Brevet FR2946406A1 — publié le 20101210

B09-1431FR - JT/PG FR09030-FR Société de droit suédois dite : Aktiebolaget SKF Dispositif de rouleau suiveur de came, notamment pour pompe d'injection de carburant. Invention de : Charles Chambonneau Torbjorn Hedman Gwenaël Hingouet Dispositif de rouleau suiveur de came, notamment pour pompe d'injection de carburant. La présente invention concerne le domaine des dispositifs de rouleaux suiveurs de came utilisés dans les applications automobiles ou industrielles. Une application intéressante de l'invention concerne l'utilisation du dispositif de rouleau suiveur de came dans une pompe d'injection de carburant destinée à un moteur à combustion interne, notamment de véhicule automobile. De manière connue en soi, un tel dispositif comporte un poussoir et un rouleau monté à rotation sur le poussoir et prévu pour coopérer avec une came synchronisée avec l'arbre à cames du moteur à combustion interne de façon que la rotation de l'arbre à cames entraîne un déplacement périodique d'un piston de la pompe venant en appui contre ledit poussoir pour permettre une distribution de carburant. Une autre application intéressante de l'invention concerne l'utilisation du dispositif dans un système de culbuteur prévu pour la commande de soupapes d'un moteur à combustion interne à pistons. Dans cette application, le rouleau du dispositif est prévu pour coopérer par roulement avec une came de l'arbre à cames du moteur pour que la rotation de l'arbre à cames entraîne un pivotement périodique d'un corps de culbuteur pour actionner l'ouverture et la fermeture de soupapes du moteur. Classiquement, le poussoir de ces dispositifs est réalisé en une seule pièce relativement massive, par exemple par forgeage à froid. Le poussoir présente donc une inertie relativement importante, ce qui peut engendrer en fonctionnement des pertes d'énergie. Par ailleurs, le rouleau du dispositif est généralement monté à rotation sur le poussoir par l'intermédiaire d'un axe rapporté. Or, cet axe est classiquement monté par matage ou sertissage sur le poussoir, ce qui peut provoquer des déformations dudit poussoir. Dès lors, les tolérances de fabrication du poussoir peuvent ne plus être respectées, ce qui est problématique pour obtenir un bon coulissement du poussoir à l'intérieur de l'alésage de guidage ménagé dans le carter associé. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif de rouleau suiveur de came présentant une inertie relativement faible, fiable, économique, facile à fabriquer et à assembler. Dans un mode de réalisation, le dispositif de rouleau suiveur de came, notamment pour pompe d'injection de carburant de moteur à combustion interne, comporte un poussoir et un rouleau monté à rotation sur le poussoir et destiné à venir en appui contre une came. Le poussoir comporte un corps de support du rouleau et un manchon de guidage fixé sur le corps de support et entourant au moins en partie ledit corps. On obtient ainsi un dispositif de rouleau suiveur de came comportant un poussoir réalisé par deux pièces distinctes ou séparées qui sont fixées l'une par rapport à l'autre. En d'autres termes, le poussoir comporte un corps de support du rouleau, un manchon de guidage distinct du corps de support, et des moyens de fixation dudit corps et du manchon l'un relativement à l'autre. La réalisation du poussoir par assemblage de pièces séparées permet de réduire de façon significative le poids total du poussoir. En effet, le corps de support et le manchon peuvent chacun être prévus avec une épaisseur mince. Par ailleurs, une éventuelle déformation du corps de support lors du montage du rouleau ne modifie par les caractéristiques dimensionnelles de la surface extérieure du manchon de guidage prévue pour coulisser à l'intérieur de l'alésage ménagé dans le carter de la pompe d'injection. En outre, la rectification de la surface extérieure du manchon de guidage est facilitée par rapport à une pièce obtenue par forgeage à froid, notamment lorsque le manchon est obtenu par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage et tronçonnage). Avantageusement, le corps de support comporte une surface de contact avec un piston, notamment le piston de la pompe d'injection de carburant, ladite surface de contact étant convexe. La prévision d'une forme convexe permet le travail en compression du corps de support et une réduction de la zone de contact entre le corps de support et le piston. Dans un mode de réalisation, le manchon de guidage laisse subsister entre le corps de support et ledit manchon au moins un espace pour le passage d'un lubrifiant. Cette disposition est particulièrement avantageuse lorsque le dispositif est monté dans le carter de la pompe d'injection de carburant car le manchon est généralement disposé dans un bain de lubrifiant, par exemple de l'huile. Le ou les passages permettent l'écoulement du lubrifiant vers la zone de contact entre la surface extérieure du rouleau et la came. De préférence, le corps de support est réalisé par découpe, emboutissage et pliage à partir d'un flanc de tôle. On obtient ainsi une pièce à moindre coût. Le manchon de guidage peut être fixé sur le corps de support par soudage, ou brasage, ou sertissage, ou collage, ou encliquetage, ou emmanchement, ou rivetage, etc ... Dans un mode de réalisation, le dispositif comporte un arbre pour le montage du rouleau sur le corps de support. Les extrémités de l'arbre peuvent être emmanchées dans des trous de passage du corps de support. Dans un mode de réalisation, le manchon de guidage présente une forme générale tubulaire. Le corps de support peut présenter une forme générale en chape. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue en coupe selon l'axe III-III de la figure 2. Sur les figures 1 à 3, on a représenté un dispositif de rouleau suiveur de came, désigné par la référence numérique générale 10, pouvant par exemple être utilisé dans une pompe d'injection de carburant destinée à un moteur à combustion interne. Le dispositif 10 est représenté sur ces figures dans une position supposée verticale. Bien entendu, le dispositif 10 peut être utilisé dans d'autres applications, par exemple dans un système de culbuteur prévu pour la commande de soupapes d'un moteur à combustion interne à pistons. Le dispositif 10 comporte principalement un poussoir 12 et un rouleau 14 monté à rotation sur le poussoir et destiné à venir en appui contre une came synchronisée avec l'arbre à cames du moteur à combustion interne ou directement contre une came dudit arbre. Le poussoir 12 comporte un corps 16 de support du rouleau et un manchon 18 fixé sur ledit corps et l'entourant au moins partiellement. Le corps 16 de support est logé en partie à l'intérieur du manchon 18. Le corps 16 de support, d'axe X-X', se présente sous la forme d'une chape parallélépipédique et peut avantageusement être obtenu à moindre coût par découpe, emboutissage et pliage à partir d'un flanc de tôle d'épaisseur mince. Le corps 16 de support comporte une paroi 20 périphérique délimitant un logement 22 à l'intérieur duquel est logé en partie le rouleau 14. La paroi périphérique 20 présente en section droite une forme générale rectangulaire. Elle est prolongée à une extrémité supérieure par une paroi radiale 24 comportant une surface supérieure 24a de forme convexe et orientée axialement vers le haut. Pour une application du dispositif 10 dans une pompe d'injection de carburant destinée à un moteur à combustion interne, un piston de la pompe vient en appui contre la surface de contact 24a. Lorsque le dispositif 10 est utilisé dans un système de culbuteur pour commande de soupapes d'un moteur à combustion interne, une tige de poussée coopérant avec un corps de culbuteur vient en appui contre la surface de contact 24a. Pour réaliser le montage du rouleau 14 à l'extrémité inférieure du corps 16 de support, un arbre 26, d'axe géométrique 28, est utilisé. L'axe géométrique 28 est perpendiculaire à l'axe X-X'. Les extrémités de l'arbre 26 sont fixées, par exemple par emmanchement, dans des trous de passage 30, 32 ménagés dans la paroi périphérique 20 en regard l'un de l'autre. Le montage de l'arbre 26 sur le corps de support peut bien entendu être réalisé par tout autre moyen approprié. Afin de limiter le couple de frottement et l'usure entre l'arbre 26 et le rouleau 14, une pluralité d'aiguilles 34 cylindriques sont disposées les unes contre les autres entre la surface extérieure dudit arbre et l'alésage du rouleau. Alternativement, il pourrait également être envisageable de prévoir que l'alésage du rouleau 14 vienne en contact contre la surface extérieure de l'arbre 26. Dans une variante de réalisation, il pourrait également être prévu de monter le rouleau 14 directement sur le corps 16 de support sans l'utilisation de l'arbre 26. A cet égard, le rouleau 14 pourrait comporter des tourillons venant se loger dans les trous de passage 30, 32 de la paroi périphérique 20. Le manchon 18, d'axe X-X' et de forme générale tubulaire, peut être réalisé en acier. I1 entoure radialement en partie le corps 16 de support, l'arbre 26 et le rouleau 14. Plus précisément, l'extrémité supérieure du manchon 18 est décalée axialement vers le haut par rapport à la surface de contact 24a du corps de support 16, l'extrémité inférieure étant située sensiblement au niveau de l'axe géométrique 28 de l'arbre 26. Le manchon 18 est fixé contre la paroi périphérique 20 du corps 16 de support, par exemple par emmanchement. Alternativement, des moyens de fixation du manchon 18 et du corps 16 de support peuvent comprendre des soudures ou brasures. Alternativement, il est encore possible de prévoir la fixation de ces deux éléments l'un relativement à l'autre par sertissage, collage, rivetage, encliquetage ou tout autre moyen approprié. Après fixation du manchon 18 sur le corps 16 de support, compte tenu de la section rectangulaire dudit corps, le manchon laisse subsister entre la paroi périphérique 20 et l'alésage du manchon des espaces 36, 38 axiaux. Les espaces 36, 38 sont situés entre les portions de la paroi périphérique 20 supportant les extrémités de l'arbre 26 et l'alésage du manchon 18. Lorsque le dispositif 10 est utilisé dans une pompe d'injection de carburant, ces espaces 36, 38 permettent le passage du lubrifiant de la pompe en direction de la zone de contact entre le rouleau 14 et la came synchronisée avec l'arbre à cames. Grâce à l'invention, on dispose d'un dispositif 10 de rouleau suiveur de came comportant un poussoir 12 pourvu de deux pièces séparées, à savoir le corps 16 de support et le manchon 18, pouvant être chacune fabriquée à moindre coût puis assemblées. Le corps 16 de support peut avantageusement être obtenu par découpe, emboutissage et pliage à partir d'un flanc de tôle d'épaisseur mince sans opération ultérieure d'usinage dans la mesure où cet élément a uniquement pour fonction de supporter le rouleau 14. Le manchon 18 peut également être obtenu de façon économique par usinage avec enlèvement de copeaux (tournage, tronçonnage) à partir de tubes, de barres, d'ébauches forgées et/ou roulées. I1 est ensuite possible de prévoir une rectification de la surface extérieure du manchon 18 étant donné que cette surface est prévue pour venir coulisser à l'intérieur d'un alésage d'un carter associé, par exemple le carter de la pompe d'injection lorsque le dispositif 10 est utilisé pour cette application. En outre, le corps 16 de support et le manchon 18 de guidage étant des pièces distinctes, il est possible de prévoir pour le manchon une épaisseur relativement fine de manière à obtenir un poussoir présentant une faible inertie. REVENDICATIONS1. Dispositif de rouleau suiveur de came, notamment pour pompe d'injection de carburant de moteur à combustion interne, comportant un poussoir (12) et un rouleau (14) monté à rotation sur le poussoir et destiné à venir en appui contre une came, caractérisé en ce que le poussoir (12) comporte un corps (16) de support du rouleau et un manchon (18) de guidage fixé sur le corps de support et entourant au moins en partie ledit corps. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le corps (16) de support comporte une surface de contact (24a) avec un élément extérieur au dispositif, ladite surface de contact étant convexe. 3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, dans lequel le manchon (18) de guidage laisse subsister entre le corps (16) de support et ledit manchon au moins un espace (36, 38) pour le passage d'un lubrifiant. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (16) de support est réalisé par découpe, emboutissage et pliage à partir d'un flanc de tôle. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (18) de guidage est fixé sur le corps (16) de support par soudage, ou brasage ou sertissage, ou collage, ou encliquetage, ou emmanchement. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un arbre (26) pour le montage du rouleau sur le corps de support. 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel les extrémités de l'arbre (26) sont emmanchées dans des trous de passage (30, 32) du corps de support. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (18) de guidage présente une forme générale tubulaire. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps (16) de support présente une forme générale en chape.