Brevet FR2574116A1 — publié le 19860606

Poussoir hydraulique étanche à l'huile pour commander une soupape de moteur à combustion interne. La présente invention concerne un poussoir hydraulique étanche à l'huile, conçu pour être monté sur une commande, pour commander une soupape d'un moteur à combustion interne. Les poussoirs hydrauliques du type considéré comportent habituellement un premier élément, conçu pour se déplacer par rapport au bloc moteur, et un deuxième élément conçu pour se déplacer axialement par rapport au premier, une chambre à volume variable étant formée entre ces deux éléments et ayant un conduit d'arrivée pour le fluide de travail, dont l'ouverture est commandée par un élément tout ou rien de telle manière que le fluide pénétrant dans la chambre déplace axialement l'un de ces éléments par rapport à l'autre, de façon à faire varier le volume de la chambre et à rattraper ainsi tout jeu de la chaine cinématique de cette commande. La chambre à volume variable communique habituellement, par l'inter- médiaire de conduits appropriés, avec une source appropriée de fluide de travail en provenance du moteur. Un inconvénient majeur des poussoirs du type mentionné est que leur fonctionnement est défectueux pendant le fonctionnement initial du moteur, du fait que l'huile se trouvant à l'intérieur de la chambre fuit à travers les surfaces coopérantes du premier élément et du deuxième élément, lorsque le moteur tourne au ralenti, et également du fait que, lors du fonctionnement initial du moteur, la pression d'huile du moteur est totalement insuffisante pour assurer une alimentation correcte de cette chambre en huile. Sur certains poussoirs connus, ces inconvé- nients ont été partiellement résolus en prévoyant une deuxième chambre de fluide de travail communiquant hydrau- liquement avec la première chambre et conçue pour conserver une certaine quantité de fluide de travail, même lorsque le moteur tourne au ralenti, permettant ainsi de remplir de fluide de travail la première chambre plus aisément, par comparaison avec le dispositif précité, lorsque le moteur est mis en route. Toutefois, même dans le cas de ces poussoirs, l'utilisa- tion du moteur peut entraîner à long terme des fuites d'huile de la deuxième chambre, suffisamment importantes pour compromettre le fonctionnement du poussoir. Par ailleurs, on ne peut empêcher de telles fuites, qui survien- nrient entre les surfaces coopérantes coulissant l'une sur l'autre sur le premier élément et sur le second, en montant des éléments d'étanchéité appropriés entre ces éléments. Le but de la présente invention est de procurer un poussoir hydraulique du type mentionrlné ci-dessus, mais nie présen- tanit aucun des incorlvénierlts cités, c'est-à-dire un poussoir extrêmement fiable, conçu pour fonctionner efficacement, même pendant le fonctionnement initial du moteur, et n'exigeant aucun entretien. Par ailleurs, le poussoir selon la présente invention est extrêmement compact et de réali- sation simple et il peut en conséquence être produit à bon marché. Dans ce but, la présente- invention concerne un poussoir hydraulique pour un moteur à combustion interne, conçu pourêtre intercalé entre un élément de commande, tel qu'une came, et une tige de soupape, et comportant un corps en forme de coupe ayant une paroi latérale cylindrique et un fond plat, la paroi latérale étant conçue pour coulisser dans un siège correspondant sur le bloc moteur, et le fond étant conçu pour être appliqué contre l'élément de commande, caractérisé en ce qu'il comporte un piston se déplaçant axialement à l'intérieur d'une cavité formée dans le fond et définissant avec celui-ci une première chambre de pression qui peut être remplie d'huile, un élément annulaire en matière déformable, disposé sur l'extérieur du piston et à l'intérieur de la paroi cylin- drique du corps en forme de coupe et définissant une deuxième chambre pour l'huile, et des conduits pour raccor- der hydrauliquement la deuxième chambre à la première chambre, un élément par tout ou rien étant monté dans ces conduits, un élément de guidage se déplaçant axialement à l'intérieur de la paroi cylindrique du corps en forme de coupe et ayant une surface latérale conçue pour coulisser sur la surface interne de cette paroi latérale, et un fond conçu pour servir de support au piston et à une partie de l'élément annulaire en matière déformabie. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des- cription détaillée, donnée ci-après à ttire d'exemple seulement, de deux réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint, sur lequel: - la figure 1 est une coupe verticale du poussoir selon la présente invention dans une première position de travail; - la figure 2 montre le poussoir de la figure 1 dans une deuxième position de travail; et - la figure 3 montre le poussoir de la figure 2 avec un certain nombre de caractéristiques additionnelles. 2574 1 16 Le poussoir selon la présente invention est conçu pour être monté entre l'élément de commande, par exemple une came 1, sur un moteur à combustion interne et l'extrémité d'une tige de soupape 2 sur le même moteur, et pour coulisser à l'intérieur d'un siège correspondant 3 formé sur le bloc moteur 4. Ce poussoir comporte essentiellement un corps en forme de coupe 5, ayant un fond essentiellement plan 6 et une paroi latérale cylindrique 7 conçue pour coulisser à l'intérieur d'un siège 3 sur le bloc moteur 4. A l'intérieur du corps en forme de coupe 5 est formée une cavité 8, à l'intérieur de laquelle coulisse axialement un piston 9. Cette cavité, qui peut de façon appropriée être extrudée, ou formée à l'intérieur d'un manchon 10 monobloc avec le fond 6, définit, en combinaison avec le piston 9, une première chambre 8. Ce poussoir comporte également un élément annulaire 13 en matière déformable, disposé à l'extérieur du piston 9 et à l'intérieur du corps en forme de coupe 5. Cet - élément 13 comporte de façon appropriée une paroi latérale ondulée 14 et une paroi annulaire de fond essentiellement plane 15, un ressort annulaire 16 étant monté sur la surface extérieure de la paroi latérale 14 pour exercer sur cette paroi 14 une pression radiale dirigée vers l'intérieur. Le bord annulaire supérieur 17 de l'élément déformable 13 est relié au fond 6 par un jonc de retenue 18, tandis que le bord inférieur 19 de cet élément 13 est fixé sur la surface extérieure du piston 9. Comme l'élément déformable 13 est de façon appropriée en caout- chouc, le bord 19 peut être relié au piston 9 par vulcani- sation. Selon un autre procédé pour relier l'élément déformable 13 au piston 9, procédé représenté sur la figure 3, l'élément 13 présente une lèvre annulaire 36 reposant sur un épaule-. ment correspondant formé par une gorge 22. Une rondelle 37 est placée sur cette lèvre et un ressort -5 repose sur cette rondelle. D'une manière analogue, la pression exercée par le ressort 35 entre la lèvre 36 et son épau- lement correspondant établit une étanchéité entre l'élément déformable 13 et le piston 9. Une rondelle 18a peut être placée sur le jonc 18. En combinaison avec le fond 6 du corps en forme de coupe 5, l'élément déformable définit une deuxième chambre annulaire 20 qui peut être remplie d'huile et qui commu- nique avec la première chambre 8 par l'intermédiaire de conduits comprenant essentiellement une gorge annulaire 22 et des alésages 23 et 24 formés à l'intérieur du piston 9. Un élément par tout ou rien est monté dans ces conduits et il consiste, dans la disposition représentée, en une bille 25 conçue pour reposer dans un siège conique corres- pondant 26 formé à l'intérieur du piston 9. Un ressort hélicoïdal 27 est de façon appropriée intercalé entre la bille 25 et le fond 6 du corps en forme de coupe 5 pour maintenir la bille 25 à l'intérieur de son siège. On peut également prévoir un épaulement 28, à l'intérieur de la cavité 8, pour limiter le déplacement vers le haut du piston 9. Le poussoir comporte également un élément de guidage 29 conçu pour coulisser à l'intérieur de la paroi cylin- drique 7 du corps en forme de coupe 5. Cet élément de guidage comporte essentiellement un fond plat 30, servant de support à la fois au piston 9 et à la paroi annulaire de fond 15 de l'élément déformable 13, et une paroi latérale cylindrique 32 dont la surface extérieure coopère en coulissement avec la surface interne correspondante de la paroi latérale 7 du corps en forme de coupe 5. Un jonc de retenue 33, logé à l'intérieur d'un siège correspondant dans la paroi latérale 7, sert de façon appropriée de butée vers le bas pour l'élément de guidage 29. En outre, le fond 30 de cet élément de guidage 29 peut de façon appropriée comporter une gorge annulaire 34 servant de siège à un bourrelet annulaire correspondant sur le fond 15 de l'élément annulaire déformable 13, et le ressort 35 peut être intercalé entre cette paroi et le fond 6. Le poussoir selon la présente invention fonctionne comme suit. Lorsque le poussoir est monté, avec le piston 9 en contact avec l'épaulement 28 sur le fond 6 (pratiquement comme il est représenté sur la figure 2), la deuxième chambre 20 est remplie d'huile et le poussoir est alors monté sur la commande entre la came 1 et la tige de soupape 2, comme on le voit sur la figure 2. Lors du fonctionnement du moteur, tout jeu sur la commande, résultant de l'usure de ses composants produite par dila- tation thermique ou par d'autres facteurs, est effective- ment rattrapé par le poussoir selon la présente invention. Dans le cas o la position axiale mutuelle de la tige de soupape 2 et de la came 1 varie, l'huile en provenance de la deuxièmechambre 20 circule à travers la gorge 22 et les alésages 23 et 24 pour pénétrer dans la première chambre 8, déplaçant ainsi axialement le piston 9 en l'éloignant du fond 6 du corps en forme de coupe 5 jusqu'à ce que le jeu soit rattrapé. Dès que la chambre 8 a été remplie d'une quantité donnée d'huile, l'élément par tout ou rien, constitué par la bille 25 et le siège associé 26, empêche l'huile de retourner en arrière à travers cet élément, de sorte qu'une force considérable peut être transmise par le poussoir entre la came 1 et la tige de soupape 2. Lorsque le moteur tourne au ralenti, l'huile à l'intérieur de la chambre 8 tend à fuir dans la chambre 20 entre les surfaces coopérantes du piston 9 et du manchon 10. Lorsque le moteur est mis en route, du fait de la pression exercée par le ressort 16 sur la paroi latérale 14 de l'élément annulaire déformable 13 et du fait du vide formé à l'intérieur de la chambre 8 par le ressort 35, l'huile se trouvant à l'intérieur de la chambre 20, qui se trouve à une pression donnée, est refoulée dans la chambre 8 de manière à amener le fond 6 du corps en forme de coupe 5 en contact avec la came 1 et le fond 30 de l'élément de guidage 29 en contact avec la tige de soupape 2. On voit donc que, pendant le fonctionnement du poussoir, il n'y a absoluement aucune possibilité de fuite, car l'huile ne peut circuler qu'entre les chambres 8 et 20. De même, elle ne peut pas fuir à travers l'élément annulaire déformable 13, du fait que les bords,supérieur 17 et inférieur 19,de cet élément sont fixés de façon étanche au reste du poussoir. Le déplacement axial du piston 9 à l'intérieur du manchon s'est également révélé extrêmement précis, l'axe de cet élément coïncidant pratiquement à tout moment avec l'axe du corps en forme de coupe 5 du fait de l'action de guidage exercée par l'élément de guidage 29. Même si, compte tenu du petit diamètre et de la hauteur limitée du piston 9, l'action de guidage exercée par la surface extérieure du piston 9 coopérant avec la surface interne du manchon 10 est relativement faible, le piston 9 est parfaitement guidé par l'action exercée sur lui par l'élé- ment de guidage 29. En fait, le piston 9 présente une surface inférieure considérable, qui repose correctement sur la surface supérieure du fond 30 de l'élément de guidage 29. Comme ce dernier est effectivement guidé sur le corps en forme de coupe 5 du fait de la coopéra- tion des parois latérales 32 et 7, le déplacement du piston 9 est parfaitement régulier et précis. Le dépla- cement vers le bas de l'élément de guidage 29 est égale- ment facilité par le ressort hélicoïdal 35 qui le repousse vers le bas sur la tige de soupape 2. Outre qu'il permet un rattrapage immédiat de tout jeu sur la commande dont il fait partie, le poussoir selon la présente invention permet également un fonctionnement fiable et sans panne, du fait du déplacement mutuel précis de ses composants et de la parfaite étanchéité hydraulique empêchant tout risque de fuite d'huile vers l'extérieur. Le poussoir selon la présente invention est également de réalisation simple et compacte du fait de la simplici- té de ses composants et de la facilité de montage de ces derniers. Il apparaîtra à l'homme de l'art qu'on peut apporter des changements au poussoir décrit ci-dessus sans toutefois s'écarter de la portée de la-présente invention. 2574 1 16 Revendications. 1. Poussoir hydraulique pour un moteur à combustion interne conçu pour être intercalé entre un élément de commande, S par exemple une came (1) et une tige de soupape (2), et comportant un corps en forme de coupe (5) ayant une paroi latérale cylindrique (7) et un fond plat (6), la paroi cylindrique étant conçue pour coulisser dans un siège correspondant (3) formé sur le bloc moteur (4), *10 et le fond étant conçu pour s'appliquer contre l'élément de commande, caractérisé en ce qu'il comporte un piston (9) se déplaçant axialement à l'intérieur d'une cavité (8) formée dans le fond (6) et définissant, avec ce fond, une première chambre de pression (8) qui peut être remplie d'huile, un élément annulaire (13) en matière déformable, disposé sur l'extérieur du piston (9) et àl'intérieur de la paroi cylindrique (7) du corps en forme de coupe (5) et définissant une deuxième chambre (20) pour l'huile, et des conduits (22, 23, 24) pour raccorder hydrauliquement la deuxième chambre à la première chambre, un élément par tout ou rien (25, 26) étant monté dans ces conduits, un élément de guidage (29) se déplaçant axialement à l'intérieur de la paroi cylidnrique (7) du corps en forme de coupe (5) et ayant une surface latérale (32) conçue pour coulisser sur la surface interne de la paroi latérale (7) et un fond (30) servant de support au piston (9) et à une partie de l'élément annulaire (13) en matière déformable. 2. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de guidage (29) comporte une paroi latérale annulaire formant la surface latérale (32) conçue pour coulisser sur la surface interne de la paroi latérale (7) du corps en forme de ocupe (5). 3. Poussoir selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément annulaire (13) en matière déformable comporte une paroi latérale ondulée (14) et une paroi annulaire de fond essentiellement plane (15) conçue pour reposer sur le fond (30) de l'élément de guidage (29), la surface extérieure de cette paroi latérale (14) de l'élément annulaire (13) étant équipée d'un ressort (16) pour exercer une pression radiale sur la paroi elle-même. 4. Poussoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément annulaire (13) en matière déformable comporte un bord annulaire supérieur (17) fixé sur le fond (6) du corps en forme de coupe (5) et un bord annulaire inférieur (19) fixé sur la paroi latérale du piston (9). 5. Poussoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément annulaire (13) en matière déformable est en caoutchouc, le bord annulaire supérieur (17) étant fixé par un jonc de retenue (18) et le bord annulaire inférieur (19) étant fixé par vulcanisation. 6. Poussoir selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bord annulaire inférieur (19) de l'élément déformable (13) est fixé au piston (9) au moyen d'une lèvre annulaire (36) formée sur le bord lui-même et d'un épaulement annulaire formé sur le piston (9) et conçu pour servir de support à cette lèvre annulaire, celle-ci étant appliquée de force contre l'épaulement par un ressort (35) reposant sur une rondelle (37) placée sur ce bord annulaire (19). 7. Poussoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité (8) formée dans le fond (6) du corps en forme de coupe (5) est obtenue par extrusion ou au moyen d'un manchon (10) formé d'une seule pièce avec le fond lui-même (6). 8. Poussoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément par tout ou rien comporte une bille (25) conçue pour reposer dans un siège conique (26) formé sur le dessus du piston (9), un ressort hélicoidal (27) étant intercalé entre la bille (25) et le fond (6) du corps en forme de coupe (5) afin de maintenir la bille à l'intérieur du siège. 9. Poussoir selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'un deuxième ressort hélicoi- dal (35) est intercalé entre le fond (6) du corps en forme de coupe (5) et la paroi-annulaire (15) de l'élément déformable (13). 10. Poussoir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un jonc de retenue (33) monté à l'intérieur d'un siège sur la paroi latérale (7) du corps en forme de coupe (5) et conçu pour arrêter le déplacement axial vers le bas de l'élément deguidage (29).