Brevet FR2799232A1 — publié le 20010406

"Dispositif de commande d'une soupape équipé d'un système de réglage de la tare des ressorts" La présente invention concerne un dispositif de commande d'une soupape dans un moteur ' combustion, notamment de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif commande d'une soupape du type dans lequel la soupape comporte une queue qui est guidée en coulissement dans une portion correspondante de la culasse du moteur du type dans lequel le tronçon d'extrémité supérieure libre de la queue étend à travers un logement formé dans la culasse qui débouche dans une portion de face supérieure la culasse, du type dans lequel le tronçon d'extrémité supérieure libre reçoit un ressort de rappel de la soupape qui est concentrique à la queue et qui est interposé entre le fond inférieur du logement et une coupelle supérieure d'appui portée par queue de soupape à proximité de sa face d'extrémité libre supérieure, et du type comportant un actionneur électromagnétique dont le corps est fixé sur la culasse et qui comporte une tige d'actionnement qui fait saillie verticalement au-dessous d'une face inférieure d'appui de l'actionneur sur la culasse, pour s'étendre verticalement à l'intérieur du logement, sensiblement coaxialement à la queue, de manière que sa face d'extrémité libre inférieure coopère avec la face d'extrémité libre supérieure de la queue, sous l'action d'un ressort d'actionneur, concentrique au tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement, qui est agencé à l'intérieur du logement et qui est interposé entre une portion en vis-à-vis de la face inférieure du corps de l'actionneur et une coupelle inférieure d'appui portée par le tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement. On connaît déjà un tel dispositif d'actionnement électromagnétique pour une soupape de moteur à combustion interne, appelé système "camless". Un tel dispositif comporte deux ressorts, u n ressort de soupape et un ressort d'action neu r. Le corps de l'actionneur renferme deux électro-aimants supérieur et inférieur qui sont susceptibles d'agir sur une palette de commande qui est montée sur l'extrémité supérieure de la tige d'actionnement de la soupape. La palette de commande vient se coller alternativement sur les électro- aimants supérieur et inférieur lorsque l'o n commande respectivement la fermeture et l'ouverture la soupape. Pour le fonctionnement optimum systèmes camless, il est de première importance que la tare deux ressorts soit la plus identique possible. Compte tenu des dispersions de fabrication, les ressorts de soupape et d'actionneur qui sont prévus pour être identiques, possèdent en fait des valeurs de tarage sensiblement différentes qui sont suscepti les de produire des disfonctionnements du dispositif de commande de la soupape. Par exemple, si le tarage est sensiblement différent entre les deux ressorts, l'accostage de la palette de commande de la soupape sur les électro-aimants produit alors des chocs, et/ou le collage de la palette nécessite une plus grande énergie. Pour remédier à ces inconvénients l'invention propose un dispositif de commande du type décrit précédemment, caractérisé en ce que la coupelle d'appui du ressort de soupape, ou du ressort d'actionneur, comporte des moyens d'ajustement en hauteur par rapport à queue, à la tige respectivement, pour permettre le réglage de la tare du ressort correspondant. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - une bague filetée coaxiale est portée par le tronçon d'extrémité supérieure libre de la queue, tronçon d'extrémité inférieure libre de la tige respectivement, la coupelle d'appui est montée vissée sur la bague filetée ; - la bague filetée comporte axialement une portée tronconique concave qui est emmanchée sur une surface de portée complémentaire convexe portée par le tronçon d'extrémité supérieure libre de queue, le tronçon d'extrémité inférieure libre de la tige respectivement, de manière que la pression axiale du ressort correspondant s'exerce sur ladite coupelle d'appui, dans le sens la retenue axiale de la bague filetée par rapport à la queue, à tige respectivement ; - la surface de portée tronconique convexe appartient à deux demi-cônes coaxiaux ; - chacun des demi-cônes porte transversalement au moins une nervure annulaire, et le tronçon d'extrémité supérieure libre de la queue, le tronçon d'extrémité inférieure libre de la tige respectivement, porte transversalement une rainure complémentaire de la nervure annulaire ; - la bague filetée comporte un filetage à pas fin pour permettre un réglage micrométrique de la hauteur de la coupelle d'appui ; - le filetage de la bague filetée comporte des moyens d'arrêt en rotation de la coupelle d'appui pour empêcher un vissage ou un dévissage intempestif après réglage ; - la bague filetée comporte sur sa face annulaire supérieure, sa face annulaire inférieure respectivement, des encoches d'immobilisation pour permettre son immobilisation en rotation au moyen d'un outil de maintien muni de griffes complémentaires des encoches d'immobilisation, et la coupelle d'appui comporte sur sa face supérieure, sa face inférieure respectivement, des encoches de vissage pour permettre son vissage au moyen d'un outil de vissage muni de griffes complémentaires des encoches de vissage -, - l'outil de vissage est coaxial à l'outil de maintien, et l'outil de vissage comporte un trou axial pour permettre le passage de l'outil de maintien. D'autres caractéristiques et avantages de invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suit pour compréhension de laquelle on se reportera dessins annexés dans lesquels .- - la figure 1 est une vue en coupe axiale qui représente dispositif de commande d'une soupape réalisé conformément à l'invention ; - la figure 2 est une vue éclatée en perspective qui représente une coupelle d'appui réglable en hauteur selon un premier mode de réalisation de l'invention -, - la figure 3 est une vue en coupe axiale de coupelle d'appui représentée à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe axiale d' coupelle d'appui réglable en hauteur selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 est vue en coupe axiale qui représente des outils prévus pour le réglage de la hauteur de la coupelle appui selon le premier mode de réalisation. Dans la suite de la description, des éléments identiques similaires porteront des références identiques. Le dispositif de commande 10 illustré à la figure 1 comporte un actionneur électromagnétique 12 pour la commande d'une soupape 14 dont seul le tronçon d'extrémité supérieure 16 de sa queue 18 en forme de tige est illustré à la figure 1. Le tronçon d'extrémité supérieure 16 est guidé en coulissement selon un axe vertical X-X par un guide tubulaire soupape 20 qui est monté à travers un perçage 22 formé dans le corps 24 de la culasse de manière que le tronçon d'extrémité libre supérieure 16 s'étende axialement vers le haut 1 l'intérieur d'un logement cylindrique coaxial 26 formé dans le corps 24 et qui est délimité par un fond inférieur annulaire 28 et qui débouche à son extrémité libre supérieure dans une portion 30 de face supérieure du corps 24 de la culasse. D'une manière connue, la soupape 14 est rappelée en position fermée par un ressort de rappel de soupape qui est un ressort hélicoïdal, ou à boudin, de compression forme sensiblement cylindrique, légèrement tronconique, dont spire inférieure 34 prend appui contre le fond inférieur 28 du logement 26 et dont la spire supérieure 36 prend appui contre la face transversale inférieure en vis-à-vis 38 d'une coupelle d'appui 40 pour le ressort de soupape 32. On décrira ultérieurement de manière plus détaillée le montage de la coupelle 40 sur la queue de soupape 18 qui fait l'objet la présente invention. manière connue, l'actionneur électromagnétique 12 comporte un corps 42 de forme générale cylindrique qui est coaxial à l'axe X-X de la soupape 14 et qui est fixé sur la culasse par des vis 44. corps 42 renferme deux électro-aimants supérieur 46 et inférieur 48 qui sont susceptibles d'agir sur plateau d'actionnement en forme de disque 50 qui est monté serti à l'extrémité supérieure 52 d'une tige 54 d'actionnement de la soupape 14. Le tronçon central 56 de la tige d'actionnement 54 est guidé en coulissement axial vertical dans un manchon 58 qui est ici réalisé venu de matière avec la plaque inférieure 60 du corps de l'actionneur 12, cette dernière prenant appui par sa face inferieure annulaire 62 sur la portion supérieure en vis-à- vis 30 la face supérieure de la culasse 24. La face inférieure 62 comporte aussi un prolongement cylindrique inférieur 64 qui est reçu axialement dans la partie supérieure du logement cylindrique 26 pour obturer dernier de manière étanche. Selon une conception connue, l'actionneur 12 comporte aussi un ressort d'actionneur 66 qui est un ressort hélicoïdal, ou à boudin, de compression de forme légèrement tronconique et qui est interposé axialement entre une portion en vis-à-vis de la face inférieure 68 du prolongement 64 contre laquelle il prend appui par sa spire supérieure 70 et une coupelle d'appui 72 qui est délimitée par une face transversale supérieure 74 comportant un siège 76 pour le centrage de la spire inférieure 78 ressort d'actionneur 66. La coupelle d'appui 72 du ressort d'actionneur est retenue axialement sur le tronçon d'extrémité inférieure de la tige d'actionnement 54 par un anneau 80 de manière la face transversale inférieure 82 de la coupelle d'appui soit située à proximité de la face d'extrémité inférieure 84 de tige d'actionnement 54. De manière connue, une pastille 85 de rattrapage jeu de distribution est interposée axialement entre face d'extrémité supérieure 83 de la queue de soupape 18 et face d'extrémité inférieure 84 de la tige d'actionnement 54. On décrira maintenant en détail le montage de la coupelle 40 sur la queue de soupape 18 conformément aux enseignements de l'invention, en relation avec les figures 2 et . Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la coupelle d'appui 40 du ressort de soupape 32 comporte un corps cylindrique 86 qui est muni à son extrémité supérieure disque annulaire 88. Le corps cylindrique 86 est traversé par trou axial taraudé 90. La face transversale supérieure 92 du disque annulaire 88 comporte, sur sa périphérie externe, une jupe axiale qui s'étend vers le haut. La jupe axiale 94 comporte deux encoches 96 opposées radialement. La face transversale inférieure 38 du disque annulai 88 forme avec le corps cylindrique 86 un siège 98 pour le centrage de la spire supérieure 36 du ressort de soupape 32. La coupelle d'appui 40 est montée vissée par trou taraudé 90 sur la paroi périphérique externe 100 d' bague filetée 102 dont le filetage 104 est de préférence à pas fin. Cette bague filetée 102 comporte sur s a paroi périphérique interne 106 une surface de portée tronconique concave 108 et, sur sa face annulaire supérieure 110, des encoches 112 réparties angulairement de manière régulière. La bague filetée 102 est solidarisée en déplacement axial avec la queue de soupape 18 par un système classique de demi-cones. bague filetée 102 est emmanchée du bas vers le haut sur deux demi-cônes 114 qui sont portés par le tronçon d'extrémité supérieure 16 de la queue de soupape 18, et qui forment une surface de portée tronconique convexe 116 complémentaire de la portée tronconique concave 108 de la bague filetée 102. Les deux demi-cônes 114 comportent chacun, sur la paroi interne de leur ouverture supérieure, une nervure transversale 118 qui est engagée dans une rainure annulaire complémentaire 120 du tronçon d'extrémité supérieure 16 pour les retenir axialement. On remarque que la pression axiale du ressort soupape 32 s'exerce sur la face transversale inférieure 38 de coupelle d'appui 40 dans le sens de l'emmanchement de bague filetée 102 sur la surface de portée tronconique 116 deux demi-cônes 114, ceux-ci se comportant comme mâchoires radiales sur la queue de soupape 18. La pastille 85 de rattrapage du jeu de distribution est ici insérée axialement dans la jupe axiale 94 de la coupelle d'appui 40. Le diamètre extérieur de la pastille 85 est sensiblement égal au diamètre intérieur de la jupe axiale 94. Afin d'assurer un bon fonctionnement du dispositif d'actionnement, notamment pour limiter les jeux de montage, il est nécessaire que la pastille 85 soit interposée directement entre face d'extrémité supérieure 83 de la queue de soupape 18 et face d'extrémité inférieure 84 de la tige d'actionnement 54. Dans ce but, on assemble et on dimensionne la coupelle d'appui 40, la bague filetée 102 et le tronçon d'extrémité supérieure 16 de la queue de soupape 18, de manière que face d'extrémité supérieure 83 de la queue de soupape 1 dépasse en hauteur la face transversale supérieure 110 de bague filetée 102 et la face transversale supérieure 92 de la coupelle d'appui 40. On note que la pastille 85 n'a pas d'influence sur différence de tarage entre le ressort de soupape 32 et ressort d'actionneur 66, puisqu'elle est agencée entre les deux ressorts 32, 66. On a représenté à la figure 4 une variante de réalisation du système de retenue des demi-cônes 114, dans laquelle tronçon d'extrémité supérieure 16 de la queue de soupape 8 comporte trois rainures annulaires 120, et dans laquelle deux demi-cônes 114 comportent chacun trois nervures transversales 118 superposées, qui sont complémentaires des rainures annulaires 120. A la figure 4 on a aussi représenté un second mode de réalisation de la coupelle d'appui 40, dans lequel le disque annulaire 88 ne comporte plus de jupe axiale, et dans lequel les encoches de vissage 96 sont situées sur la face transversale supérieure 92 du disque annulaire 88. On expliquera maintenant l'utilisation de la coupelle d'appui 40 réglable en hauteur conformément à l'invention. Le vissage ou le dévissage de la coupelle d'appui 40 sur la bague filetée 102 permet de régler la hauteur de la coupelle d'appui 40 par rapport au tronçon d'extrémité supérieure 16 de la queue de soupape 18, la bague filetée 102 étant immobilisée. Or, en faisant varier la hauteur de la coupelle d'appui 40, on fait varier la distance D entre la face transversale inférieure 38, sur laquelle s'appuie la spire supérieure 36 du ressort de soupape 32, et le fond inférieur du logement 26, sur lequel s'appuie la spire inférieure 34 ressort de soupape 32. Lorsque l'on fait varier la distance D, on fait aussi varier la tare du ressort de soupape 32, puisque l'on augmente ou diminue son taux de précharge en compression. Ainsi, plus distance D est petite, plus le ressort 32 est pré-comprimé, plus la distance D est grande, moins le ressort 32 est comprimé. Par conséquent, en vissant la coupelle d'appui sur la bague filetée 102, on augmente la tare du ressort soupape 32, et en dévissant la coupelle d'appui 40 sur la bague filetée 102, on diminue la tare du ressort de soupape 32. Le filetage à pas fin 104 de la bague filetée 102 permet un réglage précis, du type micrométrique, de la hauteur bague filetée 102, et donc de la tare du ressort de soupape Selon le mode de réalisation préféré de l'invention, le filetage 104 de la bague 102 comporte des moyens connus (non représentés) d'arrêt en rotation de la coupelle d'appui 40, par exemple de la résine, de manière que tout vissage ou dévissage intempestif de la coupelle d'appui 40 après réglage soit impossible. Pour pouvoir effectuer un réglage fin de la tare du ressort de soupape 32 il importe que la bague filetée 102 soit immobilisée en rotation de façon que la coupelle d'appui 40 soit le seul élément en rotation pendant le vissage ou le dévissage. C'est pourquoi il est prévu, lors des opérations de réglage, d'utiliser des outils adaptés qui sont représentés à la figure . Un outil de vissage 122 comporte un corps 24 sensiblement cylindrique dont l'extrémité axiale inférieure 126 est munie de griffes d'entraînement 128 qui s'étendent axialement vers le bas, et dont le tronçon d'extrémité supérieure 130 comporte des bras de man#uvre transversaux 132. Les griffes d'entraînement 128 sont prévues pour emboîter dans les encoches de vissage 96 de la jupe axiale de la coupelle d'appui 40, de manière que la coupelle appui 40 soit solidaire en rotation de l'outil de vissage 122. Les bras de manceuvre transversaux 132 servent man#uvrer l'outil de vissage 122 pour lui donner mouvement de rotation qui produira le vissage ou le dévissage de la coupelle d'appui 40 sur la bague filetée 102. Le corps cylindrique 124 de l'outil de vissage comporte un trou axial 134 pour permettre le passage d'un outil de maintien 136 coaxial. Cet outil de maintien 136 comporte corps cylindrique 138 dont l'extrémité axiale inférieure 140 est munie de griffes d'immobilisation 142 qui s'étendent axialement vers le et dont le tronçon d'extrémité supérieure 144 comporte bras de manceuvre transversaux 146. griffes d'immobilisation 142 sont prévues pour s'emboiter dans les encoches d'immobilisation 112 de la face annulaire supérieure 110 de la bague filetée 102, de manière que la bague filetée 102 soit solidaire en rotation de l'outil de maintien 136. Les bras de manceuvre transversaux 146 de l'outil maintien 136 servent à le tenir pour immobiliser la bague filetée 102 en rotation. Pour visser la coupelle d'appui 40 sur la bague filetée 102, on engage respectivement les griffes 128, 142 des outils de vissage 122 et de maintien 136 dans les encoches 96, 1 complémentaires, puis l'on imprime un mouvement de rotation a l'outil de vissage 122, tout en maintenant immobile l'outil maintien 136. Il est connu de mesurer la tare des ressorts 32, 66, pour une longueur fixée, avec un capteur d'effort. Or, dans le présent, on veut que la tare du ressort de soupape 32 soit plus proche possible de la tare du ressort d'actionneur 66. conséquent, il suffit de régler la longueur du ressort soupape 32, de préférence lorsque la soupape 14 est position fermée, en réglant la hauteur de la coupelle d'appui 40 du ressort de soupape 32 par rapport à la queue de soupape de façon à obtenir une tare identique à celle du ressort d'actionneur 66. En règle générale, un seul réglage suffit pour obtenir tare identique des deux ressorts 32, 66. C'est à dire qu'après le réglage de la hauteur de la coupelle 40, la tare mesurée du ressort de soupape 32 est dans la fourchette de tolérance souhaitée, et il n'est pas nécessaire d'effectuer à nouveau un réglage de la hauteur de la coupelle d'appui 40. On a expliqué le fonctionnement de l'invention dans cas où la coupelle d'appui 40 du ressort de soupape 32 réglable en hauteur. De façon symétrique, selon une variante de réalisation de l'invention (non représentée), c'est la coupelle d'appui 72 du ressort d'actionneur 66 qui est réglable hauteur par rapport à la tige d'actionnement 54. Dans ce cas règle la tare du ressort d'actionneur 66 de manière qu'elle soit identique à la tare du ressort de soupape 32. Selon une autre variante de réalisation de l'invention (non représentée), les deux coupelles d'appui 40, respectivement des ressorts de soupape 32 et d'actionneur sont réglables en hauteur, respectivement par rapport à queue de soupape 18 et à la tige d'actionnement 54. Cette variante de réalisation permet notamment régler la tare des deux ressorts 32, 66 à la même valeur lorsque l'ampleur des réglages autorisés par un système à seule coupelle d'appui réglable est insuffisante. Evidemment, il est possible de combiner dans un même dispositif de commande, une coupelle d'appui selon le premier mode de réalisation et une autre selon le second mode de réalisation. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande d'une soupape (14) de moteur à combustion, notamment de véhicule automobile, type dans lequel la soupape (14) comporte une queue (18) est guidée en coulissement dans une portion correspondante la culasse (24) du moteur, du type dans lequel le tronçon d'extrémité supérieure libre (16) de la queue (18) s'étend ' travers un logement (26) formé dans la culasse (24) qui débouche dans une portion de face supérieure (30) de la culasse (24), du type dans lequel le tronçon d'extrémité supérieure libre (16) reçoit un ressort (32) de rappel de la soupape (14) qui est concentrique à la queue (18) et qui est interposé entre le fond inférieur (28) du logement (26) et une coupelle supérieure appui (40) portée par la queue de soupape (18) à proximité sa face d'extrémité libre supérieure (83), et du type comportant un actionneur électromagnétique (12) dont le corps (42) est fixé sur la culasse (24)et qui comporte une tige d'actionnement (54) qui fait saillie verticalement au-dessous d'une face inférieure d'appui (62) de l'actionneur (12) sur la culasse (24), pour s'étendre verticalement à l'intérieur du logement (26), sensiblement coaxialement à la queue (18), de manière que sa face d'extrémité libre inférieure (84) coopère avec la face d'extrémité libre supérieure (83) de la queue (18), sous l'action d'un ressort d'actionneur (66), concentrique au tronçon d'extrémité inférieure (57) de la tige d'actionnement (54), qui est agencé à l'intérieur du logement (26) et qui est interposé entre une portion (64) en vis-à-vis la face inférieure (62) du corps (42) de l'actionneur et une coupelle inférieure d'appui (72) portée par tronçon d'extrémité inférieure (57) de la tige d'actionnement (54), caractérisé en ce que la coupelle d'appui (40) ressort de soupape (32), ou du ressort d'actionneur (66), comporte des moyens (102, 104, 90) d'ajustement en hauteur par rapport à la queue (18), à la tige (54) respectivement, pour permettre réglage de la tare du ressort (32, 66) correspondant. 2. Dispositif de commande selon la revendicati précédente, caractérisé en ce qu'une bague filetée coaxiale 02) est portée par le tronçon d'extrémité supérieure libre (16) la queue (18), le tronçon d'extrémité inférieure libre (57) de tige (54) respectivement, et en ce que la coupelle d'appui 72) est montée vissée sur la bague filetée (102). 3. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague filetée (102) comporte axialement une portée tronconique concave (108) qui est emmanchée sur une surface de portée complémentaire convexe (116) portée par le tronçon d'extrémité supérieure libre (16) de la queue (18), le tronçon d'extrémité inférieure libre (57) de la tige (54) respectivement, de manière que la pression axiale du ressort (32, 66) correspondant s'exerce sur ladite coupelle d'appui (40, 72), dans le sens de la retenue axiale de la bague filetée (102) par rapport à la queue (18), à la tige (54) respectivement. 4. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la surface de portée tronconique convexe (116) appartient à deux demi-cônes (1 14) coaxiaux. 5. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chacun des demi-cônes (114) porte transversalement au moins une nervure annulaire (118), et en ce que le tronçon d'extrémité supérieure libre (1 la queue (18), le tronçon d'extrémité inférieure libre (57) tige (54) respectivement, porte transversalement une rainure (1 20) complémentaire de la nervure annulaire (118). 6. Dispositif de commande selon l'une quelconque revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la bague filetée (102) comporte un filetage (104) à pas fin pour permettre réglage micrométrique de la hauteur de la coupelle d'appui (40, 7. Dispositif de commande selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le filetage (104) de bague filetée (102) comporte des moyens d'arrêt en rotati la coupelle d'appui (40, 72) pour empêcher un vissage ou dévissage intempestif après réglage. 8. Dispositif de commande selon l'une quelconque revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la bague filetée (102) comporte sur sa face annulaire supérieure (110), sa face annulaire inférieure respectivement, des encoches d'immobilisation (1 12) pour permettre son immobilisation rotation au moyen d'un outil de maintien (136) muni de griffes (142) complémentaires des encoches d'immobilisation (112), et en ce que la coupelle d'appui (40, 72) comporte sur sa face supérieure (92), sa face inférieure (82) respectivement, des encoches de vissage (96) pour permettre son vissage au moyen d'u n outil de vissage (122) muni de griffes 1 complémentaires des encoches de vissage (96). 9. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'outil de vissage (122) coaxial à l'outil de maintien (136), et en ce que l'outil vissage (122) comporte un trou axial (134) pour permettre passage de l'outil de maintien (136).