Brevet FR2009208A1 — publié le 19700130

La-présente invention se rapporte à des noyens utilisés dans une transmission hydrostatique comportant des moyens de distribut ion qui peuvent être mis sélectivement à des positions correspondant à la marche avant,au point mort et à la marche arrière de la transmission,ces moyens servant à déverser la pression de fluide en excès du circuit de pression afin d'éviter d'abtmer la transmission,et dans certaines conditions afin d'éviter dlen- baller la transmission en risquant de l'abîmer encore davantage; des moyens servent à faire dériver l'-éco*.lement du fluide dlun circuit hydrostatique de son trajet d'entratnement normal dans la transmission,à travers les moyens de distribution utilisés. La présente invention constitue un perfectionnement du dispositif anti-roue libre décrit dans la demande de brevet du Gana- da N 040.535 du 16 Janvier 1969 déposée par Rodger W.ASMUS. La commande automatique s'opposant à l'emballement qui est décrite dans la demande de brevet précitée permet dtutiliser le moteur du véhicule pour réaliser un freinage dynamique lorsque le véhicule fonctionne en roue libre0Cependant,on rencontre certaines difficultés lorsque le moyen de commande de la vites se et du sens de mouvement est déplacé rapidement de sa position de marche arrière vers sa position de marche avant.itor- que ceci se produit,les servo-moteurs de commende du fait du retard de leur réponse,sont disposés pendant un intervalle de courte durée et en réalité font orienter les plateaux oscil laits de l'ensemble hydrostatique pompe-moteur pour l'entraîne- ment en marche arrière,tandis que les soupapes de décompression à basse pression sont disposées pour l'entraînement en marche avant.La soupape anti-roue libre reçoit de ce fait le m8me ty- PC de signal de pression qu'elle recevrait si le sens de passage de la force motrice à travers l'ensemble pompe-moteur était inversé,c'est-à-dire lorsque l'ensemble fonctionne en moteur. La réponse de la soupape anti-roue libre consiste alors à faire déplacer et mettre hors service la soupape de décompression auxiliaire à haute pression.Lorsque la soupape de décompression auxiliaire à haute pression est mise hors service,ltentratne- ment ne peut dtre degagé,c'est~à-dire qu'il nty a aucune interruption du passage de la force motrice à travers la transmission. Il en résulte que l'opérateur dont le véhicule se déplace en marche arrière peut passer brusquement en marche avant et s'attendre à ce que le véhicule soit entraîné vers l'avant. Du fait que la soupape anti-roue libre empêche la transmission de se dégager et du fait que les servs moteurs de commande des plateaux oscillants répondent lentement, il se produit un in-tervalle de temps de courte durée pendant lequel l'entraînement en marche arrière se poursuit.Rendant cet intervalle de temps, c'est-à--dire jusqu' ce que les servo,noteurs de commande aient disposé les plateaux oscillants pour l'entraînement en marche avant, l'opér-teur-est incapable d'interrompre le passage de la force motrice dans le sens de la marche arrière en appuyant sur la pédale de commande pour exécuter un surpassement manuel de la soupape de décompression auxiliaire à haute pression. En conséquence, la présente invention a pour but de fournir - un moyen permettant d'interrompre l'entrainement de la transmission hydrostatique êe lorsque le moyen de commande de la transmission est déplacé rapidement de la marche arrière vers la marche avant - un système de transmission hydrostatique muni d'une soupape anti-roue libre présentant des caractéristiques de retard qui sont semblables et complémentaires de celles des servo-moteurs de commande du système. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront au cours de la description détaillée qui va suivre, faite en regard du dessin annexé dont la figure unique représente un système de transmission hydrostatique, dont des parties sont représentées schématiquement et qui constitue un mode de réalisation préféré de l'invention. En se reportant maintenant au dessin, il représente un groupe ou ensemble pompe-moteur, représenté schématiquement en 15, qui est semblable -1 celui décrit dans la demande de brevet précitée déposée à la même date que la présente demande, et dans lequel les orifices communs du moteur et de la pompe sont indiqués en 21, 22 et 21a, 22a.Les orifices 21, 22 et 21a, 22a communiquent avec des conduits 18 et 18a, respectivenent, et sont reliés d'une manière croisée aux soupapes a commande auxiliaire à haute pression 19a et 19, respectivement, par des conduits 20a et 20. les soupapes de décompression à commande auxiliaire et à haute pression 19 et 19a sont pourvues de soupapes manchons coulissantes 5 et 38a, respectivement.Chacune des soupapes manchons présente un orifice 48, 48a qui communique avec le conduit de liaison croise respectif 20, 20a et qui com muniqu- avec un ensemble de distributeur 49 par l'intermédiaire de conduits 46 et 46a, respectivements Ensemble 49 du distributeur co:-trend deux ensembles de soupapes identiques 51 et 51a qui sont semblables aux ensembles de soupapes indiqués en 51, 51a dans le demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique 10 731.589 précitée.Chacun des ensembles de sou-?.-pes 51 et 51a contient des soupapes de décompression a baste pression 84 et 84a et des clapets de retenue 82 et 82a de réduction de la pression. Les soupapes de décompression à basse pression c,4 et 84a sont agencées de manière à ôtre entraînées par des plongeurs 13G et 13Ca dont chacun est équipé d'une broche de soulèvement capable de faire lever la soupape de décompression à basse pression respective de son siège. mes plongeurs 130 et 130a sont en contact avec un tiroir 136 comportant des sections espacées axialement de diamètre réduit.Te tiroir 136 est mis en position par une tringlerie de commande indiquée schématiquement en 140 et qui peut être amenée à une position neutre ou de point mort centrale dans laquelle les deux plongeurs 130 et 130a reposent sur la section centrale du tiroir 136 et soulèvent les deux soupapes de décompression à basse pression 84 et 84a à l'écart de leur siège. Dans sa position de marche avant (F), le tiroir 136 est orienté de telle sorte que le plongeur 130 est en contact avec la section de diamètre réduit du tiroir 136, ce qui permet à la soupape de décompression à basse pression 84 qui est sollicitée par un ressort de s'appuyer cotre son siège, tandis que le plongeur 130a est supporté par la section centrale du tiroir et maintient le plongeur 130a contre la soupape de décompression à basse pression 84a en la soulevant à l'écart de son siège. Les clapets de retenue de réduction de pression 82 et 82a sont sollicitées pour venir en contact avec leur siège et ils coenmandent la communication entre les conduits respectifs 46 et 46a et un zonal 160. L'ensemble du distributeur comprend également une soupape anti-roue libre indiquée d'une manière générale en 146, qui comprend un tiroir ou élément aobile 148 présentant un alésage 150 qui est associé à une broche de guidage 152. La broche de guidage est fixée à un bouchon 154 vissé dans un alésage 156 dans lequel peut coulisser le tiroir 148.Le bouchon 154 est rendu étanche d'une manière appropriée contre les fuites et fonctionne comme élément de réaction pour un ressort 158 qui est disposé sur la broche de guidage 152 entre le bouchon 154 et la surface supérieure du tiroir 148. Be canal 160 établit une communication pour le fluide entre l1extrémité supérieure de l'alésage 156 et les conduits 46 et 46a par l'intermédiaire de canaux internes à l'intérieur des ensembles de soupapes 51 et 51a, à condition que la pression soit suffisante pour faire décoller de leur siège les clapets de retenue de réduction de pression 82 et 82a. Un canal 12 établit une coemunication pour le fluide entre l'extrémité inférieure de l'alésage 156 et l'un des conduits 46 et 46a suivant celui des plongeurs 130 et 130a qui est orienté de manière à faire décoller la soupape de décompression associée 84 et 84a.Un conduit 50 communique avec l'alésage 156 en un point se trouvant entre ses intersections avec les canaux 160 et 162. L'agencement est tel que lorsque le tiroir 148 se trouve au bas de l'alésage 156, il existe une communication complète et ininterrompue entre le canal 160 et le conduit 50 et que lorsqu'il est déplace vers le haut, le tiroir 148 bloque le conduit 50 et I'empce de communiquer avec l'alésage 156. Le tiroir 148 est déplacé du fait de la réduction de pression dans le canal 160, d'une manière qui sera expliquée plus loin, ce qui produit une différence de pression de part et d'autre du tiroir 148.La broche 152 présente un jeu prédéterminé par rapport à l'alésage 150. De-ce fait, lorsque le tiroir 138 est à sa position basse, une quantité prédéterminée de fluide hydraulique se trouve dans la partie de l'alésage 150 qui est en-des-sous de l'extrémité de la broche de guidage 152. Lorsque le tiroir 148 se déplace vers le haut, la broche de guidage 152 est introduite plus loin dans l'alésage 150 et refoule le fluide hydraulique à travers l'intervalle, ce qui a un effet d'amortissement sur le mouvement du tiroir 148. En tenant compte de la viscosité du fluide hydraulique dans des conditions de fonctionnement normales, on donne à cet intervalle des dimensions telles que le temps nécessaire pour que le tiroir 148 se déplace de sa position au bas de l'alésage 158 jusqu'ana point où il bloque juste d'une manière étanche le conduit 50, soit au moins égal au temps nécessaire pour que les servo-moteurs de commande donnent une réponse complète. Be conduit 50 corm-unique avec un ensemble de soupape de décompression auxiliaire à haute pression de mise hors service ou d'isolement 52 qui est conmandé d'une façon auxiliaire mécaniquement et peut Être surp?.ssé, et qui comprend un champignon auxiliaire 57. Ce champignon commande la communication entre le conduit- 50 et un con-duit 53 qui est relié à un réservoir 10 par l'intermédiaire d'un conduit 54. Be champignon 57 est sollicité vers sa position d'appui contre son siège dans laquelle il bloque la communication entre les conduits 50 et 53 par un ressort 80 qui réagit contre un élément de butée mobile 66.Un jeu est ménagé entre le champignon 57 et l'élément de butée 66 pour permettre au champignon 57, sous l'influence de la pression élevée ca l'intérieur du conduit 509 de s'écarter de son siège et- de se rapprocher de l'élément de butée 66 en comprimant le ressort 80. Le champignon 57 peut également être décollé de son siège en déplaçant l'élément de butée 66 vers la droite en observant le dessin, ce mouvement étant obtenu en enfonçant une pédale 76. L'élément de butée est pourvu d'une tige de guidage 68 qui est articulée sur une tige de poussée et de traction 73, laquelle à son tour est articulée en 74 sur un premier bras 75 d'un levier coudé. la pédale 76 constitue l'autre bras du levier coudé, lequel est articulé sur un support fixe en 77.Un ressort de tension 78 st fixé entre le bras 75 t le support fixe afin de pousser la pédale vers le hut, et par suite pousser l'élément de butée vers la limite de son mouvement vers l'intérieur de l'ensemble 52. En supposant que la tringlerie de commande 10 est amene c la position de arche arrière (R), le tiroir 156 serait déplacé vers la droite (en observant le dessin), ce qui ferait décoller par le plongeur 138 la soupape de ddcoenpression à basse pression 84 tandis que le plongeur 130a entrerait en contact avec la section de diamètre réduit du tiroir 136 en permettant de ce fait 1 la soupape de décompression å basse pression 84a de s'appuyer sur son siège.En marche arrière, la pression d'entraînement apparaît aux orifices 21, 22 et est communiquée par l'intermédiaire du conduit de liaison croisé 2a, par l'orifice 48a et le conduit 46a a l'ensemble de soupape 51a. Du fait que la soupape de décompression à basse pression 84a est appuyé, sur son siège et que 1-1 soupape 84 est décollée de son siège, le canal 152 et la partie inférieure du tiroir 148 sont soumis à la pression de charge transmise par le conduit 46 pendant un fonctionnement en marche arrière normal.Cependant, Si l'ensem- ble 15 commence å functionner cn moteur, c'est-!-dire si le mo- teur est entraîné comme une pompe et si la pompe fonctionne alors comme un moteur, comme cela se produirait lorsque le véhicule est poussé ou contraint autrement de se déplacer en marche arrière, la pression d'entraînement se produit alors aux orifices 21a, 22a et, exile apparaît dans le conduit 46 d'où elle est transmise à la partie inférieure du tiroir 148 par l'ensemble de soupape 51 et le canal 162. Si on appuyait alors sur la pédale 76, le fluide se trouvant dans le canal 160 serait déversé au réservoir 10 par l'intermédiaire du conduit 50, de l'ensemble de soupape 52 et des conduits 53 ct 54.Ceci réduirait la pression dans le canal 160, en permettant à la pression plus élevée dans le canal 162 de faire déplacer le tiroir 148 vers le haut pour faire fermer le conduit 50. Ceci empeche d'établir le passage du fluide à travers l'un ou l'autre des conduits 46, 46a, ce qui à son tour empêche l'une ou l'autre des soupapes-manchons 38 et 38a de se déplacer pour courtcircuiter un volume important de fluide entre les orifices 21a, 22a et 21, 22.Ceci est du au fait que l'écoulezent du fluide doit s'établir à travers les orificcs 4S, 48a pour obtenir dans les soupapes-manchons respectives 38 et 38a la chute de pression qui est nécessaire pour obtenir une force suffisante afin ne déplacer les soupapes-manchons et court-circuiter le fluide hydraulique. Lorsqu'il n'y a pas de court-circuit du fluide, l'ensemble 15 est empêché de s'emballer, et on obtient le freinage dynamique de la source de force motrice qui entraîne normalement la pompe.Une pression excessive produite dans ces conditions est détendue en faisant décoller la soupape de décompression à basse pression 84 appuyée sur son siège par un ressort, ce qui permettrait de court-circuiter un faible volume de fluide à travers le conduit 46, l'ensemble de soupape 51, le canal 160, l'ensemble de soupape 51a et le conduit 46? . On obtient des résultats semblables lorsque la tringlerie de commande 140 est disposée pour l'entraînement de marche avant (F), bien que le fonctionnement des éléments indiqués par les références nurériques soit alors semblable à ceux indiqués précédemment avec un suffixe "a" t vice-versa. Lorsque la tringlerie de commande est déplacée rapidement de la marche arrière vers la mrch- avant, le tiroir 136 est immédiatement mis en position de manière à orienter les soupapes de décompression 84 et 84a de façon a empêcher tout entraînement en marche avant. Cependant, les servo-moteurs de commande demandent un certain temps avant d'être en état de fonctionncr en marche avant.C'est--dir que juste avant le déplacement rapide de la tringlerie de commande 140 wers sa position de marche avant, les servo-moteurs de commande étaient orientés dans une position correspondant à un entraînement en marche arrière et avaient fait incliner les plateaux oscillants de l'ensemble pompe--moteur de façon à faire apparaître la pression d g entralnement aux orifices 21, 22 tandis que les orifices 21a, 22a recevaient la pression de charge provenant de la pompe de charge. En que les servo-moteurs de commande ne soient pas représentés, leur construction et leur fonctionnement est bien connu et ils peuvent par exemple être du type décrit dans le brevet des Etats-Unis d'M;érique FO -D.389.556 et dans les brevets français B 1.543.077 et N0 1.543.076. Dans la position d'entraînement en marche avant, les orifices 21a,22a reçoivent la pression d'entraînement qui est transmise par le conduit 46 à l'ensemble de soupape 51.Normalement, le conduit 46a ne serait soumis qu'à la pression de charge beaucoup plus faible, laquelle pression est transmise à la partie inférieure du tiroir 148, par le conduit 46a, à l'ensemble de soupape 51a, en regard de la soupape de décompression à basse pression décollée 84a et par le canal 162 à la partie inférieure de l'alésage 156. La pression d'entraînement, réduite d'une petite quantité par la chute de pression dans la soupape 82 régnerait dans le canal 160, t du fait qu'elle est très supérieure à la pression régnant dans le canal 162, elle maintiendrait le tiroir 148 à sa position basse.Cependant, avant que les servo-moteurs puissent faire déplacer les plateaux oscillants de l'ensemble pompemoteur 15 pour les faire passer de leur orientation pour la marche arrière à leur orientation pour la marche avant, les orifices 21, 22 sont soumis à la pression d'entraînement. De ce fait, le conduit 46a reçoit la pression d'entrainment de la même manière qu'il la recevrait si la tringlerie de commande 14C était orientée pour la marche avant et si l'ensemble 15 fonctionnait en moteur.La pression d'entraînement règne alors dans le canal 162 et si l'opérateur enfonce la pédale 76, comme il le ferait instinctivement lorsque la chine se délace dans un sens et qu'il désire faire interrompre brusquement la force motrice dans ce sens et appliquer la force motrice en sens opposé, un écoulement s'établit à travers le conduit 50 à travers l'ensemble de soupape: 52 et les conduits 53 et 54 jusqu'au réservoir 10. La réduction de pression qui en résulte dans le canal 1 permet à la prisicn d'entraînement qui existe dans le canal 162 de pousser le tiroir 148 vers le haut. Le tiroir 148 ne peut se déplacer vers le haut qu'aussi rapidement que le fluide hydraulique se trouvant dans l'alésage 15 peut être expulsé par le jeu ou intervalle entre la broche 152 et l'alésage 150. Du fait que ce jeu dose le refoulement du fluide hydraulique à partir de l'alésage 150, la vitesse de déplacement du tiroir 148 est lente, et le conduit 5 n'est pas complètement bloqué avant que les servo-moteurs de commande n'aient eu le temps d'orienter à nouveau les plateaux oscillants de l'ensemble 15.Le passage du fluide hydraulique s'établit par suite à l'intérieur du conduit 46, à travers l'ensemble de soupape 51a, en regard de la soupape de réduction de pression décollée 82a, par le canal 150, la partie supérieure de l'alésage 156, le conduit 50, en regard du champignon décollé 57 et par les conduits 53 et 54 jusqu'au réservoir 10. Cet écroulement est suffisant pour produire une chute de pression à l'orifice 48a qui fait déplacer la soupape manchon 38a vers la droite, en observant le dessin. La pression d'entraînement qui apparaît à l'orifice 21, 22 peut alors être court-circuitée par le conduit croisé 2Ca vers les orifices d'aspiration ou de pression de charge 21a, 22a.Lorsque ceci se produit, aucune force motrice ne peut être transmise aux roues d'entraînement du véhicule par l'ensemble 15. On se rend compte d'après la description qui précède que l'opérateur dispose d'une commande complète du véhicule même lorsqu'il est passé rapidement de la marche arrière à la marche avant et qu'il n'est pas surpris par l'application de la force motrice en sens opposé à celui qu'il a choisi. De plus, toutes les possibilités de la soupape anti-roue libre sont conservées, ce qui empêche d'emballer la transmission en évitant les dégâts possibles qu'un tel emballement peut produire, tout en conservant des effets de freinage dynamiques. I1 va de soi que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre explicatif mais nullement limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. R E V z ET D I O A T IONS 1.Ensemble utili5é dans une transmission hydrostatique comportant une pompe et un moteur reliés d'une manière hydraulique de façon à former un circuit fermé volumétrique servant à transmettre la force motrice,un réservoir formant source de flui de,et un moyen de commande de la vitesse et du sens de mouvement relié à au moins l'un des éléments constitués par la pompe et le moteur et pouvant être déplacé en sens opposé depuis une position centrale neutre afin de commander le déplacement ou le volume et produire sélectivement l'entraînement en marche avant et l'entraînement en marche arrière du moteur lorsque la force motrice passe de la pompe vers le moteur,ensemble caractérisé en ce qu'il comprend deux soupapes de décompression à commande auxiliaire à haute pression reliées de manière à communiquer entre les cotés opposés du circuit fermé et qui sont'normalement fermées pour le passage du fluide entre les c8tés opposés de ce circuit mais dont chacune peut fonctionner sous l'action d'une différence de pression se produisant de part et d'autre de la soupape afin de court circuiter le passage du fluide entre les cottes opposés du circuit; les soupapes à haute pression comportant des canaux de pression auxiliaire recevant les pressions du fluide dans les cotés opposés du circuit moyen constitué par des soupapes à basse pression;un moyen constitué par des soupapes auxiliaires à haute pression;des premiers canaux de- fluide reliant le moyen constitué par les soupapes à basse pression et le moyen auN=iliaire à haute pression et reliant ce dernier moyen au réservoir;des seconds canaux de fluide reliant le moyen constitué par les soupapes à basse pression aux canaux pour la pression auxiliaire de sorte que les soupapes à basse pression peuvent entre soumises sélectivement aux pressions auxiliaires provenant des côtés opposés du circuit fermé;;un moyen de mise en position d'un distributeur destiné à etre relié d'une manière fonctionnele au moyen de commande afin de prérégler les soupapes à basse pression en les amenant dans des positions qui correspondent aux positions du moyen de commande;;les soupapes à basse pression étant normalement fermées à la pression auxiliaire entre les-c8tés opposés du circuit lorsque la force motrice passe de la pompe vers le moteur,mais étant sensibles lorsque la force motrice passe du moteur vers la pompe,à un accroissement ae la pression auxiliaire poúr court-circuiter alors une partie du débit de fluide entre les côtés opposés du 'circuit fermé et pour faire ouvrir de ce fait l'une des soupapes à commande auxiliaire à haute pression pour court-circuiter le restant du fluide dans le circuit fermé entre ses côtés opposés de manière à interrompre le passage de la force motrice à travers l'ensemble;;une soupape anti-roue libre étant-disposée dans le premier canal et étant sensible à la pression produite lorsque la force motrice passe du moteur vers la pompe et agissant alors de manière à bloquer le passage du fluide vers la soupape auxiliaire à haute pression de sorte que le freinage dynamique puisse continuer à ètre utiliséget un moyen d'amortissement étant associé à la soupape anti-roue libre pour régler la vitesse de son déplacenent. 2. Ensemble utilisé dans une transmission hydrostatique volumétrique comportant une pompe et un moteur reliés dtune manière hydraullque de faucon à former un circuit fermé servant à transmettre à travers ce circuit la force motrice,un réservoir formar- une source de fluide,et un moyen de commande de la vitesse et du sens de mouvement étant relié à au moins l'un des éléments Cons- titués par la pompe et le moteur et pouvant se déplacer une vitesse donnée en sens opposés depuis une position centrale neu- tre pour régler le déplacement et produire sélectivement l'en traînement en marche avant et en marche arrière du moteur lorsque la force motrice passe de la pompe vers le moteur,ensemble carac- térisé en cc qu'il comprend deux soupapes de décompression à commande auxiliaire à haute pression reliées de manière à communiquer en travers des- côtés opposés dù circuit et étant normalement fermées pour le passage du fluide entre les côtés opposés du circuit,mais dOnt chacune d'elles est sensible et fonctionne lorsque se produit une différence de pression de part et d'autre de la soupape pour court-circuiter le passage du fluide entre les côtés du circuit;;l'une des soupapes de décompression à haute pression recevant la pression d'entraînement provenant de la pompe, la transmission étant en position pour l'entraînement en marche arrière,lorsque le passage de la force motrice s' effectue de la pompe vers le moteur,et recevant la pression du moteur lorsque la transmission est mise en position pour l'entraînement en marche avant,lorsque la force motrice passe du moteur vers la pompe;une soupape champignon pouvant être commandée à la main bloquant normalement toute communication entre les soupapes de décompression à haute pression et le réservoir mais pouvant être déplacée à la main pour permettre une telle communication;;une soupape anti-roue libre interposée entre la soupape champignon et les soupapes de décompression à haute pression et permettant normalement une communication pour le fluide entre elles;deux soupapes de décompression à basse pression bloquant normalement toute comtiunication entre les soupapes de décompression à haute pression et la soupape anti-roue libre, un moyen de mise en position d'un distributeur associé au moyen de commande faisant ouvrir la so-upape de décompression à basse pression associée à la première soupape de décompression à haute pression afin de soumettre la soupape anti-roue libre à la pression reçue par la première soupape dc décompression à haute pression;;la soupape anti-roue libre pouvant titre déplacée en recevant la pression d'entraiement et la pression dc fonctionnement inverse en bloquant toute communi- cation avec la soupape champignon;un moyen d'amortissement servant à régler le déplacement de la soupape anti-roue libre de telle sorte que sa vitesse ne soit pas supérieure à laditc vitesse donnée. 3. Ensemble suivant la revendication 2,caractérisé en ce que le moyen d'amortissement comprend: une broche de gnidage;la soupape anti-roue libre présentant un alésage associé à la broche de guidage qui peut y coulisser et présentant avec cella-ci un intervalle ou jeu;ce jeu permettant de doser le débit de fluide hydraulique entrant dans l'alésage ou en sortant de manière à régler la vitesse de déplacement dc la soupape antiroue libre.