Brevet FR2027399A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne un moteur volumetrique et plus particulièrement des moteurs actionnés par fluide, du type à soupape axiale, dans lesquels la soupape est séparée de l'arbre et concentrique à celui-ci, est appariée au boîtier de 5 soupape, prend son alignement à partir du bottier de soupape et est équilibrée par la pression de façon à fournir un moteur pouvant fonctionner avec le rendement optimal à des pressions de fonctionnement élevées. Bien qu'on ait utilisé dans le passé des moteurs actionnés 10 par fluide du type à soupape axiale, l'application de ces moteurs était limitée du fait de leur manque d'aptitude à fonctionner avec de bons rendements à des pressions de fonctionnement élevées. Dans un moteur à soupape axiale, ayant une soupape indépendante de l'arbre de sortie et concentrique à celui-ci, 15 des pressions de fonctionnement élevées tendent à solliciter la soupape vers l'intérieur vers l'arbre et à l'écarter des surfaces de soupape appariées dans le boîtier de soupape» Ceci provoque des trajets de fuite entre le boîtier et la soupape, avec les manques de rendement correspondants. Etant donné que 20 la soupape prend son alignement à partir du boîtier et ne subit pas d'influence du fait du mauvais alignement de l'arbre à l'intérieur du boîtier, il existe nécessairement un espacement prédéterminé entre la soupape et l'arbre et par conséquent la soupape n'est pas supportée contre des charges' s'exerçant ra-25 dialement vers l'intérieur. Les fuites de soupape dans ce type de soupape sont fonction de la pression de fonctionnement et avec des pressions extrêmes il est possible_ qu'il se produise une défaillance complète de la soupape, d'où il résulte tin mauvais fonctionnement total de la soupape non supportée, par 30 exemple la rupture de la soupape. Dans un moteur actionné par fluide ayant un arbre supporté dans le boîtier, des charges sont exercées sur l'arbre pendant le fonctionnement et provoquent un.défaut d'alignement de l'arbre dans le boîtier. Ce défaut d'alignement peut avoir une 35 influence sur l'espacement entre l'arbre et la soupape concentrique. L'équilibrage de la soupape, comme exposé plus haut, doit nécessairement être également prévu dfcans ce cas. Ce manque d'alignement de l'arbre peut également résulter de tolérances dans les paliers ou de l'usure normale des pièces mobi-40 les. 69 16342 2 2027399 Des moteurs actionnés par fluide qui fonctionnent convenablement sous des pressions de fonctionnement élevées mais sont exagérément compliqués et par conséquent fort chers, n'offrent évidemment aucun intérêt. 5 Cotapte tenu de ces considérations, la présente invention se propose d'éliminer ces inconvénients ainsi que d'autres et de fournir en même temps des caractéristiques nouvelles et désirables. Elle se propose notamment de fournir un moteur actionné 10 par fluide, nouveau et perfectionné, d'une construction et d'un fonctionnement simples et peu coûteux : - du type à soupape axiale, capable de fonctionner correctement et avec un bon rendement à des pressions de fonctionnement élevées ; 15 - dans lequel la soupape est entraînée par l'arbre de sortie mais prend son alignement à partir du boîtier, dans lequel l'arbre de sortie est supporté dans le boîtier indépendamment de la soupape et dans lequel la soupape est équilibrée par la pression quel que soit le défaut d'alignement de l'arbre 20 causé par des charges radiales ou l'usure normale 5 - capable de fonctionner longtemps et avec un bon rendement à des pressions élevées et sous des charges radiales élevées, et dans lequel l'usure normale des pièces du moteur n'ait pas d1 influence sur le fonctionnement du moteur avec un bon 25 rendement ; - dans lequel la soupape est équilibrée par pression et maintenue dans un ajustage de précision par rapport aux passages appariés ménagés dans le carter du moteur ; - capable de tourner en sens inverse avec un équilibrage 30 par pression immédiat dans l^un ou l'autre sens. Ces buts et avantages de l'invention,ainsi que d'autres, ressortiront plus complètement à la leeture de la description détaillée suivante considérée en liaison avec les dessins annexés où des numéros de références semblables se réfèrent aux 35 mêmes pièces ou à des pièces analogue^ sur les différentes figures, ces dessins représentant à titre illustra^if mais nullement limitatif plusieurs modes de réalisation.de l'invention et sur lesquels : La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un mo-40 teur actionné par fluide, la coupe étant faite suivant la 16342 3 2027399 ligne 1-1 de la figure 2 ; la figure 2 est une- coupe selon là ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe selon la ligne 3-3 de la figure -i . î la figure 4- est une coupe longitudinale partielle du moteur de la figure 1 montrant le mauvais alignement de l'arbre provoqué par la charge radiale et l'usure qui en résulte sur les paliers, avec une légère exagération afin que le dessin soit plus clair ; la figure 5 est une coupe partielle d'une variante de forme de palier pour l'arbre de sortie du moteur de la figure 1 la figure 6 est une coupe longitudinale partielle d'une variante de réalisation de l'invention ; et la figure 7 est une coupe longitudinale partielle d'une autre variante de réalisation de l'invention. le moteur actionné par fluide représenté sur la figure 1 a une forme générale cylindrique formée de plusieurs sections. Un boîtier de soupape est désigné par 10. Une section de plaque de soupape 11 est placée au voisinage du boîtier de soupape 10, et un ensemble d'engrenages intérieurs ou "gérotor" 12 est placé au voisinage de la plaque de soupape 11, prenant en sandwich la plaque de soupape 11 entre le boîtier de soupape 10 et le gérotor 12. Une plaque de couverture terminale 13 est placée au voisinage du gérotor 12 et prend en sandwich le gérotor 12 entre la plaque de couverture 13 et la plaque de soupape 11. Une série de boulons 14 s'étendant axialement unit la plaque de couverture 13 et le gérotor 12 ; la plaque de soupape 11 et le boîtier de soupape 10, pour former un corps ou carcasse de moteur de forme générale cylindrique. Le boîtier de soupape 10 comprend un alésage 15 logeant la soupape et qui s'étend axialement par rapport au boîtier le long de l'axe du moteur, comme l'indique l'axe du moteur ou axe du boîtier 16. Un contre-alésage 17 concentrique à l'alésage 15 est ménagé de façon à recevoir un ensemble de joint d'étanchéité de moteur. Les orifices 18 et 19 sont ménagés dans le boîtier 10 pour conduire le fluide d'admission et le fluide d'échappement. Suivant le sens de rotation désiré pour l'arbre de sortie, une ouverture conduit le fluide d'admission et l'autre le fluide d'échappement. Les orifices 18 et 19 communiquent 69 16342 4 2027399 avec l'alésage intérieur 15» Le boîtier de soupape 10 comprend également une série de passages à fluide 20 s'étendant axialement et espacés radialement0 Chaque passage 20 comprend un orifice 21 assurant une communication fluide entre le passage 5 20 et l'alésage 15- La plaque de soupape 11 comprend un alésage 22 concentrique à l'alésage 15 du boîtier de soupape 10. La plaque de soupape 11 comprend une série de passages inclinés 23 recevant du fluide et correspondant en nombre, et position à la série de 1 0 passages 20 du boîtier de soupape 10 avec lesquels ils sont en communication pour le fluide. En se reportant maintenant à l'ensemble de rotor intérieur 12, c'est la figure 3 qui représente le mieux sa construction. Cet ensemble ou "gérotor" 12 comprend un élément annulaire ex-15 térieur 24- et un élément intérieur étoilé apparié 25. L'élément annulaire 24 a une série de dents intérieures 26 et l'élément étoilé apparié 25 a une série de dents extérieures 27 dont le nombre est inférieur d'une unité au nombre des dents-intérieures de l'élément annulaire 24. L'élément étoilé 25 est disposé ex-20 centriquement dans l'élément annulaire 24. L'élément étoilé 25 se déplace d'un mouvement orbital par rapport à l'élément annulaire 24 autour de l'axe du moteur 16 et tourne autour de son axe propre 28« Pendant ce mouvement orbital, les dents extérieures 27 de l'élément étoilé sont en prise avec les dents de l'élément 25 annulaire en formant contact étanche pour former des cellules 29. en expansion et en contraction, dont le nombre est égal au nombre -de dents de l'élément annulaire 29 et qui. sont en communication pour le fluide avec des passages 20 ménagés dans le boîtier de soupape 10. 30 Une ligne d'excentricité de l'ensemble de rotor intérieur ou gérotor 12 est représentée par l'axe 30 et est définie comme la ligne qui passe par l'axe 28 de l'élément étoilé 25 et par l'axe 16 de l'élément annulaire 24. La fonction-d'un tel gérotor est bien connue et n'a pas besoin d'être décrite ici 35 avec plus de détails. Les éléments étoilé et annulaire sont typiquement construits en acier trempé, bien qu'on puisse employer d'autres matériaux si on le désire. Une soupape axiale 31 de forme cylindrique a un diamètre extérieur correspondant au-diamètre intérieur de l'alésage 15 40 et est placée dans l'alésage 15 du boîtier de soupape 10 en 69 16342 5 2027399 étant ajustée avec précision par rapport à celui-ci. La soupape 31 est une soupape du type à commutation et comprend un alésage 32 destiné à recevoir un arbre sensiblement concentrique à l'alésage. La soupape 31 comprend une paire de rainures annulaires 5 espacées axialement 33 et 34- placées de telle façon qu'une communication constante pour le fluide est maintenue entre 1*orifice 18 et la rainure annulaire 33 et entre l'orifice 9 et la rainure annulaire 34-, respectivement. Une série de fentes 35 s'étendant axialement partent de la bague annulaire 33 de façon 10 que dans des positions prédéterminées de la soupape 31 par rapport au boîtier 10 une communication pour le fluide soit réalisée entre les fentes 35 et les orifices 21 de boîtier, puis les passages 20. Des fentes 36 s'étendant axialement partent de la rainure annulaire 34- et sont placées entre les fentes 35 de fa-15 çon qu'une communication est assurée avec les orifices 21 du boîtier de soupape à des intervalles prédéterminés pendant la rotation de la soupape par rapport au boîtier. La soupape tourne en synchronisme avec la rotation de l'élément étoilé 25 et les fentes 35 correspondent en nombre au nombre de dents 27 de 20 l'élément étoilé 25. Dans le moteur représenté, l'élément étoilé 25 comporte six dents 27 et de manière correspondante la soupape 31 comporte six fentes 35 et six fentes 36 placées entre elles. La soupape tourne dans l'alésage 15 avec la surface de soupape 37 ajustée avec précision sur elle en réalisant l'a-25 justage le plus serré possible mais permettant néanmoins à la soupape de tourner. La soupape est typiquement construite en acier trempé et tourne dans le boîtier qui est en fonte. Bien entendu, on peut employer d'autres matériaux et en fait il peut y avoir quelques avantages à fixer dans le boîtier une douille 30 de bronze dans laquelle la soupape tournera. L'arbre de sortie 38, qui est typiquement construit en acier trempé, comprend l'alésage 38a et est monté dans l'alésage 15 du boîtier 10 et supporté dans l'alésage 15 par le coussin arrière 39 et le coussinet avant 4-0. L'arbre 38 est 35 sensiblement concentrique à l'alésage de soupape 32 et a un diamètre extérieur inférieur au diamètre de l'alésage 32, de façon à assurer l'espacement prédéterminé montré à la dimension I. L'axe de l'arbre 38 est indiqué en 38b et l'alésage 38a de l'arbre est sensiblement concentrique à l'axe 16 du moteur. 40 Les coussinets arrière et avant 39 et 4-0 respectivement ont 69 16342 6 2027399 des diamètres extérieurs sensiblement égaux au diamètre de l'alésage 15 et y sont montés à la presse. Les diamètres intérieurs des coussinets 39 et 40 sont sensiblement égaux au diamètre extérieur de l'arbre 38 dans l'alésage 15 et sensi-5 blement concentriques à la soupape 31. On doit noter que les coussinets que l'on trouve dans le commerce ne réalisent pas les tolérances étroites nécessaires pour maintenir l'alignement de l'arbre dans les paliers comme celles qu'on peut obtenir pour l'alignement de la soupape dans le boîtier avec un 10 usinage de précision. Par. conséquent, on ne peut pas assurer que l'espacement en X sera uniforme. L'arbre 38 comprend une partie de sortie tourillonnée 41 destinée à recevoir un mécanisme approprié à entraîner. TJn joint annulaire 42 est placé dans le contre-alésage 17 du boî-15 tier 10 dans la rainure annulaire 43 et sert à empêcher la fuite du fluide de travail par ce point. Un joint additionnel 44 est fixé dans la rainure 45. Un ensemble de palier de butée 48 vient buter sur l'épaulement 47 du boîtier 10 et est-pris en sandwich, entre l'épaulement et le palier avant 40. Le pa-20 lier de butée peut se trouver dans le commerce. La goupille 51, si on le désire, peut être calibrée et employée comme goupille de cisaillement. Si la soupape se coince clans le boîtier, la goupille se cisaillera, ce qui séparera l'arbre menant de la soupape menée, arrêtant le moteur et empêchant que d'autres 25 dommages soient causés aux pièces du moteur. On doit noter que la.fente 52 ménagée dans la soupape 31 permet le mouvement axial de la goupille 51 par rapport à la soupape 319 empêchant ainsi tout défaut.d'alignement de l'arbre 38 dans le boîtier 10 d'avoir une influence sur l'alignement axial de la soupape 31. 30 La soupape 31 comporte des rainures annulaires 54, 55a 56 espacées axialement le long de l'alésage intérieur 32. Des joints d'étanchéité à sens unique, du type en Y que l'on peut trouver dans le commerce, sont placés dans les rainures extérieures 54 et 56 pour empêcher le fluide de s'écouler vers 35 l'extérieur à partir de la soupape entre l'arbre et la soupape. Un joint à bague à deux sens 59 est pl^acé dans la rainure 55. Une région annulaire 59a d'équilibrage de la pression sur la soupape est limitée par la surface de l'alésage de soupape, la surface extérieure de l'arbre, le joint à sens unique 57 et le 40 joint à deux sens 59. D'une manière analogue une région 59b 69 16342 7 2027399 d'équilibrage est définie par la surface d'alésage de soupape, la surface extérieure de l'arbre, le joint à sens unique 58 et le joint à deux sens 59. Les régions d'équilibrage de la pression sur la soupape 59a et 59b sont destinées à recevoir du 5 fluide sous pression, sollicitant la soupape 31 pour l'ajuster avec précision sur le boîtier 10 et empêchant l'écrasement de la soupape sous des pressions très élevées. L'orifice. 60 et la soupape 31 sont en communication pour le fluide avec l'orifice 18 et la rainure annulaire 33 de façon que du fluide sous pres-10 sion peut s'écouler dans la région 59â en sollicitant la soupape 31 vers l'extérieur pour l'amener en contact étroit avec le boîtier 10, la surface de l'alésage 15 étant en relation d'é-tanchéité serrée avec la surface 37 de la soupape 31. Si on désire inverser le sens de marche du moteur, on peut employer du 15 fluide d'admission sous pression pour qu'il s'écoule par l'orifice 19 dans la bague 34- et de là par l'orifice 61 qui est en communication pour le fluide avec la région 59b de mise sous pression, sollicitant la soupape 31 vers l'extérieur contre le boîtier 10 et réalisant un contact d'étanchéité serré entre la 33 surface de soupape 37 et la surface du boîtier à l'alésage 15. On doit noter que l'on pourrait utiliser n'importe lequel des divers joints qu'on peut trouver dans le commerce et qu'on pourrait le placer dans des rainures sur l'arbre pour assurer l'é-tanchéité contre la surface d'alésage de la soupape ou bien on 25 pourrait utiliser des rainures partielles dans la soupape et 1'arbre. La plaque de soupape 11 comprend un logement annulaire 62 pour palier de butée ou crapaudine, ayant à son intérieur un palier de butée 63 absorbant la poussée de l'arbre 38. 30 Un élément d'entraînement 64- réunit l'arbre 38 et le gé rotor 12 par connexion à l'élément étoilé 25. Oet élément d'entraînement est allongé et a son axe 64-a orienté d'une manière générale selon l'axe de moteur 16, mais en faisant avec lui un petit angle pour permettre l'excentricité de l'élément étoilé 35 25 par rapport à l'élément annulaire 24-. L'élément d'entraînement 64- est toujours dans la position légèrement inclinée par rapport à l'axe 16 du moteur, comme celle qu'il occupe quand il fonctionne pendant la marche du moteur. L'élément d'entraînement 64- comprend un élément de tête arrière 65 et un élément de tête 40 avant 66. Chaque élément de tête comporte typiquement des 69 16342 8 2027399 cannelures de forme partiellement sphérique qui sont en nombre égal à celui des cannelures correspondantes 67 sur l'élément étoilé 25 et des cannelures 68 dans l'alésage d'arbre 38 et sont en prise avec ces cannelures.Etant donné que l'élément de 5 tête 65 de l'élément d'entraînement 64- est placé dans l'élément t étoilé 25 qui subit un mouvement de rotation et un mouvement orbital, cette extrémité sera soumise à la fois au mouvement orbital et au mouvement tournant. Par contre, l'élément de tête 66 de l'élément d'entraînement 64 est disposé dans l'arbre 10 38 et ne fait que tourner les formes partiellement sphériques et les connexions à cannelures jouent le r&Le d'un genre de joint universel permettant le mouvement d'entraînement de l'élément 64, et fournissant le moyen d'annuler le mouvement orbital de l'élément étoilé en ne transmettant que son mouvement 15 de rotation. L'élément étoilé tourne au même nombre de tours que la soupape et que le mécanisme d'entraînement. Toutefois, l'élément étoilé décrit par son mouvement orbital.six tours autour de l'axe 16 du moteur pour chaque tour de l'élément étoilé autour de son axe propre. 20 Une bague 69 de positionnement de l'élément d'entraîne ment est placée dans l'alésage 38a de l'arbre 38 et tourne avec lui en maintenant l'élément d'entraînement 64 dans une position correcte par rapport à l'élément étoilé 25 et à l'arbre 38. L'élément 69 comprend une ouverture (non représentée) de façon ?5 que l'huile qui fuit à travers les interfaces intérieurs à haute pression puisse passer dans la conduite,70 et de là dans le passage 71 et 72, en assurant la lubrification du palier 40. La lubrification du palier 39 est assurée par l'huile qui passe à travers les interfaces intérieures à haute pression. Les 30 connexions à cannelures de l'élément d'entraînement 64 sur l'arbre 38 et l'élément étoilé 25 sont également lubrifiées par des fuites d'huile. En se référant à la figure 4 on voit mieux les effets de l'usure entre l'arbre et les paliers qui le supportent et les 35 déplacements qui en résultent de l'arbre dans le boîtier 1Q. On doit.noter que les paliers que l'on trouve dans le commerce n'assurent pas un ajustage aussi, précis entre le palier et l'arbre que celui qu'on peut obtenir avec l'ajustage entre la soupape et le boîtier. Le manque d'alignement résultant de 4C l'arbre par rapport à la soupape est analogue à l'effet de l'u 69 16342 9 2027399 sure des paliers mais à un degré moindre» On a représenté par la référence 70 une charge radiale sur l'arbre de sortie 38. Les forces de réaction correspondantes du palier avant 40 sur l'arbre sont indiquées en 71 et celles 5 du palier arrière sur l'arbre en 72. L'axe de l'arbre 38b est déplacé à partir cte l'axe 16 du moteur ou du "boîtier de l'angle © indiqué en 73. 0e déplacement angulaire fait que l'espacement entre l'arbre 38 et la soupape 31 diminue comme l'indique la dimension X' et augmente comme l'indique la dimension X". On 10 doit noter que les régions 59a et 59b d'équilibrage de la soupape sont maintenues, en assurant ainsi.un fonctionnement convenable de la soupape et empêchant son écrasement sous une pression élevée et sous une charge radiale élevée. Quand la dimension X' est réduite à zéro par usure de l'arbre dans les pa-15 liers, on peut changer sans grande difficulté les paliers. Il n'y a pas de diminution du rendement du moteur lorsque la dimension X diminue jusqu'à X'. Une fois que la dimension est réduite à zéro, bien entendu, la soupape fonctionne comme un palier et il en résulte de mauvais rendements. 20 La figure 5 représente une variante de réalisation de l'agencement du palier avant pour l'arbre du moteur. Le boîtier 10' comprend un alésage 15' recevant l'arbre de sortie, l'arbre 38* ayant son axe 38b' aligné avec l'axe 16' du moteur et étant montédans l'alésage 15'. Le palier 74 supporte l'arbre 25 dans l'alésage 15®• Des bagues d'étanchéité 75 sont disposées dans des rainures 751 ménagées dans l'arbre 38* définissant une région de pression 75*. Les bagues d'étanchéité 75 peuvent être des bagues toriques en un matériau relativement mou, ou à titre de variante être constituées par des matériaux relative-30 ment durs analogues à un segment de piston. La figure 6 montre une autre variante de réalisation du moteur actionné par fluide selon l'invention. Le boîtier 76 comporte un alésage 77 dont l'axe 78 peut être également dénommé axe de moteur. L'arbre 79' ayant un axe 79b est disposé dans 35 l'alésage 77 pour tourner à l'intérieur de celui-ci et est supporté par le palier avant 80 à rouleaux et le palier arrière 81. Une soupape 82 est concentrique à l'arbre 79 et tourne autour de l'axe 78 du moteur. La soupape 82 comprend un logement 83 logeant une goupil-40 le et l'arbre 79 comprend un logement analogue 84 recevant une 69 16342 10 2027399 goupille et destiné à être apparié au logement de la soupape 82. la goupille 85 est enfoncée dans les logements appariés 83 et 84 et assure une connexion détachable entre la soupape 82 et l'arbre 79» 5 On,a représenté sur l*arbre 79 une série de rainures circonférentielles 86, 87, 88 et 89 également espacées le long de l'arbre. La rainure 86 contient un joint 90 du type en Y à sens unique pour faire joint d'étanchéité entre la soupape 82 et l'arbre 79* Un joint à sens unique 91 orienté d'une manière 10 analogue est disposé dans la rainure 87. Le joint 92 est disposé dans la rainure 88 et est orienté à l'opposé des joints 90 et 91. Le joint 93 est disposé dans la rainure 89 de la même manière et avec le même sens que le joint 92. Les joints 90 et 92 définissent une région d'équilibrage de pression 90' et 92' 15 pour un sens donné de rotation du moteur. Le joint 91 Qui est disposé entre les joints 90 et 92 permet un écoulement du fluide sous pression jusqu'au 3oint 92, en augmentant la zone dans laquelle peut s'écouler de l'huile sous pression pour équilibrer la soupape 82. D'une manière analogue, les joints 91 et 93 dé-20 finissent une région analogue d'équilibrage de pression 92' et 93' qui est utilisée dans le cas où le sens de rotation du moteur est inversé. Un joint à sens unique 92 entre les joints 91 et 93 permet 1'écoulement du fluide sous pression jusqu'au joint 919 optimisant la zone d'équilibrage de pression pour le 25 sens inverse de rotation. La figure 7 montre comme variante de réalisation de l'invention une soupape 95 portant une série de rainures annulaires 96 faisant face vers l'arbre, espacées le long de l'alésage intérieur, et indiquées par les numéros de référence 97j 98 et 30 99. On doit noter que les rainures annulaires extérieures 97 et 99 sont allongées et s'étendent le long de l'axe 100 du moteur. Des bagues toriques 101 et 102 sont placées dans les rainures 97 et 99 respectivement et ont une largeur ou;un diamètre considérablement moindre que la longueur des rainures 97 35 et 99. Par suite, les bagues toriques 101 et 102 sont libres de se déplacer axialement dans les rainures 97 et 99 69 16342 n 2027399 travers le moteur s'échappe par la rainure annulaire de soupape 103 et le fluide sous pression qui s'échappe par les interfaces à haute pression dans le moteur s'écoule par la rainure 97 jusqu'à arriver dans l'ouverture 104 qui communique avec la 5 rainure 103 et de là va à l'extérieur du moteur. Cet écoulement du fluide sollicite le joint 101 dans la position représentée. Le fluide travaillant sous pression s'écoule dans la "bague an-^ nulaire 105 et de là traverse le passage 106 en sollicitant la "bague torique 102 dans la position représentée, en permettant 10 la mise sous pression de la région 108 entre la soupape et l'arbre et entre la bague torique 102 et la bague torique 109 qui est fixée dans la rainure 98. L'ouverture 107 communique avec la région de pression 108 pour l'équilibrage des pressions et communique également avec la rainure de pression 105 dans le 15 même but. Quand le sens de rotation du moteur change, la pression et l'échappement sont inversés et le fluide sous pression à la rainure 103 s'écoule dans le passage 110, la région de mise sous pression 111 entre l'arbre et la soupape et entre les bagues toriques 101- et 109 et sollicite la bague torique 101 le 20 long de l'axe du moteur pour l'amener dans la position correspondant à celle représentée pour la bague 102. D'une manière correspondante, la bague torique 102 est sollicitée axialement dans la fente 99 par le fluide sous pression s'échappant vers les interfaces à haute pression pour aller dans la position 25 représentée pour la bague torique 101 et découvre ainsi le passage 107 pour l'échappement de fluide à haute pression provenant des fuites à travers le. passage 107 pour arriver dans la rainure 105. La goupille 112 relie la soupape et l'arbre. Etant donné que le fonctionnement général d'un moteur à 30 soupape axiale actionné par un fluide est bien connu dans la technique, on ne l'exposera que brièvement dans ce texte pour décrire plus complètement le fonctionnement du moteur selon l'invention. Du fluide sous pression, par exemple de l'huile, pénètre 35 par l'orifice 18 et est envoyé à la rainure annulaire 33 dans " la soupape 31. Le fluide sous pression'est alors envoyé à travers des fentes prédéterminées parmi les fentes 35 et parvient dans les orifices 21 et de là dans les passages 20 ménagés dans le boîtier de soupape 10. Les passages 20 sont en communication 40 pour le fluide avec des cellules prédéterminées 29 du gérotor 69 16342 12 2027399 12 la plaque de soupape 11 et ses passages correspondants 23 étant situées entre le mécanisme de déplacement ou gérotor 12 et le boîtier de soupape 10 et les orifices 23 étant en communication pour le fluide avec les passages correspondants 20 5 ménagés clans le boîtier de soupape. Le fluide sous pression est envoyé aux cellules 29 d'un côté de la ligne d'excentricité 30, provoquant ainsi les mouvements de rotation et orbital de l'élément étoilé 25 du gérotor . L'élément d'entraînement 64 relie l'arbre de sortie 38 et 10 l'élément étoilé 25 et le mouvement de rotation de l'élément é-toilé est transmis à l'arbre par l'élément d'entraînement. La soupape 31 est reliée à l'arbre 38 par la goupille d'entraînement 51 et la soupape tourne en synchronisme avec l'élément étoilé.- Une action de commutation est ainsi établie et du flui-15 de sous pression est envoyé aux cellules 29 selon un schéma prédéterminé. En même temps du fluide s'échappe à partir des cellules 29 sur l'autre côté de la ligne d'excentricité 30 par des passages 23 dans la plaque de soupape 11 et ensuite par les passages correspondants 20 dans le boîtier 10. Le fluide d'é-20 chappement passe finalement par des orifices prédéterminés 21 et arrive dans des fentes 36 de fluide d'échappement pour s'échapper finalement par la rainure annulaire 34 en communication pour le fluide avec l'orifice 19« Tant qu'on fournit du fluide à l'orifice d'admission 18, le fonctionnement se poursuit et on 25 peut recueillir de la puissance sur l'arbre de sortie 38. Comme le montre la figure 1, la soupape 31 est concentrique à l'arbre 38, elle est disposée entre le palier arrière 39 et le palier avant 40 et séparée d'une distance prédéterminée de l'arbre 38 comme l'indique la dimension X. Le diamètre inté-30 rieur de la soupape 31 est d'environ 2 % plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre 38 le long des parties concentriques. L'arbre 38 est supporté dans le boîtier 10 afin de tourner à peu près selon l'axe longitudinal 16 du-corps du moteur. La soupape 31 peut tourner selon un ajustage de précision par rap-35 port à l'alésage 15 du boîtier 10 et ppend son alignement à partir de ce boîtier. La soupape 31 tourne autour de l'axe 16 du corps et doit, pour avoir le fonctionnement avec le meilleur rendement, rester dans un ajustage de précision par rapport au boîtier dans lequel elle tourne, quel que soit l'alignement de 40 11 arbre 38. 69 16342 13 2027399 En supposant, à titre d'exemple, que le fluide sous pression pénètre par l'orifice 18, du fluide sous pression entoure alors la soupape 31 dans la rainure annulaire 33 en sollicitant à cette rainure la soupape vers l'intérieur» En outre, du flui-5 de sous pression entoure la soupape 31 aux fentes longitudinales 35 en sollicitant davantage la soupape 31 vers l'intérieur en réponse au fluide sous pression. Pour maintenir un ajustage tournant de précision entre le "boîtier 10 et la soupape 315 et les efficacités correspondantes obtenues lorsqu'il y a tin ajus-10 tage de précision entre ces pièces, il est nécessaire qu'il y ait une compensation ou un équilibrage des pressions pour cette force dirigée vers l'intérieur. En se référant maintenant à la figure 1, il est prévu une zone de pression 59a et on peut la définir comme limitée par le joint 54-, le joint 593 la sur-15 face intérieure 32 de la soupape 31 et la surface extérieure de l'arbre 38. Du fluide sous pression est envoyé à la zone de pression 59a par le passage 60 qui est en communication pour le fluide avec l'orifice 18. De cette manière le fluide sous pression dans la zone 59a sollicite la soupape 31 radialement 20 vers l'extérieur, compensant les effets de la pression, dirigée radialement vers l'intérieur, du fluide sous pression sre-xerçant à la rainure 33 et le long des fentes 35» D'une manière correspondante, dans le cas où l'on inverse le sens de rotation, l'orifice 19 devient l'orifice d'ad-25 mission de fluide et du fluide sous pression passe dans le passage 61 pour arriver dans la zone de pression 59î>, en sollicitant radialement vers l'extérieur la soupape et compensant les forces dirigées vers l'intérieur. On doit noter que les joints 57 et 58 sont des joints du type en V à sens unique qui 30 permettent 1' échappement de fluide à partir des interfaces à haute pression du moteur. Par exemple, en supposant que la zone de pression 59a, enferme du fluide sous pression, le joint 59 sépare la zone 59a et la zone 59b qui est alors en échappement. Le joint 58 permet au fluide s'échappant à tra-35 vers les interfaces à haute pression dCentrer dans la zone 59b pour s'échapper par le passage 61 et l'orifice 19. On doit noter que l'étanchéité doit être maintenue quelle que soit la position de 1'arbre 38 par rapport à la soupape 31• En se référant maintenant à la figure 4 on a re-4-0 présenté l'arbre 38 déplacé à partir de l'axe 16 de moteur 69 16342 14 2027399 d'un angle 6 qui est l'angle compris entre l'axe 16 du moteur et l'axe 38b de l'arbre. On doit noter que le joint 57 du type en Y peut- s'étendre ou s'aplatir selon les nécessités et que le joint 58 correspondant fait de même. On maintient de -cette 5 manière 1^ zone de pression 59a ou 59b. En se référant maintenant à la figure 5* on utilise des segments de piston 75 qui sont représentés montés ou assis sur l'arbre 38'. Ces segments de piston prennent leur alignement à partir de la soupape 31* et font joint étanche contre' elle quel-10 le que soit la position de l'arbre 38*» Dans certaines applications nécessitant du fluide à pressionjarticulièrement élevée,- il peut être nécessaire d'augmenter la zone de pression pour réaliser une surface plus grande pour le fluide sous pression devant agir sur la soupape 15 pour compenser des pressions de fonctionnement plus élevées et les augmentations correspondantes des pressions agissant sur la soupape et dirigées vers l'intérieur. En se reportant alors à la figure 6, les joints 90 et 92 d'équilibrage de la soupape définissent une zone de pression comprenant la zone de pression 20 90* et 92'. Le joint 91, étant donné que c'est un joint à sens unique, peut être laissé de côté pour définir la zone de pression qui agit sur la soupape 82 en la sollicitant radialement vers l'extérieur, en compensant le fluide sous pression qui sollicite la soupape 82 radialement vers l'intérieur. D'une 25 manière correspondante, en supposant un sens de rotation opposé,, la zone de pression 92' et 93* sollicite radialement vers l'extérieur la soupape 82. Le joint 92, étant donné que c'est un joint à sens unique, permet d'ajouter la zone de pression 92' à la zone de pression 93' et le joint 91 à sens uni que em-30 pêche le fluide sous pression de s'écouler dans la zone de pression 92' qui se trouve en échappement. En se reportant maintenant à la figure 7j la bague torique 101 est représentée^comme ajant sa position déterminée par les forces d'échappement et la bague torique 102 est représen-35 tée comme ayant sa position déterminée par les forces de pression. Le fluide s'écoulant à travers le moteur s'échappe par la rainure annulaire de soupape 103 et le fluide sous pression s'échappe au travers des interfaces à haute pression dans le moteur, s'écoule par la chambre 97 dans l'ouverture 104 qui 40 communique avec la rainure 103 et-s'en va de là à l'extérieur 69 16342 15 2027399 du moteur. Cet écoulement de fluide sollicite le joint 101 à occuper la position représentée. Le fluide de travail sous pression s'écoule dans la "bague annulaire 105 et de là par les passages 106, sollicite la bague torique 102 pour l'amener 5 dans la position représentée, en permettant la mise sous pression de la zone de pression 108 entre là soupape et l'arbre et entre la bague torique 102 et la bague torique 109 qui est fixée de manière sûre dans la fente 98. L'ouverture 107 communique avec la zone de pression 108 pour l'équilibrage de pres-10 sion et communique également avec la rainure de pression 105 dans le même but. Quand le moteur est inversé, 1'échappement et la pression s6nt inversés et le fluide sous pression à la bague 103 s'écoule dans le passage 110, la zone de pression 111 entre l'arbre et la soupape et entre les bagues toriques 15 101 et 109, et sollicite la bague torique 101 le long de l'axe de moteur pour 1'amener dans la position correspondant à la position représentée pour la bague torique 102. D'une manière correspondante, la bague torique 102 est sollicitée axialement dans la fente 99 par le fluide sous pression s'échappant par 20 les interfaces à haute pression pour venir occuper la position représentée pour la bague torique 101 et ^découvre de ce fait le passage 107 pour l'échappement de fluide à haute pression par le passage 107 et pour aller dans la rainure 105. On doit noter que le présent moteur actionné par fluide 25 peut fonctionner de manière réversible comme moteur et également être mis en fonctionnement dans l'un ou l'autre sens de rotation selon le circuit de l'installation à laquelle est ap-' pliqué le moteur. On doit noter en outre que le présent moteur peut être utilisé comme pompe simplement en appliquant de la 30 puissance à l'arbre de sortie et en recueillant le fluide pompé à partir de l'orifice du moteur proprement dit. Il résulte de ce qui précède que la Demanderesse fournit un moteur réversible actionné par fluide, du type à soupape axiale, comportant des moyens pour fonctionner efficacement et convenablement à dçs pressions de fonctionnement élevées en maintenant la soupape dans un ajustage tournant de précision par rapport au boîtier quel que soit l'alignement de l'arbre de sortie entraînant la soupape. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés dt peut recevoir diverses variantes rentrant dans l'esprit et la portée de l'invention. 35 69 16342 16 2027399 REVENDICATIONS . 1. Moteur volumétrique du type à soupape axiale, caractérisé par le fait qu'il comprend : une carcasse ou corps de forme générale cylindrique ayant un axe longitudinal, un mé-5 canisme cte déplacement du type à gérotor monté dans la carcasse et comprenant un élément annulaire à dents intérieures, ayant un axe coextensif à l'axe longitudinal de la carcasse et fixe par rapport à celle-ci, et un élément étoilé à dents extérieures ayant au moins une dent de moins que l'élément annulaire 10 centré autour d'un axe, l'élément étoilé étant disposé excen-triquement dans l'élément annulaire pour être animé d'un mouvement orbital autour de l'axe de l'élément annulaire et d'un mouvement de rotation autour de son axe propre, dans le sens opposé et à une vitesse inférieure au mouvement orbital préci-15 té pendant le mouvement relatif entre lesdits éléments; un arbre de sortie monté de façon à tourner dans la carcasse sensiblement autour de l'axe longitudinal de celle-ci, l'arbre de sortie étant supporté par un palier avant à son extrémité de sortie, l'arbre de sortie comportant une ouverture logeant un 20 élément d'entraînement, cette ouverture étant substantiellement concentrique à l'axe longitudinal de la carcasse; un élément d'entraînement reliant le mécanisme de déplacement à l'arbre de sortie, l'élément d'entraînement comportant une partie arrière en prise avec l'élément étoilé et une partie avant en 25 prise avec l'élément d'entraînement fournissant un moyen de joint universel entre l'arbre de sortie et le mécanisme de déplacement, l'élément d'entraînement transmettant le mouvement de rotation de l'élément étoilé à l'arbre en synchronisme avec celui-ci et annulant le mouvement orbital de l'élément étoilé 50 par rapport à l'arbre de sortie; une soupape montée de façon à tourner dans la carcasse autour de -.son axe longitudinal, ajustée de façon à tourner avec un ajustage de précision par rapport à la carcasse et à prendre son alignement à partir de celle-ci, la soupape étant placée concentriquement à l'arbre 35 de sortie au voisinage de ses paliers ^avant, la soupape ayant un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre de sortie de façon telle 'que la soupape est espacée d'une distance prédéterminée de l'arbre de sortie et est de ce fait indépendante de l'alignement de l'arbre de sortie par 40 rapport à la carcasse ; une paire de joints définissant line 69 16342 17 2027399 zone de pression annulaire, les joints étant opposés et espacés axialement et étant appuyés entre la soupape et l'arbre de sortie pour définir entre eux une zone de pression, la zone de pression étant en communication pour le fluide avec du fluide 5 sous pression, de sorte que du fluide sous pression dans la zone de pression sollicite la soupape dans un ajustage de précision tournant par rapport à la carcasse et en alignement arec celle-ci sans être influencé par l'alignement de l'arbre de sortie; et un mécanisme de connexion reliant la soupape à l'ar-10 "bre pour qu'elle tourne en synchronisme avec le mécanisme de déplacement de façon que du fluide soit fourni au mécanisme de déplacement et s'en échappe selon une séquence prédéterminée. 2. Moteur volumétrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur est réversible et comprend un 15 joint définissant une zone de pression, le joint étant espacé axialement le long de la soupape et étant assis entre la soupape et l'arbre de sortie en étant disposé de façon opposée par rapport à la paire de joints opposés précités définissant une zone de pression annulaire, de façon telle qu'une deuxième zone 20 de pression est définie et destinée à solliciter la soupape dans un ajustage tournant de précision par rapport à la carcasse pour une rotation du moteur en sens inverse. 3. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur est réversible et comprend une deuxième pai- 25 re de joints opposés, espacés axialement, définissant une zone de pression annulaire, les joints étant placés et assis au voisinage de la paire de joints opposés précités définissant une zone de pression annulaire et destinés à solliciter la soupape selon un ajustage tournant de précision par rapport à la carcas-30 se pour la rotation du moteur en sens inverse. 4. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les joints de la paire de joints opposés définissant une zone de pression annulaire sont constitués par des bagues toriques. 2? 5. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paire précitée de joints opposés définissant une zone de pression annulaire sont des segments de piston. 6. Moteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins un desj&ints précités définissant une zone de 40 pression est un joint à sens unique permettant au fluide de 69 16342 18 2027399 pénétrer dans une zone de pression prédéterminée. 7. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paire précitée de joints opposés axialement espacés définissant une zone de pression annulaire sont des seg- 5 ments de piston assis dans 1'arbre de sortie. 8. Moteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'au moins une des zones de pression est en "communication avec du fluide sous pression à travers une paire de passages, et qu'au moins un desdits joints définissant une zone de pres- 10 sion peut se déplacer axialement le long de la zone de pression en réponse à du fluide sous pression en découvrant alternativement l'un de deux passages pour définir une. zone de pression et couvrant le passage pour assurer l'échappement du fluide par ledit passage. 15 9. Moteur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la paire centrale de joints définissant une zone de pression est constituée" par des joints à sens unique orientés en sens opposé l'un de l'autre de façon qu'une zone de pression prédéterminée s'étende entre une paire de joints définissant 20 une zone de pression ayant un joint à sens unique disposé entre eux. \