Brevet FR2712025A1 — publié le 19950512

BUTEE HYDRAULIOUE POUR DISTRIBUTION A SOUPAPES DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention a pour objet une butée hydraulique pour distribution à soupapes de moteur à combustion interne plus particulièrement destiné à équiper un véhicule automobile. On connaît des dispositifs hydrauliques compensateurs de jeu, encore appelés butées hydrauliques, pouvant être insérés dans une chaîne cinématique pour la transmission du mouvement d'un arbre à cames de moteur à combustion interne, à une soupape de ce moteur afin de régler automatiquement les jeux de fonctionnement, le long de la chaîne elle-même. Ainsi, la publication FR-A-2.508.543 décrit un dispositif hydraulique de rattrapage de jeu ou butée hydraulique formant l'articulation d'un levier basculeur ou linguet commandant l'actionnement d'une soupape d'un moteur à combustion interne. Le dispositif de rattrapage de jeu est positionné dans la culasse du moteur de façon que son extrémité libre supporte l'une des extrémités du linguet, ce dernier étant alors par sa partie intermédiaire en contact avec une came de commande et par son autre extrémité en appui avec l'extrémité supérieure d'une soupape à tige commandant l'admission ou l'échappement des gaz d'une chambre de combustion. La butée hydraulique décrite est essentiellement constituée par un corps cylindrique comportant un alésage intérieur borgne dans lequel est monté coulissant un équipage mobile. Le corps cylindrique présente des orifices latéraux débouchant dans ledit alésage, par où pénètre de l'huile sous pression destinée à alimenter en huile une première chambre hydraulique dite basse pression ménagée dans l'équipage mobile. L'huile est amenée à la chambre basse pression à travers des passages correspondants formés dans l'équipage mobile. Une seconde chambre hydraulique, dite haute pression, est alors disposée entre le fond de l'alésage intérieur du corps cylindrique et l'équipage mobile, cette chambre haute pression est alimentée en huile depuis la chambre basse pression par l'intermédiaire d'un orifice muni d'un clapet anti-retour à bille. Un ressort est disposé dans la chambre de pression pour forcer l'équipage mobile vers l'extérieur, de façon à appliquer en permanence sur le linguet une poussée verticale dirigée de bas en haut obligeant ce dernier a être en permanence en appui sur la came et sur la tige de soupape. Les dispositifs de rattrapage de jeu hydrauliques actuels sont donc alimentés par de l'huile moteur sous pression, à travers un réseau de conduits d'amenée d'huile définis dans la culasse du moteur. Tous ces conduits représentent des difficultés de fabrication et compliquent le dessin de la culasse. Par ailleurs cette alimentation en huile sous pression des butées consomme de l'énergie. La Demanderesse a toutefois pu démontrer que l'alimentation sous pression de telles butées hydrauliques n'est pas indispensable à leur bon fonctionnement et elle a déposé une demande de brevet français FR-A-2.678.321 décrivant un système d'alimentation en huile d'une butée hydraulique par simple gravité depuis un réservoir de rétention d'huile porté par la culasse et débouchant au droit des orifices latéraux portés par le corps cylindrique de la butée. Les perçages traversant la culasse pour amenée l'huile sous pression sont donc supprimés. Ce dispositif présente toutefois encore l'inconvénient de nécessiter des usinages particuliers de la culasse, notamment pour former le réservoir de rétention d'huile et pour assurer le transfert de l'huile entre le réservoir de rétention et le logement où est positionné la butée. Le but de la présente invention est donc de remédier à cet inconvénient en proposant une butée hydraulique fonctionnant sans alimentation en huile sous pression et ne nécessitant aucun usinage particulier de la culasse hormis celui de son logement, la réalisation de la butée hydraulique elle-même étant par ailleurs fortement simplifiée. La butée hydraulique selon l'invention est plus particulièrement destinée à équiper une distribution à soupapes de moteur à combustion interne. Cette butée est du type comprenant un équipage mobile apte à coulisser dans un corps cylindrique correspondant, une première chambre hydraulique dite chambre basse pression agencée directement à l'intérieur de l'équipage mobile et des moyens élastiques de poussée logés dans une seconde chambre hydraulique dite chambre haute pression. Selon l'invention, la butée hydraulique est caractérisée en ce que l'alimentation en huile de la première chambre hydraulique ou chambre basse pression est opérée par un canal débouchant dans la partie supérieure de l'équipage mobile et destiné à recueillir l'huile utilisée pour la lubrification des organes de commande de la distribution. L'alimentation en huile de la chambre de réserve étant directement opérée par un canal débouchant dans la partie supérieure de l'équipage mobile, il n'est donc plus nécessaire de prévoir l'usinage de la culasse pour opérer la rétention de l'huile et l'acheminement de l'huile au logement de la butée. Cette alimentation à travers la tête de l'équipage mobile permet donc de supprimer les gorges et perçages usinés dans le corps cylindrique et dans l'équipage mobile nécessaires selon l'art antérieur pour admettre l'huile dans la chambre basse pression. Selon une autre caractéristique de la butée hydraulique objet de l'invention, l'extrémité supérieure formant poussoir de l'équipage mobile étant destiné à supporter l'extrémité correspondante d'un levier basculant de commande d'une soupape à tige tel qu'un linguet, le canal d'alimentation de la seconde chambre hydraulique débouche alors sensiblement au droit de la surface de contact de l'extrémité supérieure de l'équipage mobile avec le linguet. Selon une autre caractéristique de la butée hydraulique objet de l'invention, le canal d'alimentation permet de recueillir l'huile de lubrification plus particulièrement destinée à lubrifier la surface de contact entre l'extrémité supérieure de l'équipage mobile formant poussoir et le linguet. Selon un mode de réalisation de la butée hydraulique objet de l'invention, l'équipage mobile est formé d'une part, par un poussoir cylindrique dont l'extrémité supérieure arrondie ou tête est destinée à venir au contact du levier basculant et d'autre part, par un piston sur lequel s'exerce l'action des moyens élastiques de poussée, le poussoir comportant une cavité centrale constituant une chambre hydraulique basse pression dans laquelle débouche un perçage formant canal d'alimentation traversant sensiblement axialement la tête du poussoir. Selon une autre caractéristique de la butée hydraulique objet de l'invention, le canal d'alimentation de la première chambre hydraulique débouche à la surface supérieure du poussoir par une ouverture évasée favorisant la récupération de l'huile. On comprendra mieux les buts, aspects et avantages de la présente invention, d'après la description donnée ci-après d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, en se référant au dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'une culasse supportant une chaîne cinématique pour la commande d'une soupape d'un moteur à combustion interne équipée d'une butée hydraulique selon l'invention. Conformément à la figure 1, seuls les éléments du moteur nécessaires à la compréhension de l'invention ont été représentés. La figure 1 a plus particulièrement trait à un système de distribution pour moteur à combustion interne du type multicylindre, à arbre à cames en tête et à distribution par linguets. Le système de distribution représenté, comprend une soupape 1 montée coulissante dans un logement correspondant de la culasse 9. La soupape 1 est rappelée à sa position de fermeture par un ressort 2 qui s'appuie contre un plateau de retenue 3 ancré sur la queue de la soupape. L'ouverture de la soupape 1 est commandée par la came 4 de l'arbre à cames 5 par l'intermédiaire d'un doigt culbuteur ou linguet 6. La came 4 appuie sur la partie centrale supérieure du levier 6 alors que les extrémités inférieures 7 et 8 de ce dernier reposent respectivement sur la tige de la soupape 1 et sur l'extrémité supérieure du dispositif de rattrapage de jeu hydraulique ou butée hydraulique 10 logé dans la culasse 9. La butée hydraulique 10, permet de régler automatiquement le jeu de la commande de la soupape 1. Elle comprend un corps cylindrique 11 monté à l'intérieur d'un logement cylindrique correspondant 12 de la culasse 9. Le corps 11 comporte un alésage cylindrique intérieur borgne 13, ayant le même axe que le corps lui-même, dans lequel est monté coulissant un équipage mobile constitué d'une première pièce cylindrique formant poussoir 14 et d'une seconde pièce cylindrique formant piston 15 s'étendant sous la butée. La réalisation en deux parties de l'équipage mobile n'est pas indispensable, elle présente toutefois des avantages de fabrication. L'extrémité supérieure ou tête du poussoir 14, qui s'étend hors de l'alésage 13, est destinée à servir d'appui à l'extrémité 8 du linguet 6. La tête du poussoir 14 a une forme arrondie et est destinée à être logée dans une cavité concave correspondante portée par l'extrémité 8 du linguet de façon à former une liaison rotule et permettre le basculement du linguet 6 autour de l'extrémité supérieure du poussoir 14. L'extrémité inférieure du poussoir 14 repose quant à elle sur l'extrémité supérieure du piston 15. Un ressort hélicoïdal 16 en appui sur le fond de l'alésage 13 repousse élastiquement vers le haut le piston 15 en même temps que le poussoir 14. Le piston 15 présente un évidement central prolongé par une cavité correspondante pratiquée dans le poussoir 14 de manière à former une première chambre hydraulique 17 dite chambre basse pression définissant une réserve d'huile. Cette chambre 17 communique d'une part, avec la partie supérieure du poussoir par un canal d'alimentation 19 et d'autre part, par un ajutage traversant le piston 15 muni d'un clapet de retenue avec une seconde chambre 18, dite chambre haute pression, s'étendant sous le piston 15 et dans laquelle est logé le ressort hélicoïdal de poussée 16. Le clapet logé dans la seconde chambre 18 est défini par une bille de soupape apte à venir en appui sur le siège de soupape formé par un épaulement défini à l'extrémité inférieure du piston 15. La bille est maintenue en place par une cage en forme de coupe présentant un rebord annulaire et des orifices permettant le passage de l'huile. La cage est maintenue en place par le ressort 16 qui prend appui sur le rebord de la cage. Un second ressort monté dans la cage tend à pousser la bille en appui sur son siège. La chambre haute pression 18 est alimentée en huile à partir de la chambre basse pression et le fonctionnement de la butée hydraulique est parfaitement similaire à celles connues selon l'art antérieur, seul l'alimentation en huile de la première chambre hydraulique 17 est nouveau. L'alimentation en huile de la première chambre hydraulique 17 est donc opérée grâce au canal d'alimentation 19 qui s'étend sensiblement dans l'axe du poussoir 14 et qui débouche dans la partie supérieure de ce dernier au droit de la surface de contact avec le linguet 6, ce canal 19 ayant plus particulièrement pour objet de recueillir l'huile utilisée pour la lubrification du contact entre le poussoir et le linguet. La lubrification du contact entre la tête du poussoir 14 et la surface correspondante du linguet 6, est opérée classiquement depuis l'arbre à cames 5. L'arbre à cames 5 comporte une rampe de distribution d'huile 25 intérieure s'étendant axialement et reliée à une des extrémités de l'arbre à cames au circuit d'alimentation sous pression du moteur. Cette rampe débouche par des ajutages calibrés au droit des paliers de l'arbre à cames ainsi qu'au droit des cames pour lubrifier les contacts entre les cames et les linguets. Ainsi l'huile débouchant par l'ajutage 24 traversant radialement la came 4, vient arroser le dos du linguet 6 et s'écoule notamment le long du linguet jusqu'à l'extrémité 8 où un perçage 28 assure alors le passage de l'huile jusqu'aux surfaces de contact du poussoir 14 et du linguet. Une partie de cette huile s'écoule alors dans le canal 19 pour alimenter la première chambre hydraulique 17. La quantité d'huile ainsi recueillie est largement supérieure au débit de fuite de la chambre 18. Conformément à l'invention, l'alimentation de la butée hydraulique est donc opérée grâce au canal 19 qui traverse sensiblement axialement l'extrémité supérieure du poussoir 14 et qui est obtenu par simple perçage. I1 n'est donc plus nécessaire de prévoir des conduits d'amenée dans la culasse ou à travers le corps 11. Le canal 19 offre par ailleurs l'avantage supplémentaire de permettre la mise à l'air de la chambre basse pression 17, ce qui permet d'éviter les phénomènes de gazages de l'huile rencontrés sur les butées selon l'art antérieur. Pour améliorer la récupération de l'huile au droit du contact entre le poussoir 14 et le linguet 6, il est possible de prévoir une ouverture évasée du canal 19 ainsi d'ailleurs que du perçage 28. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS (1] Butée hydraulique (10) pour distribution à soupapes de moteur à combustion interne, du type comprenant un équipage mobile (14,15) apte à coulisser dans un corps (11) correspondant, une première chambre hydraulique (17) agencée directement à l'intérieur dudit équipage mobile (14,15) et des moyens élastiques de poussée (16) logés dans une seconde chambre hydraulique (18), caractérisée en ce que l'alimentation en huile de la première chambre hydraulique (17) est opérée par au moins un canal (19) débouchant dans la partie supérieure dudit équipage mobile (14,15) et destiné à recueillir l'huile de lubrification utilisée pour la lubrification des organes de commande de la distribution. [2] Butée hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité supérieure dudit équipage mobile (14,15) est apte à supporter l'extrémité (8) correspondante d'un levier basculant de commande (6) d'une soupape à tige (1) et en ce que ledit canal d'alimentation (19) débouche sensiblement au droit de la surface de contact de l'extrémité supérieure de l'équipage mobile (14,15) avec ledit levier basculant (6). [3] Butée hydraulique selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit canal d'alimentation (19) permet de recueillir l'huile de lubrification destinée à lubrifier la surface de contact entre l'extrémité supérieure de l'équipage mobile (14,15) et ledit levier basculant (6). [4] Butée hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisée en ce que ledit équipage mobile est formé par corps cylindrique formant poussoir (14) dont l'extrémité supérieure arrondie ou tête est destinée à venir en contact avec ledit levier basculant (6) et par un piston (15) sur lequel s'exerce l'action desdits moyens élastiques de poussée, ledit poussoir (14) comportant une cavité centrale (17) constituant ladite première chambre hydraulique dans laquelle débouche un perçage formant canal d'alimentation (19) qui traverse sensiblement axialement la tête du poussoir (14). [5] Butée hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit canal d'alimentation (19) débouche à la surface supérieure dudit équipage mobile par une ouverture évasée favorisant la récupération de l'huile.