Brevet FR2268155A1 — publié le 19751114

L'invention a pour objet un élément d'étancheíté élastique pour tige de poussoir de soupape de moteur à combustion interne, Itaxe du collet de guidage de lblément pouvant présenter un decalage par rapport a' celui du poussoir sans nuire à l1efficaci té de ltétanchéite. Il est connu de fabriquer des éléments d'étanchéité, pour poussoirs de soupapes de moteurs à combustion interne, en matières élastiques. La fixation de ltélément d'étanchéite sur le collet de guidage est en genéral , assuree en donnant un diamètre plus faible à ltalésage associé au collet de guidage, l'élément étant serré avec préontralnte sur le collet de guidage. Dans une forme de realisation connue, une bague d'arrêt est disposée sur le pourtour de l'élément d'étanchéité, dans une rainure périphérique correspondante, dans la zone du collet de guidage. Suivant une autre forme de réalisation connue, il est prévu une pièce métallique moulée, en forme de chapeau, dans laquelle l'élément d'étanchéité disposé, dans le domaine du collet de guidage, de façon libre ou en étant incorporé et inamovible. Les formes de réalisations connues pour les arbres mobiles sont valables pour la conformation des éléments d'étanchéité dans la zone de mouvement. Pour obtenir une precontrainte suffisante contre la tige, l'alésage entourant cette tige est réalisé avec un diamètre plus faible que celui de la tige. Des pressions supplémentaires sont fréquemment obtenues par disposition judicieuse de bagues d'arrêt ou due colliers. Suivant le décalage des axes, la pression d'application specifique varie dans le domaine de l'étanchéité de glissement, Les décalages d'axes les plus faibles sont compensés par l'élas- ticité propre de la matière. Les grands décalages conduisent à une usure prématurée ou font que les éléments ne remplissent pas leur fonction dès le début. Pour la fabrication en série et l'emballage de masse, la fixation des bagues dtarret et des colliers conduit fréquemment à des difficultés. Dans toutes les formes de réalisations, le montage est complexe, car les éléments ne présentent pas une rigidité suffisante en direction axiale. Le montage de deux bagues d'arret et d'un collier ou l'utilisation dtune pièce moulée en forme de chapeau et d'un coll-ier sont onéreux. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés i-dessus et.à cet effet concerne un élément du type ci-dessus caractérise en ce qu'li se compose uniquement de deux parties élémentaires comprenant l'élément d'étanché-ité élastique proprement dit, réalise sous forme de piéce mc.ulée et un ressort hélicoïdal dont les spires reposent étroitement les unes sur les autres. En règle genérale, l'élément d'étanchéité élastique conforme à l'inventicn présente une collerette sur Sa surface latérale extérieure, au voisinage de la surface plane de la partie élastique associée au collet de guidage.Le ressort héiiccPdai est fixé en position sous une précontrainte de pourtour plus ou moins grande sur toute la longueur de la partie cyllndrlque. Le diamètre de la collerette de la partie cylindrique et le diamètre extérieur du ressort hélicordal sont egaux ou presque égaux. Pour assurer la fixation sur le collet de guidage, le diamètre de l'alésage de l'élément d'étanchétté est plus faible que le diamètre du collet de guidage. On peut ainsi garantir un montage fixe, sous precontralnte, sur le collet de guidage, le ressort hélicoTdaî exerçant une pression supplémentaire sur ce collet de guidage. La partie d'étanchéité de l'élément d'étanchéité élastique est réalisée sous forme d'alésage conique dans la zone de mouvement. Le plus grand diamètre de l'alésage se trouve du c8té associé au collet de guidage, et est egal ou inférieur au diamètre de la tige qui passe dans l'alésage. Le rétrécissement a lieu du côté de l'extrémité libre visible de la tige.Etant donné qu'on doit empêcher la pénétration de l'huile de ce coté, l'élément d'étanchéité élastique agit, par suite de la précontrainte maximale régnant sur la surface plane libre visible comme un racleur sur la tige dans la zone de mouvement. Le ressort hélicoTdal, entourant Extérieurement le cylindre, exerce une pression uniforme sur toute la longueur de l'élément d'étanchéité, radialement vers l'axe. En direction axiale, étant donné que les spires métalliques reposent étroitement les unes sur les autres, l'élément d'étanchéité constitue un corps rigide qui peut être monte aisément sur le collet de guidage, en exerçant une force axiale au moyen d'un outil approprié. En direction radiale, le ressort hélicoSdal ne présente aucune rigidité propre . La rigidité radiale de l'élément d'étanchéité élastique est déterminée par la dureté de la pièce moulée élastique. En pratique, on a vérifi.e le bon comportement de pièces moulées présentant des duretés Shore A comprises entre 60 et 80. En cas de décalage entre les axes de la tige et du collet de guidage, la pression d'application spécifique dans-la zone de mouvement ne varie pas ou ne varie que très peu, car la plus grande section de matière se trouve dans cette zone et le ressort hélicoSdal ne permet qu'un décalage parallèle à l'axe en tenant compte de la forme géométrique. Un autre avantage essentiel résulte de la fabrication économique de l'élément d'étanchéité conforme à l'invention. Contrairement à ce qui a lieu avec tous les éléments d'étanchéité pour tiges connus, la pièce mouléeélastique est fabriquée sans dépouilles et sans outils de fabrication onéreux. Les dépouilles, de préférence dans la zone de l'alésage associé au collet de guidage, sont constituées au moyen d'épaississements judicieux dans la zone correspondante du pourtour de la pièce moulée élastique. Après le montage du ressort, les zones d'accumulation de matière, en saillie sur la surface cylindrique du corps élastique, sont poussées vers l'intérieur. On obtient ainsi le meme effet que celui qui est obtenu avec une plus grande dépense d'outillage. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins- annexés représentant deux exem- ples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe d'un élément d'étanchéité élastique, monté sur un poussoir de soupape de moteur à combustion interne - la figure 2 est une vue en coupe de la pièce moulée élastique d'un élément d'étanchéité pour tige avec surface latérale cylindrique ; ; - la figure 3 est une vue d'un ressort hélicoïdal - la figure 4 est une vue d'un ressort hélicoSdal soumis à une charge radiale - la figure 5 est une vue en coupe de la pièce moulée élastique d'un élément d'étanchéité pour tige, cet élément présentant un épaississement de sa paroi latérale - la figure 6 est une vue en coupe de la pièce moulée élastique d'un élément d'étanchéité pour tige après montage du ressort hélicoTdal La figure 1 représente, en coupe , un élément d'étanchéité pour tige monté sur un collet de guidage. La pièce moulée élastique 1 entoure le collet de guidage (3) dans la zone de l'alésage 2.Le cylindre 4 de la pièce moulée élastique 1 est entouré par le ressort hélicoïdal 5, en une seule pièce, dont l'extrémité inférieure 7 repose sur ltépaulement de la collerette 6 . L'extrémité 8 est au niveau de la face plane 9. Le bourrelet 10, agissant comme râcleur contre la tige 11, est obtenupar precontrainte de l'alésage conique 12. La figure 2 est une vue en coupe de la pièce moulée. 1. La référence 4 désigne la paroi cylindrique sur laquelle est formée la collerette de limitation 6. L'alésage 2 sert à assurer la fixation sur le collet de gui.dage 3. La référence 12 désigne l'alésage allant en diminuant vers la surface plane 9. La figure 3 représente le ressort hélicofldal 5 en une seule pièce dont les spires 13 reposent etroitement les unes sur les autres dans la zone de contact 14. La figure 4 représente le ressort hélicordal 5 en une seule pièce soumis a une charge radiale (direction de la flèche). Les axes parallèles 15, 16 et 17 des spires sont décalées les uns par rapport aux autres. Le ressort hélicoidal 5 conserve la même hauteur que le ressort de la figure 3 non chargé en direction radiale. La figure 5 représente, comme la figure 3, la pièce moulée élastique 1. Cependant, dans ce cas, une zone conique de matière épaissie (18) est formée sur la paroi extérieure (4) dans la partie inférieure associée à la collerette (6). La figure 6 représente la pièce moulée élastique (1) après montége du ressort héllcoSdal 5 qui déplace la zone épaissie 18 du cylindreextérieur 4 dans la partie intérieure de l'alésage 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci dessus décrits et représentés,à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10/ Elément d'étanchéité élastique pour tige de poussoir de soupape de moteur a combustion interne, élément caractérisé en ce qu'un ressort hélicoïdal en une seule pièce (5) est fixé en place sous précontrainte sur la longueur de la surface cylindrique (4) d'une pièce moulée élastique (1). 20/ Elément d'étanchéité suivant la revendication 1,Caractérisé en ce qu'unie partie épaissie 18' du cylindre (4) est déformée et déplacée sous pression, en -totalité ou en partie dans la zone intérieure de la pièce moulée élastique (1), par le montage du ressort héliccidal (5), 30/ Elément d'étanchéité suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce moulée élastique (1) est fabriquée de préférence en caoutchouc ou en matière ayant l'élasticité du caoutchouc, le ressort hélicoïdal (5) étant fabriqué en matière métallique, le fil métallique ayant de préférence une section ronde ou polygonale.