Brevet FR2810368A1 — publié le 20011221

"Culbuteur de moteur à combustion interne" L'invention propose un culbuteur de moteur à combustion interne. L'invention propose plus particulièrement un culbuteur de moteur à combustion interne dont le contact avec l'extrémité libre la queue de soupape est lubrifié. La plupart des moteurs à combustion comporte des culbuteurs qui permettent de transmettre le mouvement de levée d'une came à la queue d'une soupape. En général, ils comportent corps dans lequel est réalisé un palier de pivotement, peut être une bague en bronze montée pivotante autour arbre longitudinal appelé rampe de culbuteur. Chaque culbuteur est généralement constitué bras sensiblement transversal qui comporte une première une seconde extrémités libres opposées situées de part et d'autre du corps. La première extrémité libre est constituée d'un élément mobile de contact dont la position par rapport au bras est réglée, par exemple par un excentrique ou par un écrou de réglage avec contre-écrou, pour supprimer le jeu qui le sépare de l'extrémité libre de la queue soupape. La deuxième extrémité libre du bras du culbuteur est en contact avec une came ou avec un organe intermédiaire. Pour diminuer les frottements ainsi que pour réduire l'usure, les contacts de la première et de la seconde extrémité libre sont lubrifiés. La lubrification peut être obtenue de plusieurs façons. Un brouillard de lubrifiant peut être projeté dans la culasse, mais cette solution n'est pas optimale. Elle nécessite des moyens supplémentaires de mise sous pression et de projection lubrifiant. De plus, la quantité de lubrifiant projetée est supérieure à la quantité d'huile nécessaire à la lubrification des contacts. Lorsque le palier de pivotement est lubrifié par un fluide sous pression, le corps du culbuteur peut comporter un perçage intérieur relie directement le palier de pivotement au contact à lubrifier. tel usinage est difficile à réaliser. Une autre solution consiste à arroser directement le contact à lubrifier par un jet d'huile issu d'un tube orienté vers le contact. Cette solution nécessite la réalisation d'un circuit supplémentaire d'huile sous pression. Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un culbuteur de moteur à combustion interne, du type comprenant un corps formant palier qui est monté pivotant autour d'un axe longitudinal qui travers et qui alimente le palier en lubrifiant sous pression, et qui comporte au moins un bras sensiblement transversal comportant une première et une seconde extrémité libres opposées situées de part et d'autre du corps, dont la première extrémité libre est en contact avec un organe à translation commandée, tel qu'une soupape, et dont seconde extrémité libre est en contact avec un organe transmission du mouvement tel qu'une came et du type comprend des premiers moyens de lubrification de la zone contact entre la première extrémité libre et l'organe à translation commandée qui comportent une canalisation qui permet transfert de lubrifiant depuis le palier lubrifié jusqu'à la zone contact entre la première extrémité libre et l'organe à translation commandée, caractérisé en ce que la canalisation comporte un premier tronçon qui traverse le corps et qui permet le transfert lubrifiant sous pression depuis le palier jusqu'à une face externe du culbuteur, et un deuxième tronçon qui est réalisé dans cette face externe du culbuteur et qui prolonge le premier tronçon pour permettre le transfert par gravité du lubrifiant du premier tronçon vers la zone de contact entre la première extrémité et l'organe translation commandée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le culbuteur comporte des seconds moyens lubrification de la zone de contact entre la seconde extrémité libre et l'organe transmission de mouvement ; - seconds moyens de lubrification comportent canalisation qui permet le transfert du lubrifiant sous pression depuis le palier jusqu'à la zone de contact entre la première extrémité libre et l'organe à translation commandée, et comporte ledit premier tronçon et un troisième tronçon qui réalisé dans au moins une face extérieure du culbuteur et qui permet le transfert par gravité du lubrifiant du premier tronçon vers la zone de contact entre la seconde extrémité et l'organe de transmission ; - au moins une partie d'un tronçon réalisé dans une face extérieure est une canalisation de section sensiblement demi- cylindrique ; - au moins une partie d'un tronçon réalisé dans une face extérieure est une canalisation de section en forme générale de V; - au moins une partie d'un tronçon réalisé dans une face extérieure est réalisé dans une face supérieure d'un bras transversal ; - au moins une partie d'un tronçon est adjacent à une face extérieure est réalisé dans une face latérale transversale d'un bras transversal ; - le culbuteur comporte au moins deux bras transversaux qui comportent chacun des premiers moyens de lubrification, un premier tronçon commun alimente au moins deux deuxièmes tronçons situés chacun dans une face du bras correspondant ; - au moins deux bras transversaux comportent seconde extrémité commune ; - lorsque les premières extrémités libres d'au moins deux bras transversaux ne sont pas symétriques par rapport à un plan médian qui les sépare, chacun des deux seconds tronçons présente des sections différentes de façon que le débit de lubrifiant au niveau de la zone de contact entre la première extrémité et l'organe à translation commandée soit sensiblement égal pour chaque bras. D'autres caractéristiques et avantages l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective culbuteur selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe du culbuteur selon un plan vertical comprenant la ligne 2-2 représentée la figure précédente ; - la figure 3 est une vue partielle en perspective, sous un angle différent, de la seconde extrémité libre d'un bras du culbuteur représenté à la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en perspective d'un culbuteur selon une variante de l'invention ; et - figure 5 est une vue schématique en coupe transversale partielle d'un moteur à combustion et de deux culbuteurs. Dans la suite de la description les éléments identiques ou similaires seront repérés par les mêmes chiffres de référence. De plus, une orientation verticale et horizontale sera utilisée, à titre non limitatif, conformément à la figure 5. La figure 1 représente un culbuteur 10 selon l'invention d'un moteur à combustion interne qui comporte un corps 12 formant palier dans lequel est réalisé un trou ou perçage 14 longitudinal d'orientation A1 permettant de recevoir à rotation un axe ou arbre 16 appelé rampe de culbuteurs. La rampe de culbuteurs 16 comporte un orifice central 18 d'orientation axiale A1 dans lequel circule un lubrifiant sous pression. perçage radial 20, représenté sur la figure 2, permet d'alimenter en lubrifiant la zone de contact entre le perçage 14 du culbuteur 10 et la rampe de culbuteurs 16, de façon à créer un film de lubrifiant sous pression. Ici, deux bras 26 et 28 s'étendent transversalement par rapport au corps 12. Ils comportent chacun une première extrémité libre 32 et 34 respectivement et une seconde extrémité libre commune 30. Les premières extrémités libres 32, 34 et la seconde extrémité libre 30 sont opposées et s'étendent transversalement de part et d'autre du corps 12 du culbuteur 10, et donc de part d'autre l'axe de pivotement A1. seconde extrémité libre 30 est en contact avec organe transmission de mouvement, non représenté, tel qu' came dont la translation ou levée permet de faire pivoter le culbuteur 10 autour de la rampe de culbuteurs 16 d'orientation A1. Pour minimiser les frottements au niveau de la zone contact entre l'organe de transmission mouvement et la seconde extrémité libre 30, cette dernière comporte un galet 36 qui monté à rotation autour d'un pivot 38 d'axe A2 parallèle à l'axe A1. Des dispositifs 39 tels que des roulements à billes à aiguilles sont interposés entre le pivot 38 et de galet 36. Les premières extrémités libres 32, 34 des bras 26, 28 comportent des zones de contact avec des organes à translation commandée, tels que des soupapes, de façon à transformer mouvement de pivotement du culbuteur 10 en un mouvement translation des organes commandés correspondants. Lors de l'assemblage du moteur, la dispersion des côtes d'usinage provoque un jeu entre les zones de contact des extrémités libres 32, 34 et les organes à translation commandée. Afin d'assurer le contact entre ces deux éléments, des dispositifs de contact 40, de type connu, permettent de régler la position des zones de contact des extrémités libres 32, 34, pour chaque moteur. Chaque dispositif 40 est ici constitué par un élément mobile 42 et un écrou d'arrêt 44. L'élément mobile 42 comporte une tete de contact 46 et un tronçon fileté 48 qui coopère avec un taraudage 50 réalisé dans les premières extrémités libres 32, 24 et avec l'écrou d'arrêt 44 formant contre écrou. Un tel dispositif 40 permet d'assurer le réglage de la position et l'immobilisation de l'élément mobile 42 par rapport aux bras 26 et 28 respectivement. Lors du pivotement alterné du culbuteur 10 autour de l'arbre 16, les organes à translation commandée frottent sur les zones de contact des têtes de contact 46. Pour diminuer les frottements, ainsi que pour réduire l'usure des zones de contact des extrémités libres 30, 32, et du culbuteur, il est avantageux de lubrifier le galet 36, roulement à billes 39 interposé entre les galets 36 et l'axe ainsi les têtes de contact 46. Dans ce but, l'invention propose un culbuteur 0 comportant des premiers 60 et des seconds 62 moyens lubrification de la première 32, 34 et de la seconde 30 extrémités des bras 26, 28 respectivement. Dans la suite de la description, les premiers 60 et seconds 62 moyens de lubrification seront décrits pour un seul bras, exemple le bras 26, le bras 28 comportant des moyens 60, identiques ou similaires. Les premiers moyens de lubrification 60 comportent canalisation 64 qui permet le transfert du lubrifiant depuis le palier lubrifié jusqu'à une surface 65 sensiblement plane située à l'extrémité libre 32 du bras 26 et traversé par le dispositif de contact 40. La canalisation 64 est constituée d'un premier tronçon 66 qui traverse radialement le corps 12 et qui permet le transfert du lubrifiant sous pression depuis le trou 14 jusqu'à une face externe 68 du culbuteur 10, qui est ici une face supérieure en considérant la figure 2. Afin de ne pas perturber la pression du circuit d'alimentation du lubrifiant sous pression, il est prévu que, lors du fonctionnement de culbuteur 10, le perçage transversal 20 ne soit pas en vis-à-vis du premier tronçon 66. Dans ce but une distance minimum Dmini de non- recouvrement, appelée "ligne de fuite" et représentée à la figure 2, existe entre les extrémités libres du perçage transversal 20 et du premier tronçon 66 qui débouchent dans la zone de contact entre trou 14 du culbuteur 10 et la rampe de culbuteurs 16. La distance minimum Dmini est comprise de préférence entre 0,5 et 2,3 deuxième tronçon 70 prolonge le premier tronçon 66 pour permettre le transfert par gravité du lubrifiant premier tronçon vers la surface 65. En plus de la gravité, lubrifiant est mis en mouvement vers les premières extrémités 34 par la force centrifuge résultant du mouvement d'oscillation culbuteur autour de l'arbre A1. Ensuite, la gravité et la force centrifuge permettent au lubrifiant de descendre le long de la première extrémité libre 32 jusqu ' la tête de contact 46 de façon à lubrifier zone de contact avec l'extrémité libre de la queue de soupape correspondante. De façon similaire, les seconds moyens de lubrification 62 comportent une canalisation 72 qui permet le transfert du lubrifiant depuis le palier lubrifié jusqu'au galet 36. La canalisation 72 est constitué d'un premier tronçon qui est commun avec le premier tronçon 66 de la canalisation 64 des premiers moyens de lubrification 60, conformément aux figures. Le premier tronçon 66 traverse le corps 12 et qui permet le transfert du lubrifiant sous pression depuis le trou 14 jusqu'à la face externe 68 du culbuteur 10. La canalisation 72 comporte aussi un troisième tronçon 74 qui prolonge le premier tronçon 66 pour permettre transfert, notamment par gravité du lubrifiant du premier tronçon 66 vers le galet . Elle permet la lubrification du roulement billes 39, ainsi que de la zone de contact du galet 36 avec la came correspondante. Les deuxième et troisième tronçons 70 et 74 sont réalisés dans la face extérieure supérieure 68 du culbuteur 10, qui facilite leur obtention et diminue le coût de fabrication du culbuteur 10. En effet, ils peuvent être obtenus par usinage, ou plus simplement lors du moulage du culbuteur 10. Il en de même pour le premier tronçon 66. La section des deuxième et troisième tronçons 70 et 74 peut, exemple, être demi-cylindrique conformément à la figure 1 ou forme générale de V. Selon une variante, représentée à la figure 4, les deuxième tronçons 70 sont adjacents à une face latérale transversale et 78 bras 26 et 28 respectivement. De plus, le culbuteur 10 ne comporte pas de seconds moyens de lubrification 70, le galet 36, et le roulement à billes 39 pouvant être lubrifiés par d'autres moyens, tels projections d'huile provenant de la rotation d'un galet lubrifié d'un autre culbuteur agencé à proximité. Une telle configuration réduit la longueur du premier tronçon et ainsi la différence de hauteurs entre zone à lubrifier, ' ' les surfaces 65 des premières extrémités libres 32, 34 des bras 26, 28 qui alimentent en lubrifiant les têtes de contact 46, et l'extrémité supérieure du premier tronçon 66. Pour obtenir une lubrification optimale des extrémités 30, 32 et 34, il est préférable qu'au cours du fonctionnement du moteur, l'extrémité supérieure du premier tronçon 66 soit située à un niveau plus élevé que la zone à lubrifier, ici les surfaces 65 et le galet 36. De manière générale, les moteurs à combustion ne sont pas symétriques. De plus, il est fréquent qu'ils soient inclinés par rapport à l'horizontal. Ainsi, les culbuteurs utilisés pour les soupapes d'admission et d'échappement des gaz sont différents les uns des autres. La figure 5 représente schématiquement un moteur à combustion 80 équipé notamment d'un culbuteur d'admission 82 qui est similaire à celui représenté à la figure 1, et d'un culbuteur d'échappement 84 qui est similaire celui représenté à la figure 4. Le moteur 80 est incliné d'un angle a par rapport à un plan P horizontal. Les culbuteurs 82 et sont représentés, dans une position extrême correspondant la position "fermée" des soupapes. C'est dans cette position que l'inclinaison des deuxièmes tronçons 70 des canalisations 64 par rapport au plan horizontal est la plus faible, c'est dire la moins favorable à l'écoulement du lubrifiant par gravité. Les longueurs L1 et L2 des premiers tronçons 66 sont déterminées pour chacun des culbuteurs 80 et 82 respectivement, de façon que la différence de niveau entre les extrémités libres des premiers tronçons 66 et les surfaces 65 ainsi que le galet 36 respectifs soit suffisante pour permettre un écoulement satis faisant du lubrifiant, lors du fonctionnement du moteur 78. Selon une variante, non représentée, lorsque les premières extrémités libres 32, 34 des bras 26 28 ne sont pas symétriques par rapport au plan transversal médian qui les sépare, chacun des deux tronçons peut présenter des sections différentes de façon que le débit du lubrifiant au niveau de la surface 65 et/ou de la tête de contact 46 soit sensiblement égale pour chacun des deux bras 26 et 28. REVENDICATIONS 1. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne, du type comprenant un corps (12) formant palier qui monté pivotant autour d'un axe (A1) longitudinal qui traverse et qui alimente le palier en lubrifiant sous pression, et qui comporte au moins un bras (26, 28) sensiblement transversal comportant une première (32, 34) et une seconde (30) extrémité libres opposées situées de part et d'autre du corps (12), dont la première extrémité (32, 34) libre est en contact avec un organe à translation commandée, tel qu'une soupape, et dont la seconde extrémité (30) libre est en contact avec un organe de transmission du mouvement tel qu'une came et du type qui comprend des premiers moyens de lubrification (60) de la zone de contact entre la première extrémité (32, 34) libre et l'organe à translation commandée qui comportent une canalisation (64) permet le transfert de lubrifiant depuis le palier lubrifié jusqu ' la zone de contact entre la première extrémité (32, 34) libre l'organe à translation commandée, caractérisé en ce que la canalisation (64) comporte un premier tronçon (66) qui traverse le corps (12) et qui permet le transfert du lubrifiant sous pression depuis le palier jusqu'à une face externe (68) du culbuteur (10), et un deuxième tronçon (70) est réalisé dans cette face externe (68) du culbuteur (10) et prolonge le premier tronçon (66) pour permettre transfert gravité du lubrifiant du premier tronçon (66) vers zone de contact entre la première extrémité (32, 34) et l'organe à translation commandée. 2. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon la revendication précédente, caractérisé ce qu'il comporte des seconds moyens de lubrification (62) zone de contact entre la seconde extrémité libre (30) l'organe de transmission de mouvement. 3. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon la revendication précédente, caractérisé en que les seconds moyens de lubrification (62) comportent une canalisation (62) qui permet le transfert du lubrifiant sous pression depuis palier jusqu'à la zone de contact entre la deuxième extrémité (30) libre et l'organe de transmission, et qui comporte ledit premier tronçon (66) et un troisième tronçon (74) qui est réalisé dans moins une face extérieure du culbuteur (10) et qui permet le transfert par gravité du lubrifiant du premier tronçon (66) vers zone de contact entre la seconde extrémité (30) et l'organe transmission. 4. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'un tronçon (70, réalisé dans une face extérieure (68) est une canalisation section sensiblement demi-cylindrique. 5. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'un tronçon (70, realisé dans une face extérieure (68) est une canalisation section en forme générale de V. 6. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'un tronçon (70, réalisé dans une face extérieure (68) est réalisé dans une face supérieure d'un bras transversal. 7. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie d'un tronçon (70, 74) adjacent à une face extérieure (68) est réalisé dans une face latérale (76, 78) transversale d'un bras transversal (26, 28). 8. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux bras transversaux 28) qui comportent chacun des premiers moyens de lubrification (60), et en ce qu'un premier tronçon (66) commun alimente au moins deux deuxièmes tronçons (70) situés chacun dans une face du bras (26, 28) correspondant. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon revendication précédente, caractérisé en qu'au moins deux bras (26, 28) transversaux comportent seconde extrémité (30) commune. 10. Culbuteur (10) de moteur (78) à combustion interne selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lorsque les premières extrémités (32, 34) libres d'au moins deux bras (26, 28) transversaux ne sont pas symétriques par rapport à un plan médian qui les sépare, chacun des deux seconds tronçons (70) présente des sections différentes de façon que le débit de lubrifiant au niveau de la zone de contact entre la première extrémité (32, 34) et l'organe à translation commandée soit sensiblement égal pour chaque bras (26, 28).