Brevet FR2643676A1 — publié le 19900831

La présente invention a pour objet un culbuteur pour l'actionnement d'une soupape â tige d'un moteur a combustion. Dans les moteurs à combustion interne, chaque soupape est commandée par un dispositif qui comprend une came rotative portée par un arbre du moteur et propre a pousser, à l'encontre d'un ressort de rappel et dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'arbre, l'extrémité de la tige de la soupape par l'intermédiaire d'une piece telle qu'un culbuteur coopérant avec la soupape. A cet effet, le culbuteur comporte, à l'opposé de la zone en appui sur la came de l'arbre moteur, une zone bombée qui est en appui sur la face extrême de la tige de la soupape. Cette zone bombée peut être constituée par la face inférieure d'une vis qui constitue également un moyen de réglage du jeu entre le culbuteur et la tige de la soupape. La face extrême de la tige de la soupape, qui est une surface plane, est en contact ponctuel avec le rayon sphérique formé par la face inférieure de la vis de réglage si bien que la rotation du culbuteur autour de son axe provoque un glissement de la face inférieure de la vis sur la face extrême de la tige de la soupape d'autant plus grand que la levée de la soupape est grande. Par conséquent, le déplacement du point de contact conditionne le diamètre de la tige de la soupape et occasionne une usure de la zone de contact entre la vis de réglage et la face extrême de ladite tige. La force transmise par le culbuteur se trouve donc décalée par rapport à l'axe de-la soupape de telle sorte que cette force forme un couple de basculement de la soupape provoquant ainsi une usure du guide de la tige de ladite soupape. On connait également des culbuteurs dans lesquels la zone bombée est réalisée directement sur le culbuteur et qui comportent des moyens de réglage du jeu entre le culbuteur et la tige de soupape disposés du coté de l arbre å came et formés soit par un patin monté sur un excentrique, soit par un poussoir hydraulique. On connait également des culbuteurs qui sont formés de deux parties pivotant sur un même axe et rendues solidaires entre elles grace à une vis de réglage. L'une des partie comporte une zone bombée en appui sur la face extrême de la tige de la soupape. Mais, dans ces différents types de culbuteurs, la face extrême de la tige de soupape est également en contact ponctuel avec la zone bombée du culbuteur et la force appliquée se déplace par rapport à l'axe de la soupape- Si bien qu'il se produit une usure de la zone de contact et une usure du guide de la tige de la soupape. L'invention a pour but de réaliser un culbuteur pour l'actionnement d'une soupape à tige d'un moteur à combustion interne permettant de maintenir le contact entre la zone bombée du culbuteur et la face extrême de la tige de la soupape centré en permanence sur l'axe de cette tige et cela pour toutes les positions du culbuteur, L'invention a pour objet un culbuteur pour l'actionnement d'une soupape à tige d'un moteur à combustion interne portant une zone bombée en appui sur la face extrême de la tige de soupape, ladite tige étant sensiblement orthogona le à l'axe de pivo tement du culbuteur et ladite face extrême de la tige étant plane et perpendiculaire à son axe, caractérisé en ce que le profil de la zone bombée, considéré dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe du culbuteur, est une developpante dont le cercle de base est centré sur l'axe géométrique de pivotement du culbuteur et - présente un rayon égal à la distance entre cet axe et celui de la tige. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la zone bombee en appui sur la face extrême de la tige de la soupape est formée de lignes sensiblement parallèles à l'axe du culbuteur de manière à être en permanence en contact avec un diamètre de ladite face extrême, - la zone bombée est formee à l'extrémité d'un poussoir de rattrapage de jeu coulissant et bloqué en rotation dans un alésage du culbuteur. L'invention va etre décrite plus en détails ci-dessous en se référant aux dessins annexés. donnes uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig. t est une vue en élévation d'un culbuteur selon l'invention, - la Fig. -2 est une vue de dessus de la face extrême de la tige de soupape, montrant la ligne de contact entre le culbuteur et ladite tige de soupape, - la Fig. 3 est une vue en élévation d'une variante du culbuteur selon l'invention. En se rapportant à la Fig. 1, on voit les pièces essentielles d'un dispositif de commande d'une soupape à tige 1 pour un moteur à combustion interne, ce dispositif comprenant une came rotative 2a portée par un arbre à came 2 du moteur et propre à pousser, à l'encontre d'une ressort de rappel, non représenté. et dans une direction perpendiculaire à cet arbre, l'extrémité de la tige t de la soupape par 1 intermédiaire d'un culbuteur 3 interposé entre la came 2a et la tige 1. Le culbuteur 3 est monté pivotant sur un axe 4 parallèle à l'arbe à came 2. La tige 1 est sensiblement orthagonale à l'axe 4 de pivotement du culbuteur 3 et la face extreme 1 de ladite tige est plane et perpendiculaire à son axe. Le culbuteur 3 comporte une zone bombée 3a en appui sur la face extreme 7a de la tige 1 de la soupape. Le profil de cette zone bombée 3a, considéré dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe 4 du culbuteur 3 est une développante dont le cercle de base C est centré sur l'axe géométrique de pivotement du culbuteur 3 et présente un rayon R égal à la distance d entre cet axe et celui de la tige 1. Comme on peut le voir sur la Fig, 1, avec une zone bombée 3a possédant un profil en développante issu du cercle de base C de rayon R égal à la distance d entre l'axe de pivotement du culbuteur 3 et 1 axe de la tige 1, le point de contact D entre la zone bombée 3a et la face extreme la de la tige est centré en O sur la surface la de la tige 1 lorsque cette dernière occupe la position PO. Il en est de même lorsque la tige f occupe respectivement les positions P1 et P2, le point de contact respectivement D1 et D2 sont centrés en O sur la surface la de la tige 1 (Fig. 1). La zone bombée 3a du culbuteur 3 peut être formée- de lignes parallèles à l'axe 4 dudit culbuteur de manière à être en permanence en contact avec le diamètre L de la face extrême la de la tige 1 (Fig. 2) ce qui réduit la pression spécifique sur la soup-ape. La force F transmise par le culbuteur 3 est donc toujours centrée sur l'axe de la soupape ce qui évite le basculement de la soupape dans son guide, réduisant ainsi l'usure dudit guide. De plus. le diamètre de la soupape peut donc être réduit ce qui diminue les masses en mouvement. Le culbuteur 3 peut comporter des moyens de réglage du jeu entre la zone bombée 3a et la face extrême la de la tige 1 de soupape, Ces moyens de réglage sont soit des moyens de réglage mecaniques, soit des moyens de reglage hydrauliques et quelque soit le moyen de réglage utilisé, le culbuteur comporte, du coté de la soupape, une zone bombée selon la présente invention. Dans le cas de moyens de réglage mécaniques l'axe du culbuteur peut être monté sur un excentrique, ou le culbuteur peut comporter du côté de l'arbre à cames, un patin monté sur un excentrique. Le culbuteur peut également être formé de deux parties piv-otant sur un même axe et rendues solidaires entre elles grâce à une vis de réglage. Dans le cas de moyen de réglage hydraulique, le culbuteur peut posséder, soit du cote de l'arbre à cames, soit du coté de la soupape, un poussoir hydraulique. Comme représenté sur la Fig. 3, lorsque le culbuteur 3 est muni du côté de la soupape, d'un poussoir hydraulique désigné dans son ensemble par la référence 10, la zone bombée 3a possèdant un profil en développante est réalisée directement sur la partie inférieure du corps 11 du poussoir hydraulique 10. A cet effet, le culbuteur 3 comporte, de manière classique, un alésage 72 sensiblement dans l'axe de la tige 1. Dans cet alésage 12 est placée une douille 13 qui ménage d'une part, avec l'alésage 12, un espace annulaire 14 dans lequel-coulisse le corps 11 du poussoir, et d'autre part une chambre interne 15. La douille 13, comporte à son extrémité dirigée vers la soupape, un orifice calibré 1E qui peut être obturé par une bille 17 maintenue appliquée contre ledit orifice 16 par un ressort 18 interposé entre la bille TT et une coupelle 19 solidaire de la douille 13. Cette douille 13 est maintenue appliquee sur le fond de l'alésage par un ressort 20 en appui dans le fond du corps du poussoir. L'espace annulaire 14 communique par un canal 21 prévu dans le culbuteur 3 avec une arrivée 22 de fluide sous pression ménagée dans l'axe 4 de pivotement du culbuteur 3. Le corps 11 du poussoir est bloqué en rotation dans l'alésage 12 par des moyens classiques non représentés. Le poussoir hydraulique 10 décrit precédemment permet, de façon connue, de rattraper automatiquement le jeu qui peut se produire entre la zone bombée 3a et la face extrême la de la tige 1 La zone bombee 3a du poussoir hydraulique fO permet également d'avoir un contact toujou-rs centré sur le diamètre de la face extrême de la tige de soupape 1 et cela pour toutes les positions du culbuteur. REVENDICATIONS 1. Culbuteur pour l'actionnement d'une soupape à tige (1) d'un moteur à combustion interne comportant une zone bombée (3a) en appui sur la face extrême tzar de la tige (1) de la soupape, ladite tige (1) étant sensiblement- orthogonale à l'axe (4) de pivotement du culbuteur (3) et ladite face extrême (ira) de la tige (1) étant plane et perpendiculaire à son axe, caractérisé en ce que le profil de la zone bombée (3a), considéré dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe (4) du culbuteur (3), est une developpante dont le cercle de base C est centré sur l'axe géométrique -de pivotement du culbuteur (3) et présente un rayon R égal à la distance d entre cet axe et celui de la tige (1). 2. Culbuteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone bombée (3a) en appui sur la face extreme (la) de la tige (1) de la soupape est formé de lignes sensiblement parallèles à l'axe (4) du culbuteur de maniére à etre en permanence en contact avec un diamètre L de ladite face extrême (la). 3. Culbuteur selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la zone bombée (3a) est formée à l'extrémité d'un poussoir (10) de rattrapage de jeu coulissant et bloqué en rotation dans un alésage (12) du culbuteur.