<Desc/Clms Page number 1>
MACHINE A PISTONS
Dans les machines comportant des cylindres pourvus de pistons, machines telles que -. moteurs à explosion, compresseurs et autres, pour ré- duire les frottements et l'usure par frottement, assurer une meilleure te- nue en service, faciliter le graissage et augmenter le rendement, les axes d'articulation des pistons sur les pieds de bielle ont déjà été équipés de roulements comportant des éléments de roulement cylindriques dont le diamètre est relativement petit par rapport à leur longueur. Ces roulements sont, avan- tageusement, des roulements à aiguilles.
Jusqu'alors, ces roulements ont été établis avec un chemin cylin- drique extérieur de roulement, des éléments mobiles de roulement et, égale- ment, un chemin cylindrique intérieur de roulement de ces mêmes éléments; par suite de certaines déviations angulaires qui surviennent au cours du fonction- nement du piston et qui sont dues, notamment, aux déformations élastiques su- bies par ces pièces assemblées, les capacités de charge des roulements ainsi constitués sont notablement diminuées et la durée de fonctionnement de ces roulements est, également, réduite ; il en résulte des révisions trop fréquen- tes de ces organes.
La présente invention a pour but l'établissement de machines de ce genre dans lesquelles les roulements gardent, pratiquement, leur pleine capacité de charge, même dans le cas où, par exemple, par suite de flexions des pièces sous charge, les alignements deviennent défectueux et déterminent des surcharges des extrémités des éléments mobiles des roulements de ces axes.
Dans les machines actuelles, lorsque, à travers les pieds de bielle, les charges exercent leurs actions sur les axes des pistons, ces char- ges déterminent des fléchissements de ces axes, de sorte que ceux-ci ne sont plus parallèles aux éléments cylindriques des roulements. De même, sous ces
<Desc/Clms Page number 2>
charges, les bossages des pistons peuvent fléchir, également, et l'ensemble ainsi formé ne se trouve plus dans les bonnes conditions de fonctionnement nécessaires pour un roulement à éléments cylindriques et chemins de roule- ment cylindriques.
Il en est de même dans les machines à pistons dans lesquelles les axes des pistons sont emmanchés directement dans les bossages de ces pis- tons et solidarisés avec ceux-ci et les roulements sont posés dans les pieds de bielle mêmes, les oscillations se faisant, alors, entre les pieds de biel- le et les axes des pistons rendus solidaires de ces pistonso
Suivant la présente invention, dans les machines à, au moins, un piston comportant, au moins un roulement à éléments de roulement cylindri- ques interposés entre ce piston et la bielle, l'un, au moins, des deux che- mins de roulement de ce roulement est établi, non plus cylindriquement, mais avec une convexité vers ces éléments mobiles cylindriques de manière à permettre d'éviter toute surcharge sur les extrémités de ces éléments mobiles,
Conformément à ce principe,
suivant l'invention, de préférence, les génératrices curvilignes de ce chemin de roulement sont des génératrices à rayon de courbure constant de l'une de leurs extrémités à l'autre; cepen- dant, sans sortir des limites de la présente invention, ce rayon de courbure peut avoir des valeurs diverses pour divers points de chacune de ces généra- trices. Que ce rayon de courbure soit constant ou qu'il ait des valeurs di- verses, sa grandeur est toujours choisie, compte tenu des charges auxquelles l'axe du piston est soumis.
Toutefois, il peut être indiqué que, dans de nombreux cas la gran- deur de chaque rayon de courbure est prise égale à, au moins quatre vingts fois la longueur totale des éléments mobiles.
Lorsque le chemin de roulement convexe est établi comme chemin extérieur de roulement, son diamètre le plus faible est au voisinage du mi- lieu de la longueur de chaque élément mobile de roulement et le diamètre de ce chemin augmente progressivement vers les extrémités de ces éléments.
Bien entendu, également, et comme il a été dit, les deux chemins de roulement d'un même jeu d'éléments cylindriques de roulement peuvent, éga- lement, être établis convexes par rapport aux éléments mobiles ; dansce cas, les valeurs respectives des rayons de courbure des deux chemins de roulement sont, de préférence, telles qu'elles assurent un fonctionnement de ces élé- ments de roulement équivalent à celui obtenu avec un seul chemin convexe de roulement.
Toujours suivant l'invention : a) l'axe du piston peut être solidaire du piston même et, alors, le pied de bielle est fou par rapport à cet axe, les éléments cylindriques de roulement étant montés entre cet axe et le pied de bielle et le dispositif pouvant, alors, comporter, soit un roulement, soit deux roulements, ou bien, b) l'axe du piston est solidaire du pied de bielle et, alors, fou par rapport aux bossages du piston, le dispositif comportant, alors, deux roulements, chacun de ces roulements étant logé dans l'un des bossages du piston.
Dans chacun des cas ci-dessus, tout chemin de roulement peut tre établi a) directement sur l'axe du piston, b) sur une frette rapportée sur cet axe.
L'invention est susceptible de nombreux modes de réalisation.
Les dessins schématiques ci-joints, donnés à titre d'exemples, et qui ne sauraient, en aucune façon, limiter la portée de la présente inven- tion se réfèrent à quatre pistons établis conformément aux principes ci-des- sus définis, l'un de ces pistons étant équipé d'un seul roulement à éléments
<Desc/Clms Page number 3>
cylindriques, les trois autres de deux roulements de ce genre et l'une des figures montre un moteur pourvu de pistons de l'un de ces types.
Dans ces dessins
La Fige 1 est une coupe longitudinale axiale faite à travers un cylindre équipé d'un piston à roulement unique sur son axe et chemin inté- rieur de roulement convexe vers les éléments de roulement.
La Fig. 2 est une coupe longitudinale axiale faite à travers un autre cylindre équipé d'un piston à deux roulements sur son axe, ces roule- ments étant du même type que celui de la Fige 1.
La Fig. 3 montre, à plus grande échelle, une partie d'un roule- ment conforme à celui de la Fig. 2.
La Fig. 4 représente, en coupe longitudinale axiale, un piston dont l'axe est solidaire du pied de bielle et dont les roulements sont montés dans les bossages du piston.
La Fig. 5 donne, à plus grande échelle, une partie d'un roule- ment conforme à celui de la Fig. 4.
La Fig. 6 est une coupe longitudinale axiale d'un moteur à qua- tre cylindres établi en conformité avec les figures 4 et 5.
Les Figs. 7 et 8, similaires aux figures 4 et 5 ont pour objet un piston comportant deux roulements à chemin extérieur convexe.
Les figures 9 et 10, similaires également aux figures 4 et 5 se rapportent à un piston comportant deux roulements dont chacun de ses deux chemins de roulement est convexe.
Dans ces diverses figures, les mêmes signes de référence dési- gnent les mêmes éléments.
Fig. 1, 1 est un cylindre d'une machine à pistons de tout type connu; 2. est le piston mobile dans ce cylindre; 3 est l'axe d'articulation du pied 4 de la bielle µ sur ce piston, axe porté par ce piston même; cet axe est logé dans un alésage 6 du piston et solidarisé à ce dernier par tout moyen approprié, par exemple, une vis 7.
Suivant cette figure, dans ce pied de bielle est logé un roule- ment à éléments cylindriques.
Ici, le chemin cylindrique 8. de ce roulement est le chemin exté- rieur, constitué par un alésage établi dans ce pied de bielle même; les élé- ments cylindriques de roulement sont des aiguilles 2. à extrémités arrondies 10; le chemin convexe 11 du roulement est constitué, conformément à l'inven- tion, par une portée convexe établie sur l'axe 3. et dont la convexité est tournée vers les aiguilles; le'rayon de courbure de cette portée est cons- tant de l'une de ses extrémités à'l'autre et sa valeur est égale, à, au moins, quatre vingts fois la longueur des aiguilles 9.
La lubrification de ce chemin de roulement est assurée à travers des canaux 12. Les deux bagues 13 servent de butées axiales aux aiguilles.
Dans un cylindre du type ci-dessus décrit, au cours du fonction- nement du moteur, lors de chaque flexion de l'axe du piston, les aiguilles se déplacent par rapport à la portée convexe tout en conservant au roulement sa pleine capacité de charge.
Fig. 2, le cylindre représenté diffère du précédent par la sub- stitution, autour de l'axe 3. du piston 2 de deux roulements à aiguilles si= milaires au roulement ci-dessus décrit.
Chacun de ces roulements comporte une bague extérieure de roule- ment 14 logée dans un alésage 15 du pied 4 de la bielle 1 et l'ensemble des bagues 14 des deux roulements est maintenu dans cet alésage 15 par des joncs 16. Les extrémités 17 des aiguilles 2. de chaque roulement sont, ici, de dia- mètre réduit; elles sont disposées en regard de butées axiales 18 (Fig. 3)
<Desc/Clms Page number 4>
immobilisées axialement par des joncs 19; des bagues 20 surplombent les extré- mités des aiguilles et s'opposent à la chute de ces dernières, tout ce monta ge des aiguilles proprement dit étant, en soi connu.
Figs. 4 et 5 le piston représenté est comme celui de la Fig. 2, équipé de deux roulements à aiguilles ; mais, ici, l'axe ± est solidaire du pied de bielle 4 de sorte que les aiguilles 9 et leurs bagues de montage 14 sont logées dans des alésages 21 des bossages 22 du piston 2, tout le reste du dispositif étant similaire à celui de la Fig. 2, l'axe étant pourvu de deux chemins de roulement convexes 11 établis, comme précédemment.
Fig. 6, le moteur représenté en coupe longitudinale axiale est à quatre cylindres; le piston de chacun de ces cylindres est équipé, comme celui de la Fig. 4 de deux roulements à aiguilles 2, montés sur des chemins de roulement intérieurs convexes 11 établis sur l'axe 3. Sur cette figure 24 est le carter de ce moteur 25,son arbre manivelle actionné par les biel- les 5-5-5-5 de chacun des pistons logés dans les cylindres 1-1-1-la
Figs 7 et 8, le piston représenté est le même que celui des Figs 4 et 5, et il ne diffère de ce dernier que par le fait que les chemins de rou- lement 11 convexes vers les aiguilles sont, ici, les chemins extérieurs de roulement et les chemins de roulement cylindriques 8 sont les chemins inté- rieurs.
Les Figs. 9 et 10 ne diffèrent des figs= 7 et 8 que par le fait que les deux chemins de roulement de chaque roulement sont deux chemins 11 dont chacun est convexe vers les aiguilles comme il a été dit, dans ce dispo- sitif, les valeurs respectives des rayons de courbures des deux chemins de roulement sont, de préférence, telles qu'elles assurent un fonctionnement de ces éléments de roulement équivalent à celui obtenu avec un seul chemin convexe de roulement.
REVENDICATIONS.
1 . Machine à, au moins, un piston comportant, au moins, un rou- lement à éléments cylindriques de roulement interposé entre ce piston et la bielle, caractérisée par le fait que l'un, au moins, des deux chemins de rou- lement de ce roulement est établi, non plus cylindriquement, mais avec une convexité vers ces éléments mobiles cylindriques de manière à permettre d'é- viter toute surcharge sur les extrémités de ces éléments mobiles.