Brevet FR2323059A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne un palier pour un organe rotatif de machine, effectuant un mouvement de va-etvient, en particulier une soupape d'admission ou d'échappement d'une machine à combustion interne, munie d'un dispositif de rotation. Les soupapes de machines à combustion interne sont de façon connue tournées par étapes en vue de l1 obtention d'un nettoyage automatique des sièges de soupape. Ceci rend nécessaire un support rotatif en direction axiale. Jusqu'ici ont été généralement utilisés dans ce but des roulements rainurés à billes axiaux. Les inconvénients entrainés consistent cependant en particulier en ce que ce type de palier ne permet aucun amortissement des chocs se produisant en direction axiale lorsque les plateaux de soupape viennent reposer sur leur siège. Les ressorts de soupape sont par conséquent, dans un tel palier non amorti des soupapes, soumis à des contraintes élevées. Afin d'éviter des ruptures prématurées de ressorts de soupape, des amortisseurs supplémentaires de ressort doivent par conséquent entre mis en place.Ceci exige du travail et est coûteux et nécessite en outre beaucoup de place dans la zone déjà étroite du logement de la soupape. En outre, existe ici le risque que les billes pénètrent en laissant des empreintes dans les rainures de roulement par suite de la contrainte sous forme de choc et en raison d'oscillations du moteur. Ceci conduit à une usure prématurée des paliers. En outre, de la crasse et autres corps étrangers peuvent s'accumuler dans les gorges de roulement horizontales et bloquer le palier. I)e plus, il est à craindre que dans le cas d'une ouverture axiale du palier, la couronne de billes ne se déplace axialement hors des rainures de roulement. La présente invention a donc pour but, tout en évitant les inconvénients précités, de réaliser un palier simple et de fonctionnement sar sur une longue période de temps du type mentionné dans le préambule, en particulier pour des soupapes soumises à rotation d'une machine à combustion interne, qui assure un amortissement de chocs en direction axiale. La solution de ce problème s'obtient de façon surprenante par le simple fait quten tant que palier axial on utilise un palier conique muni de surfaces de palier inclinées selon un angle aigu par rapport à l'axe de l'organe de machine. Par ce moyen, les composantes de force s'exerçant axialement sur le siège de soupape lors de la fermeture des soupapes, sont transformées en composantes de force radiales et, par suite de l'élasticité du palier dans cette direction, sont absorbées élastiquement. La présente invention assure par conséquent, un amortissement élevé des chocs s'exerçant en direction axiale et garantit ainsi une durée de service prolongée des ressorts de soupape et un fonctionnement satisfaisant de l'ensemble du dispositif sur de longues périodes de temps. D'autres avantages du dispositif selon l'invention résident dans le centrage automatique du palier conique selon l'invention dans le cas d'une ouverture axiale ainsi que dans le nettoyage automatique des surfaces de roulement fortement inclinées.En raison de l'élasticité radiale et d'un amortissement axial satisfaisant, il n'existe plus ici aucun ris que que les rouleaux coniques pénètrent en laissant des empreintes dans les surfaces de roulement. En outre, la friction au démarrage est extrêmement faible, par exemple seulement la moitié de celle dans un roulement rainuré à billes. En outre, le dispositif selon l'invention permet un flux de force satisfaisant depuis les ressorts de soupape, par l'intermédiaire des cuvettes de ressort, sur la tige de soupape. Pour cette raison, le dispositif de palier tout entier peut ici être réalisé très facilement. I1 en résulte ainsi une réduction de la charge dynamique de la tige de soupape.De façon particulièrement avantageuse, le palier selon 1' invention convient pour des soupapes entraînées par des ailettes de rotation, dans lesquelles les dispositifs rotatifs mécaniques qui assurent un amortissement déterminé, ne sont plus nécessaires. La descrirtion qui va suivre en regard dù dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. - la figure unique est une coupe à travers un palier axial conforme à l'invention d'une tige de soupape. Dans la figure, la référence 1, désigne la tige d'une soupape, par exemple d'une soupape d'échappement d'une machine à combustion interne, qui est ouverte par des culbuteurs cornus en soi,qui ne sont pas représentés ici pour des raisons de simplicité, et fermée par les ressorts de soupape désignés par la référence 2, et accomplit ainsi un mouvement de va-et-vient le long de son axe 3. tes ressorts de soupape 2 s'appuient sur une cuvette de ressort 4 filée axialement sur la tige de soupape l. Afin de permettre une rotation de la tige de soupape 1 et d'obtenir ainsi un nettoyage automatique du siège de soupape non représenté ici, la cuvette de ressort 4 immobile en direction circonférentielle en service, est fixée au moyen d'un palier axial 5 à la tige de soupape 1.En tant que palier axial 5, on utilise ici, conformément à l'invention, un palier conique, dans lequel les axes 6 des rouleaux coniques 7 sont inclinés selon un angle relativement aigu par rapport à l'axe 3 de la tige de soupape 1. On obtient par ce moyen une conversion satisfaisante des composantes de force axiales en composantes radiales. Le cône des rouleaux coniques 7 est, de façon appropriée, ouvert très faiblement vers le haut. tes rouleaux coniques 7 se déplacent de façon connue en soi entre une bague interne de palier 8 et une bague externe de palier 9 . La bague interne de palier 8 est ici fixée de façon appropriée par une clavette 10 pouvant être insérée dans la tige de soupape 1. La bague externe de palier 9 est introduite dans une rainure ouverte vers le haut, dans la présente représentation, de la cuvette de ressort 4 et est supportée radialement par une petite nervure ll de la cuvette de ressort 4. La petite nervure ll est élastique radialement, de façon à pouvoir absorber une dilatation de la bague externe de palier 9. La bague externe de palier 9 peut ainsi absorber élastiquement des chocs s'exerçant axialement. On obtient ainsi un amortissement satisfaisant dans la direction axiale ainsi qu'on le comprend aisément. En outre, on obtient la possibilité d'influencer le degré d'élasticité de l'ensemble du dispositif par le choix de l'épaisseur de la nervure 11. On peut par conséquent utiliser une seule et même cuvette de ressort 4 uniquement avec une nervure ll tournoie à longueurs différentes pour des dispositifs présentant une élasticité différente. La bague interne de palier 8 pressente de façon avantageuse une saillie 12, recouvrant le corps de palier, s'étendant jusque dans la zone radiale de la petite nervure, et qui empêche la pénétration de crasse dans la zone des surfaces de palier. Afin de permettre une amenée de lubrifiant, un grand nombre de perçages 13 sont prévus dans la saillie 12 à peu près dans la région radiale du corps de palier 7. En vue de la protection des surfaces de roulement du palier par le bas, la cuvette de ressort 4 présente avantageusement, au-dessous de la bague externe de palier, une saillie 14 recouvrant vers l'intérieur le corps de palier 7, avec des perçages d'écoulement de lubrifiant 15. La cuvette de soupape 4, contenant la bague externe de palier 9, est fixée axialement au moyen d'un anneau de serrage 16 sur la bague interne de palier 8. Cette réalisation est simple et facilement amovible. Tout comme décrit içi pour un palier à rouleaux, un amortissement axial peut être obtenu au moyen d'un palier lisse, dont les surfaces de glissement sont inclinées d'un angle aigu par rapport à l'axe de la tige de soupape. Quelques formes de réalisation avantageuses de l'invention viennent d'etre expliquées en détail, sans que cependant une limitation soit liée à celles-ci. Au contraire, toute une série de possibilités sont à la disposition de l'homme de 11 art, comme indiqué, afin d'adapter les idées générales de l'invention aux conditions du cas particulier. REVENDIGATIONS 1.- Palier pour un organe rotatif de machine, effectuant un mouvement de va-et-vient, en particulier une soupape d'admission ou d'échappement munie d'un dispositif rotatif d'une machine à combustion interne, caractérisé en ce qu'en tant que palier axial (5) on utilise un palier conique avec des surfaces de palier inclinées d'un angle aigu par rapport à l'axe (3) de 11 organe de macnine (1). 2.- Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague externe de palier (9) est entourée par une petite nervure (11) de la cuvette de ressort (4). 3.- Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que la bague interne de palier (8) présente une saillie (12) recouvrant les surfaces de palier, s1 étendant jusque dans la zone radiale de la nervure (11) entourant la bague externe de palier (9). 4. - Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuvette de ressort (4) présente, dans la zone située au-dessous de la bague externe de palier (9), une saillie (14) recouvrant vers l'intérieur les surfaces de palier. 5.- Palier selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les saillies (12,14) présentent des perçages (13,15) d'amenée et d'évacuation de lubrifiant. 6.- Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuvette de ressort (4), contenant la bague externe de palier (9), est immobilisée axialement au moyen d'un anneau de serrage (16) sur la bague interne de palier (8). 7. Soupape à ailette de rotation utilisant un palier selon l'une quelconque des revendications précédentes.