EP3258100A1 - Piston pour une machine hydraulique à pistons radiaux à frottements limités - Google Patents

Piston pour une machine hydraulique à pistons radiaux à frottements limités Download PDF

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EP3258100A1
EP3258100A1 EP17176083.8A EP17176083A EP3258100A1 EP 3258100 A1 EP3258100 A1 EP 3258100A1 EP 17176083 A EP17176083 A EP 17176083A EP 3258100 A1 EP3258100 A1 EP 3258100A1
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EP
European Patent Office
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roller
inserts
piston
face
axis
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EP17176083.8A
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German (de)
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EP3258100B1 (fr
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Gilles Lemaire
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Poclain Hydraulics Industrie
Original Assignee
Poclain Hydraulics Industrie
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0413—Cams
    • F04B1/0417—Cams consisting of two or more cylindrical elements, e.g. rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403—Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0409—Cams
    • F03C1/0412—Cams consisting of several cylindrical elements, e.g. rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/04—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinders in star or fan arrangement
    • F03C1/0403—Details, component parts specially adapted of such engines
    • F03C1/0428—Supporting and guiding means for the pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404—Details or component parts
    • F04B1/0439—Supporting or guiding means for the pistons

Definitions

  • the present invention relates to the field of hydraulic machines with radial pistons, such as pumps or motors.
  • the present invention relates more particularly to a piston of a radial piston hydraulic machine whose friction created during the operation of said machine is limited.
  • a radial piston hydraulic machine such as a motor or a pump, comprises a lobed cam opposite which are distributed pistons which are each housed in a respective cylinder.
  • the cylinders are generally generally arranged in a star in a cylinder block connected to the shaft of the hydraulic machine.
  • the cam is a cam having eccentricity relative to the shaft, or a multilobed cam.
  • the pistons each comprise a roller, also called roller, in the form of a cylinder of revolution rotatably mounted in a housing formed at one end of each of said pistons, so that said roller rolls along the lobed cam during the rotation of the piston. cam during engine operation.
  • the axis of rotation of the roller is perpendicular to the axis of the cylinder in which the piston slides.
  • inserts are mounted between each end of said roller and the cylinder in which said slide piston.
  • the present invention aims to propose a new piston architecture for a radial piston hydraulic machine, such as a pump or a motor.
  • a piston configured to slide along a cylinder of a radial piston machine, said piston comprising a roller mounted to rotate about a first axis in a housing located at a end of said piston, characterized in that said piston comprises two inserts located on either side of the roller so that each of the inserts form a stop for a translation of the roller along the first axis inside the housing, each of the inserts. comprising a first face bearing on only a portion of the surface of an axial end of the roller, and a second face configured to slide along the cylinder, the roller being movable in translation along the first axis between the two inserts, and the inserts being movable in translation along the first axis inside the housing.
  • the invention thus makes it possible to substantially limit the friction created by the rotation of the roller inside the piston housing.
  • the first face of the inserts is supported on less than 20% of the surface of the axial end of the roller.
  • the inserts each comprise a main body which comprises a cavity in which is inserted a piece projecting from said cavity towards the interior of the housing to bear against the roller.
  • the inserts are formed solely of a main body forming both the first face and the second face.
  • the support of the first face of each of the inserts is centered around a point whose spacing relative to the first axis is between 0% and 30% of the radius of the roller.
  • the first face of the inserts is concave and the ends of the roller are convex, or the first face of the inserts is convex and the ends of the roller are concave.
  • the first face of the inserts is flat and the ends of the roller are convex, or the first face of the inserts is convex and the ends of the roller are planar.
  • the second face of the inserts comprises a groove or rib configured to cooperate with a rib or a complementary groove located on the cylinder.
  • the invention also relates to a radial piston hydraulic machine comprising a piston according to any one of the abovementioned characteristics.
  • the invention also relates to a vehicle equipped with a radial piston hydraulic machine of the aforementioned type.
  • the piston 1 comprises a cylindrical body 10 and which is adapted to slide in reciprocating movements in a cylinder 2 along a second axis ⁇ .
  • the piston 1 is centered around the axis ⁇ .
  • the piston 1 comprises a first portion with a first diameter which forms a piston body 1, and a second portion having a second diameter which is larger than the first diameter and which thus forms a piston head.
  • the piston is formed of an element having only one diameter and which forms both the piston body and the piston head.
  • the piston 1 comprises a directory sealing element according to the second axis ⁇ making it possible to guarantee the seal between the piston 1 and the cylinder 2.
  • This sealing element may be formed of a ring or a segment of seal.
  • the piston 1 comprises a roller 3 which is rotatably mounted in a housing 11 of complementary shape to said roller 3 which is formed at one end of the head of said piston 1.
  • the roller 3 is a cylinder of revolution which comprises as main axis the first axis ⁇ .
  • roller 3 rolls along a cam C lobed M hydraulic machine, thereby causing the rotation of said roller 3 about the first axis ⁇ , which is perpendicular to the second axis ⁇ .
  • the roller 3 allows a relative displacement by rolling between the piston 1 and the cam C limiting the friction.
  • a bearing 4 whose shape is complementary to the roller 3 is installed at the bottom of the housing 11, so that the roller 3 does not rub against the walls of said housing 11 but against said pad 4.
  • the pad 4 is generally made of a copper alloy, or metal coated with synthetic material charged with particles of copper alloy, in order to limit the coefficient of friction between the roller 3 and the pad 4.
  • inserts 5 are arranged on either side of the axial ends 31 and 32 of the roller 3.
  • inserts 5 each form an abutment limiting the axial displacement of the roller 3 in a translation axis ⁇ .
  • the inserts 5 are interposed between on the one hand the wall of the cavity of the cylinder 2 in which the piston 1 is disposed, and the other ends 31, 32 of the roller 3, and thus realize the axial abutment of the roller 3 respectively d one side and the other of the roller 3.
  • the spacing between the inserts 5 is greater than the length of the roller 3, so that the roller 3 is movable in translation between the two stops formed by the inserts 5.
  • the roller 3 therefore relies on only one of these two stops, the inserts 5, at a given moment.
  • the translational play of the roller 3 must advantageously prevent jamming of the roller 3, even when the hydraulic machine M heats up.
  • This game must preferably be greater than or equal to 0.1 mm, preferably 0.2 mm, and may be up to 1 mm.
  • the inserts 5 form an abutment alternatively, the insert 5 which is pressed against the cylinder 2 forming a stop, the other insert 5 being slightly spaced from the cylinder 2 because of the slight difference between the diameter of the piston 1 and the cylinder 2.
  • the two inserts 5 are in contact against the cylinder 2 simultaneously.
  • the inserts 5 can be sufficiently close together to prevent the roller 3 from sliding along the axis ⁇ . This choice can be interesting to obtain a silent hydraulic machine M, or if there is no heating.
  • the inserts 5 are advantageously located on either side of the ends of the pad 4, so as to be in contact with the lateral surface of the pad 4.
  • the spacing between the inserts 5 is defined by the length of the pad 4.
  • the inserts 5 also define the axial location of the pad 4 in the piston, along the first axis ⁇ .
  • the inserts 5 may be adapted to cooperate with the housing 11 of the piston 1 so as to limit or completely block the rotation of said inserts 5 along the first axis ⁇ .
  • the inserts 5 may comprise a groove which engages in a groove formed inside the housing 11, so as to limit or block the rotation of the inserts 5 along the first axis ⁇ .
  • the inserts 5 can also be mounted tight inside the housing 11, thus blocking rotation and translation along the first axis ⁇ .
  • Each insert 5 comprises a first face 51 which is intended to bear against the roller 3, and a second face 52 configured to bear against the cylinder 2 and slide along said cylinder 2 during the movements of the piston back and forth 1 inside said cylinder 2.
  • Such inserts 5 thus allow a simplified assembly of the piston 1 because they allow on the one hand that the piston 1 is composed of simple elements to manufacture (for example with simple shapes to be machined), and on the other hand they allow to 'soften manufacturing tolerances.
  • the inserts 5 can be mounted so as to slide along the first axis ⁇ inside the housing 11. Alternatively, it is however possible to mount the inserts 5 fixedly inside said housing 11.
  • the inserts 5 shown on the figure 3 comprise a main body 53 which comprises a cavity 54 opening at the first face 51 of said inserts 5.
  • a piece 55 is inserted into the cavity 54 and projects from said cavity 54 so that the support between the inserts 5 and the roller 3 is performed by the piece 55.
  • the second face 52 is formed by the main body 53.
  • the inserts 5 comprise a main body 53 and a part 55 makes it easier to manufacture the inserts and to reduce the manufacturing cost.
  • the main body 53 can be in an inexpensive and easy to form material, such as plastic, because said main body is not in contact with the roller 3.
  • the part 55 may in turn be in a material that is adapted for friction against the roller 3.
  • the part 55 may for example be of a hardness that is similar to the hardness of the roller 3.
  • the part 55 being of a reduced size and having a simple shape, its manufacture is simple and inexpensive.
  • the roller 3 is generally made of steel, the piece 55 may be steel, nitrided steel, bronze, or polymer such as for example Vespel®.
  • the material of the part 55 may be adapted depending on the material of the roller 3.
  • the part 55 may also have undergone a heat treatment and / or chemical to improve its hardness and / or its coefficient of float such as nitriding.
  • the part 55 is a part adapted for friction, and can thus be made of copper alloy in order to limit the coefficient of friction between said part 55 and the roller 3.
  • the inserts 5 may comprise a groove or a rib directed along the axis ⁇ and located on the second face 52 of said inserts which cooperates with a rib or a rib.
  • complementary groove formed in the cylinder 2 so as to form a slide connection of axis ⁇ .
  • the complementary rib formed in the cylinder 2 may be formed by an element which is inserted into the radially outer wall of the cylinder block and which projects inside said cylinder. Such a solution is for example described in the document FR2727471 .
  • the first face 51 of each insert 5 is configured to bear against only a portion of the surface of the axial ends 31 and 32 of said roller 3. Otherwise, said first face 51 of each insert 5 does not bear against the entire surface of the axial ends 31 and 32 .
  • the inserts described in the document FR2651836 abut against the entire surface of the ends of the roller because the face of the inserts bearing against the ends of the roller is a flat circular face and said ends of said roller are flat circular faces of the same diameter as the inserts.
  • the first face 51 of the inserts 5 according to the invention is thus configured not to come into contact with the ends 31 and 32 over their entire surface (thus forming for example a point or line support).
  • the contact surface between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 is less than 20% of the area of said ends 31 and 32. Even more preferably, the contact surface between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 is less than 10% of the area of said ends 31 and 32. And even more advantageously, the contact surface between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 is less than 5% of the area of said ends 31 and 32.
  • the point support between the inserts 5 and the roller 3 is located near the first axis ⁇ , or otherwise on the axis of rotation of the roller 3.
  • the fact that the support between the inserts 5 and the roller 3 is as close as possible to the first axis ⁇ is indeed preferable because the radial speed of the roller 3 is lower at the of its axis of rotation.
  • the support between each insert 5 and the roller 3 forms a circular zone.
  • the support between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 is formed in a central zone of the ends 31 and 32, so that the peripheral portion said ends 31 and 32 (radially distant from the first axis ⁇ ) are not in contact with the inserts 5.
  • the spacing between the center of the support between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 and the first axis ⁇ is less than a maximum radius, for example between 0% and 30% of the radius of the roller 3.
  • the support between the first face 51 of the inserts 5 and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 is centered on the axis ⁇ , so as to minimize friction.
  • FIGS 4a, 4b, 4c and 4d illustrate four possible variants of shapes of the first face 51 of the inserts 5 and roller 3 to reduce the surface of the support between said first face 51 and the ends of the roller 3.
  • the variants given in these figures are not other forms of course being possible in order to provide one-off support.
  • the first face 51 of the inserts 5 has a convex shape, that is to say that it is convex towards the inside of the housing 11 of the piston 1, and on the other hand the ends 31 and 32 of the roller 3 are flat.
  • the first face 51 of the inserts 5 is concave, that is to say hollowed towards the outside of the housing 11, and on the other hand the ends 31 and 32 of the roller 3 are convex, it is ie, bulging outward of the housing 11.
  • the radius of curvature the concavity of the first face 51 of the inserts 5 is greater than the radius of curvature of the convexity of the ends 31 and 32, so that the first face 51 of the inserts is in contact only on a portion of the ends 31 and 32.
  • the difference between the two radii of curvature must be such that the contact surface between the inserts 5 and the ends 31 and 32 of the roller 3 is less than 20% of the area of said axial ends 31 and 32 of the roller 3.
  • Such a characteristic can for example, when the radius of curvature of the convex surface is less than 20% of the radius of curvature of the concave surface.
  • the first face 51 of the inserts 5 is convex, that is to say convex towards the inside of the housing 11, and on the other hand the ends 31 and 32 of the roller 3 are concave, it is In other words, the radius of curvature of the convexity of the first face 51 is smaller than the radius of curvature of the concavity of the ends 31 and 32 of the roller 3, so as to ensure a punctual support and not surface.
  • the variants illustrated in Figures 4c and 4d have the advantage of preventing a radial displacement relative to the first axis ⁇ of the roller 3 in the housing 11, the inserts 5 acting as radial abutments to the roller 3. This thus reduces the necessary depth of the housing 11, and thus d on the one hand to reduce the material required for the manufacture of the piston 1, and secondly to ensure more easily that the end of the piston 1 comprising the housing 11 does not come into contact with the lobed cam during operation of the machine. This furthermore makes it possible to maintain the roller 3 with the piston 1, during the assembly of the hydraulic machine M, or when, due to a lack of pressure in the hydraulic machine M, the piston 1 is retracted and the roller 3 is spaced from the cam C. Indeed, in these variants the inserts 5 grip the roller 3 from the moment when the piston 1 assembled is placed in the cylinder 2.
  • the first face 51 of the inserts 5 is convex, that is to say convex towards the interior of the housing 11, and the axial ends 31 and 32 of the roller 3 are also convex, that is, ie bulging outward of the dwelling 11.
  • the concavity and / or the convexity of the faces 51 of the inserts 5 and / or the ends 31 and 32 of the roller 3 may be formed by an angle instead of being formed by an arc of a circle, as in the variants illustrated in FIGS. figures 3a-3d .
  • the angle difference must be greater than 20 °, preferably greater than 30 °, and still more preferably 40 °.
  • inserts 5 having a first angular face 51 with a roller 3 having axial ends 31 and 32 rounded, whether concave or convex.
  • the axial ends 31 and 32 may be angular and the first face 51 of the rounded inserts 5, whether concave or convex.
  • the inserts 5 can be configured to cooperate with the housing 11 of the piston 1 so as to limit the rotation of the inserts 5 along the first axis ⁇ .
  • the shape of the inserts 5 can be adapted so that the rotation of the inserts 5 along the first axis ⁇ is completely blocked, or so that a movement of the inserts 5 along the first axis ⁇ is still possible.
  • the position of the inserts 5 in the housing 11 can be determined by the support on the cylinder 2, while there may be a slight angle between the piston 1 and the cylinder 2, which induces a non-perpendicularity between the roller 3 and the inserts 5.
  • the position of the inserts 5 in the housing 11 can also be determined by the bearing on the bearing 4, especially in the case of mounting without axial play of the roller 3 between the inserts 5. However, a certain angular tolerance remains.
  • the particular shape of the first face 51 of the inserts 5 and the ends 31 and 32 of the roller 3 makes it possible to maintain the limited support between the roller 3 and the inserts 5, preferably located at the level of the first axis ⁇ .
  • the angular tolerance of the inserts 5 in the housing 11 of the piston 1 may be between 0 ° and 5 °, and said angular tolerance is preferably 0.5 °.
  • the insert 5 comprises a main body 53 in which a cavity 54 is hollowed out at the first face 51.
  • a part 55 used to come into contact with the roller 3 is inserted into the cavity 54 and projects from said cavity 54 inwardly of the housing 11 of the piston so that the ends 31 and 32 of the roller 3 abut against said part 55 and not against the main body 53.
  • the piece 55 may for example be a cylindrical pin which is inserted into the cavity 54 of the main body 53 and which comes into contact with the roller 3 at one of its circular faces.
  • the part 55 can also be a ball which is rotatably mounted in the cavity 54, thus making it possible to improve the rotation of the roller 3.
  • the shape of the first face 51 of the insert 5 which abuts against the roller 3 may be chosen by inserting a part 55 which has the desired shape.
  • said workpiece 55 can be mounted tightly within said cavity.
  • the part 55 can also be overmolded in the body 53, and be shaped to prevent the rotation of said workpiece 55 relative to the body 53, and prevent its tearing out of said body 53.
  • the workpiece 55 may comprise for example grooves along of its circumference, a pin, or anti-rotation ribs on the face of the part 55 in plane support on the body 53.
  • the piece 55 is made of a copper alloy, such as bronze for example, in order to limit friction with the roller 3.
  • the insert 5 is composed solely of its main body 53 which forms both the first face 51 and the second face 52.
  • the main body 53 may comprise a pion-shaped cylindrical end projecting towards the inside of the housing 11 and bearing against the roller 3.
  • the insert 5 may be of molded plastic material in a material having a molding accuracy, temperature resistance, sufficient hardness.
  • a filled thermoplastic such as a polyamide loaded with beads or glass fibers.
  • the insert 5 can also be made in the mass in a material capable of friction on steel, such as a cuprous material, for example a bronze. In this case, it can be machined or molded.
  • the second face 52 of the inserts 5 is of complementary shape to the wall of the cylinder 2 against which said second face 52 comes to rest.
  • the second face 52 is preferably a surface forming a portion of a cylinder whose diameter is equal to the diameter of the cylinder 2.
  • the second face 52 of the inserts 5 may be formed by an additional piece which is fixed on said inserts 5, which is attached or overmolded, and which can for example be used to limit the friction between the inserts 5 and the cylinder 2.
  • additional piece may have a surface forming a portion of a cylinder whose diameter is equal to the diameter of the cylinder 2 in which the additional piece slides.
  • the additional piece may be adapted to not be rotated about the first axis ⁇ .
  • the additional piece can thus comprise elements projecting from said additional piece and cooperating with elements of complementary shape dug in the insert 5 in order to block the rotation along the first axis ⁇ .
  • Elements projecting from the additional part may also cooperate with elements of complementary shape dug in the cylinder 2, so as to prevent rotation of the additional part along the first axis ⁇ with respect to the cylinder 2.
  • These projecting elements may for example for example, ribs formed on the additional piece.
  • each of the axial ends 31 and 32 of the roller 3 comprises a ball rotatably mounted in said roller 3. These balls, which are centered on the first axis ⁇ , come into contact with the first face 51 of the inserts 5, and allow to limit the friction.
  • each of the axial ends 31 and 32 of the roller 3 comprises a cylindrical end in the form of a pin making a contact on a part of the surface of the insert (5).

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Abstract

La présente invention concerne un piston (1) configuré pour coulisser le long d'un cylindre (2) d'une machine hydraulique à pistons radiaux, ledit piston (1) comprenant un galet (3) monté à rotation autour d'un premier axe (²) dans un logement situé à une extrémité dudit piston (1), caractérisé en ce que ledit piston (1) comprend deux inserts (5) situés de part et d'autre du galet (3) de sorte que chacun des inserts (5) forme un butée pour une translation du galet (3) selon le premier axe (²) à l'intérieur du logement, chacun des inserts (5) comprenant une première face (51) configurée pour venir en appui linéique ou ponctuel contre une extrémité (31, 32) du galet (3), et une deuxième face (52) configurée pour coulisser le long du cylindre (2), les inserts (5) comprenant chacun un corps principal (53) qui comprend une cavité (54) dans laquelle est insérée une pièce (55) faisant saillie de ladite cavité (54) vers l'intérieur du logement (11) pour venir en appui contre le galet (3).

Description

    Domaine de l'invention
  • La présente invention concerne le domaine des machines hydrauliques à pistons radiaux, telles que les pompes ou les moteurs.
  • La présente invention concerne plus particulièrement un piston d'une machine hydraulique à pistons radiaux dont les frottements créés lors du fonctionnement de ladite machine sont limités.
    • État de l'art
  • On connaît le document FR2651836 qui décrit la structure d'un moteur hydraulique à pistons radiaux pour un circuit hydraulique.
  • Une machine hydraulique à pistons radiaux, comme par exemple un moteur ou une pompe, comprend une came lobée en regard de laquelle sont répartis des pistons qui sont chacun logés dans un cylindre respectif. Les cylindres sont en général globalement disposés en étoile dans un bloc-cylindre relié à l'arbre de la machine hydraulique. La came est une came présentant une excentration par rapport à l'arbre, ou une came multilobée.
  • Les pistons comprennent chacun un galet, également appelé rouleau, en forme de cylindre de révolution monté à rotation dans un logement formé à une extrémité de chacun desdits pistons, de sorte que ledit galet roule le long de la came lobée lors de la rotation de la came lors du fonctionnement du moteur. L'axe de rotation du galet est perpendiculaire à l'axe du cylindre dans lequel coulisse le piston.
  • Afin d'assurer le maintien en position axiale du galet, selon l'axe dudit galet, dans le logement du piston dans lequel ledit galet est monté, des inserts, sont montés entre chacune des extrémités dudit galet et le cylindre dans lequel vient coulisser ledit piston.
  • Toutefois, la solution présentée dans le document FR2651836 possède comme inconvénient que d'importants frottements sont générés et que des coincements peuvent survenir lors de la mise en rotation du galet dans le piston, réduisant ainsi la durée de vie du piston, diminuant le rendement de la machine, et imposant d'effectuer régulièrement des opérations de maintenance.
  • On connait également les documents FR2727471 , DE10205493 et EP1062426 . Toutefois les solutions présentées dans ces documents d'une part ne permettent pas de réduire les frottements générés lors de la mise en rotation du galet dans le logement du piston, et d'autre part sont des solutions qui sont difficiles et coûteuses à fabriquer.
    • Présentation générale de l'invention
  • Dans ce contexte, la présente invention a pour objectif de proposer une nouvelle architecture de piston pour une machine hydraulique à pistons radiaux, telle qu'une pompe ou un moteur.
  • Le but précité est atteint selon l'invention grâce à un piston configuré pour coulisser le long d'un cylindre d'une machine à pistons radiaux, ledit piston comprenant un galet monté à rotation autour d'un premier axe dans un logement situé à une extrémité dudit piston, caractérisé en ce que ledit piston comprend deux inserts situés de part et d'autre du galet de sorte que chacun des inserts forme un butée pour une translation du galet selon le premier axe à l'intérieur du logement, chacun des inserts comprenant une première face venant en appui sur une partie seulement de la surface d'une extrémité axiale du galet, et une deuxième face configurée pour coulisser le long du cylindre, le galet étant mobile en translation selon le premier axe entre les deux inserts, et les inserts étant mobiles en translation selon le premier axe à l'intérieur du logement.
  • Comme on le verra par la suite, l'invention permet ainsi de limiter sensiblement les frottements créés par la rotation du galet à l'intérieur du logement du piston.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, la première face des inserts est en appui sur moins de 20% de la surface de l'extrémité axiale du galet.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, les inserts comprennent chacun un corps principal qui comprend une cavité dans laquelle est insérée une pièce faisant saillie de ladite cavité vers l'intérieur du logement pour venir en appui contre le galet.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, les inserts sont formés uniquement d'un corps principal formant à la fois la première face et la deuxième face.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, l'appui de la première face de chacun des inserts est centré autour d'un point dont un espacement par rapport au premier axe est compris entre 0% et 30% du rayon du galet.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, la première face des inserts est concave et les extrémités du galet sont convexes, ou bien la première face des inserts est convexe et les extrémités du galet sont concaves.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, la première face des inserts est plane et les extrémités du galet sont convexes, ou bien la première face des inserts est convexe et les extrémités du galet sont planes.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse, la deuxième face des inserts comprend une rainure ou nervure configurée pour coopérer avec une nervure ou une rainure complémentaire située sur le cylindre.
  • En outre, l'invention concerne également une machine hydraulique à pistons radiaux comprenant un piston selon l'une quelconque des caractéristiques précitées.
  • De plus, l'invention concerne également un véhicule équipé d'une machine hydraulique à pistons radiaux du type précité.
    • Présentation des figures
  • D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels :
    • la figure 1 représente une vue en coupe simplifiée d'une machine hydraulique conforme à la présente invention ;
    • la figure 2 représente une vue en perspective simplifiée d'un piston conforme à la présente invention ;
    • la figure 3 représente une vue en coupe axiale d'un piston conforme à la présente invention à l'intérieur d'un cylindre ;
    • la figure 4a représente une vue schématique en coupe d'une première variante possible pour l'appui entre le galet du piston et un insert maintenant axialement ledit galet ;
    • la figure 4b représente une vue schématique en coupe d'une deuxième variante possible pour l'appui entre le galet et l'insert ;
    • la figure 4c représente une vue schématique en coupe d'une troisième variante possible pour l'appui entre le galet et l'insert ;
    • la figure 4d représente une vue schématique en coupe d'une quatrième variante possible pour l'appui entre le galet et l'insert ;
    • la figure 4e représente une vue schématique en coupe d'une cinquième variante possible pour l'appui entre le galet et l'insert ;
    • la figure 4f représente une vue schématique en coupe d'une sixième variante possible pour l'appui entre le galet et l'insert ;
    • la figure 5a représente une première variante possible d'insert pour le maintien axial du galet ;
    • la figure 5b représente une deuxième variante possible d'insert pour le maintien axial du galet.
    Description de l'invention
  • On a représenté sur les figures 1, 2 et 3 un piston 1 pour une machine hydraulique M à pistons 1 radiaux.
  • Le piston 1 comprend un corps 10 cylindrique et qui est adapté pour coulisser selon des mouvements de va et vient dans un cylindre 2 selon un deuxième axe Ω.
  • Le piston 1 est centré autour de l'axe Ω. Le piston 1 comprend une première partie avec un premier diamètre qui forme un corps de piston 1, et une deuxième partie possédant un deuxième diamètre qui est supérieur au premier diamètre et qui forme ainsi une tête de piston. Selon une autre variante possible, le piston est formé d'un élément ne possédant qu'un unique diamètre et qui forme à la fois le corps de piston et la tête de piston.
  • Le piston 1 comprend un élément d'étanchéité annuaire selon le deuxième axe Ω permettant de garantir l'étanchéité entre le piston 1 et le cylindre 2. Cet élément d'étanchéité peut être formé d'un un anneau ou d'un segment d'étanchéité.
  • Le piston 1 comprend un galet 3 qui est monté à rotation dans un logement 11 de forme complémentaire audit galet 3 qui est formé à une extrémité de la tête dudit piston 1. Le galet 3 est un cylindre de révolution qui comprend comme axe principal le premier axe β.
  • Lors du fonctionnement de la machine, le galet 3 roule le long d'une came C lobée de la machine hydraulique M, entrainant ainsi la rotation dudit galet 3 autour du premier axe β, qui est perpendiculaire au deuxième axe Ω. Le galet 3 permet un déplacement relatif par roulement entre le piston 1 et la came C en limitant les frottements.
  • Afin de réduire les frottements créés par la rotation du galet 3 à l'intérieur du logement 11, un coussinet 4 dont la forme est complémentaire au galet 3 est installé au fond du logement 11, de sorte que le galet 3 ne frotte pas contre les parois dudit logement 11 mais contre ledit coussinet 4.
  • Le coussinet 4 est généralement constitué d'un alliage de cuivre, ou de métal revêtu de matière synthétique chargée de particules d'alliage cuivreux, afin de limiter le coefficient de frottement entre le galet 3 et le coussinet 4.
  • Afin d'assurer un maintien en positon axial du galet 3 par rapport au premier axe β à l'intérieur du logement 11, des inserts 5 sont disposés de part et d'autre des extrémités axiales 31et 32 du galet 3.
  • Ces inserts 5 forment chacun une butée limitant le déplacement axial du galet 3 selon une translation d'axe Ω. Les inserts 5 sont intercalés entre d'une part la paroi de la cavité du cylindre 2 dans laquelle le piston 1 est disposé, et d'autre les extrémités 31, 32 du galet 3, et réalisent ainsi la butée axiale du galet 3 respectivement d'un côté et de l'autre du galet 3.
  • Sur la variante illustrée sur la figure 3, l'espacement entre les inserts 5 est supérieur à la longueur du galet 3, de sorte que le galet 3 est mobile en translation entre les deux butées formées par les inserts 5. Le galet 3 ne s'appuie donc que sur une seule de ces deux butées, les inserts 5, à un instant donné. Le jeu de translation du galet 3 doit avantageusement éviter le coincement du galet 3, y compris lorsque la machine hydraulique M s'échauffe. Ce jeu doit d'une manière préférée être supérieur ou égal à 0.1mm, préférentiellement de 0.2mm, et peut aller jusqu'à 1 mm.
  • Lorsqu'un jeu existe entre les inserts 5 et le galet 3, les inserts 5 forment une butée de manière alternative, l'insert 5 qui est plaqué contre le cylindre 2 formant une butée, l'autre insert 5 étant légèrement espacé du cylindre 2 à cause du léger écart entre le diamètre du piston 1 et du cylindre 2. Toutefois, il est possible que les deux inserts 5 soient en contact contre le cylindre 2 simultanément.
  • Toutefois, selon une variante possible, les inserts 5 peuvent être suffisamment rapprochés pour empêcher le galet 3 de glisser le long de l'axe β. Ce choix peut être intéressant pour obtenir une machine hydraulique M silencieuse, ou s'il n'y a pas d'échauffement.
  • Les inserts 5 sont avantageusement situés de part et d'autre des extrémités du coussinet 4, de sorte à être en contact avec la surface latérale du coussinet 4. Ainsi, l'écartement entre les inserts 5 est défini par la longueur du coussinet 4. De cette manière les inserts 5 définissent aussi la localisation axiale du coussinet 4 dans le piston, suivant le premier axe β.
  • Les inserts 5 peuvent être adaptés pour coopérer avec le logement 11 du piston 1 de sorte à limiter ou à bloquer totalement la rotation desdits inserts 5 suivant le premier axe β. Ainsi, les inserts 5 peuvent comprendre une rainure qui vient s'engager dans une rainure formée à l'intérieur du logement 11, de sorte à limiter ou à bloquer la rotation des inserts 5 selon le premier axe β. Les inserts 5 peuvent également être montés serrés à l'intérieur du logement 11, bloquant ainsi la rotation et la translation selon le premier axe β.
  • Chaque insert 5 comprend une première face 51 qui est destinée à venir en appui contre le galet 3, et une deuxième face 52 configurée pour venir en appui contre le cylindre 2 et glisser le long dudit cylindre 2 lors des mouvements de va et vient du piston 1 à l'intérieur dudit cylindre 2.
  • De tels inserts 5 permettent ainsi un assemblage simplifié du piston 1 car ils permettent d'une part que le piston 1 soit composé d'éléments simples à fabriquer (par exemple avec des formes simples à usiner), et d'autre part ils permettent d'assouplir les tolérances de fabrication.
  • Les inserts 5 peuvent être montés de manière à pouvoir glisser le long du premier axe β à l'intérieur du logement 11. En variante , il est toutefois possible de monter les inserts 5 de manière fixe à l'intérieur dudit logement 11.
  • Les inserts 5 représentés sur la figure 3, selon une première variante possible des inserts 5, comprennent un corps principal 53 qui comprend une cavité 54 débouchant au niveau de la première face 51 desdits inserts 5. Une pièce 55 est insérée dans la cavité 54 et fait saillie de ladite cavité 54 afin que l'appui entre les inserts 5 et le galet 3 soit effectué par la pièce 55. La deuxième face 52 est quant à elle formée par le corps principal 53.
  • Le fait que les inserts 5 comprennent un corps principal 53 et une pièce 55 permet de faciliter et la fabrication des inserts et de réduire le coût de fabrication.
  • En effet, le corps principal 53 peut être dans un matériau peu coûteux et facile à mettre en forme, comme par exemple en matière plastique, car ledit corps principal n'est pas en contact avec le galet 3.
  • La pièce 55 peut quant à elle être dans un matériau qui est adaptée pour les frottements contre le galet 3. La pièce 55 peut par exemple être d'une dureté qui est similaire à la dureté du galet 3. La pièce 55 étant d'une taille réduite et possédant une forme simple, sa fabrication est simple et peu coûteuse.
  • Le galet 3 étant généralement en acier, la pièce 55 peut être en acier, en acier nitruré, en bronze, ou en polymère tel que par exemple le Vespel®. Le matériau de la pièce 55 peut être adapté en fonction du matériau du galet 3. La pièce 55 peut également avoir subi un traitement thermique et/ou chimique pour améliorer sa dureté et/ou son coefficient de flottement comme par exemple de la nitruration.
  • La pièce 55 est une pièce adaptée pour les frottements, et peut ainsi être réalisée en alliage de cuivre afin de limiter le coefficient de frottement entre ladite pièce 55 et le galet 3.
  • Afin d'empêcher une rotation du piston 1 à l'intérieur du cylindre 2, les inserts 5 peuvent comprendre une rainure ou une nervure dirigée selon l'axe Ω et située sur la deuxième face 52 desdits inserts qui vient coopérer avec une nervure ou une rainure complémentaire formée dans le cylindre 2 de sorte à former une liaison glissière d'axe Ω. La nervure complémentaire formée dans le cylindre 2 peut être formée par un élément qui est inséré dans la paroi radialement extérieure du bloc-cylindre et qui fait saillie à l'intérieur dudit cylindre. Une telle solution est par exemple décrite dans le document FR2727471 .
  • Afin de réduire les frottements entre les inserts 5 et les extrémités 31 et 32 du galet 3, la première face 51 de chaque insert 5 est configurée pour venir en appui contre une partie seulement de la surface des extrémités axiales 31 et 32 dudit galet 3. Autrement, dit, la première face 51 de chaque insert 5 ne vient pas en appui contre toute la surface des extrémités axiales 31 et 32.
  • Les inserts décrits dans le document FR2651836 viennent en appui contre toute la surface des extrémités du galet car la face des inserts venant en appui contre les extrémités du galet est une face circulaire plane et lesdites extrémités dudit galet sont des faces circulaires planes de même diamètre que les inserts.
  • Afin de limiter la surface de frottement, la première face 51 des inserts 5 selon l'invention est ainsi configurée pour ne pas venir en contact des extrémités 31 et 32 sur toute leur surface (formant ainsi par exemple un appui ponctuel ou linéique).
  • De préférence, la surface de contact entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 est inférieure à 20% de la surface desdites extrémités 31 et 32. De manière encore plus préférentielle, la surface de contact entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 est inférieure à 10% de la surface desdites extrémités 31 et 32. Et de manière encore plus avantageuse, la surface de contact entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 est inférieure à 5% de la surface desdites extrémités 31 et 32.
  • Avantageusement, afin de limiter encore plus les frottements entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités 31 et 32 du galet 3, l'appui ponctuel entre les inserts 5 et le galet 3 est situé au proche du premier axe β, ou autrement dit sur l'axe de rotation du galet 3. Le fait que l'appui entre les inserts 5 et le galet 3 soit le plus proche possible du premier axe β est en effet préférable car la vitesse radiale du galet 3 est plus faible au niveau de son axe de rotation. L'appui entre chaque insert 5 et le galet 3 forme une zone circulaire. De manière préférentielle l'appui entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 est réalisée dans une zone centrale des extrémités 31 et 32, de sorte que la partie périphérique desdites extrémités 31 et 32 (les radialement éloignées du premier axe β) ne soient pas en contact avec les inserts 5.
  • L'espacement entre le centre de l'appui entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 et le premier axe β est inférieur à un rayon maximum, par exemple compris entre 0% et 30% du rayon du galet 3.
  • De préférence, l'appui entre la première face 51 des inserts 5 et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 est centré sur l'axe β, de sorte à réduire au maximum les frottements.
  • Les figures 4a, 4b, 4c et 4d illustrent quatre variantes possibles de formes de la première face 51 des inserts 5 et de galet 3 permettant de réduire la surface de l'appui entre ladite première face 51 et les extrémités du galet 3. Toutefois, les variantes données sur ces figures ne sont pas limitatives, d'autre formes étant bien entendu possibles afin d'assurer un appui ponctuel.
  • Sur la figure 4a, d'une part la première face 51 des inserts 5 possède une forme convexe, c'est-à-dire qu'elle est bombée vers l'intérieur du logement 11 du piston 1, et d'autre part les extrémités 31 et 32 du galet 3 sont planes.
  • Sur la figure 4b, qui est une variante équivalente à la variante illustrée à la figure 4a, d'une part la première face 51 des inserts 5 est plane, et d'autre part les extrémités 31 et 32 du galet 3 sont convexes, c'est-à-dire qu'elles sont bombées vers l'extérieur du logement 11 du piston 1.
  • L'appui ponctuel des variantes illustrées aux figures 4a et 4b est celui d'une sphère reposant sur un plan.
  • Les variantes illustrées aux figures 4a et 4b présentent l'avantage d'être facile à réaliser, une des deux surfaces en appui étant plane, permettant ainsi d'utiliser des galets 3 ou des inserts 5 existants.
  • Sur la figure 4c, d'une part la première face 51 des inserts 5 est concave, c'est-à-dire creusée vers l'extérieur du logement 11, et d'autre part les extrémités 31 et 32 du galet 3 sont convexes, c'est-à-dire bombées vers l'extérieur du logement 11. De plus, le rayon de courbure de la concavité de la première face 51 des inserts 5 est supérieur au rayon de courbure de la convexité des extrémités 31 et 32, de sorte que la première face 51 des inserts soit en contact uniquement sur une portion des extrémités 31 et 32. La différence entre les deux rayons de courbure doit être telle que la surface de contact entre les inserts 5 et les extrémités 31 et 32 du galet 3 est inférieure à 20% de la surface desdites extrémités axiales 31 et 32 du galet 3. Une telle caractéristique peut par exemple être obtenue lorsque le rayon de courbure de la surface convexe est inférieur à 20% du rayon de courbure de la surface concave.
  • Sur la figure 4d, qui est une variante équivalente à la variante de la figure 3c, d'une part la première face 51 des inserts 5 est convexe, c'est-à-dire bombée vers l'intérieur du logement 11, et d'autre part les extrémités 31 et 32 du galet 3 sont concaves, c'est-à-dire creusées vers l'intérieur du logement 11. De plus, le rayon de courbure de la convexité de la première face 51 est inférieur au rayon de courbure de la concavité des extrémités 31 et 32 du galet 3, de sorte à assurer un appui ponctuel et non pas surfacique.
  • L'appui ponctuel des variantes illustrées aux figures 4c et 4d est celui d'une sphère sur un plan courbe dont le rayon de courbure est supérieure au rayon de ladite sphère.
  • Les variantes illustrées aux figures 4c et 4d présentent l'avantage d'empêcher un déplacement radial par rapport au premier axe β du galet 3 dans le logement 11, les inserts 5 servant de butées radiales au galet 3. Cela permet ainsi de réduire la profondeur nécessaire du logement 11, et ainsi d'une part de réduire la matière nécessaire pour la fabrication du piston 1, et d'autre part d'assurer plus facilement que l'extrémité du piston 1 comprenant le logement 11 ne vienne pas en contact avec la came lobée lors du fonctionnement de la machine. Cela permet en outre de maintenir le galet 3 avec le piston 1, lors de l'assemblage de la machine hydraulique M, ou lorsque par suite d'un manque de pression dans la machine hydraulique M le piston 1 est rentré et le galet 3 est espacé de la came C. En effet, dans ces variantes les inserts 5 enserrent le galet 3 à partir du moment où le piston 1 assemblé est placé dans le cylindre 2.
  • Selon une autre variante possible, la première face 51 des inserts 5 est convexe, c'est-à-dire bombée vers l'intérieur du logement 11, et les extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 sont également convexes, c'est-à-dire bombée vers l'extérieur du logement 11.
  • De plus, selon une variante illustrée en figure 3e, la concavité et/ou la convexité des faces 51 des inserts 5 et/ou des extrémités 31 et 32 du galet 3 peut être formée par un angle au lieu d'être formé par un arc de cercle comme dans les variantes illustrées aux figures 3a-3d. Dans ce cas-là, lorsque les premières faces 51 des inserts 5 sont concaves et que les extrémités 31, 32 du galet 3 sont convexes, ou inversement que les premières faces 51 des inserts 5 sont convexes et que les extrémités 31, 32 du galet 3 sont concaves, la différence d'angle entre les premières faces 51 des inserts et les extrémités 31, 32 du galet 3 devant être suffisamment élevée afin que la première face 51 des inserts 5 soit en contact uniquement sur une portion des extrémités 31 et 32. Ainsi, la différence d'angle doit être supérieure à 20°, de préférence supérieure à 30°, et encore plus de préférence à 40°.
  • Comme illustré sur la figure 3f, il est bien sûr également possible d'utiliser des inserts 5 possédant une première face 51 anguleuse avec un galet 3 ayant des extrémités axiales 31 et 32 arrondies, qu'elles soient concaves ou convexes. De manière similaire, les extrémités axiales 31 et 32 peuvent être anguleuses et la première face 51 des inserts 5 arrondie, qu'elle soit concave ou convexe.
  • Les inserts 5 peuvent être configurés pour coopérer avec le logement 11 du piston 1 de sorte à limiter la rotation des inserts 5 selon le premier axe β. La forme des inserts 5 peut être adaptée afin que la rotation des inserts 5 selon le premier axe β soit totalement bloqué, ou bien pour qu'un débattement des inserts 5 selon le premier axe β soit tout de même possible.
  • En particulier, dans le cas du montage du galet 3 avec du jeu axial entre les inserts 5, la position des inserts 5 dans le logement 11 peut être déterminée par l'appui sur le cylindre 2, alors qu'il peut y avoir un léger angle entre le piston 1 et le cylindre 2, ce qui induit une non perpendicularité entre le galet 3 et les inserts 5.
  • La position des inserts 5 dans le logement 11 peut également être déterminée par l'appui sur le coussinet 4, surtout dans le cas d'un montage sans jeu axial du galet 3 entre les inserts 5. Cependant, une certaine tolérance angulaire subsiste.
  • Dans tous les cas de figure, la forme particulière de la première face 51 des inserts 5 et des extrémités 31 et 32 du galet 3 permet de conserver l'appui limité entre le galet 3 et les inserts 5 , de préférence localisé au niveau du premier axe β.
  • La tolérance angulaire des inserts 5 dans le logement 11 du piston 1 peut être comprise entre 0° et 5°, et ladite tolérance angulaire est préférentiellement de 0.5°.
  • Les figures 5a et 5b représentent deux variantes possibles pour la réalisation des inserts 5.
  • Dans la variante d'insert 5 illustrée sur la figure 5a, qui est conforme à la variante d'insert illustrée à la figure 2, l'insert 5 comprend un corps principal 53 dans lequel une cavité 54 est creusée au niveau de la première face 51. Une pièce 55 servant à venir en contact avec le galet 3 est insérée dans la cavité 54, et fait saillie de ladite cavité 54 vers l'intérieur du logement 11 du piston afin que les extrémités 31 et 32 du galet 3 viennent en appui contre ladite pièce 55 et non pas contre le corps principal 53.
  • La pièce 55 peut par exemple être un pion cylindrique qui est insérée dans la cavité 54 du corps principal 53 et qui rentre en contact avec le galet 3 au niveau d'une de ses faces circulaire. La pièce 55 peut également être une bille qui est montée à rotation dans la cavité 54, permettant ainsi d'améliorer la rotation du galet 3.
  • On comprend ainsi que la forme de la première face 51 de l'insert 5 qui vient en appui contre le galet 3 peut être choisie en insérant une pièce 55 qui possède la forme souhaitée.
  • Afin d'assurer le maintien en position de la pièce 55 dans la cavité 54 du corps principal 53, ladite pièce 55 peut être montée serrée à l'intérieur de ladite cavité. La pièce 55 peut également être surmoulée dans le corps 53, et être conformer pour empêcher la rotation de ladite pièce 55 par rapport au corps 53, et empêcher son arrachement dudit corps 53. Ainsi, la pièce 55 peut comprendre par exemple des rainures le long de sa circonférence, un pion, ou bien des nervures anti-rotation sur la face de la pièce 55 en appui plan sur le corps 53.
  • De manière préférentielle, la pièce 55 est en un alliage de cuivre, tel que le bronze par exemple, afin de limiter les frottements avec le galet 3.
  • Dans la variante illustrée sur la figure 5b, l'insert 5 est composé uniquement de son corps principal 53 qui forme à la fois la première face 51 et la deuxième face 52.
  • Selon une variante possible, le corps principal 53 peut comprendre une extrémité cylindrique en forme de pion faisant saillie vers l'intérieur du logement 11 et venant en appui contre le galet 3.
  • L'insert 5 peut être en matière plastique moulée, dans un matériau ayant une précision de moulage, une tenue en température, une dureté suffisante. Par exemple un thermoplastique chargé, tel qu'un polyamide chargé de billes ou de fibres de verre.
  • L'insert 5 peut également être réalisé dans la masse dans un matériau apte au frottement sur l'acier, tel qu'un matériau cuivreux, par exemple un bronze. Dans ce cas, il peut être usiné ou moulé.
  • La deuxième face 52 des inserts 5 est de forme complémentaire à la paroi du cylindre 2 contre laquelle ladite deuxième face 52 vient reposer. Ainsi, la deuxième face 52 est préférentiellement une surface formant une portion d'un cylindre dont le diamètre est égal au diamètre du cylindre 2.
  • Selon une variante possible la deuxième face 52 des inserts 5 peut être formée par une pièce additionnelle venant se fixer sur lesdits inserts 5, rapportée ou surmoulée, et qui peut par exemple servir à limiter les frottements entre les inserts 5 et le cylindre 2. Cette pièce additionnelle peut présenter une surface formant une portion d'un cylindre dont le diamètre est égal au diamètre du cylindre 2 dans laquelle la pièce additionnelle coulisse.
  • De plus, la pièce additionnelle peut être adaptée pour ne pas être entraînée en rotation autour du premier axe β. La pièce additionnelle peut ainsi comprendre des éléments faisant saillie de ladite pièce additionnelle et coopérant avec des éléments de forme complémentaire creusés dans l'insert 5 afin de bloquer la rotation selon le premier axe β. Des éléments faisant saillis de la pièce additionnelle peuvent également coopérer avec des éléments de forme complémentaire creusés dans le cylindre 2, de sorte à empêcher la rotation de la pièce additionnelle selon le premier axe β par rapport au cylindre 2. Ces éléments faisant saillie peuvent par exemple être des nervures formées sur la pièce additionnelle. Bien sûr, de manière similaire, à la place d'éléments faisant saillie formés sur la pièce additionnelle et coopérant avec des éléments creusés dans l'insert 5 ou le cylindre 2, il est possible d'utiliser des éléments creusés dans la pièce additionnelle coopérant avec des éléments faisant saillie de l'insert 5 ou du cylindre 2.
  • Selon une autre variante possible chacune des extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 comprend une bille montée à rotation dans ledit galet 3. Ces billes, qui sont centrées sur le premier axe β, viennent en contact avec la première face 51 des inserts 5, et permettent de limiter le frottement. Selon une autre variante possible chacune des extrémités axiales 31 et 32 du galet 3 comprend une extrémité cylindrique en forme de pion faisant un contact sur une partie de la surface de l'insert (5).
  • Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit, tel que défini dans le jeu de revendications annexées.

Claims (7)

  1. Piston (1) configuré pour coulisser le long d'un cylindre (2) d'une machine hydraulique à pistons radiaux, ledit piston (1) comprenant un galet (3) monté à rotation autour d'un premier axe β) dans un logement (11) situé à une extrémité dudit piston (1), caractérisé en ce que ledit piston (1) comprend deux inserts (5) situés de part et d'autre du galet (3) de sorte que chacun des inserts (5) forme un butée pour une translation du galet (3) selon le premier axe β) à l'intérieur du logement (11), chacun des inserts (5) comprenant une première face (51) venant en appui sur une partie seulement de la surface d'une extrémité axiale (31, 32) du galet (3), et une deuxième face (52) configurée pour coulisser le long du cylindre (2), le galet (3) étant mobile en translation selon le premier axe β) entre les deux inserts (5), et les inserts (5) étant mobiles en translation selon le premier axe β) à l'intérieur du logement (11), les inserts (5) comprenant chacun un corps principal (53) qui comprend une cavité (54) dans laquelle est insérée une pièce (55) faisant saillie de ladite cavité (54) vers l'intérieur du logement (11) pour venir en appui contre le galet (3).
  2. Piston (1) selon la revendication 1, dans lequel la première face (51) des inserts (5) est en appui sur moins de 20% de la surface de l'extrémité axiale (31, 32) du galet (3).
  3. Piston (1) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel l'appui de la première face (51) de chacun des inserts (5) est centré autour d'un point dont un espacement par rapport au premier axe β) est compris entre 0% et 30% du rayon du galet (3).
  4. Piston (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première face des inserts (5) est concave et les extrémités (31, 32) du galet (3) sont convexes, ou bien la première face des inserts (5) est convexe et les extrémités du galet (3) sont concaves.
  5. Piston (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la première face (51) des inserts (5) est plane et les extrémités (31, 32) du galet (3) sont convexes, ou bien la première face (51) des inserts (5) est convexe et les extrémités (31, 32) du galet (3) sont planes.
  6. Piston (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la deuxième face (52) des inserts (5) comprend une rainure ou nervure configurée pour coopérer avec une nervure ou une rainure complémentaire située sur le cylindre (2).
  7. Machine hydraulique à pistons radiaux comprenant au moins un piston (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
EP17176083.8A 2016-06-16 2017-06-14 Piston pour une machine hydraulique à pistons radiaux à frottements limités Active EP3258100B1 (fr)

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