Brevet FR2639682A1 — publié le 19900601

"Bague de torsion intermédiaire utilisée dans un assemblage de segment de piston racleur pour moteur à combustion interne" La présente invention a trait à un assemblage de piston racleur pour moteur à combustion interne ou, plus particulièrement, à un segment racleur en plusieurs pièces comportant: deux éléments transversaux portant un revêtement résistant à l'usure ou traités en sorte de résister à l'usure; une bague en fonte à auto-tension dotée de caractéristiques spéciales interposées entre les éléments transversaux et un élément expanseur en acier ondulé engagé au fond de la rainure du piston, avec pour fonction de porter contre les éléments transversaux pour les presser contre la paroi du cylindre. On connaît depuis longtemps des segments racleurs en plusieurs pièces, comportant deux éléments transversaux en acier chromé sur les tranches périphériques, une bague à auto-tension présentant des rainures et des surfaces périphériques adéquates et un ressort expanseur ondulé placé derrière cette bague. Le segment racleur en plusieurs pièces précité est connu dans les industries des segments de piston et, d'après l'état de la technique, au moins depuis 1963, d'après le catalogue Goutze, publication N' 776, publié en juin 1963. Outre qu'elle contribue à racler l'huile, la bague intermédiaire a aussi pour rôle d'assurer l'amenée d'huile au carter à travers des rainures ménagées dans son corps et sert simultanément de séparateur entre les deux éléments transversaux. Dans ce cas, l'absence d'effet de torsion dans la bague intermédiaire ne permet pas à l'ensemble de favoriser l'effet nécessaire d'étanchéité latérale des éléments transversaux en les rapprochant des parois de la rainure du piston. Or, cet effet est nécessaire pour empêcher l'huile de se trouver aspirée et brûlée dans la chambre de combustion. Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est d'assurer l'application latérale étanche des éléments transversaux contre la rainure du piston par mouvement de torsion de la bague intermédiaire. Un autre but est aussi de régler le film d'huile formé sur la paroi du cylindre pour permettre une bonne lubrification des pièces interessées. Ces aspects de l'invention, ainsi que d'autres, seront mieux compris par le technicien qualifié à la lecture de la description donnée ci-dessous en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue de détail en coupe radiale du segment racleur en plusieurs pièces précité; la figure 2 est une vue de face de la bague intermédiaire faisant l'objet de la présente invention; les figures 3(A) et 3(B) sont respectivement des vues de face et en plan de l'élément expanseur que comporte le segment racleur en plusieurs pièces; les figures 4(A), 4(B) et 5(A), 5(B) sont des vues de détail en coupe radiale de l'ensemble posé pour service dans la rainure de piston, avec torsion positive et torsion inverse respectivement. Le détail de la structure de la bague de torsion intermédiaire d'un segment racleur en plusieurs pièces suivant la présente invention est visible le mieux sur la figure 1, qui représente une paroi de cylindre 1 dans laquelle se meut à va-et-vient un piston 6 présentant dans son pourtour une rainure à piston racleur 4 et, dans celle-ci, un segment racleur en plusieurs pièces comportant deux éléments transversaux en acier 2, une bague de torsion intermédiaire 3 et un élément expanseur ondulé 5. La figure 2 représente en détail]a bague intermédiaire 3 qui comporte: une arête 7 faisant face à la paroi de cylindre 1 (figure 1), une surface périphérique oblique 9, des faces]atérales supérieure 10 et inférieure 11, des gradins 12 et 14, une surface intérieure 13 et des rainures 8. La figure 3 représente en A, une vue de dessus d'un élément expanseur à gorges latérales 15 et, en B, u.ne vue en plan de cet élément expanseur. Les figures 4(A) et 4(B) sont des vues de détail en coupe radiale montrant la bague de torsion intermédiaire 3 selon la présente invention posée dans une rainure de piston avec une torsion à effet positif; elles représentent la surface périphérique des éléments transversaux 2, en A, munie d'un revêtement résistant à l'usure et, en B, présentant des bords profilés. Les figures 5(A) et 5(B) sont des vues de détail en coupe radiale montrant la bague de torsion intermédiaire 3 selon la présente invention posée dans une rainure de piston avec effet de torsion négatif; elles indiquent les surfaces périphériques des éléments transversaux 2, en A, munies d'un revêtement résistant à l'usure et, en B, présentant des bords profilés. La bague intermédiaire selon la présente invention agit comme suit en service: l'élément expanseur 5 presse les éléments transversaux 2 contre la paroi de cylindre 1 leur faisant ainsi racler l'huile, ladite huile rejoignant le carter à travers l'interstice entre piston et paroi de cylindre ou à travers les rainures 8 de la bague intermédiaire 3 et les gorges 15 de l'élément expanseur (figure 3(A)). La bague intermédiaire 3 présente des gradins 12 ou 14 qui lui permettent d'agir en bague de torsion, subissant en service des déplacements alternés de façon que les éléments transversaux 2 agissent contre la rainure de piston 4 pour renforcer l'étanchéité latérale. Le gradin 12 peut être situé sur la face latérale supérieure ou inférieure de la bague intermédiaire 3. S'il est situé sur la face latérale supérieure 10, la torsion de la bague intermédiaire 3 est positive, étab]issant surtout l'étanchéité sur l'arête supérieure extérieure et sur l'arête inférieure intérieure de la rainure de piston, comme indiqué par des fleches sur la figure 4. Au cas o le gradin 12 est situé sur la figure inférieure 11 de la bague 3, la torsion de la bague 3 est négative, établissant surtout l'étanchéité sur l'arête inférieure extérieure et sur l'arête supérieure intérieure de la rainure de piston, suivant les flèches portées sur la figure 5. La base du gradin intérieur 14 assure aussi une torsion positive de la bague intermédiaire 3. Quand ce gradin 14 est de type népérien et à surface périphérique oblique, la bague intermédiaire 3 règle aussi la quantité d'huile présente sur la paroi de cylindre 1, de façon qu'il subsiste un film d'huile entre la bague 3 et la paroi de cylindre 1 pour lubrifier le système pendant le déplacement ascendant du piston 6, et racle l'huile pendant le déplacement descendant. On a donc décrit en référence à la figure 2 une bague de torsion intermédiaire présentant, soit un gradin (12) au niveau de l'arête supérieure ou inférieure de sa surface intérieure (13), soit un fond de. gradin (14) sur sa surface périphérique. On reconnaît également sur la figure 2, dans la face latérale supérieure (10) de la bague de torsion intermédiaire (3), des rainures (8) qui définissent avec l'élément transversal (2) adjacent des fentes à travers lesquelles de l'huile s'écoule vers le carter; bien entendu, de telles rainures pourraient être aussi bien aménagées dans la face inférieure (11) de la bague en coopération avec l'autre élément transversal (2). 26396&2 REVENDICATIONS 1. Bague de torsion intermédiaire utilisée dans un assemblage de segment de piston racleur pour moteur à combustion interne, caractérisée en ce qu'elle présente un gradin (12) au niveau de l'arête supérieure ou inférieure de la surface intérieure (13) ou un fond de gradin (14) sur la surface périphérique. 2. Bague de torsion intermédiaire utilisée dans un assemblage de segment de piston racleur pour moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle présente sur sa périphérie une face oblique à arête vive (7). 3. Bague de torsion intermédiaire utilisée dans un assemblage de segment de piston racleur pour moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle présente, dans sa face latérale supérieure (10) et/ou inférieure (11), des rainures (8) qui définissent avec l'un des éléments transversaux (2) des fentes (8) à travers lesquelles de l'huile s'écoule vers le carter.