Brevet FR2672096A1 — publié le 19920731

L'invention concerne un segment de piston pour cylindres non circulaires en particulier ovales ou elliptiques ayant un élément ressort disposé sur son pourtour intérieur, autocontraint radialement vers l'extérieur. Un segment de piston de cette sorte est enseigné par le brevet DE 3 821 193 Le contour intérieur du segment de piston est différent du contour extérieur En effet, dans la zone o le segment de piston présente un petit diamètre, le pourtour intérieur du segment de piston admet une courbure plus forte que la périphérie extérieure et, dans la zone o le segment de piston présente un grand diamètre, le pourtour intérieur du segment de piston admet une courbure plus forte que la périphérie extérieure Ces dispositions visent à maintenir le plus possible constante la répartition de pression radiale du segment de piston monté La pression avec laquelle le segment de piston presse contre la paroi du cylindre est produite dans de tels segments jusqu'à plus de 90 % par le ressort en forme de tuyau. Cette pression est proportionnelle à la courbure du segment de piston Comme le contour intérieur du segment de piston ne correspond pas à une forme cylindrique, la répartition de la pression radiale change en conséquence d'un point à l'autre du pourtour Bien que grâce aux dipositions selon le brevet DE 3 821 193, le segment de piston présente une répartition de pression radiale relativement uniforme, il reste encore nécessaire d'uniformiser la répartition de pression radiale après le montage. L'invention a pour but d'améliorer un segment de piston du genre visé ici du point de vue de la répartition de pression radiale et de diminuer en même temps les coûts de fabrication. Ce but est atteint selon l'invention en prévoyant que le segment de piston admet dans sa zone de grand diamètre une répartition de pression dirigée radialement vers l'intérieur (répartition de pression radiale négative) et dans le reste de son pourtour, une répartition de pression dirigée radialement vers l'extérieur (répartition de pression radiale positive) Dans un tel segment de piston, la pression du ressort s'ajoute dans la zone de grande courbure à la force radiale du segment de piston de façon que le ressort agit à l'encontre de la force du segment de piston tandis que, dans la zone restante, le ressort agit de concert avec la force radiale du segment de piston pour s'appliquer contre la paroi du cylindre De la sorte, la pression du ressort est transmise sous une forme modifiée à la paroi du cylindre de façon que, dans la zone de grande courbure, la force résultante avec laquelle le segment de piston s'applique correspond à la force résultante d'application dans la zone de faible courbure. Avantageusement, le grand diamètre du segment de piston non contraint avant le montage est plus petit que le grand diamètre du cylindre Ainsi est créé un segment de piston qui présente, après son montage, mais sans élément ressort, un contour qui diffère de celui de la paroi du cylindre radialement vers l'intérieur Dans la zone de grand diamètre du segment de piston, ce dernier définit une fente par rapport au cylindre, c'est- à-dire il ne s'applique pas dans cette zone à la paroi du cylindre C'est seulement le ressort contraint vers l'extérieur qui permet l'application sans fente du segment de piston contre la paroi du cylindre dans la zone de grand diamètre Grâce au ressort, le segment de piston s'élargit radialement Ainsi la répartition de pression radiale négative et positive qui existait jusque-là est-elle uniformisée de sorte qu'après le montage, le segment de piston s'applique à la paroi du cylindre de la même façon le long de tout le pourtour Une face optimale d'application est en outre obtenue selon un autre aspect de l'invention lorsque la répartition de pression radiale négative se trouve dans la zone d'angle a de centrage égal à 300. L'invention est représentée sur les dessins et va être expliquée cidessous plus en détail. i est montré figure 1 une vue de dessus d'un segment de piston dans un état non contraint, figure 2 un segment de piston selon la figure 1 dans un état contraint sans élément ressort, figure 3 un segment de piston avec élément ressort dans un état contraint. La figure 1 montre un segment de piston ( 1) dans un état non contraint Le grand diamètre D du segment de piston est dans l'état non contraint et contrairement à l'état de la technique plus petit que le grand diamètre correspondant du cylindre ( 2) Afin de permettre la comparaison, le contour du cylindre ( 2) a été représenté sur la figure 1 par dessus le segment de piston ( 1) Grâce à la forme particulière donnée au segment de piston ( 1) s'établit, lors de la mise sous contrainte du segment de piston ( 1), c'est-à-dire lorsqu'on dispose le segment de piston ( 1) dans le cylindre ( 2) sans élément ressort, le contour repésenté sur la figure 2 Dans la zone x, le segment de piston sans élément ressort ne s'applique pas à la paroi du cylindre ( 2) Dans cette zone, le segment de piston ( 1) présente une répartition de pression radiale négative Cela signifie que le segment de piston ( 1) est contraint radialement vers l'intérieur dans les deux zones A de grand diamètre de sorte qu'il définit une fente dans cette zone tandis que dans la zone restante du pourtour règne une force d'application dirigée vers l'extérieur qui presse le segment de piston ( 1) contre la paroi du cylindre et fait disparaître la fente. La figure 3 montre le segment de piston ( 1) dans le cylindre ( 2) avec un ressort ( 3) en forme de tuyau La pression d'application du ressort ( 3) en forme de tuyau est proportionnelle à la courbure du segment de piston ( 1) Dans la zone de grande courbure (A'-A'), le ressort ( 3) en forme de tuyau donne une grande pression d'application et, 3 2672096 dans la zone de faible courbure (B-B) une petite pression d'application Comme à présent le ressort ( 3) en forme de tuyau s'oppose à la force de contrainte négative du segment de piston ( 1) dans la zone (A'-A') et applique ainsi le segment de piston ( 1) à la paroi du cylindre sans qu'il y ait de fente, il s'ensuit dans l'ensemble une répartition de pression radiale qui est constante sur l'ensemble du pourtour du segment. Revendications: 1. Segment de piston pour cylindres non circulaires, en particulier ovales ou elliptiques, ayant un élément ressort disposé sur le pourtour intérieur, autocontraint radialement vers l'extérieur, caractérisé en ce que le segment de piston ( 1) présente, dans la zone du grand diamètre AA, A'-A' du segment de piston, une répartition de pression dirigée radialement vers l'intérieur (répartition de pression radiale négative) et, dans la zone du pourtour restante, une répartition de pression dirigée radialement vers l'extérieur (répartition de pression radiale positive). 2. Segment de piston selon la revendication 1, caratérisé en ce que, dans l'état non contraint avant le montage, le grand diamètre D du segment de piston est plus petit que le grand diamètre d correspondant du cylindre. 3. Segment de piston selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la répartition de pression radiale négative se trouve dans une zone d'angle de centrage de c = + 300.