FR2523215A1 - PISTON RING - Google Patents

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FR2523215A1
FR2523215A1 FR8304011A FR8304011A FR2523215A1 FR 2523215 A1 FR2523215 A1 FR 2523215A1 FR 8304011 A FR8304011 A FR 8304011A FR 8304011 A FR8304011 A FR 8304011A FR 2523215 A1 FR2523215 A1 FR 2523215A1
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FR
France
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piston ring
peripheral surface
piston
strip
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FR8304011A
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Dean S Bunce
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Dana Inc
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Dana Inc
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/26Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction characterised by the use of particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F5/00Piston rings, e.g. associated with piston crown
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/12Details
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN SEGMENT FENDU DE PISTON A REVETEMENT RESISTANT A L'USURE. LA BANDE 38 DE REVETEMENT RESISTANT A L'USURE EST LOGEE DANS UNE GORGE MENAGEE DANS LA SURFACE PERIPHERIQUE EXTERIEURE BOMBEE DU SEGMENT 20, ENTRE DEUX REBORDS 40, 42 DONT L'UN 40 EST PLUS LARGE QUE L'AUTRE 42. UN JOINT A RECOUVREMENT EST FORME PAR USINAGE DES EXTREMITES OPPOSEES DU SEGMENT 20. DOMAINE D'APPLICATION: MOTEURS A COMBUSTION INTERNE, NOTAMMENT DU TYPE DIESEL.THE INVENTION RELATES TO A SPLIT PISTON SEGMENT WITH A WEAR-RESISTANT COATING. THE WEAR-RESISTANT COATING STRIP 38 IS LOCKED IN A THROAT IN THE BENT OUTSIDE PERIPHERAL SURFACE OF THE SEGMENT 20, BETWEEN TWO FLANGES 40, 42 OF WHICH ONE 40 IS WIDER THAN THE OTHER 42. A COVERED JOINT IS SHAPED BY MACHINING THE OPPOSITE ENDS OF SEGMENT 20. FIELD OF APPLICATION: INTERNAL COMBUSTION ENGINES, ESPECIALLY OF THE DIESEL TYPE.

Description

L'invention concerne les segments de pistons, et plus particulièrement unThe invention relates to the piston rings, and more particularly to a

segment annulaire et fendu de piston portant un revêtement ou une couche résistant à l'usure sur sa surface d'appui, et un joint d'étanchéité du type à recouvrement à sa césure.  annulus segment and piston slit bearing a coating or a wear-resistant layer on its bearing surface, and a seal-type seal at its hyphenation.

On sait jusqu'à présent que des segments annu-  So far, it is known that annulled segments

laires fendus portant un revêtement d'usure sur leur  slits with a wear coating on their

couche radiale extérieure peuvent être utilisés avanta-  radial outer layer can be used

geusement comme segments supérieurs ou segments de com-  advantageously as upper segments or segments of

pression sur un piston de moteur à combustion interne à pistons alternatifs Des exemples de tels segments sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 133 739 et N' 2 266 692 Tl est également apparu souhaitable de réaliser des joints à recouvrement à la  Examples of such segments are described in U.S. Patent Nos. 3,133,739 and 2,266,692 Tl. It has also been found desirable to provide lap seals. to the

césure de segments de compression de piston afin d'amé-  breaking of piston compression rings in order to improve

liorer l'étanchéité de cette césure avec, pour résultat, une diminution des fuites des gaz de combustion Des exemples de tels types de joints d'étanchéité sont décrits  improve the sealing of this break with, as a result, a decrease in the leakage of combustion gases Examples of such types of seals are described

dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 615 902.  in U.S. Patent No. 615,902.

Cependant, il est apparu que les joints de césure du type à recouvrement proposés jusqu'à présent pour assurer une étanchéité efficace ne peuvent être utilisés avec des segments à revêtement d'usure de conception classique  However, it has become apparent that the overlap-type breakaway gaskets proposed so far to provide effective sealing can not be used with conventionally designed wear-coated segments.

sans risque d'écaillement et de détérioration du revête-  without risk of flaking and deterioration of the coating

ment d'usure dans la zone du joint pendant la fabrication du segment Il a été proposé de ne pasrevêtir la zone du joint, mais il en résulte un manque d'efficacité de  wear in the joint area during the manufacture of the segment It has been proposed not to overfill the joint area, but the result is a lack of

l'étanchéité et une détérioration du moteur.  sealing and deterioration of the engine.

L'invention a donc pour objet un segment annu-  The subject of the invention is therefore an annulled segment

laire fendu perfectionné de piston qui associe les caractéristiques avantageuses des segments de piston à revêtement d'usure aux caractéristiques perfectionnées  advanced split piston tube that combines the advantageous features of wear-coated piston rings with advanced features

d'étanchéité aux fuites des joints du type à chevauche-  leak-tightness of joints of the overlap type

ment, segment dans lequel le revêtement d'usure s'étend sur toute la circonférence de la surface d'appui dudit segment. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement 2215 limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un segment de piston réalisé conformément à l'invention la figure 2 est une coupe verticale partielle suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe verticale partielle d'un détail du segment de la figure 2, mais représentée à échelle encore plus agrandie la figure 4 est une coupe verticale partielle dans la direction de la flèche A de la figure 1; la figure 5 est une coupe verticale partielle suivant la ligne 5-5 de la figure 1; la figure 6 est une vue partielle de dessus montrant les extrémités séparées du segment à l'état libre, l'écartement étant représenté de façon exagérée; la figure 7 est une vue partielle de dessous analogue à celle de la figure 6; la figure 8 est une vue partielle en perspective des extrémités séparées de la surface supérieure du segment la figure 9 est une vue partielle en perspective montrant les extrémités séparées de la surface inférieure du segment; et la figure 10 est une coupe partielle, analogue à celle de la figure 3, d'une partie d'une autre forme de  segment in which the wear coating extends over the entire circumference of the bearing surface of said segment. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 is a top view of a piston ring produced in accordance with the invention; FIG. partial vertical section along line 2-2 of Figure 1; Figure 3 is a partial vertical section of a detail of the segment of Figure 2, but shown on an even larger scale Figure 4 is a partial vertical section in the direction of the arrow A of Figure 1; Figure 5 is a partial vertical section taken along line 5-5 of Figure 1; Figure 6 is a partial top view showing the separated ends of the segment in the free state, the spacing being exaggeratedly represented; Figure 7 is a partial bottom view similar to that of Figure 6; Figure 8 is a partial perspective view of the separated ends of the upper surface of the segment; Figure 9 is a partial perspective view showing the separated ends of the lower surface of the segment; and FIG. 10 is a partial section, similar to that of FIG. 3, of a part of another form of

réalisation du segment de piston selon l'invention.  embodiment of the piston ring according to the invention.

La figure 1 représente le segment 20 de piston selon l'invention dans une forme préférée de réalisation indiquée à titre d'exemple, ce segment étant destiné à être utilisé comme segment supérieur de compression dans un moteur Diesel Ainsi qu'il ressort d'une comparaison des figures 1 à 4, le segment 20 est du type présentant  FIG. 1 shows the piston segment 20 according to the invention in a preferred embodiment indicated by way of example, this segment being intended for use as an upper compression segment in a diesel engine. comparison of FIGS. 1 to 4, segment 20 is of the type presenting

une surface périphérique extérieure bombée 22, c'est-à-  a curved outer circumferential surface 22, i.e.

dire que la surface périphérique extérieure 22 du segment présente une courbure uniforme de rayon R (figure 2) La configuration, en coupe, du segment 20 est du type en clé de voûte, c'est-à-dire que les côtés supérieur et inférieur 24 et 26, respectivement, du segment 20 sont inclinés de manière à converger l'un vers l'autre et vers l'intérieur du segment La périphérie intérieure 31 du  that the outer peripheral surface 22 of the segment has a uniform curvature of radius R (FIG. 2). The sectional configuration of the segment 20 is of the keystone type, that is, the upper and lower sides. 24 and 26, respectively, of the segment 20 are inclined so as to converge towards each other and towards the inside of the segment.

segment 20 s'étend parallèlement à son axe.  segment 20 extends parallel to its axis.

Ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 3 et 4, la face extérieure 22 du segment présente une gorge circonférentielle définie par une surface 32 de fond et des surfaces de bords supérieur et inférieur 34 et 36,  As best seen in Figures 3 and 4, the outer face 22 of the segment has a circumferential groove defined by a bottom surface 32 and upper and lower edge surfaces 34 and 36,

respectivement Cette gorge est remplie, par des techni-  respectively This groove is filled, by techniques

ques connues, par exemple par pulvérisation de plasma, d'une matière dure, résistant à l'usure, par exemple du  known, for example by plasma spraying, of a hard, wear-resistant material, for example

chrome, afin de former une bande 38 entourant circonfé-  chromium, to form a surrounding circumferential band 38

rentiellement la face extérieure du segment 20 Le corps du segment 20 est réalisé par des procédés classiques, par exemple par coulée centrifuge, et il est constitué  The segment body 20 is made by conventional methods, for example by centrifugal casting, and it consists of

d'un métal ferreux tel que de la fonte à graphite sphérol-  of a ferrous metal such as graphite cast iron spheron

dal ou de l'acier.dal or steel.

Conformément à une forme de réalisation de l'in-  In accordance with one embodiment of the invention,

vention, la bande 38 d'usure est décalée axialement du  vention, the wear band is shifted axially from the

segment 20 de façon que son centre soit disposé légère-  segment 20 so that its center is arranged slightly

ment au-dessous d'un plan central P du segment (figures 2 et 3) afin de former des rebords ferreux supérieur et inférieur 40 et 42, respectivement (figures:3 et 4) de largeur inégale (mesurée axialement au segment 20) Le rayon R est centré sur le plan B Il est apparu que le  below a central plane P of the segment (FIGS. 2 and 3) to form upper and lower ferrous edges 40 and 42, respectively (FIGS. 3 and 4) of unequal width (measured axially at segment 20). ray R is centered on plane B It appeared that the

rebord supérieur 40 et le rebord inférieur 42 sont suf-  upper rim 40 and the lower rim 42 are suf-

fisaidment étroits, dans une telle forme de réalisation, pour minimiser toute tendance au frottement entre les rebords et l'alésage du cylindre d'un moteur associé (non représenté) La face bombée précitée 22 réduit en outre tout frottement en plaçant les rebords 40 et 42 à  In such an embodiment, in such an embodiment, narrowly to minimize any tendency to friction between the flanges and the cylinder bore of an associated motor (not shown), the aforesaid convex face 22 further reduces any friction by placing the flanges 40 and 42 to

une certaine distance de la paroi du cylindre leur fai-  a certain distance from the wall of the cylinder

sant face (non représentée).sant face (not shown).

Conformément à une autre caractéristique de la présente invention, le segment 20 comporte un joint à recouvrement du type oblique à la césure du segment, afin de réduire les fuites provoquant une ventilation du carter du moteur La conception du joint est une forme modifiée du type globalement représenté sur les figures 6 et 7 du brevet N O 615 902 précité Ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 6 à 9, l'une des extrémités sectionnées  According to another feature of the present invention, the segment 20 has an oblique-type lap seal at the break of the segment, to reduce leakage causing engine crankcase ventilation. The seal design is a modified form of the overall type. represented in FIGS. 6 and 7 of the aforementioned US Pat. No. 615,902. As can best be seen in FIGS. 6 to 9, one of the ends cut off

du segment 20 comporte une languette 50 qui dépasse cir-  segment 20 has a tongue 50 which extends beyond

conférentiellement d'une face extrême 51 s'étendant  conferring an extreme face 51 extending

radialement et axialement, en direction de l'autre extré-  radially and axially towards the other end

mité du segment L'autre extrémité sectionnée du segment présente un évidement 54 (figure 8) de réception de la languette, incliné de façon complémentaire Lorsque le segment 20 est comprimé à son diamètre de travail, par exemple lorsqu'il est placé en position de travail  The other severed end of the segment has a recess 54 (FIG. 8) for receiving the tongue, which is inclined in a complementary manner. When the segment 20 is compressed to its working diameter, for example when it is placed in a position of job

dans la gorge correspondante destinée au segment supé-  in the corresponding groove for the upper segment

rieur de compression d'un piston et que ce dernier est monté dans l'alésage du cylindre associé d'un moteur, la languette 50 s'étend audessus et glisse sur l'extrémité sectionnée opposée et évidée 54 du segment 20 Les figures  When a piston is compressed and the latter is mounted in the bore of the associated cylinder of a motor, the tongue 50 extends above and slides on the opposite cut end 54 of the segment 20.

1, 4 et 5 représentent ce chevauchement normal correspon-  1, 4 and 5 represent this normal overlap corresponding to

dant à la position de travail.in the working position.

La figure 10 représente une autre forme préférée de réalisation du segment de piston selon l'invention, ce segment étant indiqué en 90 Le segment 90 est du type présentant une surface périphérique extérieure bombée 91 ayant une courbure uniforme de rayon R' (figure 10) qui, à la différence de la face 22 du segment 20 montré sur la figure 3 dont le rayon de courbure R est centré sur le plan P, n'est pas centré sur un plan central P' du segment  FIG. 10 shows another preferred embodiment of the piston ring according to the invention, this segment being indicated at 90. The segment 90 is of the type having a curved outer peripheral surface 91 having a uniform curvature of radius R '(FIG. 10). which, unlike the face 22 of the segment 20 shown in FIG. 3, the radius of curvature R of which is centered on the plane P, is not centered on a central plane P 'of the segment

90 Dans ce dernier, une bande d'usure 92 en matière résis-  90 In the latter, a wear band 92 of resistant material

tant à l'usure est décalée axialement du plan central P';  the wear is axially offset from the central plane P ';

son axe central compris dans un plan C est disposé légère-  its central axis included in a plane C is arranged slightly

ment au-dessous du plan central afin que le rayon de cour-  below the central plane so that the courier radius

bure R' soit centré sur le plan C Le diamètre extérieur maximal du segment 90 tombe donc sur le centre, considéré axialement au segment 90, de la bande d'usure 92 Des rebords 93 et 94 en fonte, formant les limites supérieure  The maximum outer diameter of the segment 90 thus falls on the center, considered axially at the segment 90, of the wear strip 92. The flanges 93 and 94 made of cast iron, forming the upper limits

et inférieure, respectivement, de la bande 91, sont réali-  and lower, respectively, of the band 91, are realized

sés à des largeurs inégales (mesurées axialement au segment 90) et, par exemple, ils ont des dimensions sensiblement égales à celles indiquées précédemment pour le segment 20 montré sur la figure 3 De même, les côtés supérieur et inférieur 95 et 96, respectivement, et toutes les autres 5.  at unequal widths (measured axially at segment 90) and, for example, have dimensions substantially equal to those previously indicated for segment 20 shown in FIG. 3. Similarly, upper and lower sides 95 and 96, respectively, and all the others 5.

caractéristiques du segment 90 sont sensiblement identi-  characteristics of segment 90 are substantially identical

ques à ceux du segment 20 tel que décrit précédemment et comme décrit également ci-après Il est apparu qu'une forme préférée de réalisation du segment de piston selon l'invention, présentant une face bombée décalée, comme  to those of the segment 20 as described above and as also described hereinafter It has been found that a preferred embodiment of the piston ring according to the invention, having an offset convex face, as

c'est le cas du segment 90, est particulièrement avanta-  this is the case of segment 90, it is particularly

geuse pour réduire les fuites de gaz de combustion pro-  to reduce the leakage of flue gases

duisant ce qui est appelé la ventilation de carter, en service, et peut également présenter, de façon inattendue, une bonne résistance à l'usure, car cette caractéristique tend à assurer constamment le maintien en contact de la bande en matière résistant à l'usure avec la paroi du  which is called crankcase ventilation, in use, and may also unexpectedly have good wear resistance, since this characteristic tends to constantly ensure that the belt is kept in contact with the material resistant to wear. wear with the wall of

cylindre du moteur.engine cylinder.

Si l'on se réfère de nouveau à la figure 9, on peut voir que le joint oblique d'étanchéité du segment 20 peut être réalisé par une opération classique de fraisage qui enlève par coupe la matière de l'extrémité du segment  Referring again to FIG. 9, it can be seen that the oblique seal of the segment 20 can be made by a conventional milling operation which cuts off the material from the end of the segment.

pour former la languette 50, la coupe de fraisage produi-  to form the tongue 50, the milling cutter

sant en même temps la surface supérieure inclinée 52 de  at the same time the inclined top surface 52 of

la languette 50 et la surface extrême 51 s'étendant radia-  the tongue 50 and the end surface 51 extending radially

lement et axialement L'extrémité supérieure de la surface 52 aboutit à un bord circonférentiel 56 qui est situé à peu près au milieu du rebord supérieur 40 de l'extrémité du segment comportant la languette L'extrémité inférieure et intérieure de la surface inclinée 52 aboutit à un bord 58 s'étendant circonférentiellement au segment, à proximité, mais radiaiement à l'extérieur du bord intérieur 60 de la surface périphérique intérieure 31 du segment La bande 38 résistant à l'usure s'étend en totalité jusqu'au bord extérieur 62, s'étendant axialement, de la languette 50, et la face extrême 64 de cette languette 50 est située  The upper end of the surface 52 terminates in a circumferential edge 56 which is located approximately in the middle of the upper flange 40 of the end of the segment having the tongue. The lower and inner end of the inclined surface 52 terminates. at an edge 58 extending circumferentially to the segment, in proximity, but radially, outside the inner edge 60 of the inner peripheral surface 31 of the segment. The wear-resistant strip 38 extends completely to the outer edge. 62, extending axially, of the tongue 50, and the end face 64 of this tongue 50 is located

dans un plan radial parallèle à l'axe du segment 20.  in a radial plane parallel to the axis of the segment 20.

L'évidement 54 ménagé dans l'autre extrémité sectionnée du segment 20 peut être formé de la même manière par une opération de fraisage permettant de produire une surface inclinée 70 et une face latérale associée 72 de l'évidement 54 (figure 8) Le bord supérieur extérieur 74  The recess 54 in the other severed end of the segment 20 may be formed in the same manner by a milling operation to produce an inclined surface 70 and an associated lateral face 72 of the recess 54 (FIG. outer superior 74

de la surface 70, de même que le bord 56, s'étendent cir-  of the surface 70, as well as the edge 56, extend

conférentiellement au milieu du rebord supérieur 40 (figure  conferringly in the middle of the upper rim 40 (FIG.

8) Le bord inférieur 76, situé radialement vers l'inté-  8) The lower edge 76, radially inwardly

rieur, de la surface 70 s'étend également circonférentielle-  of the surface 70 also extends circumferentially

ment au segment 20 et il est disposé de façon à peu près contigu au bord 58, ayant la même étendue que ce dernier, dans la position de recouvrement du joint du segment (figure ) La face extrême 78 (figures 6- 8) de l'extrémité évidée du segment s'étend essentiellement parallèlement à la face 51 à laquelle elle est juxtaposée lorsque le segment 20 se présente dans la position de travail dans laquelle ses  20 and is disposed approximately contiguous to the edge 58, having the same extent as the latter, in the position of overlap of the segment seal (FIG). The end face 78 (FIGS. 6-8) of FIG. recessed end of the segment extends substantially parallel to the face 51 to which it is juxtaposed when the segment 20 is in the working position in which its

extrémités se recouvrent.ends overlap.

La présence du rebord supérieur 40, de plus grande largeur, du segment 20, bord coupé par le joint d'étanchéité oblique, à la surface périphérique extérieure du segment 20, à l'emplacement des bords 56 et 74 (figure  The presence of the upper flange 40, of greater width, of the segment 20, the edge cut by the oblique seal, to the outer peripheral surface of the segment 20, at the location of the edges 56 and 74 (FIG.

8), laisse subsister un prolongement 40 a du rebord supé-  8), leaves an extension 40a of the upper rim

rieur, s'étendant le long de la languette 50 à partir du bord extérieur de la face 51, jusqu'à la face extrême 64 (figure 7), et un prolongement 40 b du rebord supérieur  extending along the tongue 50 from the outer edge of the face 51, to the end face 64 (Figure 7), and an extension 40b of the upper flange

s'étendant le long de la périphérie extérieure de l'extré-  extending along the outer periphery of the

mité évidée du segment, entre les faces 72 et 78 De pré-  of the segment, between the faces 72 and 78 of pre-

férence, le prolongement 40 a du rebord présente une dimen-  the extension 40a of the rim has a dimension

sion axiale comprise sensiblement entre une et deux fois la dimension axiale du prolongement 40 b du rebord Il est également préférable que le prolongement 40 b du rebord (figure 8) soit au moins égal ou légèrement supérieur, en  axial dimension substantially between one and two times the axial dimension of the extension 40 b of the flange It is also preferable that the extension 40 b of the flange (FIG. 8) is at least equal to or slightly greater, in

dimension axiale, au rebord inférieur 42 du segment 20.  axial dimension, at the lower edge 42 of the segment 20.

Les surfaces 52 et 70 (figures 5, 8 et 9) s'étendent dans des plans formant un angle aigu avec le plan P et orientés essentiellement en diagonale par rapport à la section du  The surfaces 52 and 70 (FIGS. 5, 8 and 9) extend in planes forming an acute angle with the plane P and oriented substantially diagonally with respect to the section of the plane.

corps du segment.segment body.

Lors de la fabrication du segment 20, après que  When manufacturing segment 20, after

le joint d'étanchéité oblique a été fraisé dans les extré-  the oblique seal has been milled in the

mités sectionnées du segment, plusieurs de ces segments sont montés sur un arbre et revêtus, par pulvérisation de  severed half of the segment, several of these segments are mounted on a tree and coated, by spraying

plasma, de la matière dure, résistant à l'usure Les sur-  plasma, hard material, wear-resistant

faces revêtues par pulvérisation sont ensuite rectifiées pour mettre à découvert les rebords 40 et 42 séparés par la bande 38 Les bords 74 et 56 des prolongements 40 a et b sont ensuite placés à l'extérieur de la partie de la  The spray coated faces are then ground to expose the flanges 40 and 42 separated by the web 38. The edges 74 and 56 of the extensions 40a and b are then placed outside the portion of the web.

surface du segment remplie de métal pulvérisé Ainsi, lors-  the surface of the segment filled with pulverized metal.

qu'une force d'expansion est appliquée aux segments revêtus par pulvérisation afin d'en écarter les extrémités, la seule zone dans laquelle il risque de se produire un écaillement  an expansion force is applied to the spray-coated segments to separate the ends, the only area in which flaking may occur

de la bande 38 de résistance à l'usure est située à proxi-  of the wear resistance strip 38 is located near

mité des bords 62 et 80 L'effet de cet écaillement le long des bords axiaux 62 et 80 est minimisé ou éliminé lors  The effect of this flaking along the axial edges 62 and 80 is minimized or eliminated during

d'une opération suivante de rectification de la césure.  a subsequent hyphenation rectification operation.

Ceci est rendu possible par les tolérances dimensionnelles  This is made possible by dimensional tolerances

relativement grandes que l'on peut admettre pour les dimen-  relatively large that can be admitted for the dimensions

sions de la césure libre, ce qui permet, par suite, d'enle-  free hyphenation, which allows, therefore, to remove

ver du métal des surfaces 64 et 72 (et des bords 62 et 80  metal worm surfaces 64 and 72 (and edges 62 and 80

du revêtement) sans dépasser les tolérances de la césure.  coating) without exceeding the break-even tolerances.

Lors d'essais antérieurs visant à utiliser un joint d'étan-  In previous attempts to use a seal of

chéité oblique à recouvrement dans des segments à revête-  slanting overlapping slenderness in coated segments

ment d'usure dont les bords 56 et 74 étaient disposés à l'intérieur du métal dur de revêtement, il était impossible d'usiner les surfaces obliques 70 et 52, pour éliminer l'écaillement, tout en maintenant des conditions de jeu minimal entre les surfaces 52 et 70 pour limiter la fuite des gaz par la césure du joint à recouvrement En général, dans les segments mentionnés ci-dessus à titre d'exemple, le jeu entie ces surfaces se chevauchant est maintenu  Since the wear edges 56 and 74 were disposed within the hard coating metal, the oblique surfaces 70 and 52 could not be machined to eliminate flaking, while maintaining minimum play conditions between the surfaces 52 and 70 to limit the leakage of gas by the lap joint break In general, in the segments mentioned above by way of example, the game inti ent these overlapping surfaces is maintained

dans les limites de 0,03 à 0,13 mm.  within the limits of 0.03 to 0.13 mm.

Il convient de noter que le joint du type oblique assure efficacement l'étanchéité dans un sens orienté du côté supérieur du segment vers le c 8 té inférieur, le côté supérieur étant normalement repéré par la lettre "H" et par un "trait d'usinage" 84 (figure 6) afin d'être orienté,  It should be noted that the oblique type seal effectively seals in a direction directed from the upper side of the segment to the lower side, the upper side being normally marked by the letter "H" and by a "dash". machining "84 (Figure 6) to be oriented,

lors de l'assemblage, vers la zone de combustion du cylin-  during assembly, to the combustion zone of the cylinder

dre Ainsi, le côté supérieur du segment 20 étant tourné vers le haut, en direction du sommet du piston, l'étanchéité assurée par le joint du segment est dans le sens de haut en bas Il convient également de noter que le rebord supérieur est de préférence réalisé à une plus grande largeur que le rebord inférieur 42 afin de permettre au joint oblique d'étanchéité de mordre dans le rebord 40, tout en laissant des prolongements 40 a et 40 b de ce rebord d'une largeur suffisante pour assurer la solidité des bords Néanmoins et bien que cela ne soit pas actuellement préféré, le rebord inférieur 42 peut être réalisé à une largeur égale à celle du rebord supérieur 40, dans des circonstances appropriées Bien que l'invention ait été décrite dans son application à des segments chargés de chrome, les principes de l'invention peuvent également être appliqués à des segments portant d'autres matières résistant à l'usure qui remplissent la gorge, par exemple du molybdène, des céramiques, de l'oxyde d'aluminium, des oxydes de chrome,  Thus, with the upper side of the segment 20 facing upwards towards the top of the piston, the seal provided by the segment seal is in the up-down direction. It should also be noted that the upper flange is preferably made at a greater width than the lower flange 42 to allow the oblique seal to bite into the flange 40, while leaving extensions 40a and 40b of this flange of sufficient width to ensure the strength Nevertheless, and although not currently preferred, the bottom flange 42 may be made at a width equal to that of the top flange 40 under appropriate circumstances although the invention has been described in its application to charged segments. of chromium, the principles of the invention can also be applied to segments carrying other wear-resistant materials that fill the groove, for example molybdenum, ceramics, aluminum oxide, chromium oxides,

du carbure de chrome ou du carbure de titane.  chromium carbide or titanium carbide.

Dans la description qui précède, les termes  In the above description, the terms

'haut", "bas", "supérieur" et "inférieur" sont utilisés  'up', 'down', 'upper' and 'lower' are used

à titre indicatif et non limitatif, en référence à l'orien-  indicative and not limiting, with reference to the

tation préférée et indiquée précédemment du segment par rapport au piston associé, dans une application o le piston exécute un-mouvement alternatif vertical et le segment est utilisé comme joint supérieur ou joint de compression. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au segment de piston décrit et  preferred and previously indicated the segment relative to the associated piston, in an application where the piston performs a reciprocating vertical movement and the segment is used as an upper seal or compression seal. It goes without saying that many modifications can be made to the piston segment described and

représenté sans sortir du cadre de l'invention.  shown without departing from the scope of the invention.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1 Segment de piston, caractérisé en ce qu'il comprend un corps métallique annulaire fendu comportant des parois latérales axiales ( 24, 26) lui permettant de se loger dans une gorge pour segment, et une surface péri-  Piston ring, characterized in that it comprises a split annular metal body having axial side walls (24, 26) enabling it to be housed in a segment groove, and a peripheral surface. phérique extérieure ( 22) qui présente, sur toute sa cir-  outside (22) which, in all its conférence, une gorge délimitée en partie par des rebords ( 40, 42) espacés axialement et situés sur cette surface périphérique, une bande ( 38) de matière résistant à l'usure, logée dans la gorge, étant destinée à établir un contact étanche avec une paroi de cylindre, les rebords étant, respectivement, adjacents à des bords axiaux opposés de  a groove delimited in part by axially spaced flanges (40, 42) on the circumferential surface, a band (38) of wear-resistant material, accommodated in the groove, for sealing a cylinder wall, the flanges being respectively adjacent to opposite axial edges of la bande, un joint à recouvrement étant formé aux extré-  the strip, a lap joint being formed at the ends mités sectionnées du segment et comprenant des surfaces planes opposées ( 52, 70) qui s'étendent sensiblement en diagonale par rapport au corps du segment, ces surfaces étant inclinées de façon à former un angle aigu avec le plan du segment et lesdites surfaces aboutissant à ladite  severed menses of the segment and having opposed planar surfaces (52, 70) which extend substantially diagonally with respect to the segment body, said surfaces being inclined to form an acute angle with the plane of the segment and said surfaces terminating at said surface périphérique extérieure, dans l'un ( 40) des rebords.  outer peripheral surface in one (40) flanges. 2 Segment de piston selon la revendication 1, destiné à être utilisé comme segment de compression sur un piston dans un moteur à pistons à mouvement alternatif,  Piston ring according to claim 1 for use as a compression ring on a piston in a reciprocating piston engine, caractérisé en ce qu'il présente des repères (H, 84) des-  characterized in that it has reference marks (H, 84) tinés à indiquer l'orientation dans laquelle le segment est posé dans une gorge de piston afin que ledit rebord  to indicate the orientation in which the segment is placed in a piston groove so that said flange ( 40) soit orienté vers la zone de combustion du cylindre.  (40) is oriented towards the combustion zone of the cylinder. 3 Segment de piston selon la revendication 2,  Piston ring according to Claim 2, caractérise en ce que les surfaces planes du joint aboutis-  characterized in that the flat surfaces of the joint sent à leurs extrémités radialement intérieures ( 58, 76),  at their radially inner ends (58, 76), dans ladite paroi latérale éloignée dudit rebord ( 40).  in said sidewall remote from said flange (40). 4 Segment de piston selon la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces du joint s'étendent circonférentiellement d'une paroi extrême associée ( 64, 78), définissant une première face radiale de la césure du segment, jusqu'à une autre paroi extrême associée ( 51, 72) définissant l'autre face radiale de la césure, ladite gorge s'étendant sur toute la circonférence de la surface périphérique et la bande présentant des bords extrêmes ( 62,  Piston ring according to claim 3, characterized in that the seal surfaces extend circumferentially from an associated end wall (64, 78), defining a first radial face of the break of the segment, to another wall. associated end (51, 72) defining the other radial face of the break, said groove extending over the entire circumference of the peripheral surface and the band having extreme edges (62, ) orientés axialement et apparaissant à la césure.  ) oriented axially and appearing at the hyphenation. Segment de piston selon l'une quelconque des  Piston ring according to any one of revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que la surface  Claims 1, 2 and 4, characterized in that the surface périphérique présente un contour bombé tel que le diamètre extérieur maximal du segment se trouve sur la surface exté-  circumferential contour such that the maximum outer diameter of the segment is on the outer surface rieure d'usure de la bande métallique.  wear of the metal strip. 6 Segment de piston selon l'une quelconque des  6 Piston ring according to any one of revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce que l'un ( 40)  Claims 1, 2 and 4, characterized in that one (40) des rebords est plus large que l'autre rebord ( 42).  flanges are wider than the other flange (42). 7 Segment de piston selon l'une quelconque des  7 Piston ring according to any one of revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'il présente,  Claims 1, 2 and 4, characterized in that it has en coupe, un profil en clé de voûte.  in section, a keystone profile. 8 Segment de piston selon la revendication 5, caractérisé en ce que le centre de la dimension axiale de la bande est décalé du plan central (P) du corps du  Piston ring according to Claim 5, characterized in that the center of the axial dimension of the strip is offset from the central plane (P) of the body of the piston. segment, vers la paroi latérale du segment la plus éloi-  segment, towards the side wall of the outermost segment gnée dudit rebord ( 40).said flange (40). 9 Segment de piston destiné à un moteur à com-  9 Piston ring for a combustion engine bustion interne à pistons à mouvement alternatif, carac-  internal displacement with reciprocating pistons, térisé en ce qu'il comporte un corps métallique annulaire fendu présentant une surface périphérique extérieure ( 22), une bande ( 38) de matière résistant à l'usure qui s'étend sur tout le pourtour de la surface périphérique extérieure et qui est destinée à réaliser un contact étanche avec une paroi de cylindre, cette bande ayant une dimension, dans la direction axiale du segment, inférieure à celle de la surface périphérique extérieure, et étant décalée axialement du plan dudit segment de manière que ladite surface périphérique extérieure comprenne des rebords ( 40, 42) de dimensions axiales inégales, réalisés d'une seule  characterized in that it comprises a split annular metal body having an outer peripheral surface (22), a strip (38) of wear-resistant material which extends around the periphery of the outer peripheral surface and which is intended to to make a sealing contact with a cylinder wall, this strip having a dimension, in the axial direction of the segment, smaller than that of the outer peripheral surface, and being axially offset from the plane of said segment so that said outer peripheral surface comprises flanges (40, 42) of unequal axial dimensions made of a single pièce avec le corps et disposés en totalité -sur le pour-  piece with the body and arranged in full -on the tour des bords axialement opposés de la bande, les extré-  the axially opposite edges of the strip, the ends mités sectionnées du segment formant un joint à recouvre-  severed menses of the joint-forming segment ment qui comprend des surfaces planes opposées ( 52, 70)  which has opposite flat surfaces (52, 70) s'étendant diagonalement à la section du segment et aboutis-  extending diagonally to the section of the segment and sant à la surface périphérique extérieure, dans la zone  on the outer peripheral surface in the area du rebord ayant la plus grande dimension axiale.  the rim having the largest axial dimension. Segment de piston selon la revendication 8, caractérisé ence que la surface périphérique présente un profil bombé décalé tel que le diamètre extérieur maximal du segment tombe sur le centre de la dimension axiale de la bande.  Piston ring according to claim 8, characterized in that the circumferential surface has an offset curved profile so that the maximum outer diameter of the segment falls on the center of the axial dimension of the strip.
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