Brevet FR2656654A1 — publié le 19910705

La présente invention concerne un dispositif d'actionnement d'une soupape de moteur à combustion dont la tige est montée coulissante axialement selon son axe dans la culasse et dont l'extrémité est sollicitée axialement, à l'encontre de l'effort coaxial qui lui est appliqué par un ressort de rappel, par une came de commande avec interposition d'un poussoir qui est monté coulissant dans la culasse selon un axe parallèle à celui de la tige de soupape et légèrement décentré par rapport à ce dernier Le montage décentré, ou désaxé, de la soupape par rapport au poussoir, est souhaitable pour diverses raisons et notamment pour pouvoir utiliser des soupapes de plus grandes dimensions possibles en réduisant la cote entre le diamètre d'emmanchement du siège de soupape et le diamètre brut du canal de la chambre de combustion Le montage décentré des axes du poussoir et de la tige de soupape a pour inconvénient de provoquer l'application d'efforts latéraux, c'est-à-dire perpendiculaires à l'axe de la soupape, sur la tige de la soupape du fait des directions d'application non confondues des efforts axiaux du poussoir et de la tige de soupape. La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'actionnement dans lequel il n'existe plus d'effort ou de réaction latérale appliqués à la tige de soupape Dans ce but l'invention propose un dispositif du type mentionné plus haut, caractérisé en ce que la face d'extrémité de la tige de soupape et la face d'appui correspondante du poussoir avec laquelle elle coopère sont respectivement plates ou bombées de manière à définir une zone de contact de surface réduite dont le centre est situé sensiblement sur l'axe de la tige de la soupape. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - la zone de contact est sensiblement ponctuelle - la face d'extrémité de la tige de soupape est plane et la face d'appui du poussoir est bombée, le dispositif comportant des moyens d'arrêt en rotation du poussoir autour de son axe de coulissement - la tige de la soupape comporte au voisinage de sa face d'extrémité une coupelle d'appui pour le ressort de rappel, cette coupelle coopérant avec le poussoir pour l'immobiliser en rotation - la coupelle d'appui comporte une collerette circulaire centrée sur l'axe de la tige de soupape qui coopere avec une surface cylindrique formée en vis à vis dans le poussoir et dont l'axe passe sensiblement par le centre de la zone de contact - la collerette s'étend dans un plan radial - la collerette est un épaulement qui s'étend axialement en saillie depuis la face de la coupelle opposée à celle sur laquelle prend appui le ressort de rappel. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'actionnement selon l'invention - la figure 1A est une vue à très grande échelle illustrant la conception des surfaces en contact du poussoir et de la tige de soupape - la figure 2 est une vue de dessus du poussoir de la figure 1 - la figure 3 est une vue de détail de la partie supérieure du dispositif de la figure 1 représentant une première variante de réalisation des moyens d'immobili- sation en rotation du poussoir autour de son axe de coulissement ;; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1 dans laquelle le poussoir est un poussoir hydraulique et représentant une autre variante des moyens d'immobilisation en rotation du poussoir ; - la figure 5 est une vue de dessus du poussoir de la figure 4 ; et - les figures 6 et 7 sont des vues similaires à celles des figures 4 et 5 illustrant encore un autre mode de réalisation des moyens d'immobilisation en rotation du poussoir. On a représenté à la figure i une portion 10 de la culasse d'un moteur à combustion interne dans laquelle est montée coulissante une soupape 12 dont la tige 14 y est guidée en coulissement autour de son axe de révolution X-X à l'aide d'un guide de soupape 16. L'actionnement de la soupape 12 se fait au moyen d'un poussoir mécanique 18 qui est lui-méme monté coulissant dans un alésage 20 de la culasse parallèlement à l'axe Y-Y qui est l'axe de révolution du poussoir. Le poussoir 18 est monté coulissant dans l'alésage 20 par sa jupe cylindrique externe 22 qui se prolonge à sa partie supérieure par une paroi radiale supérieure 24 perpendiculaire à l'axe Y-Y et sur laquelle vient agir directement une came de commande (non représentée) La soupape 12 est rappelée élastiquement vers le haut en considérant la figure 1 par un ressort de rappel 26 dont l'extrémité inférieure 28 prend appui sur une face de butée 30 de la culasse et dont l'extrémité supérieure 32 prend appui contre la face radiale en visà-vis 34 d'une coupelle 36 d'appui du ressort 26 fixée au voisinage de l'extrémité libre 38 de la tige de soupape 14 opposée à la tete de soupape 40. Selon une technique connue, les axes X-X de la tige de soupape 14 et Y-Y du poussoir 18 sont parallèles entre eux mais légèrement décentrés c'est-à-dire non confondus, le plan de coupe de la figure 1 étant le plan commun à ces deux axes X-X et Y-Y. Comme on peut le voir aux figures 1 et lA, la face interne 42 de la paroi supérieure 24 du poussoir 18 comporte une portion cylindrique 44 qui fait saillie axialement vers l'intérieur du poussoir pour délimiter une face d'appui d'extrémité 46 prévue pour coopérer avec la face radiale d'extrémité 48 de la tige 14. La face d'appui 46 du poussoir 18 est bombée, de profil sensiblement en forme de calotte sphérique, et prend appui sur la face plane d'extrémité 48 de la tige de soupape 14. Conformément à l'invention, la coopération entre les surfaces 46 et 48 s'effectue donc de manière sensiblement ponctuelle en un point P qui est situé sur l'axe X-X de la tige de soupape 14. En effet le prolongement cylindrique en forme de téton 44 est luimême décentré par rapport à l'axe Y-Y du poussoir 18 de façon que les efforts C appliqués au poussoir par la came et S appliqués à la tige de soupape 14 soient alignés et opposes sur l'axe X-X. De cette façon il n'existe plus aucune réaction latérale qui s'applique sur la tige de soupape 14 dans son guide de soupape 16. Afin de conserver cette position alignée du centre P de la zone de contact mutuel des surfaces 46 et 48 avec l'axe X-X, il est prévu des moyens pour s'opposer à la rotation du poussoir 18 par rapport à la culasse 10 autour de son axe Y-Y. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 1, la face radiale 50 de la coupelle d'appui 36 opposée à la face 34 d'appui du ressort 26 comporte un éaule- ment annulaire 52 qui fait saillie axialement vers le haut en direction de la portion cylindrique 44 qui est reçue intérieurement et centrée dans l'alésage interne 54 délimité par l'épaulement 52. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 3 sur laquelle les mêmes chiffres de référence sont utilisés pour des éléments identiques ou équivalents, les moyens qui empêchent le poussoir 18 de tourner autour de son axe Y-Y sont constitués par la portion en saillie radiale formant une collerette radiale 56 de la coupelle d'appui 36 qui coopère avec la paroi cylindrique interne 58 d'un alésage 60 formé dans le poussoir 18 et dont l'axe est bien entendu décentré par rapport à l'axe Y-Y. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 4 et 5, le poussoir 18 est un poussoir dit "hydraulique" c'est-à-dire qu'il effectue une compensation hydraulique automatique de rattrapage des jeux dans le dispositif de commande de la soupape 12. La portion 44 décentrée du poussoir 18 qui coopère avec la face d'extrémité 48 de la tige de soupape 14 est constituée par une partie extrême du piston interne 45 du poussoir hydraulique et l'épaulement axial annulaire 52 de la coupelle d'appui 36 du ressort 26 est reçue par sa face cylindrique externe dans une portion cylindrique correspondante 62 du manchon extérieur 64 du poussoir hydraulique. La variante de réalisation représentée aux figures 6 et 7 ne diffère de celle représentée aux figures 4 et 5 que par les moyens qui limitent la rotation du poussoir 18 autour de son axe Y-Y. Dans ce dernier mode de réalisation, la surface extérieure 44 du piston interne 54 du poussoir hydraulique est en effet reçue et centrée à l'intérieur de la surface cylindrique 54 délimitée par l'épaulement annulaire axial 52 d'une manière similaire à celle représentée à la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'actionnement d'une soupape (12) de moteur à combustion dont la tige de soupape (14 > est montée coulissante axialement selon son axe tX-X) dans la culasse (10) et dont l'extrémité est sollicitée axialement, à l'encontre de l'effort coaxial qui lui est appliqué par un ressort de rappel (26), par une came de commande avec interposition d'un poussoir (18) qui est monté coulissant dans la culasse (10) selon un axe (Y-Y) parallèle à celui (X-X) de la tige de soupape (14) et légèrement décentré par rapport à ce dernier, caractérisé en ce que la face d'extrémité (48) de la tige de soupape et la face d'appui correspondante (46) du poussoir (18) avec laquelle elle coopère sont respectivement planes ou bombées de manière à définir une zone de contact de surface réduite dont le centre (P) est situé sensiblement sur l'axe (X-X) de la tige de soupape (14). 2. Dispositif d'actionnement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de contact est sensiblement ponctuelle (P). 3. Dispositif d'actionnement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la face d'extrémité (48) de la tige de soupape (14) est plane et la face d'appui du poussoir (18) est bombée, et en ce qu'il comporte des moyens d'arrêt en rotation du poussoir (18) autour de son axe de coulissement (Y-Y). 4. Dispositif d'actionnement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige de soupape (14) comporte au voisinage de sa face d'extrémité (48) une coupelle d'appui (36) pour le ressort de rappel (26) et en ce que cette coupelle coopère avec le poussoir (18) pour l'immobiliser en rotation. 5. Dispositif d'actionnement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coupelle d'appui (26) comporte une collerette circulaire (52, 56) centrée sur l'axe (X-X) de la tige de soupape (14) qui coopère avec une surface cylindrique (58, 44 62) formée en vis-å-vis dans le poussoir (18) et dont l'axe passe sensiblement par le centre (P) de ladite zone de contact. 6. Dispositif d'actionnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la collerette (56) s'étend dans un plan radial. 7. Dispositif d'actionnement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la collerette est un épaulement (52) qui s'étend axialement en saillie depuis la face (50) de la coupelle d'appui (36) opposée à celle (34) sur laquelle prend appui le ressort de rappel (26).