Piston, notamment pour moteur à combustion interne. L'invention a pour objet un piston, no tamment pour moteur à -combustion interne, ce piston étant earaetérisé en ee qu'il eom- porte, dans au moins un élément tubulaire constituant au moins partie de la jupe du piston, un élément interne y inséré portant une traverse constituant l'axe du pied de bielle.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de l'ob jet de l'invention.
Les fig. 1 et 2 montrent, respectivement en coupe axiale selon un plan perpendiculaire à l'axe du pied de bielle, et en coupe axiale selon un plan passant par ledit axe, un pis ton pour moteur à combustion interne cons tituant la. première forme d'exéoution, et La fi-. 3 montre, semblablement à la fi-. 2, un autre piston analogue, constituant la deuxième forme -d'exécution.
Les deux différents pistons représentés au dessin, faits de préférence -en un métal ré sistant, par exemple en acier, comportent cha- cun un élément tubulaire constituant au moins partie -de la jupe -du piston. Cet élé ment tubulaire unique a est de caractéris tiques telles qu'il correspond, ou bien à la to talité -de la jupe (fig. 1 et 2), ou bien à la partie -de la jupe allant -du fond à un niveau inférieur à celui !de l'axe de pied & bielle (fig. 3).
Dans d'autres formes d'exécution, cet élément tubulaire pourrait correspondre à la partie de la jupe allant de la base à un niveau .supérieur à celui -de l'axe -de pied -de bielle, ou bien seulement à la partie de la jupe avoisinant l'axe de pied de bielle.
Dans les formes d'exécution représentées, l'élément a est pourvu des gorges usuelles de vant recevoir les segments d'étanchéité.
Un second élément b (par exemple égale ment en acier), porte une traverse constituant l'axe du pied -de bielle, cet élément affectant avantageusement la forme d'un tronçon -de tube cylindrique portant intérieurement la susdite traverse et comportant, dans le cas où l'élément tubulaire a ne constitue que partie de la jupe -du piston (fig. 3), un prolongement cylindrique c constituant le reste de ladite jupe.
Dans tous les .cas, ledit élément b est éta bli de façon telle qu'il puisse venir s'insérer, à l'endroit approprié, dans l'élément tubu laire a en y pénétrant au moins partiellement et être solidarisé avec lui.
A cet effet, les deux éléments<I>a et b</I> peuvent être agencés de manière telle qu'il soit possible, ou bien -de les emmancher à force l'un dans l'autre, ce pourquoi ils com portent, bien entendu,,des surfaces de contact cylindriques correspondantes, la solidarisa- tion pouvant alors être complétée par tous moyens appropriés, tels que -des boulons, ou bien, ainsi qu'il sera indiqué plus loin, en se référant aux fi-. 1 et 2, ou bien de les visser l'un dans l'autre (fig. 3).
L'élément interne b peut être établi, par exemple, par estampage et en ayant alors re cours à toutes matrices appropriées, ,servant à la confection -de -deux pièces gel, b2 telles que, lorsque juxtaposées, leur ensemble constitue un organe correspondant aux parois laté rales -de l'élément b.
Ces pièces. ont une forme telle qu'elles constituent chacune sensiblement la moitié desdites parois latérales supposées coupées par un plan diamétral perpendiculaire à l'axe du pied de bielle que doit porter l'élé ment b.
L'une au moins des susdites pièces com porte intérieurement, à un endroit approprié, une saillie propre, soit à constituer nu moins partie -de l'axe de pied @de bielle; ou mieux, à servir de support à un manchon constituant ledit axe.
Ainsi,,dans la forme,d'exécution ,des fig. 1 et 2, chacune des pièces gel, b2 <I>est</I> munie d'une saillie creuse b", b2 , lesdites saillies étant faites telles que, lorsque les pièces V, b= sont juxtaposées, elles viennent se disposer bout à bout, pour constituer, après montage, une tra verse sur laquelle -on a enfilé, avant juxtapo sition -des susdites pièces,
un tube d propre à constituer l'axe du pied de bielle. Dans la forme d'exécution de la fig. 3; chacune .des pièces P, b= est munie d'une sorte de douille b" b"' ,:dont la seconde est enfilée dans au moins partie de la première qui est usinée avant assemblage et constitue, après assem blage, l'axe du pied de bielle.
Les .deux pièces b1, b' sont assemblées soit en les soudant électriquement l'une à l'autre par rapprochement, soit, et mieux, en emmân- chant à force, -éventuellement après mise en place du pied de bielle, ou bien les saillies blo, bZO ,dans le tube d, ou bien la douille b" dans la douille b1 .
De préférence, dans le -cas .où l'élément b comporte une partie c -débordant hors de l'élé ment a, et lorsque la solidarisation des deux pièces b1, b2 est seulement assurée par un em- manchement à force du genre de ceux venant d'être indiqués, on prévoit une sorte de frette c' (fig. 3) propre à maintenir appliquées les unes contre les autres les faces de contact ,des pièces b1,
b2 dans la partie -débordante de ces derniers; cette frette pourra, par exemple, être vissée et être .disposée au voisinage de l'extrémité libre de ladite partie débordante.
En -ce qui concerne le fond e du piston, celui-ci peut, bien entendu, être établi de toute manière appropriée; il peut, par exem ple, être solidaire -de l'élément a.
Cependant, lorsque l'on préfère rapporter ledit fond -et notamment dans le cas où il doit comporter un élément central e' en métal pro pre à résister aux hautes températures, on l'établit ainsi qu'il va être indiqué, étant sup posé que l'élément a constitue nu moins la partie supérieure -des parois latérales -du pis ton.
On alèse intérieurement la portion .supé rieure de l'élément a en descendant jusqu'au niveau d'une butée annulaire f que l'on mé nage dans ledit élément, cette butée étant, par exemple, placée à une distance de la face supérieure du piston égale au rayon de,ce der nier.
On établit, avantageusement en un métal léger tel que l'aluminium, un fond propre à être inséré .dans l'alésage ainsi réalisé, de préférence avec un jeu trop faible pour per mettre la libre dilatation dudit fond, cela afin d'assurer un bon contact entre ledit alésage et les parois latérales du fond e, donc un bon passage des calories à travers les surfaces de contaet.
Avantageusement même, lesdites surfaces sont. recouvertes d'une couche de métal très bon conducteur de la chaleur, tel que le cuivre ou même l'argent.
On donne, par exemple, à ce fond., une forme intérieure en ogive, afin que son épais seur croisse du centre à la périphérie pour fa ciliter l'écoulement -des calories.
Un joint approprié g est disposé entre la base du fond e et la butée f.
Un autre joint est disposé entre un re bord h ménagé à la périphérie de la partie supérieure du fond et la tranche supérieure de l'élément a, joint qui -est constitué, soit par un élément annulaire i (fig. 1 et 2) tel qu'une plaque -de -cuivre rouge, soit simple ment en adaptant l'une à l'autre, par exemple par rodage, les faces :de contact -du rebord <I>la</I> et de la susdite tranche supérieure, faces auxquelles on donne alors avantageusement une forme tronconique (fig. 3).
Dans les pistons représentés, le fond e est fixé en place au moyen d'une tige file tée j prenant appui, d'une part, par son ex trémité supérieure, sur le fond du piston, de préférence en son centre et, d'autre part, par son extrémité inférieure, par l'intermédiaire d'un élément transversal k, sur des saillies appropriées (constituées, par exemple par la susdite butée anulaire f portée intérieurement par l'élément a).
Ce genre -de fixation ,du fond est particu lièrement avantageux -dans le cas où le fond du piston doit comporter, en son centre, un élément e' tel que celui dont il a. été question plus haut.
L'élément e1 est pourvu d'une embase ap propriée rentrant dans un orifice central cor respondant du fond e -et d'un trou borgne taraudé, dans lequel est vissée la tige filetée 1, cette :dernière et son élément transversal k ayant, par exemple, été mis en place par l'ouverture supérieure -de l'élément a avant que le fond soit introduit dans son logement.
Il en résulte; en définitive, que l'écoulement des !calories reçues par l'élément le' se fait très facilement à travers la masse du fond e, lequel est en métal bon .conducteur de la chaleur, puis à travers les larges surfaces -de contact du fond et de l'élément a.
Quel que soit le genre de fixation .du fond que l'on adopte, on pourra l'utiliser égale ment pour immobiliser -en place l'élément b, surtout dans le cas où ce dernier aura été emmanché à foreedans l'élément a.
Ainsi qu'on le voit en fig. 3, l'élément b est agencé de manière qu'il vienne prendre appui, par sa tranche supérieure, contre la face inférieure de la susdite butée annulaire f, ladite tranche supérieure comportant un re bord annulaire sous lequel, une fois l'élément b mis en place, viennent s'appuyer les extré mités -de l'élément transversal k, :
ce grâce à quoi le système,de serrage venant ld'être ldé- crit maintient assemblés l'élément e', le fond e, l'élément<I>a.</I> -et l'élément<I>b.</I>
Les principaux avantages -.des pistons re présentés et décrits, la grande robustesse de l'axe -du pied de bielle et la grande surface @de -contact du pied de bielle sur ledit axe, ce qui .rendra ces pistons particulièrement aptes à résister aux très fortes pressions s'exerçant notamment -sur les pistons moteurs de certains moteurs à combustion interne.
Il est évident qu'on pourrait prévoir, au lieu -d'un seul élément tubulaire a, plusieurs de ces éléments tubulaires qui seraient alors disposés à -des niveaux différents.
Piston, especially for internal combustion engine. The subject of the invention is a piston, in particular for an internal combustion engine, this piston being earaeterized in that it eom- carries, in at least one tubular element constituting at least part of the skirt of the piston, an internal element. inserted therein carrying a cross member constituting the axis of the small end.
The appended drawing represents, by way of examples, two embodiments of the object of the invention.
Figs. 1 and 2 show, respectively in axial section along a plane perpendicular to the axis of the connecting rod small end, and in axial section along a plane passing through said axis, a bottom for an internal combustion engine constituting the. first form of execution, and The fi-. 3 shows, similarly to fi-. 2, another similar piston, constituting the second form -d'execution.
The two different pistons shown in the drawing, preferably made of a strong metal, for example steel, each comprise a tubular element constituting at least part of the skirt of the piston. This unique tubular element has characteristics such that it corresponds either to the whole of the skirt (fig. 1 and 2), or to the part of the skirt going from the bottom to a level. lower than that of the foot pin & connecting rod (fig. 3).
In other embodiments, this tubular element could correspond to the part of the skirt going from the base to a level .superior to that of the axis of the connecting rod end, or else only to the part of the skirt bordering on the connecting rod axis.
In the embodiments shown, the element a is provided with the usual grooves for receiving the sealing segments.
A second element b (for example also made of steel) carries a cross member constituting the axis of the connecting rod end, this element advantageously having the shape of a section of a cylindrical tube carrying the aforesaid cross member internally and comprising, in the case where the tubular element a constitutes only part of the skirt -du piston (fig. 3), a cylindrical extension c constituting the remainder of said skirt.
In all cases, said element b is established in such a way that it can be inserted, at the appropriate location, into the tubular element a by at least partially penetrating therein and be secured to it.
For this purpose, the two elements <I> a and b </I> can be arranged in such a way that it is possible, or else - to force them into each other, which is why they include , of course ,, corresponding cylindrical contact surfaces, the securing can then be completed by any appropriate means, such as bolts, or, as will be indicated below, with reference to fi-. 1 and 2, or screw them together (fig. 3).
The internal element b can be established, for example, by stamping and then having recourse to all appropriate dies, serving for the making of -two gel parts, b2 such that, when juxtaposed, their whole constitutes a corresponding organ to the side walls of the element b.
These parts. have a shape such that they each constitute substantially half of said side walls assumed to be cut by a diametral plane perpendicular to the axis of the small end to be carried by the element b.
At least one of the aforesaid parts com carries internally, at a suitable location, a proper projection, or to constitute a bare part -of the connecting rod end axis; or better, to serve as a support for a sleeve constituting said axis.
Thus, in the form of execution of Figs. 1 and 2, each of the gel parts, b2 <I> is </I> provided with a hollow projection b ", b2, said projections being made such that, when the parts V, b = are juxtaposed, they come to be arranged end to end, to constitute, after assembly, a slider on which -on has been threaded, before juxtaposing -of the aforesaid parts,
a tube d suitable for constituting the axis of the small end. In the embodiment of FIG. 3; each of the parts P, b = is provided with a kind of bush b "b" ',: the second of which is threaded into at least part of the first which is machined before assembly and constitutes, after assembly, the axis of the small end.
The .two parts b1, b 'are assembled either by electrically welding them to each other by bringing them together, or, and better, by force-fitting,-possibly after installation of the small end, or else the projections blo, bZO, in the tube d, or the sleeve b "in the sleeve b1.
Preferably, in the case where the element b comprises a part c-overflowing outside the element a, and when the securing of the two parts b1, b2 is only ensured by a press-fit of the type of those just indicated, there is provided a sort of hoop c '(fig. 3) suitable for keeping the contact faces applied against each other, parts b1,
b2 in the overflowing part of the latter; this band could, for example, be screwed on and be disposed in the vicinity of the free end of said projecting part.
As regards the bottom e of the piston, the latter can, of course, be established in any suitable manner; it may, for example, be integral with element a.
However, when it is preferred to report said bottom - and in particular in the case where it must include a central element e 'made of metal capable of withstanding high temperatures, it is established as will be indicated, being sup posed that the element a constitutes bare minus the upper part-of the side walls -du pis ton.
The upper portion of the element a is matted internally down to the level of an annular stop f which is moved into said element, this stop being, for example, placed at a distance from the upper face of the piston equal to the radius of, the latter.
Is established, advantageously in a light metal such as aluminum, a clean bottom to be inserted in the bore thus produced, preferably with too small a clearance to allow the free expansion of said bottom, in order to ensure a good contact between said bore and the side walls of the bottom e, therefore good passage of heat through the contaet surfaces.
Even advantageously, said surfaces are. covered with a layer of metal very good conductor of heat, such as copper or even silver.
For example, this bottom is given an internal ogive shape, so that its thickness grows from the center to the periphery to facilitate the flow of calories.
A suitable seal g is arranged between the base of the bottom e and the stop f.
Another seal is disposed between a re edge h formed at the periphery of the upper part of the bottom and the upper edge of the element a, which seal is constituted either by an annular element i (fig. 1 and 2) such a red copper plate, or simply by adapting to each other, for example by lapping, the contact faces of the rim <I> the </I> and of the aforesaid upper edge , faces which are then advantageously given a frustoconical shape (fig. 3).
In the pistons shown, the bottom e is fixed in place by means of a threaded rod j being supported, on the one hand, by its upper end, on the bottom of the piston, preferably at its center, and on the other hand, by its lower end, by means of a transverse element k, on appropriate projections (constituted, for example, by the aforesaid anular stopper f carried internally by the element a).
This kind of fixing, the bottom is particularly advantageous -in the case where the bottom of the piston must include, in its center, an element e 'such as that which it has. been question above.
The element e1 is provided with an appropriate base entering a corresponding central hole in the bottom e -and a threaded blind hole, in which the threaded rod 1 is screwed, the latter and its transverse element k having, for example, been put in place by the upper opening of the element a before the bottom is introduced into its housing.
This results; ultimately, that the flow of! calories received by the element the 'takes place very easily through the mass of the base e, which is a good heat conductor metal, then through the large contact surfaces of the background and element a.
Whatever type of fixing .du bottom which one adopts, one can also use it to immobilize -in place the element b, especially in the case where the latter will have been fitted with foreedans element a.
As seen in fig. 3, the element b is arranged so that it comes to bear, by its upper edge, against the lower face of the aforesaid annular abutment f, said upper edge comprising a re annular edge under which, once the element b put in place, come to rest the ends of the transverse element k,:
whereby the clamping system which has just been described maintains the element e ', the base e, the element <I> a. </I> and the element <I> b together. </I>
The main advantages of the pistons re presented and described, the great robustness of the axle of the connecting rod small end and the large contact surface of the connecting rod small end on said axle, which will make these pistons particularly able to resist the very high pressures exerted in particular on the engine pistons of certain internal combustion engines.
It is obvious that one could provide, instead of a single tubular element a, several of these tubular elements which would then be arranged at different levels.