Procédé de fabrication d'un poussoir et poussoir obtenu par ce procédé La présente invention comprend un procédé de fabrication d'un poussoir et un poussoir obtenu par ce procédé.
Ce poussoir peut servir à relier entre eux divers organes mobiles dans des machines de types diffé rents et convient particulièrement lorsqu'un ou plu sieurs des organes ont une composante de mouve ment rotatif.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du poussoir que comprend l'invention.
La fig. 1 est une vue partiellement en élévation et partiellement en coupe de ladite forme d'exécution du poussoir.
La fig. 2 est une vue à plus grande échelle du poussoir, certaines parties étant arrachées pour mon trer la structure des extrémités.
La fig. 3 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une pièce d'extrémité montrée séparée du tube, et la fig. 4 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une autre pièce d'extrémité, également mon trée séparée du tube.
La forme d'exécution du poussoir 10 représentée en fig. 1 procure une liaison d'entraînement entre une tige de poussoir ou taquet de came 12 et un culbuteur 14 commandant une soupape. Le taquet de came 12 est soulevé et abaissé par une came 16 formée sur un arbre à cames 18, et se déplace dans un guide 20 pouvant être formé dans un bloc moteur 22. Le culbuteur 14 est monté de façon oscillante sur un arbre 24 de façon que son bras 26 soit susceptible de venir en prise avec une soupape (non représentée) et que son autre bras 28 de l'autre côté de l'arbre 24 soit en prise avec le poussoir.
Le culbuteur 14 peut être sollicité par un ressort, de façon usuelle, pour le forcer contre le poussoir. Le bras 28 présente une saillie ayant une surface sphé rique 30 pouvant s'engager dans une pièce d'extré mité en forme de coupe 32 fixée à un bout du poussoir. Le taquet de came 12 présente une cavité 34 dans laquelle s'engage une pièce d'extrémité 36 fixée à l'autre bout du poussoir.
Le poussoir 10 est formé d'un tronçon de tube 38 dont les extrémités sont ouvertes avant la fixation des pièces d'extrémités 32 et 36, respectivement. Ce tube peut avoir toute section transversale appropriée, bien que la section ronde représentée conviennne à la plupart des applications et soit de construction plus économique. Ce tube peut être de tout type rigide convenable, tel qu'un tube sans soudure extrudé ou un tube laminé à une ou plusieurs couches, et il peut être formé dans n'importe quel matériau approprié, par exemple un métal ferreux capable de lui donner la rigidité requise.
Comme exemple d'un tube convenant aux applications envisagées, on peut citer un tube en acier laminé soudé longitudinalement par rapprochement.
La pièce d'extrémité 32 est en forme de coupe présentant une surface extérieure convexe arrondie 39 et une surface intérieure concave arrondie 40. De préférence, la pièce d'extrémité 32 est de forme généralement hémisphérique, avec les portions de sur face 39 et 40 généralement sphériques. La section transversale de l'organe en forme de coupe 32 est plus grande que celle de l'extrémité du tube 38 à laquelle il est fixé.
La pièce d'extrémité 36 est aussi, de préférence, en forme de coupe, présentant une surface extérieure convexe arrondie 46 et une surface intérieure con cave 48. La surface extérieure 46 est de préférence généralement sphérique. La pièce d'extrémité 36 pré- sente une portion de surface 50 s'étendant entre les surfaces 46 et 48 et sur la ' ligne d'intersection des surfaces 48 et 50 est formée une nervure annulaire 52. La section transversale de la pièce d'extrémité 36 est plus grande que celle de l'extrémité du tube 38 à laquelle elle est fixée.
Les pièces d'extrémités 32 et 36 sont formées de préférence en un matériau relativement dur, tel que l'acier cémenté, et peuvent avantageusement être for mées par estampage. De cette façon, les surfaces exposées 40 et 46 des pièces d'extrémité respectives procurent des surfaces portantes dures et lisses pour venir en prise avec le taquet de came 12 et le cul buteur 14, respectivement. Ces surfaces ne présentent pas de. traces d'usinage et ne nécessitent qu'un mini mum de traitement après l'estampage, avant de pou voir être utilisées. Les pièces d'extrémité 32 et 36 sont fixées aux extrémités du tube 38 par soudage.
Dans la forme d'exécution représentée sur le des sin, les pièces 32 et 36 ont été fixées au tube 38 par soudage par résistance. La surface extérieure 39 de la pièce d'extrémité 32 est placée contre le siège formé à l'extrémité ouverte du tube de sorte que la jonction entre la surface 39 et ledit siège s'effectue suivant une zone sensiblement annulaire. On fait alors passer un courant de soudure dans la pièce d'extré mité et dans le tube et on force ces deux éléments l'un vers l'autre pour réaliser le soudage.
Pendant le soudage, les parois définissant l'extrémité du tube s'évasent légèrement dans. le sens radial, en augmen tant ainsi la largeur de la soudure et en permettant de réaliser un joint très solide entre le tube et la pièce d'extrémité. En 54 et 56, on a représenté des cordons se formant pendant le soudage. Dans la forme d'exécution représentée, la pièce d'extrémité 32 et le tube 38 sont sensiblement concentriques à l'axe longitudinal du tube et au rayon central de la pièce 32 qui coïncident sensiblement.
La pièce d'extrémité 36 est soudée à une extré mité du tube 38 en plaçant tout d'abord la crête 52 contre le siège formé à une extrémité du tube, de sorte que cette crête et ce siège présentent une zone de contact sensiblement annulaire. On fait ensuite passer un courant électrique de soudure par la pièce d'extrémité 46 et le tube et la pièce d'extrémité sont forcés l'un vers l'autre de façon que la pression et la chaleur effectuent le soudage.
Pendant le soudage, les parois du tube définissant le siège d'extrémité sont ramollies et refoulées par la crête 52, ce qui a pour effet d'épaissir la zone de soudure et fournir un joint soudé très robuste entre la pièce d'extré mité 46 et l'extrémité du tube. Des cordons de sou dure 58 et 60 se forment pendant le soudage. La mise en contact initiale entre la crête 52 et le tube s'effectue sur une surface réduite, ce qui facilite l'amorçage de la soudure par résistance. Dans la forme d'exécution représentée, la surface 46 de la pièce 36 est sensiblement concentrique avec le tube 38.
En fonctionnement, on place la surface convexe sphérique 46 dans la cavité 34 formée dans le taquet de came 12, et on engage la portion sphérique 30 du bras de culbuteur 28 dans la concavité sphérique 40 de la pièce d'extrémité 32 à l'extrémité supérieure du poussoir. De cette façon, les surfaces 46 et 40 constituent les surfaces portantes destinées à venir en contact avec le taquet 12 et le bras 28 du cul buteur, respectivement. Comme les surfaces 46 et 40 sont sensiblement sphériques, le poussoir 10 peut avoir une orientation approximativement rotative autour de son axe longitudinal.
Lorsque les surfaces 46 et 40 sont sphériques, comme c'est le cas dans la forme d'exécution représentée, le poussoir con vient admirablement pour relier entre elles des par ties de machine comportant des composantes à mou vement rotatif, comme c'est le cas du bras de cul buteur 28. Lorsque la coupe définie par la pièce d'extrémité 32 s'ouvre vers le haut, comme c'est le cas sur le dessin, elle constitue un récipient contenant du lubrifiant pour assurer un graissage adéquat entre les surfaces 30 et 40.
Dans des applications où il est désirable d'empêcher l'écoulement des fluides par l'intérieur du tube 38, on réalise les soudures joi gnant les pièces d'extrémité au tube de façon con tinue, comme c'est le cas ici, ce qui permet de rendre étanche efficacement l'intérieur du tube. Dans d'au tres applications, il peut être souhaitable de permettre l'écoulement d'un fluide, tel qu'un lubrifiant, dans l'intérieur du tube, auquel cas on peut former des ouvertures dans les pièces d'extrémité, comme il est montré en tirets en 62 et 64 (fig. 2).
Le poussoir décrit constitué par un tube creux, a donc un poids relativement léger, de sorte que l'effi cacité d'un moteur ou d'une machine dans laquelle on utilise ce poussoir est accrue.
Ce poussoir présente des surfaces portantes toutes faites, ce qui élimine la nécessité d'usinages onéreux. En outre il peut être fabriqué à peu de frais, car les tubes et les pièces estampées formant les, pièces d'extrémité sont comparativement bon marché, et aussi du fait que les extrémités ouvertes du tube fournissent des sièges pour la fixation des pièces d'extrémité, de sorte que l'usinage spécialisé et d'au tres préparations des tubes sont réduites au minimum ou entièrement éliminées.
Method for manufacturing a pusher and pusher obtained by this process The present invention comprises a process for manufacturing a pusher and a pusher obtained by this process.
This pusher can be used to interconnect various movable members in machines of different types and is particularly suitable when one or more members have a rotary movement component.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the pusher which the invention comprises.
Fig. 1 is a view partially in elevation and partially in section of said embodiment of the pusher.
Fig. 2 is a view on a larger scale of the pusher, certain parts being cut away to show the structure of the ends.
Fig. 3 is an enlarged perspective view of an end piece shown separate from the tube, and FIG. 4 is an enlarged perspective view of another end piece, also separate from the tube.
The embodiment of the pusher 10 shown in FIG. 1 provides a drive connection between a push rod or cam lug 12 and a rocker arm 14 controlling a valve. The cam cleat 12 is raised and lowered by a cam 16 formed on a camshaft 18, and moves in a guide 20 which can be formed in an engine block 22. The rocker arm 14 is oscillating mounted on a shaft 24 of. so that its arm 26 is capable of coming into engagement with a valve (not shown) and that its other arm 28 on the other side of the shaft 24 is in engagement with the pusher.
The rocker arm 14 can be biased by a spring, in the usual way, to force it against the pusher. The arm 28 has a protrusion having a spherical surface 30 capable of engaging a cup-shaped end piece 32 attached to one end of the pusher. The cam latch 12 has a cavity 34 in which engages an end piece 36 fixed to the other end of the pusher.
The pusher 10 is formed from a section of tube 38, the ends of which are open before the fixing of the end pieces 32 and 36, respectively. This tube can have any suitable cross section, although the round section shown is suitable for most applications and is more economical in construction. This tube can be of any suitable rigid type, such as an extruded seamless tube or a single or multiple layer rolled tube, and it can be formed from any suitable material, for example a ferrous metal capable of giving it. the required rigidity.
As an example of a tube suitable for the envisaged applications, there may be mentioned a rolled steel tube welded longitudinally by approximation.
The end piece 32 is cup-shaped having a rounded convex outer surface 39 and a rounded concave inner surface 40. Preferably, the end piece 32 is generally hemispherical in shape, with the face portions 39 and 40. generally spherical. The cross section of the cup-shaped member 32 is larger than that of the end of the tube 38 to which it is attached.
The end piece 36 is also preferably cup-shaped, having a rounded convex outer surface 46 and a convex inner surface 48. The outer surface 46 is preferably generally spherical. The end piece 36 has a surface portion 50 extending between the surfaces 46 and 48 and on the line of intersection of the surfaces 48 and 50 is formed an annular rib 52. The cross section of the piece d end 36 is larger than that of the end of tube 38 to which it is attached.
The end pieces 32 and 36 are preferably formed from a relatively hard material, such as case-hardened steel, and may advantageously be formed by stamping. In this way, the exposed surfaces 40 and 46 of the respective end pieces provide hard and smooth bearing surfaces to engage the cam stopper 12 and the scorer butt 14, respectively. These surfaces do not have. traces of machining and only require a minimum of treatment after stamping, before they can be used. The end pieces 32 and 36 are attached to the ends of the tube 38 by welding.
In the embodiment shown in the drawings, the parts 32 and 36 have been attached to the tube 38 by resistance welding. The outer surface 39 of the end piece 32 is placed against the seat formed at the open end of the tube so that the junction between the surface 39 and said seat takes place in a substantially annular zone. A welding current is then passed through the end piece and into the tube and these two elements are forced towards each other to perform the welding.
During welding, the walls defining the end of the tube flare out slightly. radial direction, thereby increasing the width of the weld and allowing a very solid seal to be made between the tube and the end piece. At 54 and 56, beads are shown forming during welding. In the embodiment shown, the end piece 32 and the tube 38 are substantially concentric with the longitudinal axis of the tube and with the central radius of the piece 32 which substantially coincide.
The end piece 36 is welded to one end of the tube 38 by first placing the ridge 52 against the seat formed at one end of the tube, so that this ridge and this seat have a substantially annular contact zone. An electric current of welding is then passed through the end piece 46 and the tube and the end piece are forced towards each other so that the pressure and heat effect the weld.
During welding, the walls of the tube defining the end seat are softened and upset by the ridge 52, which has the effect of thickening the weld area and providing a very strong welded joint between the end piece 46 and the end of the tube. Hard solder beads 58 and 60 are formed during welding. The initial contact between the ridge 52 and the tube takes place over a small area, which facilitates the initiation of the resistance weld. In the embodiment shown, the surface 46 of the part 36 is substantially concentric with the tube 38.
In operation, the spherical convex surface 46 is placed in the cavity 34 formed in the cam lug 12, and the spherical portion 30 of the rocker arm 28 is engaged in the spherical concavity 40 of the end piece 32 at the end. upper part of the pusher. In this way, the surfaces 46 and 40 constitute the bearing surfaces intended to come into contact with the cleat 12 and the arm 28 of the scoring butt, respectively. Since surfaces 46 and 40 are substantially spherical, pusher 10 may have an approximately rotary orientation about its longitudinal axis.
When the surfaces 46 and 40 are spherical, as is the case in the embodiment shown, the pusher is admirably suited to interconnect machine parts having rotary motion components, as is the case. the case of the butt scorer arm 28. When the cut defined by the end piece 32 opens upwards, as is the case in the drawing, it constitutes a container containing lubricant to ensure adequate lubrication between the ends. surfaces 30 and 40.
In applications where it is desirable to prevent the flow of fluids through the interior of tube 38, the welds joining the end pieces to the tube are made continuously, as is the case here. which effectively seals the inside of the tube. In other applications it may be desirable to allow the flow of a fluid, such as a lubricant, into the interior of the tube, in which case openings may be formed in the end pieces, as it may be. is shown in dashed lines at 62 and 64 (fig. 2).
The pusher described, constituted by a hollow tube, therefore has a relatively light weight, so that the efficiency of a motor or of a machine in which this pusher is used is increased.
This pusher has ready-made bearing surfaces, which eliminates the need for expensive machining. In addition it can be manufactured inexpensively, since the tubes and stamped parts forming the end pieces are comparatively inexpensive, and also because the open ends of the tube provide seats for fixing the end pieces. end, so that specialized machining and other tube preparations are minimized or eliminated entirely.