Brevet FR2837895A1 — publié le 20031003

pignon (26). Segment de piston La présente invention concerne un segment de piston engagé dans une gorge de segment d'un piston d'un moteur à combustion interne ou similaire. Parmi les segments de piston, on distingue principalement les segments racleurs et les segments d'étanchéité. Dans tous les cas, un segment de piston peut comprendre un corps principal de segment, et un ressort d' expansion, placé du côté de la surface périphérique intérieure du corps principal du segment, pour imprimer une force de pression dans la direction d' expansion diamétrale du corps principal du segment. Dans un tel segment de piston, la somme du corps principal du segment et de la force de pression du ressort d'expansion forme la tension du segment dans son ensemble. Cette tension totale du segment est réglée de telle 1 S manière que le segment puisse exercer ses fonctions même dans les conditions les plus sévères permettant l'utilisation du segment. Par exemple, dans un segment utilisé sur un piston d'un moteur à combustion interne, la tension du segment est réglée en fonction de l'état de haute vitesse - haute charge prévu pour le moteur à combustion interne. Par conséquent, dans un segment de piston comprenant un corps principal de segment et un ressort d'expansion, la force de pression du ressort d'expansion est bien entendu réglée en fonction de l'état de haute charge du moteur à combustion interne ou similaire. Cependant, dans un segment conventionnel, l'huile moteur qui adhère à la surface périphérique intérieure du cylindre a une force progressivement plus grande, ce qui fait flotter le segment sous l'effet de la pression hydraulique de l'huile produite entre la surface périphérique intérieure du cylindre et le segment et de l'augmentation de la vitesse de va et vient du piston. La consommation d'huile tend à augmenter à mesure que la vitesse et la charge augmentent. Par conséquent, la tension totale du segment est réglée en fonction d'un état de vitesse élevée et de charge élevée, c'est-à-dire un état de haute température du moteur à combustion interne. Dans un état de faible vitesse et de faible charge, c'est-à-dire un état de basse température du moteur à combustion interne, une tension supérieur au niveau nécessaire agit sur la surface périphérique intérieure du cylindre, résultant en un frottement. Dans ce cas, il est également envisageable que la tension totale du segment soit réglée en fonction de faible vitesse et de faible charge. Dans cet état, cependant, le fonctionnement à vitesse élevée et à charge élevée n'est pas souhaitable parce qu'il provoque une augmentation brusque de la consommation d'huile. En plus des problèmes mentionnés ci-dessus, le problème qui suit a été rencontré. Lorsque l' on monte un segment conventionnel comprenant un corps principal de segment et un ressort d'expansion sur un piston, il est nécessaire de suivre la procédure montrée en fgure 4. En référence à la figure 4, un segment comprenant un segment racleur combiné 50 à deux pièces constitué d'un corps principal 51 de segment racleur et d'un ressort d'expansion hélicoïdal 52 va maintenant étre décrit. La procédure comprend les opérations consistant à: (1) Dégager une section de connexion 54 du ressort d'expansion hélicoïdal 52 (figure 4(a)); (2) Enrouler le ressort d'expansion hélicoïdal 52 autour d'une gorge 55 de segment racleur, et relier la section de connexion 54 avec un axe de connexion 56 (figure 4(b)); et (3) Attacher le corps principal 51 de segment racleur à la gorge de segment racleur de telle manière qu'un orifice d'accrochage 511 se trouve en une position à 180 par rapport à la position du ressort d' expansion hélicoïdal 52 (figure 4(c)). Avec cette méthode de fixation, il est nécessaire de dégager d'abord la section de connexion du ressort d' expansion hélicoïdal puis de reconnecter la section de connexion. Cette opération est pénible et en outre, elle ne peut pas être automatisée, ce qui oblige à effectuer manuellement toutes les étapes de l'opération. La présente invention est destinée à résoudre ces problèmes, et a pour but principal de fournir un segment de piston qui produit une tension adaptée à l'état de vitesse faible et de charge faible et à l'état de vitesse élevée et de charge élevoe, respectivement, et de résoudre le travail pénible de ilixation d'un segment comprenant un corps principal de segment et un ressort d'expansion dans une gorge de segment d'un piston de moteur à combustion interne ou similaire. Pour résoudre le problème mentionné ci-dessus, la présente invention propose un segment de piston comprenant un corps principal de segment, et un ressort d'expansion hélicoïdal placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, le ressort d' expansion hélicoïdal comprenant deux éléments de ressort d' expansion hélicoïdal, l'un de ces éléments de ressort d'expansion hélicoïdal étant logé dans un espace prévu dans une spirale de l'autre élément de ressort d'expansion hélicoïdal. La présente invention propose en outre un segment de piston comprenant un corps principal de segment, et un ressort d' expansion placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, le ressort d' expansion comprenant un élément d' expansion principal et un élément d' expansion secondaire coopérant avec l'élément d' expansion principal, un segment étant 1S formé de telle manière que la force de pression dans une direction d'expansion diamétrale au segment du ressort d' expansion dans son ensemble imposée par l' élément d'expansion principal et l' élément d' expansion secondaire est plus grande dans un état de température élevée que dans un état de température basse. La présente invention propose en outre le segment de piston décrit ci dessus, dans lequel au moins l'un des deux éléments d' expansion est fait d'un alliage à mémoire de forme ou d'un bimétal dont la tension varie avec la température. La présente invention propose en outre le segment de piston décrit ci dessus, dans lequel à la fois l' élément d' expansion principal et l'élément d'expansion secondaire sont des éléments d'expansion hélicoïdaux, et leur agencement est tel que l'un des éléments d' expansion hélicoïdaux est logé dans un espace prévu dans une spirale de l'autre élément d'expansion hélicoïdal. La présente invention propose en outre le segment de piston décrit ci dessus, dans lequel à la fois l' élément d' expansion principal et l' élément d'expansion secondaire sont des éléments d'expansion plats placés sur un axe. La présente invention propose un segment de piston comprenant un corps principal de segment, et un ressort d'expansion hélicoïdal placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, le ressort d'expansion hélicoïdal comprenant deux éléments d'expansion hélicoïdaux, et l'un des éléments d'expansion hélicoïdaux étant logé dans un espace prévu dans une spirale de l'autre élément d'expansion hélicoïdal. Selon la présente invention, le ressort d' expansion hélicoïdal comprend deux éléments d'expansion hélicoïdaux, et l'un des éléments d'expansion hélicoïdaux est logé dans l'espace prévu dans une spirale de l'autre élément d'expansion hélicoïdal. L'élément d'expansion hélicoïdal logé dans l'espace prévu dans la spirale sert d'axe de connexion dans un ressort 1 0 d' expansion hélicoïdal conventionnel. I1 n' est par conséquent pas nécessaire d'utiliser d' axe de connexion, ce qui résulte en l' élimination de la tâche pénible qui consiste à attacher le ressort d' expansion à un piston de moteur à combustion interne ou similaire, et en la possibilité de réaliser un assemblage automatique. Un autre mode de réalisation de la présente invention est un segment de piston comprenant un corps principal de segment, et un ressort d'expansion placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, le ressort d' expansion comprenant un élément d'expansion principal et un élément d'expansion secondaire coopérant avec l'élément d'expansion principal, un segment étant formé de telle manière que la force de pression dans une direction d' expansion diamétrale au segment du ressort d' expansion dans son ensemble imposée par l'élément d'expansion principal et l'élément d' expansion secondaire est plus grande dans un état de température élevée que dans un état de température basse. Selon la présente invention, le ressort d' expansion comprend deux éléments, un élément d'expansion principal et un élément d' expansion secondaire. L'élément d'expansion secondaire comprend un alliage à mémoire de forme ou un bimétal dans lequel la transformation de phase provoque la génération d'une tension sur le côté à température élevée et une perte de tension sur le côté à température basse avec une température établie comme frontière. Le ressort d' expansion dans son ensemble a une configuration dans laquelle la force de pression dans la direction d' expansion diamétrale imposée par l' élément d'expansion principal et l'élément d' expansion secondaire au corps principal de segment est plus grande dans l'état de température élevée que dans l'état de température basse. Dans l'état de température basse du moteur à combustion interne (c'est-à-dire un état à faible vitesse et à faible charge du moteur à combustion interne), l'élément d'expansion secondaire ne génère pas de tension. Par conséquent, la tension pour le ressort d'expansion dans son ensemble imposée par l'élément d'expansion principal et l'élément d'expansion secondaire est la tension dans l'étape de fabrication du segment de piston de la présente invention (appelée ci-après "tension initiale"). Quand l'intérieur du moteur à combustion interne est dans un état de température élevée (c'est-à-dire quand le moteur à combustion interne est dans un état de vitesse élevée et de charge élevée), il se produit un changement de forme dans l'élément d'expansion secondaire jusqu'à un état de mémoire de forme provoqué par la transformation de phase ou un changement de forme provoqué par les propriétés du bimétal. En conséquence, la tension du ressort d'expansion dans son ensemble imposée par l'élément d'expansion principal et l'élément d'expansion secondaire devient supérieure à la tension initiale susmentionnée. Plus spécifquement, le ressort d'expansion de la présente invention comprend deux sortes différentes d'éléments d'expansion. Une caractéristique de la présente invention est qu' un ressort d' expansion fabriqué à partir d' un matériau conventionnel connu d'usage courant est utilisé pour l'un des éléments (élément d'expansion principal), et un élément dans lequel un changement de tension est provoqué par une transformation de phase due à un changement de température est utilisé pour l'autre élément (élément d'expansion secondaire) pour causer un changement de la force de pression de l'élément d' expansion. Sous l'effet de cette caractéristique, il est possible d'imposer la tension de segment la mieux adaptée en réponse à l'état de charge du moteur à combustion interne pour le segment entier. En d'autres termes, dans l'état de température basse, le segment de la présente invention est dans un état dans lequel seule la force de pression de l'élément d'expansion principal agit sur le corps principal de segment. Par conséquent, le fait de régler la force de pression de l'élément d'expansion principal à une valeur correspondant à une tension requise pour le segment dans son ensemble à l'état de faible vitesse et de faible charge permet d'éviter le risque d'appliquer une tension dépassant le niveau requis dans l'état de faibl e vites se et de faible charge condui s ant à une friction dangereus e, comme dans le segment conventionnel. Dans l'état de vitesse élevée et de charge élevée, l' élément d' expansion secondaire tend à s'agrandir dans la direction diamétrale. En plus de la force de pression de l'élément d'expansion principal, par conséquent, l'élément d' expansion secondaire applique également une force de pression sur le corps principal de segment dans la direction d'expansion du diamètre. A savoir, la tension du ressort d' expansion dans son ensemble peut être exprimée comme (force de pression de l'élément d'expansion principal) + (force de pression de l'élément d' expansion secondaire). Les fonctions du segment les mieux adaptées dans l'état de vitesse élevée et de charge élevée peuvent être assurées en réglant la somme de ces forces de pression en réponse à la tension que le segment entier doit avoir dans l'état de vitesse élevée et de charge élevée. Il est diffcile de définir l'état de vitesse élevée et de charge élevée (état de température élevée) et l'état de vitesse faible et de charge faible (état de température basse) avec des valeurs numériques concrètes puisqu'il existe divers états en fonction des caractéristiques de conception et des circonstances de fonctionnement du moteur à combustion interne. Par exemple, des valeurs générales dans le cas d'un moteur à essence pour automobile de tourisme ordinaire de 2 000 cm3 seraient: état de température éleyée, par exemple de C environ à 180 C environ; état de température basse, par exemple de C environ à 80 C environ; et état de température moyenne, par exemple de 80 C environ à 130 C environ. Comme dans le cas mentionné ci-dessus, il est également diffcile de définir la tension avec des valeurs numériques concrètes. Des valeurs générales dans le cas d'un moteur à essence pour automobile de tourisme ordinaire de 2 000 cm3 seraient: tension initiale de 0 à 15 N environ, et tension à l'état étiré de 15 N environ à 25 N environ. En d'autres termes, en appelant FLT la tension nécessaire pour le segment dans son ensemble dans l'état de vitesse faible et de charge faible, FMT la tension nécessaire pour le ressort d'expansion dans son ensemble dans l'état de vitesse élevée et de charge élevoe, FM la force de pression imprimée au corps principal de segment par l'élément d'expansion principal, et FS la force de pression imprimée au corps principal de segment par l'élément d' expansion secondaire, on applique les équations suivantes dans la présente invention: FLT = FM FHT=FM+FS En réglant les forces de pression des éléments d' expansion de telle manière que les équations ci-dessus soient valides, respectivement, on peut provoquer un changement dans la tension du ressort d' expansion en agissant sur la température. Dan un mode de réalisation du segment de la présente invention, à la fois l' élément d' expansion principal et l' élément d' expansion secondaire peuvent être des éléments d'expansion hélicoïdaux, et l'un des éléments d'expansion hélicoïdaux peut être logé dans un espace prévu dans la spirale de l'autre élément d'expansion hélicoidal. Selon la présente invention, il est possible d'obtenir les avantages susmentionnés de l'invention, et d'obtenir en outre les avantages suivants. En attachant le segment en utilisant des éléments d' expansion hélicoïdaux, il est nécessaire d'attacher d'abord les éléments d' expansion hélicoïdaux, puis d' attacher le corps principal de segment. Jusqu' à présent, un axe de connexion était indispensable pour placer le ressort d'expansion hélicoïdal dans la gorge de segment du piston pendant la période allant de la fixation des éléments d' expansion hélicoïdaux à la fixation du corps principal de segment. Selon la présente invention, les éléments d' expansion hélicoidaux sont agencés de telle manière qu'un élément d'expansion hélicoïdal parmi l' élément d' expansion principal et l'élément d'expansion secondaire est logé dans l'espace de la spirale de l'autre élément d' expansion hélicoïdal. L'élément d'expansion hélicoidal logé dans l'espace de la spirale joue le rôle de l'axe de connexion du ressort d'expansion hélicoïdal conventionnel. I1 n'est donc pas nécessaire d'utiliser d'ase de connexion, et, par conséquent, il est possible d'éviter une pénible opération lors de la fixation du ressort d' expansion sur le piston d'un moteur à combustion interne ou similaire. Dans le segment de la présente invention, à la fois l'élément d'expansion principal susmentionné et l'élément d'expansion secondaire peuvent être des éléments d'expansion plats et peuvent étre agencés sur un ase. Dans ce cas aussi, comme dans le cas de l'élément d'expansion hélicoïdal, l'élément d'expansion secondaire peut être fait d'un alliage à mémoire de forme, ou à la place, d'un bimétal dont la tension varie avec la température. Puisque la tension d'un bimétal est variable avec la température, un bimétal peut être utilisé de façon appropriée comme élément d'expansion secondaire de la présente invention, permettant ainsi d'obtenir les avantages de l'invention. Dans le segment de la présente invention, l'élément d'expansion principal peut être fait d'un alliage à mémoire de forme, ou d'un bimétal dont la tension varie avec la température. Selon la présente invention, l'élément d'expansion secondaire ainsi que l'élément d'expansion principal sont faits d'un alliage à mémoire de forme ou d'un bimétal dont la tension varie avec la température. Il est donc possible de provoquer un changement en douceur de la force de pression pour l'expansion entière en réponse à un changement de température du moteur à combustion interne. Par exemple, on va maintenant décrire un cas dans lequel à la fois l' élément d'expansion principal et l'élément d' expansion secondaire sont en alliage à mémoire de forme, et les températures provoquant des changements de forme sont comparées en sélectionnant les matériaux pour les éléments d' expansion individuels de manière telle que la température est inférieure pour l' élément d' expansion principal que pour l'élément d' expansion secondaire. Quand l'intérieur du moteur à combustion interne est dans l'état de température basse (c'est-à-dire quand le moteur à combustion interne est dans l'état de vitesse faible et de charge faible), la force de pression pour le ressort d'expansion complet ne dépend que de la tension initiale de l'élément d' expansion principal, et a donc une petite valeur. Quand le moteur à combustion interne est dans l'état de température moyen (à une température comprise entre l' état de température basse et l' état de température élevée, à laquelle un changement de forme se produit dans l'élément d'expansion principal), un changement de forme conduisant à l'état de mémoire de forme est provoqué par une transformation de phase dans l'élément d'expansion principal qui a atteint une longueur périphérique plus grande. Tant que la force de pression du ressort d'expansion complet ne dépend que de l'élément d'expansion principal, la force de pression produite par la tendance de la longueur périphérique de l' élément d' expansion principal à devenir plus longue est ajoutée à la tension initiale de l'élément d'expansion principal. En conséquence, la valeur devient plus grande comparée à la force de pression à l'état de température basse. Quand l'intérieur du moteur à combustion interne passe à l'état de température élevée (à une température à laquelle un 1 0 changement de forme est provoqué dans l'élément d' expansion secondaire) , comme décrit ci-dessus, il se produit un changement de forme dans l'élément d' expansion secondaire, provoquant un accroissement de la longueur périphérique de l'élément d'expansion secondaire, et celui-ci presse l'élément d'expansion principal de l'intérieur. A cet instant, la force de pression du ressort d'expansion dans son ensemble devient égale à la somme de la force de pression de l'élément d'expansion principal et de la force de pression de l' élément d' expansion secondaire après le changement de forme. La valeur de cette force de pression totale est supérieure à la force de pression à l'état de température moyenne. Comme décrit plus haut, la contrainte pour le ressort d' expansion complet peut être modifiée en trois étages en fabriquant à la fois l'élément d'expansion principal et l'élément d'expansion secondaire à partir d'un alliage à mémoire de forme ou d'un bimétal. La forme, la taille (épaisseur, diamètre, etc.) et le matériau du ressort d' expansion hélicoidal et du ressort d' expansion plat de la présente invention sont naturellement la forme et la taille après agencement sur la surface périphérique intérieure du segment, et doivent satisfaire à des exigences de tension souhaitées. En d'autres termes, il suffit de choisir un matériau qui peut présenter une tension souhaitée dans les états de température élevée et de température basse parmi des alliages à mémoire de forme et des bimétaux connus, et de concevoir et fabriquer de manière appropriée, par un procédé couramment utilisé, des ressorts d'expansion ayant des formes et des tailles pouvant s'adapter à la surface périphérique intérieure du segment utilisé en combinaison, et il n'y a pas de limitation particulière à cet égard. Le segment de piston de la présente invention va maintenant étre décrit en détail en rétérence aux dessins. L' invention sera mieux comprise à l' étude de quelques exemples non limitatifs illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre des vues en coupe longitudinale illustrant un premier mode de réalisation du segment de piston de la présente invention, a) est une vue en coupe longitudinale du segment de l' invention dans un état de température basse, et b) est une vue en coupe longitudinale du segment de l'invention dans un état de température élevée; la figure 2 est une vue en plan d'un ressort d'expansion du segment de la présente invention; la figure 3 montre des vues en coupe longitudinale illustrant un deuxième mode de réalisation du segment de piston de la présente invention, (a) est une vue en coupe longitudinale du segment de l' invention dans un état de température basse, et (b) est une vue en coupe longitudinale du segment de l'invention dans un état de température élevée; et la figure 4 montre des vues descriptives illustrant la procédure de fixation d'un segment racleur conventionnel combiné à deux pièces sur un piston: (a) est une vue en perspective partielle illustrant un état de désengagement du ressort d'expansion hélicoïdal, (b) est une vue en perspective partielle de l'état dans lequel le ressort d'expansion hélicoïdal est enroulé autour de la gorge de segment et un axe de connexion est connecté, et (c) est une vue en perspective partielle illustrant une position tournée à 180 de (b) dans un état dans lequel le corps principal du segment racleur est attaché. Les références numériques des dessins représentent les pièces suivantes: 1: Cylindre; 2: Piston; 3: Gorge de segment racleur; 10, 13: Segment racleur; 11, 31: Corps principal du segment racleur; 20, 40: Ressort d'expansion hélicoïdal; 21, 41: Elément d'expansion principal; 22, 42: Elément d'expansion secondaire; 23: Espace dans la spirale; 24: Orifice d' engagement de l'élément d' expansion principal; 25: Orifice d' engagement de l'élément d'expansion secondaire; FM: Force de pression de l'élément d'expansion principal; FM': Force de pression de l'élément d'expansion principal lors d'une déformation diamétrale; FS: Force de pression de l'élément d' expansion secondaire. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation du segment de piston de la présente invention, et plus particulièrement, cette figure est une vue en coupe schématique d'un segment racleur 10 utilisant un ressort d' expansion hélicoïdal 20 attaché à une gorge 3 de segment racleur formée dans un cylindre 1. La figure l(a) illustre le segment racleur 10 dans un état de vitesse faible - charge faible, c'est-à-dire un état de température basse, et la figure l(b) illustre le segment racleur 10 dans un état de vitesse élevée et de charge élevée, c'est-à-dire un état de température élevée. Comme montré en figure 1, le segment racleur 10 de la présente invention comprend un corps principal 11 de segment racleur et des éléments d'expansion hélicoïdaux 20, et les éléments d'expansion hélicoïdaux 20 comprennent un élément d'expansion principal 21 et un élément d'expansion secondaire 22 fait d'un alliage à mémoire de forme. Dans l'état de température basse, comme montré en figure l(a), parmi l'élément d'expansion principal 21 et l'élément d'expansion secondaire 22 qui constituent les éléments d'expansion hélicoïdaux 20, seul l'élément d'expansion principal 21 imprime une force de pression FM au corps principal 11 de segment racleur. Par conséquent, il ne se produit jamais de problème de génération d'une friction excessive en réglant la force de pression FM de l'élément d'expansion principal 21 en réponse à la tension (FLT) que le segment entier doit avoir dans liétat de température basse (c'est-à-dire FLT = FM). Dans l'état de température élevée, comme montré en figure l(b), l'élément d' expansion secondaire 22, constitué d'un alliage à mémoire de forme, est déformé, et en conséquence, l'élément d'expansion secondaire 22 presse l'élément d'expansion principal 21 depuis le côté surface intérieure dans la direction d'expansion diamétrale sous l'effet de la tension résultant de la tendance à la croissance de la longueur périphérique. Par conséquent, la force de pression imposée au corps principal 11 de segment de piston par les éléments d'expansion 20 est la somme des forces (FM + FS) de la force de pression FM de l'élément d'expansion principal et de celle, FS, de l'élément d' expansion secondaire. En réglant cette somme de forces à une force de pression en réponse à la tension (FMT) que le segment entier doit avoir dans l' état de vitesse élevée et de charge élevoe (c'est-à-dire FMT = FM + F S), le segment flotte sous la pression d'un flm d'huile présent entre la surface périphérique intérieure du cylindre et la surface de glissement de la périphérie extérieure du segment dans l'état de vitesse élevée et de charge élevée, rendant ainsi possible la prévention d'une augmentation brusque de la consommation d'huile. Dans le segment 10 de la présente invention montré en figure 1, l'élément d'expansion secondaire 22 est logé dans l'espace 23 prévu dans la spirale de l'élément d'expansion principal 21. La présente invention n'est toutefois pas limitée à cette configuration, mais l' élément d' expansion principal 21 peut étre logé dans l'espace 23 prévu dans la spirale de l'élément d'expansion secondaire 22. Non seulement l'élément d'expansion secondaire 22, mais aussi l'élément d'expansion principal 21 peuvent étre faits d'un alliage à mémoire de forme. Dans ce cas, à la fois l'élément d'expansion principal 21 et l'élément d'expansion secondaire 22 sont faits de l'alliage à mémoire de forme. Par conséquent, n'importe lequel de ces éléments est déformé dans la direction d'expansion diamétrale, en fonction de la température. Il est souhaitable de régler une température provoquant la déformation de l'un des éléments (par exemple l'élément d'expansion principal 21) à une température inférieure à celle de l'autre (par exemple l'élément d' expansion secondaire 22). En conséquence, dans l'état de température basse, le processus est le méme que dans le cas mentionné plus haut de la figure l(b) (la force depression est FM). Quand la température atteint le niveau de l'état de température moyenne (température située entre l'état de température basse et l' état de température élevée, à laquelle l' élément d'expansion principal est déformé), l'élément d'expansion principal 21 est déformé dans une direction faisant augmenter la longueur périphérique, et une force de pression FM' plus grande que la tension initiale est produite. Dans l'état de température élevée, la déformation se produit dans une direction faisant augmenter la longueur périphérique de l'élément d'expansion secondaire 22, et la force de pression pour le ressort d' expansion entier devient FM' + FS. En conséquence, quand seul l' élément d' expansion secondaire est en alliage à mémoire de forme, la force de pression du ressort d' expansion dans son ensemble est l'une quelconque parmi FM et FM + FS. En fabriquant aussi l' élément d' expansion principal en alliage à mémoire de forme, par contre, la force de pression du ressort d' expansion entier est l'une quelconque parmi FM, FM' et FM + FS, ceci permettant une adaptation en douceur aux changements de température. Dans l'élément d'expansion 20 du segment 10 de la présente invention montré en figure 1, comme montré en figure 2, en décalant la position du point d'appui 24 de l'élément d'expansion principal 21 de 180 par rapport au point d'appui 25 de l'élément d'expansion secondaire 22, il est possible de traiter l'ensemble comme s'il s'agissait d'un seul segment dilatable. Ceci élimine le besoin d'un axe de connexion utilisé conventionnellement, résout l'opération pénible de la fixation, et rend possible l'assemblage automatisé du segment de piston. Pour l'élément d'expansion 20 montré en figure 2, s'il ne s'agit que de résoudre les problèmes de fixation, il n'est pas touj ours nécessaire de fabriquer 1 5 à la fois l'élément d'expansion principal 2 1 et l'élément d' expansion secondaire 22 en alliage à mémoire de forme, ces deux éléments pouvant être fabriqués à partir de matériaux conventionnels. La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation du segment de piston de la présente invention, et est une vue en coupe schématique d'un segment racleur utilisant des éléments d' expansion plats comme éléments d'expansion. La figure 3(a) montre un segment racleur 30 dans l'état de charge faible, c'est-à-dire dans l'état de température basse, et la figure 3(b) montre le segment racleur 30 dans l' état de charge élevée, c'est-à-dire dans l' état de température élevée. Comme montré en figure 3, le segment racleur 30 de la présente invention comprend un corps principal 31 de segment racleur et des éléments d'expansion plats 40. Les éléments d' expansion plats 40 comprennent un élément d' expansion principal 41 et un élément d'expansion secondaire 42 fait d'un alliage à mémoire de forme. Dans le segment de la présente invention, comme décrit ci-dessus, les éléments d'expansion ne sont pas limités à des éléments d' expansion hélicoïdaux, mais, comme montré en figure 3, les mêmes avantages que dans le segment montré en figure 1 sont disponibles en utilisant deux éléments d' expansion plats superposés et en utilisant l'un des éléments d'expansion plats comme élément d'expansion principal S1 et l'autre comme élément d'expansion secondaire 52 en alliage à mémoire de forme. Même dans ce cas, comme dans le premier mode de réalisation mentionné, il est possible de fabriquer aussi l'élément d'expansion principal 51 en alliage à mémoire de forme, pour obtenir les mêmes effets que dans le premier mode de réalisation. Les pièces individuelles composant le segment de piston de la présente invention vont maintenant être décrites. Le segment de piston de la présente invention n'est pas limité aux segments racleurs décrits dans les premier et deuxième modes de réalisation susmentionnés, mais n'importe quel segment utilisant des ressorts d'expansion peut être employé, et à part le segment racleur, un segment d'étanchéité est aussi adaptable. Le ressort d'expansion dans le segment de la présente invention comprend un élément d'expansion principal et un élément d' expansion secondaire coopérant avec celui-ci. L'élément d' expansion principal composant le ressort d'expansion de la présente invention n'est pas particulièrement limité, mais un élément d' expansion connu conventionnellement est applicable. Un élément d'expansion hélicoïdal ou un élément d' expansion plat est applicable. Pour la force de pression de ce dernier, toutefois, il est nécessaire d'établir la relation suivante avec l'élément d'expansion secondaire, comme décrit plus haut. I1 peut être fait de n'importe lequel des matériaux (alliage à mémoire de forme et bimétal) prévu pour l'élément d'expansion secondaire. Pour ce qui est de l'élément d' expansion secondaire placé en coopération avec l'élément d' expansion principal susmentionné, par contre, il est nécessaire d'utiliser un élément présentant un plus grand changement dans la direction diamétrale provoqué par un changement de température que l'élément d'expansion principal, c'est-à-dire un matériau dont la longueur périphérique augmente dans l'état de température élevée par rapport à la longueur dans l'état de température basse. Pour ce matériau, un alliage à mémoire de forme est préférable. Plus précisément, un alliage Ni-Ti ou un alliage Ni-Ti-Cu est applicable. Dans ce cas, lorsque l'on souhaite établir une grande variation dans la direction diamétrale entre l'état de température basse et l'état de température élevée, il est recommandable d'utiliser un alliage Ni-Ti-Cu et d'établir la température de transformation dans une plage allant de 70 à 100 C, cette valeur dépendant des circonstances d'utilisation du moteur à combustion interne. Un élément d'expansion secondaire ayant une forme hélicoïdale ou une forme d'onde peut être utilisé de telle manière que la surface de connexion du bimétal fait en superposant deux matériaux ay ant des coefficients de dilatation thermique différents s'oriente selon la direction radiale du segment. Selon le segment de piston de la présente invention, comme décrit ci dessus, en composant le ressort d' expansion de deux sortes différentes d'éléments d'expansion, il est possible de faire en sorte que l'un des éléments d' expansion (élément d'expansion principal) serve à exercer le méme effet qu'un ressort d'expansion conventionnel, et que l'autre (élément d'expansion secondaire) ait pour fonction de faire varier la force de pression de l'élément d' expansion principal jouant le même rôle qu'un ressort d' expansion conventionnel en utilisant l'autre élément comme élément provoquant un changement dans la direction diamétrale avec la température. En conséquence, il est possible d'imprimer la tension de segment racleur la mieux adaptée en réponse à l'état de charge du moteur à combustion interne pour le segment racleur dans son ensemble. En fabriquant le ressort d' expansion à partir de deux sortes d'éléments d'expansion hélicoïdaux, l'un des éléments d'expansion hélicoidaux peut jouer le rôle d'un axe de connexion conventionnel. En conséquence, l' axe de connexion utilisé conventionnellement n'est plus nécessaire, et il est possible d'éliminer l'opération pénible de la fixation, et d' assembler automatiquement les éléments d'expansion hélicoïdaux dans la gorge de segment de piston. REVENDICATIONS 1. Segment de piston (10) comprenant un corps principal (11) de segment, et un ressort d' expansion hélicoïdal (20) placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, caractérisé en ce que ledit ressort d'expansion hélicoïdal comprend deux éléments d'expansion hélicoïdaux (21, 22), l'un de ces éléments d'expansion hélicoïdaux étant logé dans un espace (23) prévu dans une spirale de l'autre élément d'expansion hélicoïdal. 2. Segment de piston (10) comprenant un corps principal de segment, et un ressort d'expansion placé sur la périphérie intérieure du corps principal de segment, ledit ressort d'expansion comprenant un élément d' expansion principal (21) et un élément d'expansion secondaire (22) coopérant avec l' élément d' expansion principal, un segment étant formé de telle manière que la force de pression dans une direction d'expansion diamétrale au segment du ressort d'expansion dans son ensemble imposée par l'élément d'expansion principal et l' élément d' expansion secondaire est plus grande dans un état de température élevée que dans un état de température basse. 3. Segment de piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que à la fois l'élément d'expansion principal et l'élément d'expansion secondaire sont des éléments d' expansion hélicoidaux, et en ce que leur agencement est tel que l'un des éléments d'expansion hélicoidaux est logé dans un espace prévu dans une spirale de l'autre élément d'expansion hélicoidal. 4. Segment de piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que à la fois l' élément d' expansion principal (41) et l'élément d' expansion secondaire (42) sont des éléments d'expansion plats placés sur un axe. 5. Segment de piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que au moins l'un des deux éléments d' expansion, principal et secondaire, est fait d'un alliage à mémoire de forme ou d'un bimétal dont la tension varie avec la