Brevet FR2811733A1 — publié le 20020118

PISTON DE COMPRESSEUR DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un piston de compresseur destiné à être utilisé dans un compresseur ou une pompe et, plus particulièrement, un piston pour un dispositif d'injection, tel qu'un compresseur du type à plateau oscillant. ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Les pistons ayant des structures creuses à leur partie de tête, qui coulissent dans des alésages d'un compresseur et qui maintiennent une étanchéité à l'air ou une étanchéité à l'eau entre une surface extérieure de la partie de tête et une paroi intérieure de l'alésage, sont connus dans l'art. Par exemple, la publication de brevet japonais non examinée n 11-303747 décrit un piston ayant une structure creuse à sa partie de tête, qui est représentée sur les figures 4a à 4h. Sur les figures 4a à 4h, le piston 13" comporte une partie de tête creuse, qui comprend une partie d'extrémité 131" et une partie cylindrique 132". Du fait qu'il comporte une partie creuse, le piston 13" a l'avantage d'être léger. Pour obtenir une réduction supplémentaire du poids, deux ouvertures traversantes 136" sont percées à travers la partie cylindrique 132" à son extrémité se trouvant du côté d'une partie de raccordement 134". Mais, ce piston a pour inconvénient que la résistance d'une ou plusieurs parties circonférentielles se trouvant autour des ouvertures traversantes 136" peut être affaiblie. Il en résulte que, lorsque le compresseur est actionné sous une charge élevée, une fissure C, comme représenté sur la figure 4f, peut se produire sur la ou lesdites parties circonférentielles. RESUME DE L'INVENTION Un besoin est ressenti de réduire ou d'éliminer les problèmes susmentionnés, qui peuvent être rencontrés dans des pistons de compresseur connus ayant des parties de tête creuses pourvues d'ouvertures traversantes qui réduisent le poids du piston. Dans un mode de réalisation de la présente invention, un piston utilisable dans un dispositif d'injection, tel qu'un compresseur du type à plateau oscillant, comprend une partie de tête et une partie de raccordement. La partie de tête possède une forme cylindrique et une structure creuse. La partie de raccordement s'étend depuis une surface d'extrémité de la partie de tête et accouple le piston avec une source mobile. Une ouverture est formée à travers la surface d'extrémité de la partie de tête adjacente à la partie de raccordement. Une saillie est formée adjacente à l'ouverture. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, un piston utilisable dans un dispositif d'injection, tel qu'un compresseur du type à plateau oscillant, comprend une partie de tête et une partie de raccordement. La partie de tête possède une forme cylindrique et une structure creuse. La partie de tête comprend une partie d'extrémité et une partie cylindrique. La partie d'extrémité est reliée de manière fixe à la partie cylindrique. La partie de raccordement s'étend depuis une surface d'extrémité de la partie cylindrique et accouple le piston avec une source mobile. Deux ouvertures sont formées à travers la surface d'extrémité de la partie cylindrique adjacente à la partie de raccordement. Une saillie est formée entre les deux ouvertures. Les objets, caractéristiques et avantages des modes de réalisation de la présente invention apparaîtront à l'homme du métier à la lecture de la description détaillée ci-après de l'invention et des dessins joints dans lesquels: BREVE DESCRIPTION DES FIGURES la figure la est une vue en perspective d'un piston vu depuis une partie de raccordement du piston, selon un premier mode de réalisation de la présente invention la figure lb est une vue en élévation du piston de la figure la; la figure lc est une vue du piston de la figure lb à partir du côté gauche; la figure ld est une vue du piston de la figure lb à partir du côté droit; la figure le est une vue en plan du piston de la figure lb à partir du haut; la figure if est une vue en plan du piston de la figure lb à partir du bas; la figure lg est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne G-G de la figure ld; la figure lh est une autre vue en perspective du piston selon le premier mode de réalisation de l'invention, à partir d'une partie d'extrémité du piston; la figure 2 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un compresseur du type à plateau oscillant utilisable dans un système de climatisation automobile qui comprend le piston représenté sur les figures la à lh; la figure 3a est une vue en perspective d'un piston vu depuis une partie de raccordement du piston, selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure 3b est une vue en élévation du piston de la figure 3a; la figure 3c est une vue du piston de la figure 3b à partir du côté gauche; la figure 3d est une vue du piston de la figure 3b à partir du côté droit; la figure 3e est une vue en plan du piston de la figure 3b à partir du haut; la figure 3f est une vue en plan du piston de la figure 3b à partir du bas; la figure 3g est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne G-G de la figure 3d; la figure 3h est une autre vue en perspective du piston selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, à partir d'une partie d'extrémité du piston; la figure 4a est une vue en perspective d'un piston connu vu depuis une partie inférieure; la figure 4b est une vue en élévation du piston de la figure 4a; la figure 4c est une vue du piston de la figure 4a à partir du côté gauche; la figure 4d est une vue du piston connu de la figure 4a à partir du côté droit; la figure 4e est une vue en plan du piston connu de la figure 4a à partir du dessus; la figure 4f est une vue en plan du piston connu de la figure 4a à partir du dessous; la figure 4g est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne G-G de la figure 4d; et la figure 4h est une autre vue en perspective du piston connu de la figure 4a vu depuis une partie d'extrémité du piston. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES Les figures la à lh illustrent la structure d'un piston selon un premier mode de réalisation de la présente invention et la figure 2 illustre une vue en coupe transversale longitudinale d'un compresseur du type a plateau incliné pour système de climatisation automobile qui comprend le piston des figures la à lh. En référence aux figures la à lh et à la figure 2, le compresseur du type à plateau oscillant 1 comprend un logement 3, un arbre d'entraînement 5, un plateau oscillant 9 et une pluralité de pistons 13. Le logement 3 comprend un logement avant 31, un bloc-cylindres 32 et une culasse 33. Le logement avant 31 possède une forme sensiblement en tunnel et possède une partie cylindrique 31a à son extrémité avant et une chambre de vilebrequin 3 lb à l'intérieur de son extrémité arrière. Un palier d'entraînement 34 et un élément d'étanchéité 35 sont disposés dans une surface intérieure de la partie cylindrique 31a. Un alésage central 32a peut formés autour de l'axe central du bloc- cylindres 32. Un palier radial 36 est disposé dans l'alésage central 32a. Une pluralité d'alésages 32b sont formés dans le bloc-cylindres 32 et sont agencés radialement par rapport à l'axe central du bloc-cylindres 32. Chacun des alésages 32b s'étend parallèlement à l'axe central du bloccylindres 32. Une chambre d'échappement 33a et une chambre d'admission 33b sont formées dans la culasse 33. Celle-ci est en butée contre une extrémité du bloc-cylindres 32b par l'intermédiaire d'une plaque porteclapets 17. Le logement avant 31, le bloc-cylindres 32, la plaque porteclapets 17 et la culasse 33 sont fixés ensemble par une pluralité de boulons 37. L'arbre d'entraînement 5 s'étend le long de l'axe central du compresseur 1 et à travers la chambre de vilebrequin 31lb, et est supporté en rotation dans le logement avant 31 par le palier radial 34 à une extrémité et dans un alésage central 32a du bloc-cylindres 32 par le palier radial 36 à l'autre extrémité. Une poulie 40, qui est supportée en rotation par et montée sur le logement avant 31, est reliée à l'arbre d'entraînement 5. Une courroie d'entraînement (non représentée) est prévue pour transférer un mouvement entre la poulie 40 et un arbre de vilebrequin d'un moteur de véhicule (non représenté). Un rotor 7 possède un bras 71, qui ait muni d'une broche 91 à son extrémité. Le rotor 7 est fixé à l'arbre d'entraînement 5 et est logé dans la chambre de vilebrequin 31b. Le rotor 7 est supporté par un palier à aiguilles 38 vers la direction de poussée. Le palier à aiguilles 38 est fixé à une paroi intérieure du logement avant 31. Le plateau oscillant 9 est sensiblement discoide et est montée de manière coulissante sur l'arbre d'entraînement 5. Le plateau oscillant 9 est muni d'un bras 92 qui est relié en rotation avec le bras 71 du rotor 7 au moyen de la broche 91, de telle sorte que le plateau oscillant 9 puisse tourner avec l'arbre d'entraînement 5 et que son angle d'inclinaison puisse changer par rapport à la direction axiale de l'arbre d'entraînement 5. Le volume d'injection du compresseur 1 varie en fonction du changement de l'angle d'inclinaison d'une manière connue dans l'art. Comme le montrent les figures la à lh, un piston 13 possède une partie d'extrémité 131, une partie cylindrique 132 et une partie de raccordement 134. Une rainure 131a, qui reçoit une bague de piston (non représentée) est formée sur la surface périphérique extérieure de la partie cylindrique 132 et est adjacente à la partie d'extrémité 131. La partie cylindrique 132 et la partie de raccordement 134 sont formées d'un seul tenant. La partie d'extrémité 131 et la partie cylindrique 132 sont divisées approximativement au niveau de la rainure 131a et sont moulées séparément. Une partie de tête se compose de ces deux parties divisées de la partie d'extrémité 131 et de la partie cylindrique 132, qui sont raccordées, par exemple par matage ou soudage. La partie de tête peut être formée pour être en contact coulissant avec une surface cylindrique de l'alésage 32b. Deux ouvertures traversantes 136 sont percées à travers une surface d'extrémité de la partie cylindrique 132 adjacente à la partie de raccordement 134. Une saillie 137 est formée sur la surface intérieure de la partie cylindrique 132 et est située entre les deux ouvertures traversantes 136 au niveau de la partie cylindrique 132. Comme le montre la figure lg, la saillie 137 possède une forme sensiblement triangulaire en section transversale, ayant une plus grande largeur en bas et une plus petite largeur au sommet dans une direction perpendiculaire au segment linéaire reliant deux ouvertures traversantes 136. En outre, la saillie 137 est formée parallèlement à la ligne axiale du piston 13. La forme en coupe transversale de la saillie 137 n'est pas limitée à une forme triangulaire. La résistance de la partie du piston entre les deux ouvertures traversantes 136 peut être augmentée en raison de la saillie 137. En conséquence, lorsque le compresseur 1 est actionné sous une charge élevée, l'apparition de fêlures au niveau de la partie circonférentielle de l'ouverture traversante 136 est réduite ou éliminée. La partie de raccordement 134 est sensiblement en forme de fer à cheval et est formée d'un seul tenant avec la partie cylindrique 132. La partie de raccordement 134 possède deux récepteurs de patin 134a tournés l'un vers l'autre. Chaque récepteur de patin 134a possède une partie creuse hémisphérique. Comme le montrent les figures la à 2, une pluralité de paires de patins coulissants hémisphériques 15 est disposée de manière coulissante sur les récepteurs de patin 134a et est disposée radialement sur l'une ou l'autre des surfaces latérales du plateau oscillant 9. Chacune des paires de patins coulissants 15 est agencée par rapport au point central de chaque surface latérale du plateau tournant 9. Par conséquent, la partie de raccordement 134 du piston 13 est raccordée au plateau tournant 9 avec une paire de patins 15 disposée entre elles. Par cette structure, un mouvement de rotation du plateau tournant 9 par l'arbre d'entraînement 5 est converti en un mouvement alternatif linéaire puis transmis au piston 13. Le piston 13 est déplacé alternativement dans l'alésage 32b pour effectuer l'admission et l'échappement du gaz. Les figures 3a à 3h montrent la structure d'un piston selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Le compresseur du type à plateau oscillant de la figure 2 peut également comprendre le piston des figures 3a à 3h. Dans l'explication qui suit, étant donné que la structure du piston du deuxième mode de réalisation est sensiblement similaire à la structure du piston du premier mode de réalisation, on utilisera les mêmes numéros de référence pour désigner les parties similaires au piston du premier mode de réalisation. Par conséquent, on omettra de décrire ici plus en détail les composants similaires. Dans le piston du deuxième mode de réalisation de la présente invention, une saillie 137' est formée sur la surface intérieure de la partie cylindrique 132' et est située entre les deux ouvertures traversantes 136' au niveau de la partie cylindrique 132'. Comme le montre la figure 3g, la saillie 137' possède une forme sensiblement triangulaire en coupe transversale. La ligne oblique de la forme triangulaire relie une surface d'extrémité de la partie cylindrique 132' à la partie de raccordement 134'. En outre, la saillie 137' est formée parallèlement à la ligne axiale du piston 13'. La forme en section transversale de la saillie 137' n'est pas limitée à une forme triangulaire. La résistance de la partie se trouvant entre les deux ouvertures traversantes 136' peut être augmentée en raison de la saillie 137'. Il en résulte que, lorsque le compresseur 1 est actionné sous une charge élevée, l'apparition de fêlures à la partie circonférentielle de l'ouverture traversante 136' est réduite ou éliminée. Dans les modes de réalisation de la présente invention, la saillie 137 ou 137' peut être formée entre deux ouvertures traversantes 136 ou 136' au niveau de la partie cylindrique 132 ou 132'. On peut choisir de former une saillie sur une surface intérieure d'une partie cylindrique ou sur une surface extérieure de la partie cylindrique d'un piston en fonction de la difficulté de production du moule métallique de la partie cylindrique. De plus, bien que les modes de réalisation de la présente invention soient appliqués au compresseur du type à plateau oscillant, la présente invention peut être appliquée à tous compresseurs, dispositifs d'injection ou pompes munis d'un piston. Comme décrit ci-dessus, dans un piston utilisable dans un compresseur par rapport aux modes de réalisation de la présente invention, le piston 13 possède une partie d'extrémité 131, une partie cylindrique 132 et une partie de raccordement 134. Une partie de tête comprend deux parties divisées: une partie d'extrémité 131 et une partie cylindrique 132 qui sont raccordées, par exemple par matage ou par soudage. La partie de tête peut être formée pour être en contact coulissant avec une surface cylindrique de l'alésage 32b. Deux ouvertures traversantes 136 sont percées à travers la partie cylindrique 132 à une surface d'extrémité de celle-ci adjacente à la partie de raccordement 134. Une saillie 137 est formée sur la surface intérieure de la partie cylindrique 132 et est située entre les deux ouvertures traversantes au niveau de la partie cylindrique 132. La saillie 137 présente une forme sensiblement triangulaire en section transversale, qui a une plus grande largeur en bas et une plus petite largeur au sommet dans la direction perpendiculaire au segment linéaire reliant deux ouvertures traversantes 136. En outre, la saillie 137 est formée parallèlement à la ligne axiale du piston 13. La résistance d'une partie entre les deux ouvertures traversantes 136 peut être augmentée par la saillie 137. Il en résulte que, lorsque le compresseur 1 est actionné sous une charge élevée, l'apparition de fêlures au niveau de la partie circonférentielle de l'ouverture traversante 136 est réduite ou éliminée. Bien que la présente invention ait été décrite en rapport avec des modes de réalisation préférés, l'invention ne s'y limite pas. L'homme du métier comprendra que des variantes et des modifications peuvent être apportées, dans la portée et selon l'esprit de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Piston (13) utilisable dans un dispositif d'injection, comprenant: une partie de tête (131, 132; 131', 132') ayant une forme cylindrique et une structure creuse; une partie de raccordement (134; 134') s'étendant depuis une surface d'extrémité de ladite partie de tête et reliant ledit piston (13) à une source mobile; et deux ouvertures (136; 136') formées à travers ladite surface d'extrémité de ladite partie de tête adjacente à ladite partie de raccordement (134; 134'); caractérisé en ce qu'une saillie (137; 137') est formée en position adjacente à ladite ouverture (136; 136'). 2. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite saillie (137; 137') est formée sur une surface intérieure de ladite partie de tête. 3. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite saillie (137; 137') est formée sur une surface extérieure de ladite partie de tête. 4. Piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'injection est un compresseur du type à plateau oscillant. 5. Piston utilisable dans un dispositif d'injection, comprenant: une partie de tête ayant une forme cylindrique et une structure creuse, ladite partie de tête comprenant une partie d'extrémité (131; 131') et une partie cylindrique (132; 132'), ladite partie d'extrémité (131; 131') étant reliée de manière fixe à ladite partie cylindrique (132 132'); une partie de raccordement (134; 134') s'étendant depuis une surface d'extrémité de ladite partie cylindrique (132; 132') et reliant ledit piston (13) à une source mobile; et deux ouvertures (136; 136') formées à travers ladite surface d'extrémité de ladite partie cylindrique (132; 132') adjacente à ladite partie de raccordement (134; 134'); caractérisé en ce qu'une saillie (137; 137') est formée entre ladite paire d'ouvertures (136; 136'). 6. Piston selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite saillie (137; 137') est formée sur une surface intérieure de ladite partie de tête. 7. Piston selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite saillie (137; 137') est formée sur une surface extérieure de ladite partie de tête. 8. Piston selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit dispositif d'injection est un compresseur du type à plaque oscillant.