Brevet FR2998629A1 — publié le 20140530

Dispositif de rouleau suiveur de came 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 véhicules motorisés, tels des véhicules automobiles ou des camions. Un tel dispositif comporte un poussoir et un rouleau monté en rotation sur le poussoir et prévu pour coopérer avec une came synchronisée avec l'arbre à cames du moteur à combustion interne de manière à ce que la rotation de l'arbre à cames entraîne le déplacement périodique d'un piston de la pompe venant en appui contre ledit poussoir pour permettre une distribution de carburant. Habituellement, le poussoir de ces dispositifs est réalisé en une seule pièce relativement massive, obtenue par exemple par forgeage à froid. Le rouleau du dispositif est généralement monté en rotation sur le poussoir par l'intermédiaire d'un axe rapporté. Cet axe est classiquement monté par matage ou sertissage sur le poussoir dans des alésages latéraux dans les parois d'un manchon recevant partiellement le rouleau. Pour éviter un phénomène de frottement important entre les extrémités de l'axe sortant des alésages et les parois intérieures de l'alésage de guidage ménagé dans le carter associé guidant un mouvement axial du poussoir, il est connu de fixer l'axe dans les alésages de manière à éviter un mouvement dans sa direction axiale. Dans ce but, on peut par exemple utiliser un circlip ou un bouchon. Cette fixation nécessite une étape de montage additionnelle et un élément additionnel. Une autre solution revient à façonner les extrémités avec des surfaces convexes. Ceci rend l'axe, et en conséquence le dispositif entier, assez onéreux. De plus, le document FR 2946406 propose de prévoir un corps de support pour le rouleau fixé dans un manchon du poussoir. Les extrémités de l'axe sont fixées, par exemple par emmanchement, dans des trous de passage ménagés dans une paroi périphérique du corps de support disposés en vis à vis l'un par rapport à l'autre. Cette fixation rend l'assemblage assez complexe. Le corps de support est monté par emmanchement, soudure ou brasure dans le manchon. Une force insuffisante risque de favoriser un déplacement indésirable du corps de support dans le manchon et une force ou chaleur trop importante risque d'engendrer une déformation du manchon lors du montage du corps de telle sorte que le coulissement du manchon dans son alésage serait perturbé. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un dispositif de rouleau suiveur de came moins onéreux et présentant en même temps un bon coulissement du poussoir dans l'alésage guidant un mouvement axial du poussoir, 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 comportant un manchon pourvu d'une ouverture apte à recevoir partiellement un rouleau, ledit rouleau étant monté en rotation dans le manchon et présentant une partie débordant axialement de l'ouverture du manchon prévu pour coopérer avec une came, ledit rouleau comportant également un axe et un corps cylindrique , les extrémités de l'axe sortant des faces latérales du corps. Conformément à l'invention, le dispositif comprend également un corps de support du rouleau logé dans le manchon, ledit corps de support comprenant des appuis supportant les extrémités de l'axe. 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. Il est proposé que le corps de support comprenne des appuis ouverts vers l'ouverture du manchon supportant les extrémités de l'axe. On obtient ainsi un dispositif de rouleau suiveur de came, fiable, économique, facile à fabriquer et à assembler présentant en même temps un bon coulissement du poussoir dans l'alésage guidant un mouvement axial du poussoir. Pour sécuriser le rouleau lors d'un transport et du montage, il est proposé de prévoir un moyen de retenue axiale pour retenir le rouleau dans le manchon. Ce moyen de retenue axiale peut être amovible et réalisé par un clip et/ou un bouchon en plastique qui peut être enlevé lors du montage du dispositif ou bien être permanent. Dans ce dernier cas, le moyen de retenue est constitué de préférence par une déformation du bord de l'ouverture du manchon créée après l'insertion du corps de support et du rouleau. Dans un mode de réalisation préféré, le manchon comporte un fond. De préférence, le corps de support est logé sur ce fond du manchon. Ce fond garantit une position axiale du corps de support dans le manchon bien définie. Avantageusement, le fond du manchon est fixé dans le manchon par emmanchement. On peut ainsi fabriquer un manchon à partir d'un tube à faible coût. Il est proposé que le fond fixé dans le manchon par emmanchement forme une seule et même pièce avec le corps de support. De préférence, le fond du manchon est fixé dans le manchon par emmanchement en combinaison avec une déformation externe du manchon Alternativement, il est tout à fait possible de fabriquer un manchon avec un fond par forgeage à froid. Dans un mode de réalisation préféré, le corps de support est fabriqué à partir d'une bandelette de tôle découpée et pliée en forme d'anneau. On peut ainsi fabriquer de manière simple un corps de support très économique et léger. De plus, il est proposé que le corps de support comporte une structure ou fente agissant avec une structure correspondante du manchon de manière à assurer une fonction antirotation. La fente peut en particulier être réalisée par une fente résultante du pliage d'une bandelette de tôle comme mentionnée ci-dessus. Dans un autre mode de réalisation, le corps de support est un anneau en plastique avec des appuis en métal insérés ou surmoulé avec le plastique. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de fabrication d'un dispositif de rouleau suiveur de came dans lequel le corps de support est inséré dans le manchon avant d'insérer le rouleau. On peut ainsi assembler le dispositif d'une manière simple sans monter un axe ou un arbre dans des alésages latéraux dans les parois d'un manchon recevant partiellement le rouleau. 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 coupe axiale d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un rouleau et d'un corps de support du rouleau du dispositif de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une illustration d'un procédé de manufacture pour le corps de support du dispositif des figures 1- 3 ; - la figure 5 est un corps de support en matériel composite selon un mode de réalisation alternatif ; - les figures 6a - 6d sont des illustrations d'un procédé de fabrication d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'invention ; et - les figures 7a - 7d sont des illustrations d'un procédé de fabrication alternatif d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif comporte un poussoir 10 avec un manchon 12 avec une ouverture circulaire pour recevoir une partie principale d'un rouleau 14. Le rouleau 14 est monté en rotation dans le manchon 12 et comporte une partie débordant axialement de l'ouverture du manchon 12. Cette partie est prévue pour coopérer avec une came (non illustrée). Le dispositif peut être utilisé dans une pompe d'injection de carburant destiné à un moteur à combustion interne. Le rouleau 14 comporte un axe 16 et un corps cylindrique 18. Les extrémités de l'axe 16 débordent les faces latérales du corps cylindrique 18 du rouleau 14. Le corps cylindrique 18 peut être soit monté en rotation sur l'axe 16 par l'intermédiaire d'un palier ou roulement à aiguilles, soit monté d'une manière fixe par matage ou sertissage. En outre, il est aussi possible de réaliser l'axe 16 et le corps cylindrique 18 du rouleau en une seule pièce. Un corps de support 22 du rouleau 14 est logé sur un fond 24 du manchon 12. Une force, qui peut avoir une amplitude de 1-20kN pour l'application d'une pompe d'injection agissant sur une surface de contact du rouleau 14, est transférée par l'axe sur les paliers du corps de support 22 et à travers le corps de support sur le fond 24. Pour cette application, un piston de la pompe d'injection vient en appui contre la surface externe 26 du fond. La force est donc principalement transférée sur le piston et non pas sur les parois du manchon 12. Le dispositif comporte un moyen de retenue 28 pour retenir le rouleau 14 dans le manchon 12 lors d'un transport ou lors du montage. Le moyen de retenue 28 est constitué par une déformation du bord de l'ouverture du manchon 12 créée après l'insertion du corps de support 22 et du rouleau 14. La déformation a la forme d'un épaulement faisant saillie à l'intérieur du manchon 12 de manière à ce que le rouleau 14 ne puisse plus être enlevé. La figure 2 est une vue en perspective d'un rouleau 14 et d'un corps de support 22 du rouleau du dispositif de la figure 1. Le corps de support 22 comprend des paliers ou appuis 20a, 20b ouverts, avec une orientation telle que celle illustrée dans la figure 1, vers l'ouverture du manchon 12. Les appuis 20a, 20b présentent un profil semi-circulaire ouvert vers le haut avec un diamètre correspondant au diamètre des extrémités de l'axe 16. Le corps de support 22 comporte une fente agissant avec une broche (non illustrée) insérée dans un petit alésage dans le paroi du manchon 12 de manière à assurer une fonction anti-rotation. La figure 3 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le fond du manchon 24 est 15 fixé dans le manchon 12 par emmanchement en combinaison avec une déformation externe du manchon 12. Le manchon 12 peut être fabriqué d'une manière très simple en utilisant un morceau d'un tube et une rondelle. La rondelle est placée dans le tube et le tube est pressé par 20 l'extérieur afin d'être déformé vers l'intérieur pour sertir la rondelle. La figure 4 est une illustration d'un procédé de manufacture pour le corps de support du dispositif des figures 1 - 3. Le corps de support 22 est fabriqué à partir d'une bandelette de tôle découpée avec des creux semi-circulaires et pliée en forme d'anneau. 25 La figure 5 est un corps de support en matériel composite selon un mode de réalisation alternatif, dans lequel le corps de support 22 est un anneau en plastique avec des appuis 20a, 20b en métal insérés ou surmoulés avec le plastique. 30 Les figures 6a - 6d sont des illustrations d'un procédé de fabrication d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'invention. Dans une première étape illustrée dans la figure 6a, l'ouverture du manchon 12 avec le fond 24 l'ouverture est orientée vers le haut. Dans une deuxième étape illustrée dans la figure 6b, le corps de support 22 est inséré dans le manchon 12 et est logé sur le fond 24 de telle sorte que les appuis 20a, 20b sont ouverts vers le haut. Dans une troisième étape illustrée dans la figure 6c, le rouleau 14 avec son axe 16 est inséré dans le manchon 12. Les extrémités de l'axe s'insèrent dans les appuis 20a, 20b automatiquement. Finalement, dans une quatrième étape illustrée dans la figure 6d, le moyen de retenue 28 est créé par la déformation du bord de l'ouverture du manchon 12 avec un burin ou un outil approprié. Les figures 7a - 7d sont des illustrations d'un procédé de fabrication alternatif d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'invention. Les étapes des figures 7a - 7c sont identiques aux étapes des figures 6a - 6c. Dans une quatrième étape illustrée dans la figure 7d, le moyen de retenue 28 réalisé par un élément en plastique est inséré dans l'ouverture du manchon 12. Le moyen de retenue 28 peut être enlevé avant de mettre en contact le rouleau avec la came.20 REVENDICATIONS1. Dispositif de rouleau suiveur de came comportant : a. un poussoir (10) comportant un manchon (12) pourvu d'une ouverture apte à recevoir partiellement un rouleau (14); b. un rouleau (14) monté en rotation dans le manchon (12) et présentant une partie débordant axialement de l'ouverture du manchon (12) prévu pour coopérer avec une came, c. ledit rouleau (14) comportant un axe (16) et un corps cylindrique (18), les extrémités de l'axe (16) sortant des faces latérales du corps; caractérisé en ce que le dispositif comprend également d. un corps de support (22) du rouleau (14) logé dans le manchon (12); e. ledit corps de support (22) comprenant des appuis (20a, 20b) supportant les extrémités de l'axe (16). 15 2. Dispositif de rouleau suiveur de came selon la revendication 1, dans lequel les appuis (20a, 20b) sont ouverts vers l'ouverture du manchon (12). 3. Dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des 20 revendications 1 ou 2, comprenant un moyen de retenue (28) pour retenir le rouleau (14) dans le manchon (12) lors d'un transport. 4. Dispositif de rouleau suiveur de came selon la revendication 3, dans lequel le moyen de retenue (28) est réalisé par une déformation du bord de l'ouverture 25 du manchon (12) créée après l'insertion du corps de support (22) et du rouleau (14). 5. Dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de support (22) est logé sur un fond (24) du manchon (12). 30 6. Dispositif de rouleau suiveur de came selon la revendication 5, dans lequel le fond du manchon (24) est fixé dans le manchon (12) par emmanchement. 7. Dispositif de rouleau suiveur de came la revendication 6, dans lequel le fond du manchon (24) est fixé dans le manchon (12) par emmanchement en combinaison avec une déformation externe du manchon (12). 8. Dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de support (22) est fabriqué à partir d'une bandelette de tôle découpée et pliée en forme d'anneau. 9. Dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de support (22) comporte une structure ou fente agissant avec une structure correspondante du manchon (12) de manière à assurer une fonction anti-rotation. 10. Dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le corps de support (22) est un anneau en plastique avec des appuis (20a, 20b) en métal insérés ou surmoulés avec le plastique. 11. Procédé de fabrication d'un dispositif de rouleau suiveur de came selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps de support (22) est inséré dans le manchon (12) avant d'insérer le rouleau (14).