Brevet FR3063104A1 — publié le 20180824

BUTÉE HYDRAULIQUE DE RATTRAPAGE DE JEU ET MÉCANISME D'ACTIONNEMENT DE SOUPAPE L'INCORPORANT [1] L'invention concerne de manière générale le domaine de l'automobile. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à une butée hydraulique de rattrape de jeu destinée à être incorporée dans un mécanisme d'actionnement de soupape d'un moteur thermique. L'invention se rapporte aussi à un mécanisme d'actionnement de soupape comprenant une telle butée hydraulique. [2] Dans la distribution d'un moteur thermique, le rattrapage hydraulique des jeux entre les cames et les soupapes permet de limiter l'évolution dynamique de la distribution au cours du temps. Le jeu apparaissant entre une soupape et sa came d'actionnement correspondante est dû à l'usure des pièces et aux variations de température que connaît le moteur. [3] L'introduction d'une butée hydraulique dans la commande d'une soupape autorise un rattrape automatique du jeu entre la came et la soupape. La butée hydraulique fait disparaître la nécessité d'un réglage manuel du jeu en usine ou en après-vente et permet de réduire les vibrations et le bruit générés par la commande des soupapes dans le moteur thermique. [4] Un dispositif connu de distribution par soupape à rattrapage de jeu hydraulique 1 est montré à la Fig.1. [005] Le dispositif 1 est monté dans une culasse 2 d'un moteur thermique et comprend une soupape 10 rappelée à sa position de fermeture par un ressort 11. Le ressort 11 s'appuie contre un plateau de retenue 12 ancré sur la queue de la soupape. L'ouverture de la soupape 10 est commandée par une came 13 d'un arbre à cames 14 par l'intermédiaire d'un doigt culbuteur ou linguet 15. La came 13 appuie sur une partie supérieure du linguet 15 alors que des extrémités inférieures 150 et 151 de ce dernier reposent respectivement sur une tige de la soupape 10 et sur une extrémité supérieure d'une butée hydraulique 16. La butée hydraulique 16 est montée à l'intérieur d'un logement de butée 20 de la culasse 2. Le mécanisme d'actionnement de soupape formé du linguet 15 et de la butée hydraulique 16 autorise le rattrapage du jeu. 3063104 2 [6] Le logement de butée pose un problème de présence possible d'un défaut qui est susceptible de générer un rebut de non-conformité fonctionnelle lors de la fabrication des culasses. [7] En référence à la Fig.2, qui montre en coupe partielle le fond du logement de 5 butée 20 et de la butée 16, les butées hydrauliques de l'état de la technique ont un corps cylindrique ayant un fond plat 160. Or, le fond 200 du logement de butée 20 n'est pas toujours plat et l'assise de la butée 16 dans son logement 20 peut alors être compromise. En effet, le logement de butée 20 est réalisé par usinage de la culasse 2 au moyen d'un outil qui s'émousse à l'usage. Typiquement, cet outil comporte une pointe de centrage qui 10 forme une cavité 201, montrée aux Figs.1 et 2, dans le fond 200. L'émoussement de l'outil a tendance à provoquer un bourrelet 202 autour de la cavité 201 et crée un défaut de planéité dans le fond 200. Ce défaut de planéité dans le fond du logement peut entraîner une mauvaise assise de la butée hydraulique dans son logement et provoquer une usure prématurée et un grippage de celle-ci. 15 [008] Il est donc souhaitable d'apporter une solution au problème exposé ci-dessus, en fournissant une butée hydraulique perfectionnée autorisant une réduction du rebut de non-conformité fonctionnelle des culasses. [009] Selon un premier aspect, l'invention concerne une butée hydraulique de rattrapage de jeu dans un mécanisme d'actionnement de soupape de culasse de moteur 20 thermique, la butée comprenant un corps fixe et un corps mobile, le corps fixe ayant une face extérieure de fond destinée à venir en appui contre une face de fond de logement d'une culasse de moteur thermique. Conformément à l'invention, la face extérieure de fond comprend un évidement. [0010] Selon une caractéristique particulière, l'évidement est situé dans une zone 25 centrale de la face extérieure de fond. [0011] Selon une forme de réalisation particulière, l'évidement est de forme circulaire. Dans un exemple de réalisation, l'évidement a une profondeur nominale de 0,45 mm et un diamètre supérieur à 6 mm. [0012] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un mécanisme d'actionnement 30 de soupape de culasse de moteur thermique comprenant un linguet et une butée hydraulique de rattrapage de jeu telle que décrite brièvement ci-dessus. 3063104 3 [0013] Selon d'autres aspects, l'invention concerne aussi une culasse de moteur thermique équipée du mécanisme ci-dessus, ainsi qu'un moteur thermique. [0014] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-dessous de plusieurs formes de 5 réalisation particulières de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig.1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif connu de distribution par soupape à rattrapage de jeu hydraulique ; - la Fig.2 est une vue en coupe partielle montrant une butée hydraulique de rattrapage de jeu de la technique antérieure en appui sur le fond d'un logement 10 de butée ; - la Fig.3 est une vue en coupe partielle d'une butée hydraulique de rattrapage de jeu selon l'invention ; - la Fig.4 est une vue en coupe partielle montrant le fond d'une butée hydraulique de rattrapage de jeu selon l'invention ; 15 - la Fig.5 est une vue plane montrant le fond d'une butée hydraulique de rattrapage de jeu selon l'invention ; et - la Fig.6 est une vue en coupe partielle montrant l'évidement aménagé dans le fond d'une butée hydraulique à rattrapage de jeu selon l'invention. [0015] Une forme de réalisation particulière d'une butée hydraulique 3 selon l'invention 20 est maintenant décrite en référence principalement aux Figs.3 à 5. [0016] Comme montré à la Fig.3, la butée hydraulique 3 comprend un corps cylindrique 30 destiné à être monté à l'intérieur d'un logement cylindrique 20 (Fig.1) de la culasse. Le corps 30 est un corps fixe et comporte un alésage cylindrique borgne 300 dans lequel est monté coulissant un corps mobile formé d'un piston creux 31 et d'un clapet de retenue 32 25 monté dans une extrémité inférieure du piston. [0017] L'extrémité supérieure du piston 31 est destinée à servir d'appui à l'extrémité 151 du linguet 15 (Fig.1). Un ressort hélicoïdal 33 en appui sur le fond de l'alésage 300 repousse élastiquement vers le haut le piston 31. Le piston 31 présente un évidement central prolongé par une cavité 310 destinée à contenir une réserve d'huile. La cavité 310 3063104 4 communique par le clapet de retenue 32 avec une chambre de pression 34 s'étendant sous le piston 31 et dans laquelle est logé le ressort 33. Lorsque la butée 3 est en fonctionnement dans le moteur thermique, la cavité 310 et la chambre de pression 34 sont remplies par l'huile de lubrification du moteur. L'huile circule dans la butée 3 à travers des 5 orifices d'entrée 303 et 311 et un orifice de sortie (non représenté) aménagé dans la chambre de pression 34. [0018] Le clapet de retenue 32 comprend un anneau formant siège 320, une bille de soupape 321 et une cage 322 présentant un rebord annulaire et des orifices autorisant le passage de l'huile. L'anneau de siège 320 est inséré à l'intérieur du piston 31, sous la 10 cavité 310. La cage 322 est maintenue en place par le ressort 33 qui prend appui sur le rebord de la cage 322. Un second ressort 323 monté dans la cage tend à pousser la bille 321 en appui contre son siège dans l'anneau 320. Le fonctionnement de la butée 3 étant connu, il ne sera pas décrit ici davantage. [0019] Comme montré aux Figs.3 à 5, le corps cylindrique 30 comporte un évidement 15 301 qui est aménagé dans une face externe de fond 302 de celui-ci. L'évidement 301 est ici de forme circulaire, comme montré à la Fig.5. L'évidement 301 a un diamètre D et une profondeur H et est centré sur l'axe longitudinal A de la butée 3. [0020] Comme montré à la Fig.4, lorsque la butée 3 est dans son logement 20 et que sa face externe de fond 302 est en appui sur le fond 200 du logement 20, le bourrelet 202 est 20 contenu dans l'évidement 301. L'évidement 301 est prévu pour contenir toute une zone Z1 du fond 200 qui est susceptible de présenter un défaut de planéité préjudiciable à l'assise de la butée 3 dans son logement 20. La face externe de fond 302 n'est en contact avec le fond 200 du logement que par un bandeau circulaire circonférentiel 303 montré à la Fig.5. Le bandeau circulaire circonférentiel 303 vient en appui sur le fond 200 dans une zone Z2 25 exempte de défaut de planéité préjudiciable à l'assise de la butée 3. [0021] On notera que dans d'autres applications, l'évidement 301 pourra prendre une forme autre que circulaire, par exemple une forme carrée, rectangle ou losange. De manière générale, la localisation, la forme et la profondeur de l'évidement seront adaptées pour pouvoir contenir les défauts de planéité présents sur le fond 200 et qui posent un problème d'assise. [0022] La Fig.6 montre un exemple de réalisation, pour une butée hydraulique cylindrique ayant un diamètre extérieur nominal de 12 mm, dans lequel l'invention a 3063104 5 permis d'obtenir un montage correct de la butée dans des logements de culasse ayant un défaut de bourrelet présentant une hauteur maximum de 0,32 mm et un diamètre maximum de 6 mm. Dans cet exemple, l'évidement circulaire 301 a une profondeur maximum H1 de 0,5 mm et un profondeur minimum H2 de 0,4 mm, la profondeur nominale 5 étant de 45 mm. Le diamètre de l'évidement 301 est ici de 6,8 mm, soit supérieur au diamètre maximum de 6 mm du défaut de bourrelet. [0023] De manière générale, on notera que l'évidement 301 pourra avoir une profondeur variable et comporter des angles de dépouille et des arrondis et de manière à satisfaire à des contraintes d'usinage et de résistance des matériaux. Ainsi, dans l'exemple de la 10 Fig.6, la profondeur maximum H1 est située au centre de l'évidement circulaire 301 et la profondeur minimum H2 à proximité du bord de celle-ci. Il est obtenu ainsi une épaisseur moyenne E de valeur suffisante pour une paroi de fond 302 du corps cylindrique 30, afin de palier à tout risque de rupture mécanique, tout en gardant un profil de fond d'évidement compatible avec les défauts de planéité de la zone Z1. Un angle de dépouille a, qui 15 favorise la résistance mécanique, est également prévu pour le bord de l'évidement 301. [0024] L'invention ne se limite pas aux formes de réalisation particulières qui ont été décrites ici à titre d'exemple. L'homme du métier, selon les applications de l'invention, pourra y apporter différentes modifications et variantes qui entrent dans la portée des revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1. Butée hydraulique de rattrapage de jeu dans un mécanisme d'actionnement de soupape de culasse de moteur thermique, ladite butée comprenant un corps fixe (30) et un corps mobile (31), le corps fixe (30) ayant une face extérieure de fond (302) destinée à venir en appui contre une face de fond de logement (200) d'une culasse de moteur thermique (2), caractérisée en ce que ladite face extérieure de fond (302) comprend un évidement (301). 2. Butée hydraulique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit évidement (301) est situé dans une zone centrale de ladite face extérieure de fond (302). 3. Butée hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit évidement (301) est de forme circulaire. 4. Butée hydraulique selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit évidement a une profondeur nominale (H) de 0,45 mm et un diamètre supérieur à 6 mm. 5. Mécanisme d'actionnement de soupape de culasse de moteur thermique comprenant un linguet (15) et une butée hydraulique de rattrapage jeu (3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4. 6. Culasse de moteur thermique (2) caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un mécanisme d'actionnement de soupape selon la revendication 5. 7. Moteur thermique caractérisé en ce qu'il comprend une culasse (2) selon la revendication 6. 8. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un moteur thermique selon la revendication 7.