, chaque chapeau de palier 6 présentant un passage 7 d'huile de lubrification. Selon l'état de la technique, il est fréquent que le porte-arbre 1 à cames présente les chapeaux de palier 6 sur sa face opposée à celle solidarisée à la culasse 2. La présente invention prévoit la configuration inverse pour laquelle les chapeaux de palier 6 sont disposés sur la face du porte-arbre 1 à cames appliquée contre la culasse 2. L'huile de lubrification est avantageusement sous haute pression.

[0034] Les demi-portées des chapeaux de palier 6 peuvent être solidarisés par au moins deux éléments de fixation respectivement à une demi-portée 5 de la base pour former une portée cylindrique interne solidaire de la périphérie dudit au moins un arbres à cames. Aux figures il est montré quatre portées pour l'arbre à cames, ce qui n'est pas limitatif.

[0035] Le passage 7 d'huile de lubrification traverse le chapeau de palier 6 par une face plane destinée à contacter la culasse 2 et supportant la demi-portée en débouchant sur la demi-portée. Les passages 7 d'huile de lubrification dans les chapeaux de palier 6 sont cachés à la figure 1 par un conduit 8 d'huile respectif mais des passages 7 d'huile peuvent être mieux vus à la figure 2 sous la référence 7 pour quelques chapeaux de palier 6.

[0036] Le passage 7 d'huile de lubrification de chaque chapeau de palier 6 traverse le chapeau de palier 6 de part en part du côté du chapeau de palier 6 portant la demi-portée vers une face opposée faisant saillie vers l'extérieur du porte-arbre 1 à cames de la face présentant l'interface 3. Le passage 7 d'huile de lubrification s'étend donc sensiblement perpendiculairement au plan de jonction de la culasse 2 et du porte-arbre 1 à cames ou avec un faible angle d'inclinaison rapport à la direction perpendiculaire à ce plan de jonction.

[0037] Le passage 7 d'huile de lubrification peut être prolongé par un conduit 8 d'huile sur la face opposée faisant saillie vers l'extérieur du porte-arbre 1 à cames de la face présentant l'interface 3. Chaque conduit 8 d'huile est destiné à pénétrer dans un puits 10 aménagé dans la culasse 2 comme il est montré à la figure 2 pour deux puits 10 mais il existe un puit pour chaque conduit 8 d'huile.

[0038] Il peut exister plusieurs types de chapeaux de palier 6 différant par leur conduit 8 d'huile et/ ou le positionnement du passage 7 d'huile sur le chapeau de palier 6. Tous les chapeaux de palier 6 peuvent présenter, sur la face opposée faisant saillie vers l'extérieur du porte-arbre 1 à cames, l'ouverture du passage 7 d'huile centré ou légèrement déporté vers l'extérieur du porte-arbre 1 à cames sur cette face.

[0039] Ainsi, la localisation des passages 7 d'huile et/ou les dimensions du conduit 8 d'huile sur les chapeaux de palier 6 peuvent différer selon la position du chapeau de palier 6 dans le porte-arbre 1 à cames. Par exemple, un porte-arbre 1 à cames peut porter quatre chapeaux de palier 6 par arbre à cames qui peuvent se succéder dans la longueur du porte-arbre 1 à cames. [0040] Sans que cela soit limitatif, quand il y a un seul arbre à cames, le premier chapeau de palier 6 de la succession peut présenter un passage plus large que ceux des autres chapeaux de palier 6 et le dernier chapeau de palier 6 peut présenter un conduit 8 d'huile plus incliné que les autres chapeaux de palier 6, les chapeaux de palier 6 intermédiaires étant sensiblement similaires. [0041 ] Toujours sans que cela soit limitatif, quand il y a deux arbres à cames, les premiers chapeaux de palier 6 des deux successions pour les deux arbres à cames peuvent présenter un passage plus large que ceux des autres chapeaux de palier 6. Seul le dernier chapeau de palier 6 d'un arbre à cames peut présenter un conduit 8 d'huile plus incliné que les autres chapeaux de palier 6, les chapeaux de palier 6 intermédiaires étant sensiblement similaires pour les deux successions. D'autres configurations sont aussi bien entendu possibles.

[0042] Ainsi, le porte-arbre 1 à cames peut loger au moins deux arbres à cames. Pour chaque arbre à cames, les demi-portées 5 de la base et des chapeaux de palier 6 associés peuvent se suivre en direction longitudinale du porte-arbre 1 à cames. Les demi- portées 5 associées à un premier arbre à cames peuvent être symétriques aux demi- portées 5 d'un deuxième arbre à cames par rapport à la direction longitudinale médiane du porte-arbre 1 à cames. Ceci peut être valable pour tous les passages 7 d'huile et conduits d'huile sauf pour le conduit 8 d'huile du dernier chapeau d'huile d'une succession d'un arbre à cames qui peut être plus incliné que son vis-à-vis de la succession de l'autre arbre à cames.

[0043] Il peut être prévu une interface auxiliaire 3a complétant l'interface 3 à la périphérie du porte-arbre 1 à cames, l'interface auxiliaire 3a formant un U s'intercalant entre lesdits au moins deux arbres à cames du porte-arbre 1 à cames en présentant une symétrie par rapport à la direction longitudinale médiane du porte-arbre 1 à cames.

[0044] L'interface auxiliaire 3a en U peut former un caisson avantageusement étanche ou rendu étanche pour des injecteurs de carburant dans le moteur à combustion interne logé dans la culasse 2 ou d'autres éléments auxiliaires du moteur. L'interface auxiliaire 3a s'applique contre une interface auxiliaire 4a portée par la culasse 2.

[0045] L'invention concerne aussi un ensemble d'une culasse 2 et d'un porte-arbre 1 à cames monté sur la culasse 2, l'interface 3 du porte-arbre 1 à cames reposant contre une interface 4 de la culasse 2, des éléments de solidarisation traversant les interfaces 3, 4 du porte-arbre 1 à cames et de la culasse 2. Selon l'invention, le porte-arbre 1 à cames est tel que précédemment décrit, les chapeaux de palier 6 étant des portions du porte-arbre 1 à cames les plus internes à la culasse 2.

[0046] Avantageusement, les portions de la culasse 2 en vis-à-vis des chapeaux de palier 6 présentent des puits 10 alignés respectivement avec un passage 7 d'huile de lubrification ou, quand le passage 7 d'huile de lubrification est prolongé par un conduit 8 d'huile, les puits 10 reçoivent en leur intérieur respectivement un conduit 8 d'huile.

[0047] L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un ensemble d'une culasse 2 et d'un porte-arbre 1 à cames tel que précédemment décrit. Le procédé comprend une étape d'usinage du porte-arbre 1 à cames et des chapeaux de palier 6 avec montage dudit au moins un arbre à cames dans le porte-arbre 1 à cames préalablement au montage du porte-arbre 1 à cames sur la culasse 2. [0048] Les chapeaux de palier 6 de même que le porte-arbre 1 à cames sont dans un état semi-fini après cet usinage. L'étape d'usinage du porte-arbre 1 à cames est suivie par une étape d'usinage de l'interface 3 du porte-arbre 1 à cames avec la culasse 2 et du passage 7 d'huile dans les chapeaux de palier 6, les chapeaux de palier 6 étant solidaires du porte-arbre 1 à cames.

[0049] Par état semi-fini, il est entendu un état où l'usinage du porte-arbre 1 à cames a été effectué et que restent seulement les usinages d'ajustement du porte-arbre 1 à cames à la culasse 2, c'est-à-dire principalement de l'interface 3 et des chapeaux de palier 6 notamment des conduits d'huile 8 devant pénétrer dans un puits 10 respectif aménagé dans la culasse 2.

[0050] L'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples.