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BREVET D'INVENTION.
"Perfectionnements apportés aux pistons* notamment à ceux pour moteurs à combustion interne".
L'invention est relative aux pistons ; et elle con- oerne plus particulièrement* parce que c'est en leur cas que son application semble devoir offrir le plus d'intérêt, Mais non exclusivement,parmi ces organes, ceux pour moteur., combustion interne.
Elle a pour but, surtout, de rendre tels, lesdits organes, qu'ils répondent mieux que jusque présent aux divers desiderata de la pratique,
Elle consiste, principalement, à constituer les or- ganes du genre en question en solidarisant directement un fond approprié avec un élément portant 1 taxe de pied de bielle,,, ces deux pièces. lorsque assemblées, maintenant en place une jupe entourant au moins en partie, le susdit élément,
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Elle consiste, mise à part cette disposition prin- cipale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent le préférence en mené temps et dont il sera plus explicitement par- lé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication, ainsi que certains modes de réalisation, desdites dis- positions; et elle vise plus particulièrement encore, et ce à ti- tre de produits industriels nouveaux, les pistons du genre en ques- tion comportant application desdites dispositions, les éléments spéciaux propres à leur établissement, ainsi que les ensembles fixes ou mobiles, notamment les moteurs à combustion interne, comportant de tels pistons.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, don- nés surtout à titre d'indication.
La fig. 1, de ce dessin, montre, en coupe axiale un piston pour moteur à combustion interne établi conformément un mode de réalisation de l'invention.
Les fig,, 2,3 et 4, enfin, montrent, la première sem- blablement à la fig. 1, et les deux autres en coupe selon III-III et IV-IV fig.2, un piston pour moteur à combustion interne, établi conformément à un second mode de réalisation de l'invention,
Selon l'invention, et plus particulièrement selon ce- lui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réa- lisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant d'établir un piston, pour en munir, par exemple, un moteur à combustion interne, on sty prend comme suit, ou de façon analogue.
On constitue ledit piston en assemblant au moins trois parties correspondant, la première au fond 1 dudit piston* la deuxième à au moins partie de sa jupe 2, et la troisième à un élément 3 portant l'axe de pied de
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bielle et propre à être inséré dans la susdite jupe.
Et on agence de manière telle, les susdites parties* que le fond 1 et l'élément 3 se vissent l'un sur l'autre en em- prisonnant en place la jupe 2.
A cet effet, par exemple: on constitue le fond 1 de toute façon appropriée en lui faisant comporter un rebord 4 dirigé vers le bas et présentant par exemple , une épaisseur de 4 ou 5 mm. pour un piston de 85 mm d'alésage; on donne à la face externe du rebord 4 une forme telle qu'elle puisse porter des segments, par exemple jouer le rôle du fond d'une gorge propre à recevoir un jeu de segments 5, de préférence inextensibles c'est-à-dire non fondus; on munit la face interne du rebord 4, d'un taraudage 6, s'étendant sur une hauteur de, par exemple 20 mm.; on constitue l'élément 3, de préférence ainsi qu'il sera indiqué plus loin, de façon à obtenir une pièce cylindrique creuse portant transversalement en son intérieur l'axe de pied de bielle 7;
on fait comporter à cette pièce un prolongement supérieur tubulaire 8, d'épaisseur pouvant être égale à celle du rebord 4, de diamètre extérieur plus petit que celui de ladite pièce et se raccordant avec cette dernière par une tranche annulaire 9 de par exemple 5 mm. de largeur; on munit extérieurement ce prolongement 8 d'un filetage propre à se visser dans le taraudage 6, le tout étant dimensionné de telle sorte que, lorsque le prolongement 8 est vissé en place dans l'intérieur du rebord 4, il subsiste, entre la tranche in- férieure dudit rebord et la tranche annulaire 9, une distance suffisante (par exemple 20 mm.) pour que puisse s'y trouver in- sérée une nervure 10 que l'on aura fait comporter intérieurement à la jupe 2 ;
enfin, on donne, par ailleurs, à cette jupe une forme cy-
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lindrique telle que l'élément 3 puisse s'y insérer sans jeu, que sa tranche supérieure puisse, après assemblage venfer-. mer vers le bas la gorge prévue pour les segments 5 et, enfin, qu'elle porte autant de ségments usuels 11 qu'il sera jugé né- cessaire.
On pourra, bien entendu, soit donner à la jupe 2 une forme de cylindre complet 'fig. 2) , soit l'échancrer ainsi que représenté fig. 2 à 4 afin de ne la conserver que dans les zones du piston disposées de part et d'autre de l'axe de pied de bielle.
Selon cette dernière réalisation, on constituera ainsi deux languettes ou patins de frottement 12 et il sera alors possible d'échancrer semblablement l'élément 3 ce qui permettra de gagner du poids.
Enfin, si lton désire ménager sous le fond du pis- ton une chambre fermée afin de former matelas thermique, on peut prévoir une cloison 13 que l'on établit, par exemple, ou bien (fig.I) en lui faisant comporter des rebords 14, de préférence amincis, susceptibles d'être serrés entre la tranche supérieure du prolongement 8 et une nervure annu- laire 15 que l'on fait porter au rebord 4, éventuellement avec interposition d'au moins un joint approprié 16, par exemple métallo plastique, ladite cloison 13 s'insérant avantageusement dans l'orifice supérieur du prolongement 8, ou bien (fig.
3 et 4), en lui donnant la forme d'une ouvet te dont les bords soient repoussés, au serrage, par la tranche supérieure du prolongement 8 et qui vienneprendre appui, par une zone annulaire 17 de son fond, contre l'envers du fond de piston 1.
Bien que l'élément 3 puisse être établi de toute manière appropriée, on le constitue avantageusement, ainsi qu'il a déjà été proposé de le faire,en deux parties identiques ob-
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tenues par exemple par matriçage et comportant chacune, d'une part une cloison hémicylindrique de 2 ou 3 mm, d'épaisseur, et d'autre part une saillie 18 portée par ladite cloison, les deux saillies 18 s'enfilant toutes deux dans une même douille 19 propre à constituer la portée de l'axe de pied de bielle,
Ces deux parties identiques sont de préférence assem- blées l'une à l'autre avant mise en place dans la jupe 2, ce pourquoi, par exemple, on a recours à un nombre approprié de points de soudure 20 reliant les bords des susdites cloisons hé- micylindriques.
Si l'on ne dispose pas de points de soudure vers le haut de l'élément 3, le prolongement 9 dudit élément possédera une certaine élasticité dans le sens radial ce qui facilitera le jeu des dilatations
Cet effet d'élasticité pourra, si on le juge utile, être accru en prévoyant, de place en place, dans le susdit pro- longement 9, des fentes telles que celles 21 représentées en pointillé sur la fig, 1.
Il y a d'ailleurs lieu de noter que l'effet perturba- teur des dilatations pourra être considérablement diminué si l'on choisit, pour constituer les divers éléments du piston, des métaux possédant des coefficients de dilatation très voisins$
C'est ainsi que le fond 1 pourra être fait en acier spécial résistant bien aux hautes températures, surtout s'il s'agit d'un moteur à combustion interne à injection dont l'in- jecteur dirige son jet sur le fond du piston.
De même la jupe 2 pourra être faite en bronze et l'é- lément 3 en acier.
Or, il est possible d'obtenir de tels métaux dont le coefficient de dilatation soit, pour chacun,très voisins de 0,018.
Par contre, pour des raisons de légèreté, la cloison @
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13 pourra être faite en aluminium ou autre métal léger.
En suite de quoi, après assemblage des divers éléments venant d'être décrits, on obtient, de toute façon un piston dont les principaux atantages sont les suivants: transmission directe à l'élément 3, c'est-à-dire à l'axe du pied de bielle, des efforts reçus par le fond de piston ; bonne liaison thermique entre ledit fond de piston et la jupe; passage direct des calories du fond de piston aux seg- ments 5 puisque le fond de la gorge de ces segments est consti- tué par la paroi externe du rebord 4 qui est solidaire du fond I; enfin légèreté maximum du piston pour une résistance dé- terminée.
Comme il va de soi, et comme il ressort dtailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application,non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus particulièrement été explicités ; en embrasse, au contraire, toutes les va- riantes,
Résumé .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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PATENT.
"Improvements made to pistons * especially those for internal combustion engines".
The invention relates to pistons; and it concerns more particularly * because it is in their case that its application seems to offer the most interest, but not exclusively, among these organs, those for internal combustion engine.
Its aim, above all, is to make the said organs such that they respond better than hitherto to the various desiderata of practice,
It consists, mainly, in constituting the organs of the kind in question by directly securing a suitable base with an element carrying the small end charge ,,, these two parts. when assembled, maintaining in place a skirt surrounding at least in part, the aforesaid element,
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It consists, apart from this main provision, of certain other provisions, which are preferably used in due course and which will be dealt with more explicitly below.
It relates more particularly to a certain mode of application, as well as to certain embodiments, of said provisions; and it relates more particularly still, and this as new industrial products, to the pistons of the type in question comprising application of the said provisions, the special elements specific to their establishment, as well as the fixed or mobile assemblies, in particular the engines. internal combustion, comprising such pistons.
And it can, in any event, be clearly understood with the aid of the additional description which follows, as well as the appended drawing, which supplement and drawing are, of course, given above all by way of indication.
Fig. 1 of this drawing shows, in axial section, a piston for an internal combustion engine established in accordance with an embodiment of the invention.
Finally, figs, 2, 3 and 4 show the first, similar to fig. 1, and the other two in section according to III-III and IV-IV fig. 2, a piston for an internal combustion engine, established in accordance with a second embodiment of the invention,
According to the invention, and more particularly according to its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that preference should be given, proposing to establish a piston, to provide it, for example, an internal combustion engine, one sty takes as follows, or analogously.
Said piston is formed by assembling at least three corresponding parts, the first to the bottom 1 of said piston * the second to at least part of its skirt 2, and the third to an element 3 carrying the foot axis of
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connecting rod and suitable for being inserted into the aforesaid skirt.
And the aforementioned parts * are arranged in such a way that the bottom 1 and the element 3 are screwed onto one another, locking the skirt 2 in place.
For this purpose, for example: the bottom 1 is formed in any suitable way by making it include a rim 4 directed downwards and having, for example, a thickness of 4 or 5 mm. for an 85 mm bore piston; the outer face of the rim 4 is given a shape such that it can carry segments, for example playing the role of the bottom of a groove suitable for receiving a set of segments 5, preferably inextensible, that is to say not melted; the internal face of the rim 4 is provided with a thread 6, extending over a height of, for example 20 mm .; the element 3 is formed, preferably as will be indicated later, so as to obtain a hollow cylindrical part carrying transversely in its interior the connecting rod end axis 7;
this part is made to include an upper tubular extension 8, of thickness which may be equal to that of the rim 4, of an outer diameter smaller than that of said part and connecting with the latter by an annular edge 9 of for example 5 mm . of width; this extension 8 is provided on the outside with a thread suitable for screwing into the internal thread 6, the whole being dimensioned so that, when the extension 8 is screwed in place in the inside of the rim 4, it remains between the edge at the bottom of said flange and the annular edge 9, a sufficient distance (for example 20 mm.) so that a rib 10 can be inserted therein which will have been made to include inside the skirt 2;
finally, we give, moreover, to this skirt a cy-
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lindrique such that the element 3 can be inserted without play, that its upper edge can, after assembly venfer-. sea down the groove provided for the segments 5 and, finally, that it carries as many usual segments 11 as will be deemed necessary.
We can, of course, either give the skirt 2 the shape of a complete cylinder 'fig. 2), or cut it out as shown in fig. 2 to 4 in order to keep it only in the areas of the piston arranged on either side of the small end pin.
According to this latter embodiment, two friction tongues or pads 12 will thus be formed and it will then be possible to similarly indent element 3 which will allow weight to be saved.
Finally, if lton wishes to provide a closed chamber under the bottom of the piston in order to form a thermal mattress, a partition 13 can be provided which is established, for example, or else (fig.I) by making it comprise rims 14, preferably thinned, capable of being clamped between the upper edge of the extension 8 and an annular rib 15 which is made to bear on the rim 4, optionally with the interposition of at least one suitable seal 16, for example metal plastic, said partition 13 being advantageously inserted into the upper opening of the extension 8, or else (fig.
3 and 4), by giving it the shape of an opening whose edges are pushed back, when tightening, by the upper edge of the extension 8 and which comes to bear, by an annular zone 17 of its bottom, against the back of the piston base 1.
Although the element 3 can be established in any suitable manner, it is advantageously constituted, as has already been proposed to do, in two identical parts ob-
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held for example by stamping and each comprising, on the one hand a semi-cylindrical partition 2 or 3 mm thick, and on the other hand a projection 18 carried by said partition, the two projections 18 both threading into a same sleeve 19 suitable for constituting the bearing surface of the small end axis,
These two identical parts are preferably assembled to one another before being placed in the skirt 2, which is why, for example, an appropriate number of weld points 20 connecting the edges of the aforesaid partitions is used. hemi-cylindrical.
If there are no welding points towards the top of the element 3, the extension 9 of said element will have a certain elasticity in the radial direction which will facilitate the play of expansions.
This elasticity effect may, if it is deemed useful, be increased by providing, from place to place, in the aforesaid extension 9, slits such as those 21 shown in dotted lines in FIG. 1.
It should also be noted that the disturbing effect of the expansions may be considerably reduced if one chooses, to constitute the various elements of the piston, metals having very similar expansion coefficients $
This is how the base 1 can be made of special steel which is resistant to high temperatures, especially if it is an internal combustion engine with injection, the injector of which directs its jet on the base of the piston. .
Likewise, the skirt 2 could be made of bronze and the element 3 of steel.
Now, it is possible to obtain such metals whose coefficient of expansion is, for each, very close to 0.018.
On the other hand, for reasons of lightness, the partition @
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13 may be made of aluminum or other light metal.
As a result, after assembly of the various elements just described, we obtain, in any case a piston whose main advantages are as follows: direct transmission to element 3, that is to say to the axis of the connecting rod, the forces received by the piston bottom; good thermal connection between said piston bottom and the skirt; direct passage of the calories from the piston base to the segments 5 since the bottom of the groove of these segments is formed by the outer wall of the flange 4 which is integral with the base I; finally maximum lightness of the piston for a determined resistance.
As goes without saying, and as is already apparent from the foregoing, the invention is in no way limited to that of its modes of application, nor to those of the embodiments of its various parts having more particularly been made explicit; embraces, on the contrary, all the variants,
Summary .
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