Brevet FR3100583A1 — publié le 20210312

Piston pour une machine hydraulique à pistons Piston pour une machine hydraulique à pistons, comprenant un corps ayant une surface de guidage et d’étanchéité (13), le corps présentant à son extrémité distale un évidement en berceau (15) configuré pour accueillir un galet (11) cylindrique présentant un axe de révolution (B) et deux extrémités (11a), le piston comprenant en outre un élément de maintien (20) configuré pour maintenir radialement le galet (11) dans l’évidement en berceau (15), l’élément de maintien (20) comprenant une partie de retenue (21) qui est retenue dans un logement (14) ménagé dans la surface de guidage et d’étanchéité (13) pour assembler l’élément de maintien (20) sur le corps. Figure pour l’abrégé : Fig. 5. Piston pour une machine hydraulique à pistons Le présent exposé s’intéresse à un piston pour une machine hydraulique à pistons, notamment une machine hydraulique à pistons radiaux. La machine hydraulique à pistons est en particulier un moteur ou une pompe. Plus particulièrement, l’exposé s’intéresse au maintien à l’extrémité d’un piston d’un galet configuré pour rouler sur la came de la machine. On connait des pistons de machines hydrauliques comprenant un corps ayant une surface de guidage et d’étanchéité, une base et un haut, ce dernier présentant un évidement en berceau ayant une surface concave sensiblement en forme de portion de cylindre. Le piston présente également un axe formé à l’intersection de deux plans de symétrie L'évidement en berceau du haut du piston sert à recevoir un galet destiné à rouler sur la came de la machine hydraulique à pistons. Classiquement, la machine hydraulique à pistons comprend un bloc-cylindres et une came, le bloc-cylindres présentant des cylindres dans lesquels des pistons sont mobiles en va-et-vient, les cylindres pouvant être reliés à une alimentation et à un échappement de fluide. En fonctionnement d'une machine à pistons, le bloc-cylindres et la came de ce moteur sont en rotation relative autour d’un axe de rotation de la machine, et les pistons se déplacent en va-et-vient à l'intérieur des cylindres du bloc-cylindres, leurs galets précités roulant sur la came. Dans le cas d’une machine à pistons radiaux, les cylindres et les pistons sont orientés radialement par rapport à l’axe de rotation de la machine et la came présente des ondulations formant des lobes de came. Dans ce cas, la direction radiale est la direction de l’axe du piston. Un coussinet réalisé dans un ou plusieurs matériaux limitant les frottements peut être disposé contre la surface de l'évidement en berceau, c'est-à-dire contre le fond de ce dernier, pour recevoir contre lui la surface cylindrique du galet disposé dans l'évidement, et favoriser le roulement du galet sur la came ainsi que son roulement dans l’évidement en berceau. Des pistons de ce type sont connus par les demandes de brevet FR 2 899 285 et 2 899 650. Dans ces pistons connus, le galet est retenu dans l'évidement en berceau par le fait que l'évidement en berceau couvre plus de 180 degrés, de sorte que les bords de ce dernier définissent entre eux une distance qui est inférieure à la plus grande distance diamétrale du galet. Le galet ne peut donc pas s’échapper selon la direction de l’axe du piston. Par ailleurs, dans ces pistons connus, des épaulements sont usinés dans les bords de l’évidement en berceau pour former des surfaces d'arrêt pour le coussinet selon le même axe du piston. Cependant, la fabrication de tels pistons pose certaines difficultés. D’une part, elle génère des pertes de matière du fait de la nécessité de forer des perçages définissant les évidements en berceaux sur plus de 180°. D’autre part, lorsque des coussinets sont présents, la réalisation de leurs surfaces d’arrêt nécessite une étape de fabrication supplémentaire, par exemple par brochage, cette étape étant en elle-même coûteuse, fastidieuse et longue. Il existe donc un besoin d’amélioration des pistons existants, pour remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. Un mode de réalisation concerne un piston pour une machine hydraulique à pistons, comprenant un corps ayant une surface de guidage et d’étanchéité, le corps présentant à son extrémité distale un évidement en berceau configuré pour accueillir un galet cylindrique présentant un axe de révolution et deux extrémités, le piston comprenant en outre un élément de maintien configuré pour maintenir le galet dans l’évidement en berceau selon la direction de va-et-vient du piston, l’élément de maintien comprenant une partie de retenue qui est retenue dans un logement ménagé dans la surface de guidage et d’étanchéité pour assembler l’élément de maintien sur le corps. Dans le présent exposé, l’axe du piston est l’axe formé par l’intersection des deux plans de symétrie du piston et correspond à la direction dans laquelle le piston peut coulisser, c’est-à-dire à la direction de va-et-vient du piston. Dans le cas d’une machine à pistons radiaux, cette direction correspond à la direction radiale. De plus, on appelle mouvement de lacet les mouvements de rotation autour de l’axe du piston. Dans le présent exposé, l’expression « en berceau » réfère à une surface concave sensiblement en forme de portion de cylindre. Ainsi, dans le piston selon le présent exposé, le galet est maintenu selon la direction de va-et-vient du piston par l’élément de maintien qui est un élément rapporté sur le corps du piston. Ce fait, l’usinage du corps du piston est grandement simplifié. De plus, l’assemblage est également simple, le galet pouvant être disposé dans l’évidement en berceau avant la finalisation de l’assemblage de l’élément de maintien sur le corps du piston. . Dans certains modes de réalisation, le piston comprend un coussinet disposé contre la surface de l'évidement en berceau et configuré pour limiter les frottements subis par le galet. Dans cette configuration, le roulement du galet sur la came est facilité, ce qui améliore les performances du piston et donc de la machine hydraulique. Dans certains modes de réalisation, l’évidement en berceau s’étend circulairement sur au plus 180 degrés. Dans le présent exposé, les valeurs numériques référant à des mesures d’angles sont exprimées en degrés. Dans cette configuration, il n’est plus nécessaire que l’évidement en berceau couvre plus de 180 degrés pour maintenir le galet. Par conséquent, la fabrication de l’évidement est simplifiée. Dans certains modes de réalisation, l’élément de maintien comprend un organe de calage anti-rotation de lacet. Dans cette configuration, l’organe de calage anti-rotation de lacet permet de prévenir tout déplacement de lacet du piston, qui pourrait faire dysfonctionner ou endommager le moteur à pistons. Dans certains modes de réalisation, l’organe de calage anti-rotation de lacet comprend un méplat externe orienté perpendiculairement à l’axe du galet. Dans cette configuration, un élément extérieur au piston peut venir restreindre les éventuels mouvements de lacet en s’appuyant sur le méplat. Dans certains modes de réalisation, l’organe de calage anti-rotation de lacet présente une protubérance interne de contact selon l’axe du galet, la protubérance étant configurée pour être en contact sur les extrémités du galet. Dans cette configuration, la protubérance de l’organe de calage permet d’améliorer la restriction d’éventuels mouvements de lacet du galet. Dans certains modes de réalisation, l’organe de calage anti-rotation de lacet comprend une échancrure en U, communiquant avec l’évidement en berceau. Dans cette configuration, un élément extérieur au piston peut venir restreindre les éventuels mouvements de lacet directement sur le galet. Dans certains modes de réalisation, l’un des éléments comprenant le corps de piston et l’élément de maintien présente un évidement de retenue radiale apte à recevoir un organe de retenue pour retenir la partie de retenue dans le logement. Dans cette configuration, l’élément de maintien peut être une pièce indépendante du piston qui est assemblé sur le corps de ce dernier. L’évidement de retenue sert alors à maintenir l’élément de maintien sur le piston. Dans certains modes de réalisation, l’organe de retenue est formé sur l’autre des éléments comprenant le piston et l’élément de maintien. Dans cette configuration, l’élément de maintien peut être une pièce indépendante du piston qui est assemblé sur le corps de ce dernier. Ceci est une possibilité pour que l’évidement de retenue serve à maintenir l’élément de maintien sur le piston. Dans certains modes de réalisation, la partie de retenue comprend une patte déformable configurée pour coopérer avec le corps du piston par clipsage. A travers cet exposé, il est entendu par « déformable » tout solide capable de s’écarter élastiquement de sa forme d’origine lorsqu’il est soumis à une contrainte de manière réversible et sans dégradation. Dans cette configuration, l’assemblage entre l’élément de maintien et le piston est fiabilisé. Dans certains modes de réalisation, le piston présente une gorge de retenue qui s’étend dans le corps du piston et se prolonge sur un tronçon de retenue dans la partie de retenue, et l’organe de retenue comprend un moyen de maintien radial disposé dans cette gorge de retenue. Dans cette configuration, l’élément de maintien est retenu radialement sur le haut de piston de façon alternative. Dans certains modes de réalisation, le piston comprend une gorge d’étanchéité qui s’étend dans le corps du piston. Dans cette configuration, l’étanchéité du piston peut être assurée. Dans certains modes de réalisation, un tronçon de gorge qui s’étend dans la partie de retenue forme une partie de la gorge d’étanchéité. Dans cette configuration, il est possible d’engager un élément d’étanchéité dans la gorge, ce qui a aussi pour effet de maintenir l’élément de maintien sur le piston. Dans certains modes de réalisation, l’élément de maintien est monobloc. Dans cette configuration, la fabrication de l’élément de maintien est simplifiée, et est prévue indépendamment de la fabrication du piston. Dans certains modes de réalisation, l’élément de maintien est composé d’au moins deux parties. Dans cette configuration, l’assemblage de l’élément de maintien sur le piston est simplifié. Dans certains modes de réalisation, l’élément de maintien comprend deux parties identiques. Dans cette configuration, la réalisation de l’élément de maintien est simplifiée. La figure 1 représente un haut de piston selon un premier mode de réalisation. La figure 2 représente un élément de maintien configuré pour coopérer avec un haut de piston selon le premier mode de réalisation. La figure 3 représente un haut de piston selon un second mode de réalisation, dans lequel un galet est inséré. La figure 4A représente un élément de maintien configuré pour coopérer avec un haut de piston selon le second mode de réalisation. La figure 4B représente une vue en coupe d’un piston selon le second mode de réalisation, le piston comprenant un galet inséré dans l’évidement en berceau. La figure 5 représente un piston selon un troisième mode de réalisation. La figure 6 représente l’une des deux parties identiques d’un élément de maintien selon le troisième mode de réalisation. La figure 7 représente un haut de piston selon un quatrième mode de réalisation. La figure 8 représente un élément de maintien selon le quatrième mode de réalisation. La figure 9 représente un haut de piston selon un cinquième mode de réalisation. La figure 10 représente un élément de maintien selon le cinquième mode de réalisation. La figure 11 représente un haut de piston selon un sixième mode de réalisation. La figure 12 représente un élément de maintien selon le sixième mode de réalisation. La figure 13 représente un élément de maintien comprenant un méplat externe. La figure 14 représente un élément de maintien comprenant une échancrure en U. La figure 15 représente un élément de maintien comprenant des protubérances internes. La figure 16 représente un haut de piston selon un septième mode de réalisation. La figure 17 représente un élément de maintien configuré pour coopérer avec un haut de piston selon le septième mode de réalisation. Piston pour une machine hydraulique à pistons, comprenant un corps ayant une surface de guidage et d’étanchéité (13), le corps présentant à son extrémité distale un évidement en berceau (15) configuré pour accueillir un galet (11) cylindrique présentant un axe de révolution (B) et deux extrémités (11a), le piston comprenant en outre un élément de maintien (20) configuré pour maintenir le galet (11) dans l’évidement en berceau (15) selon la direction de va-et-vient du piston, l’élément de maintien (20) comprenant une partie de retenue (21) qui est retenue dans un logement (14) ménagé dans la surface de guidage et d’étanchéité (13) pour assembler l’élément de maintien (20) sur le corps. Piston selon la revendication 1, comprenant un coussinet (16) disposé contre la surface de l'évidement en berceau (15) et configuré pour limiter les frottements subis par le galet (11). Piston selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’évidement en berceau (15) s’étend circulairement sur au plus 180 degrés. Piston selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l’élément de maintien (20) comprend un organe de calage anti-rotation de lacet (22). Piston selon la revendication 4 dans lequel l’organe de calage anti-rotation de lacet (22) comprend un méplat externe (22b) orienté perpendiculairement à l’axe du galet. Piston selon l’une des revendications 4 ou 5 dans lequel l’organe de calage anti-rotation de lacet (22) présente une protubérance (22d) interne de contact selon l’axe du galet, la protubérance (22d) étant configurée pour être en contact sur les extrémités (11a) du galet (11). Piston selon la revendication 4 dans lequel l’organe de calage anti-rotation de lacet (22) comprend une échancrure (22c) en U, communiquant avec l’évidement en berceau (15). Piston selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’un des éléments comprenant le corps du piston et l’élément de maintien (20) présente un évidement de retenue radiale (14a) apte à recevoir un organe de retenue (24) pour retenir la partie de retenue dans le logement (14). Piston selon la revendication 8, dans lequel l’organe de retenue (24) est formé sur l’autre des éléments comprenant le corps du piston et l’élément de maintien (20). Piston selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel la partie de retenue (21) comprend une patte déformable configurée pour coopérer avec le corps du piston par clipsage. Piston selon l’une des revendications 1 à 10, présentant une gorge de retenue (18) qui s’étend dans le corps du piston et se prolonge sur un tronçon de retenue (18’) dans la partie de retenue (21), l’organe de retenue (324) étant disposé dans cette gorge de retenue (18). Piston selon l’une des revendications 1 à 11, comprenant une gorge d’étanchéité (17) qui s’étend dans le corps du piston. Piston selon la revendication 12, dans lequel un tronçon de gorge (17’) qui s’étend dans la partie de retenue (21) forme une partie de la gorge d’étanchéité (17). Piston selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel l’élément de maintien (20) est monobloc. Piston selon l’une des revendications 1 à 13, dans lequel l’élément de maintien (20) est composé d’au moins deux parties. Piston selon la revendication 15, dans lequel l’élément de maintien (20) comprend deux parties identiques.