Brevet FR2222583A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne des segments de piston et plus particulièrement des segments racleurs d'huile comprenant un ressort en hélice qui est ajusté dans une gorge interne du segment et qui est sous tension quand le segment est en position dans une gorge, afin d'exercer une pression grâce à laquelle le segment est poussé en contact avec la paroi d'un cylindre. Si le ressort est réalisé en fil de section circulaire, il exerce une pression élevée le long d'une ligne où chaque tour du ressort en hélice est en contact avec la gorge intérieure du segment dans lequel se trouve le ressort. A cause du mouvement provoqué par l'inversion rapide des forces d'inertie dans le moteur, le ressort stase contre son appui jusqu'à ce qu'il forme une série de rainuresopposéesaux tours du ressort, ce qui bloque en fait le ressort en position fixe et ltempeche de s'étendre pour tenir compte de l'usure du segment, si bien que le segment racleur devient inefficace.On a proposé d'utiliser un ressort ayant une face cylindrique plane le long de l'extérieur de l'hélice afin d'assurer un appui plus large pour le ressort dans la gorge, mais quand le ressort en hélice est courbé pour s'ajuster à l'intérieur de la gorge du segment, la face cylindrique de chaque tour du ressort présente une corde à la face circulaire de la gorge d'appui du segment et il se produit une usure continuelle due aux coins à chaque extrémité de la corde. L'invention procure un segment de piston contenant un ressort en hélice ajusté dans une gorge intérieure du segment, la surface extérieure des différents tours du ressort ayant une configuration permettant d'adapter le rayon de l'appui de la gorge contre lequel repose le ressort. Ainsi, la pression du ressort est exercée sur une surface notable de la gorge du segment, ce qui réduit sensiblement la tendance à l'usure. Conformément à une réalisation de l'invention, le ressort est réalisé à l'aide d'un fil de section ronde, qui est roulé entre une paire de rouleaux dont l'un au moins a une face arrondie de façon concave. Le rayon correspond au rayon de l'appui de la gorge intérieure du segment, de façon que si le fil est enroulé pour former un ressort en spirale, la surface extérieure de chaque tour a une configuration qui s'adapte au rayon de la gorge du segment dans laquelle est logé le ressort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels - les figures 1 et 2 représentent des coupes partielles au travers d'un tour d'un ressort et de son appui, pour illustrer respectivement deux constructions de l'art antérieur, - la figure 3 représente une coupe partielle au travers d'un tour du ressort et de son appui, pour illustrer le principe de l'invention, - la figure 4 représente une section radiale au travers d'une réalisation du segment de piston conforme à l'invention, - la figure 5 représente une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4, sur une partie de la circonférence du segment. Tout d'abord, pour montrer comment une usure indésirable peut se produire avec les constructions de l'art antérieur, la figure 1 montre la ligne de contact L obtenue entre chaque tour d'un ressort A en hélice et son appui B quand le ressort est constitué par l'enroulement d'un fil à section circulaire. La figure 2 représente les coins C produits à chaque extrémité de la corde résultant du meulage de la périphérie du ressort A, ce qui forme une face cylindrique plane F le long de la périphérie de l'hélice. Avec chaque construction, comme indiqué plus haut, il se produit une usure qui bloque effectivement le ressort dans une position fixe sur l'appui et l'empêche de s'étendre et d'appliquer la pression voulue sur le segment. Sur la figure 3 qui illustre le principe de l'invention, on voit une partie d'un tour d'un ressort en hélice 1 en contact avec un siège 2 prévu pour le ressort dans le segment de piston. Le ressort est de section ovale et sa face extérieure la est arrondie pour correspondre au rayon du siège 2. Le ressort est réalisé à l'aide de fil de section circulaire qui est roulé entre une paire de rouleau ayant une face concave arrondie correspondant au rayon du siège 2, si bien qu'en direction périphérique, chaque tour du ressort porte sensiblement sur-la totalité de sa face arrondie la contre le siège 2. Selon les figures 4 et 5, un segment de piston comprend une âme annulaire centrale 3 ayant deux cordons 4 dirigés radialement vers l'extérieur et deux brides 5 dirigées radialement vers l'intérieur. La surface périphérique des cordons 4 est destinée au contact avec une paroi de cylindre et l'espace entre les brides dirigées vers l'intérieur définit une gorge 6 dans laquelle est logé un ressort 7 d'expansion annulaire formé à partir d'un fil de section ovale enroulé enhélice comme indiqué sur la figure 3. Lestoursl du ressort s'appliquent entre les surfaces 2 à portée inclinée dans la gorge 6 et chaque tour individuel du ressort a une surface extérieure la arrondie pour s'adapter au rayon des surfaces des sièges 2. Le ressort s'appuie contre ceS surfaces, sensiblement sur toute la longueur roulée de la section du fil et la charge est distribuée de façon sensiblement uniforme, ce qui réduit notablement toute tendance à l'usure du ressort contre les sièges 2. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Segment de piston caractérisé et ce qu'il contient un ressort en hélice ajusté dans une gorge intérieure du segment, la surface extérieure des différents tours du ressort ayant une configuration propre à s'adapter au rayon de l'appui de la rainure contre lequel repose le ressort. 2. Segment selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de la rainure consiste en un certain nombre de surfaces d'appui annulaires espacées. 3. Segment selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une surface d'appui annulaire unique est réalisée sur chacune des deux parois latérales opposées de la gorge intérieure, ces surfaces d'appui étant inclinées l'une vers l'autre. 4. Segment selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le ressort en hélice est réalisé à partir d'un fil de section droite ovale. 5. Segment selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort en hélice est réalisé à partir d'un fil de section droite ronde qui est roulé entre deux rouleaux dont l'un au moins a une face arrondie de façon concave, pour correspondre au rayon de l'appui de la gorge contre lequel repose l'anneau.