Brevet FR2633027A1 — publié le 19891222

La présente invention concerne une garniture d'étanchéité pour tige coulissante, notamment pour la tige d'une soupape d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne. Les garnitures d'étanchéité du type précité sont utilisées pour empêcher l'huile de lubrification des cames de suinter le long de la tige de soupape dans le moteur et comportent une première partie cylindrique adaptée sur une partie cylindrique d'un fourreau supportant la tige et logée à l'intérieur de la culasse; et une deuxième partie cylin- drique à l'intérieur de laquelle est formée une lèvre annu- laire coopérant avec la tige de soupape. L'huile de lubrification des cames lubrifie également la surface de contact entre la tige de soupape et la lèvre d'étanchéité pour réduire le frottement entre ces éléments. Quand le moteur est au ralenti pendant un certain moment, l'huile de lubrification suinte à l'extérieur de la culasse ce qui entraîne un séchage de la lèvre d'étanchéité et le collage à la tige de soupape quand le moteur est de nouveau mis en fonctionnement et il en résulte des inconvé- nients évidents. L'objet de la présente invention est de fournir une garniture d'étanchéité -réalisée pour supprimer l'inconvénient précité c'est-à-dire pour empêcher la lèvre d'étanchéité de coller à la tige de soupape quand le moteur est laissé au ralenti pendant une période de temps prolongée. La présente invention propose donc une garniture d'étanchéité pour tige coulissante notamment pour la tige d'une soupape d'un moteur à combustion interne qui est ca- ractérisée en ce qu'elle comprend une première partie soli- daire d'un élément supportant ladite tige et une deuxième partie à l'intérieur de laquelle sont ménagées une lèvre an- nulaire supérieure et une lèvre annulaire inférieure en contact avec ladite tige et coopérant avec celle-ci et défi- nissant avec ladite tige une chambre annulaire étanche au fluide réalisée pour emprisonner de façon permanente l'huile de lubrification quand la tige est au ralenti. La présente invention sera mieux comprise en se référant à titre d'exemple non limitatif au dessin annexé. Sur le dessin annexé, 1 désigne une garniture d'étanchéité pour une tige coulissante 2, dans l'exemple re- présenté, la tige est une tige d'une soupape d'admission ou d'échappement d'un moteur à combustion interne (non re- présentée). - La garniture d'étanchéité 1 est essentiellement réalisée en une matière élastomère et comprend une partie inférieure 3 sous la forme d'un manchon cylindrique agencé pour s'adapter sur la partie cylindrique 4 d'un fourreau 5 supportant la tige 2, une partie centrale 6 essentiellement sous la forme d'un manchon tronconique et une partie supé- rieure 7 sous la forme d'un manchon cylindrique ayant un diamètre extérieur plus petit que celui de la partie 3. La partie 3 présente un manchon de renforcement extérieur soli- daire 8 de préférence en métal ayant un bord supérieur 11 sous la forme d'une bride annulaire recouverte par un appen- dice annulaire périphérique 12 faisant saillie radialement à partir de la partie centrale 6. Le manchon 8 est relié avantageusement aux parties 3 et 6 pendant l'étape de dur- cissement et le fourreau 5 qui est d'un type connu et repré- senté seulement partiellement est logé dans la culasse du moteur. A l'intérieur de la partie supérieure 7 de la gar- niture d'étanchéité 1, il est prévu deux lèvres annulaires 13 et 14 supérieure et inférieure faisant saillie radiale- ment agencées pour coopérer de façon coulissante avec la ti- ge 2 qui s'étend au travers desdites lèvres et coulisse axialement à l'intérieur de la garniture d'étanchéité 1 en raison d'un effet connu de coin d'huile (non représenté). On a prévu entre les lèvres 13 et 14 et plus près de la lèvre 13,une surface latérale extérieure 9 d'une par- tie 7, un ressort annulaire 10 dont la fonction est d'exercer une pression radiale prédéterminée sur les lèvres 13 et 14 et de les presser sur la surface latérale extérieu- re d'une tige 2.Les lèvres 13 et 14 présentent une section radiale triangulaire, le sommet libre arrondi le plus inter- ne radialement coopérant avec la tige 2. Plus particulière- ment=, la lèvre supérieure 13 présente un bord intérieur 15 définissant un sommet plus arrondi que ceiui défini par le bord intérieur correspondant 16 de la lèvre inférieure 14,ce qui assure un plus grand contact avec la tige 2. En outre, les lèvres 13 et 14 sont conçues pour coopérer de façon dif- férente avec la tige 2 en raison du fait que la lèvre supé- rieure 13 est plus importante que la lèvre inférieure 14 et coopère donc plus avec la tige -2. En service, les lèvres 13 et 14 définissent ensem- ble et avec la surface extérieure de la tige 2 une chambre annulaire 18 étanche au fluide agencée lorsque la tige 2 est au ralenti pour emprisonner de façon permanente une partie de l'huile habituellement présente dans la culasse du moteur pour lubrifier la tige 2 de commande des cames. Quand le moteur fonctionne c'est-à-dire quand la tige 2 coulisse axialement à l'intérieur de la garniture d'étanchéité 1, l'huile de lubrification à l'extérieur de la garniture d'étanchéité 1 peut s'écouler à l'intérieur de la chambre 18 en raison de la forme légèrement arrondie du bord sur la lèvre 13 et malgré le fait que la lèvre 13 coopère avec la tige 2. En raison du bord plus aigU 16 de la lèvre 14, l'huile pénétrant dans la chambre 18 ne peut pas s'écouler à l'extérieur et:remplit donc graduellement la chambre 18. Quand la tige 2 est au ralenti, la conception précitée des lèvres 13 et 14 assure une étanchéité totale grâce à la prévision de la lèvre supérieure 13 et de la lè- vre inférieure 14 sur la tige 2, ce qui empêche une fuite à la fois vers le haut et vers le bas. Quand la tige 2 est donc au ralenti, l'huile à l'intérieur de la chambre 18 est emprisonnée pour. assurer une lubrification adéquate des lè- vres 13 et 14 lorsque la tige 2 sera à nouveau en fonction- nement Les avantages de la présente invention ressortent clairement de la description précédente. En particulier, lorsque le moteur est au ralenti, suffisamment d'huile lu- brifiante est emprisonnée entre les lèvres 13 et 14 pour les empêcher d'adhérer à la tige 2 et pour assurer qu'elles sont convenablement lubrifiées même pendant une période de temps prolongée,ce qui assure un démarrage uniforme et sans in- convénient du moteur. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa- tion représente et décrit en détail et diverses modifica- tions peuvent être apportées à la garniture d'étanchéité 1 sans sortir du cadre de la présente invention. REVEND I CATIONS 1.Garniture d'étanchéité pour tige coulissante no- tamment pour la tige (2) d'une soupape d'un moteur à combus- tion interne, caractérisée en ce qu'elle comprend une première partie (3) solidaire d'un élément (5) supportant ladite tige (2) et une seconde partie (7) à l'intérieur de laquelle sont formées une lèvre annulaire supérieure et une lèvre annulaire inférieure (13, 14) coopérant et en contact avec ladite tige (2) et définissant ensemble et avec ladite tige (2) une chambre annulaire étanche au fluide (18) conçue pour emprisonner de façon permanente l'huile de lubrifica- tion quand la tige (2) est au ralenti. 2.Garniture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que les lèvres (13,14) présentent une section radiale triangulaire et coopèrent avec ladite tige (2) par l'intermédiaire de bords arrondis respectifs (15, 16) définissant des sommets libres respectifs, ledit bord (15) de ladite lèvre supérieure (13) étant plus arrondi que celui du bord (16) de la lèvre inférieure (14). 3.Garniture d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdites lèvres (13,14) sont conçues pour coopérer de façon différente avec ladite tige (2), la- dite lèvre supérieure (13) étant supérieure à la lèvre infé- rieure (14). 4.Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur la surface extérieure de la seconde partie (7), des ressorts (10) sont prévus pour pousser lesdites lèvres (13,14) sur ladite tige (2), lesdits ressorts (10) étant adaptés entre lesdites lèvres (13,14) et plus près de la lèvre supérieure (13) 5.Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la premiè- re partie (3) est sous la forme d'un manchon cylindrique et conçue pour s'adapter sur une partie cylindrique (4) d'un élément (5) supportant ladite tige (2) et en ce que la pre- mière partie (3) présente un manchon métallique extérieur solidaire (8) ayant un bord sous la forme d'une bride annu- laire (11) et recouvert par un appendice annulaire périphé- rique (12), d'une partie (6) reliant lesdites première (3) et seconde (7) parties de la garniture d'étanchéité. 6.Garniture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la première partie (3) et la seconde partie (7) sont réalisées en matiè- re élastomère.