Brevet FR2027713A1 — publié le 19701002

Cette invention a pour objet un dispositif de commande pour transmissions hydrostatiques comprenant une pompe hydraulique ou au moins un moteur hydraulique et une pompe, et également une transmission et un chariot élévateur ou gerbeur comportant un pa-5 reil dispositif. Dans une transmission hydrostatique comprenant une pompe alimentant un moteur hydraulique, il est généralement prévu un équipage grâce auquel le rapport de transmission peut être modifié si la pompe est du type à volume variable avec plateau oscillant, 10 la variation du rapport étant généralement obtenue en modifiant l'angle de ce plateau oscillant. Gomme dans n'importe quelle autre transmission, il n'est pas désirable de lui faire subir une surcharge pas |>lus qu'au groupe moteur qui en assure l'actionne-ment. A cet égard, l'invention concerne un dispositif destiné à 15 empêcher, au cours du fonctionnement, une surcharge excessive d'une transmission hydrostatique ou du groupe moteur assurant son ac-tionnement. Les transmissions hydrostatiques sont communément employées dans le domaine des véhicules de petites dimensions et se dépla-20 çant avec un mouvement lent comme les camions de ramassage des ordures ménagères, les chariots élévateurs ou gerbeurs, les tracteurs, etc.. et l'invention concerne plus particulièrement une application au domaine des chariots élévateurs. Toutefois, comme on le conçoit» une pareille transmission hydrostatique peut trouver 25 son emploi pour n'importe quelle application partout où une transmission est nécessaire et bien que, dans de nombreux cas, une transmission hydrostatique ne soit pas la transmission qui convienne le mieux, un certain développement technique se produit qui intéresse les transmissions hydrostatiques de sorte que les 30 transmissions de ce genre peuvent s'avérer être les plus convenables dans les domaines de l'avenir. En raison de ce qui vient d'être dit, il doit être entendu que l'invention n'est pas applicable seulement aux transmissions hydrostatiques des chariots élévateurs, bien qu'il soit surtout question de ce genre d'appareil 35 dans la suite de cette description. L'invention est matérialisée dans un dispositif de commande pour transmissions hydrostatiques avec pompe et moteur hydraulique, ce dispositif comprenant un organe ou équipage de liaison associé au mécanisme de réglage du. rapport de transmission, et un 40 système de réglage de ce rapport commandé pour déplacer l'équipags 69 45196 2 2027713 de liaison en vue de régler le rapport de transmission, cet équipage étant agencé de manière à être capable de mouvement et assurant une commande prioritaire dudit sous l'effet des conditions variables de la charge■ pesant sur la transmission, afin 5 de soustraire celle-ci à une surcharge» L'équipage de liaison comprend, de préférence, un cylindre de commande hydraulique en communication hydraulique avec la transmission, afin de subir une expansion ou me rétraction sous l'effet de la charge pesant sur la transmission. -10 Ce cylindre de commande hydraulique est, de préférence, à simple effet et comporte un ressort de compression agissant sur le côté du couronnement du piston dont le côté de la tige peut être mis en communication hydraulique avec la transmission. Le cylindre hydraulique est,de préférence,étudié et relié 15 en vue d'un mouvement de pivotement par le système de réglage du rapport. Ce système comprend, de préférence, deux cylindres de réglage du rapport destinés à faire pivoter le cylindre de commande hydraulique d'un côté d'une position neutre en vue de la marche a-20 vant de la transmission ou de l'autre côté de cette position, en vue de sa marche arrière. Les cylindres de réglage du rapport peuvent être commandés par deux pédales: l'une correspondant à la marche avant et l'autre correspondant à la marche arrière. 25 Le dispositif peut comprendre, en outre, un système solli citant le. cylindre de commande hydraulique vers la position neutre et servant à ramener le cylindre hydraulique à la position neutre en l'absence d'un fonctionnement quelconque du système de réglage du rapport. 30 L'invention porte également sur une transmission hydrostati que et un dispositif relié fonctionnellement à elle de manière à constituer un ensemble mécanique. L'équipage de liaison est relié de préférence au mécanisme de commande du volume de la pompe, et le débit de celle-ci communique, hydrauliquement parlant, avec 35 cet équipage de liaison pour permettre à celui-ci de fonctionner en réponse à la charge qui pèse sur la transmission. Une réalisation de la présente invention est décrite ci-après, simplement à titre d'exemple d'ailleurs, en regard des dessins schématiques annexés dans lesquels 40 La fig. 1 est une vue en perspective d'une partie d'une 69 45196 3 2 Ô 27 713 transmission hydrostatique équipée d'un dispositif de commande tel que le prévoit l'invention. La fig. 2 est une .vue en coupe du cylindre de commande hydraulique du dispositif que montre la fig. 1. 5 La fig. 3 est une vue en coupe du piston, plongeur de solli citation appartenant au dispositif que montre la fig. 1. Gomme représenté dans la fig. 1,il est question ici d'une pompe à volume variable appartenant à une transmission hydrostatique et désigée dans son ensemble par 10. Un groupe moteur 12 10 constitué ici par un moteur électrique est accouplé à cette pompe 10 pour assurer son entraînement. . L'appareil comprenant le groupe moteur 12 et la transmission est destiné à entraîner les roues roulant sur le sol d'un chariot élévateur ou gerbeur. Dans cet exemple, la pompe assure 15 1 ?alimentation de deux moteurs hydrauliques montés en parallèle et qui sont reliés mécaniquement de la manière connue aux roues d'entraînemeht du chariot. Le moteur électrique 12 peut être du type étudié pour être alimenté en énergie fournie par des batteries d'accumulateurs mon-20 tées à bord du véhicule. La transmission est du type dans.lequel la pompe à volume variable peut être réglée de manière à entraîner les moteurs hydrauliques soit dans la direction correspondant .à la marche avant» soit dans la direction inverse. Dans un cas, la pompe 10 envoie 25 le fluide sous pression aux moteurs pour les entraîner par l'intermédiaire du conduit 11, l'écoulement de retour se faisant par le conduit 13^ Dans l'autre cas, l'écoulement du fluide se produit en sens inverse. La pompe 10 de la transmission comprend un plateau oscil-3D lant à angle variable, de telle sorte que le débit de cette pompe et par conséquent le rapport de la transmission puissent être modifiés. Le plateau oscillant est réglable par rotation d'un arbre 16 de réglage du rapport qui comporte une position neutre dans laquelle la pompe ne fournit aucun débit. La rotation de cet ar-35 bre 16 dans le sens anti-horaire (en regardant la fig. 1) agit de telle sorte que le fluide sous pression est envoyé aux moteurs pour;lès entraîner dans le sens correspondant à la marche arrière, tandis que la rotation dans le sens horaire à partir d'une position neutre fait varier l'angle du plateau oscillant et agit de 40 telle sorte que le fluide sous pression est fourni aux moteurs 69 45196 4 2027713 pour les faire tourner en marche avant. Plus 1*00216 du plateau oscillant de la pompe 10 est graû plus le débit de déplacement de cette pompe est lui-même importât et le réglage est effectué par une intervention manuelle dans un 5 chariot élévateur, mais il est désirable que l'angle du plateau oscillant pour le débit de la pompe soit réduit automatiquement dans le cas où une brusque augmentation de charge se produit au cours de la transmission. La construction permet également à un moteur 12 à taux comparativement faible de trouver son emploi 10 ici et de fonctionner sans que la faiblesse de sa puissance l'empêche de faire face à des augmentations considérables de la charge hydraulique. Le dispositif que montre la fig. 1 des dessins et qui est solidarisé à la transmission est couplé en particulier à 1*arbre 15 16 en vue d'assurer une commande impérative ou prioritaire dominant le réglage manuel du plateau oscillant de la pompe, de façon que le débit de la pompe soit réduit automatiquement en cas d'augmentation excessive de la charge et sans égard au fait que le moteur entraîne dans le sens de la marche avant ou dans le 20 sens de la marche arrière, afin de donner la certitude que la charge excessive ne pèse pas dangereusement sur la transmission et sur le groupe moteur. Le dispositif tel que le prévoit l'invention comprend fondamentalement un système de réglage du rapport de transmission 25 constitué par deux pédales 18 et 20 correspondant respectivement à la marche avant et à la marche arrière et un équipage de liaison placé entre ce système de réglage du rapport et l'arbre 16 et qui se prête à tin réglage automatique en réponse à une charge hydraulique quelle que soit la position de la pédale con-30 cernée 18 ou 20 au moment considéré. Le mode de liaison utilise un cylindre de commande hydraulique 22 qui est représenté en coupé dans la fig. 2 et qui est monté sur un plateau 24 dessiné en traits mixtes dans la fig.1» On voit qu'il est disposé verticalement et capable de pivoter ou 35 de basculet sur des tourillons 26 prévus à son extrémité supérieure. Ainsi, le cylindre 22 peut pivoter d'un côté ou de l'autre de la position verticale sous l'action du système de réglage du rapport, afin de faire varier lè rapport de transmission respectivement pendant la marche avant et pendant la marche arrière. 40 Les traits mixtes indiqués par R, ÎT et F représentent les posifcLccs 69 45196 5 2027713 angulaires relatives du cylindre 22 correspondant à la marche arrière, au point mort, et à la marche avant, le piston 28 du cylindre 22 fait saillie par rapport à son extrémité supérieure et est relié à une extrémité d'une "bielle de commande horizontale 5 30 de longueur réglable dont l'autre extrémité est reliée à un "bras pivotant 32 solidaire de l'arbre 16. Du.côté inférieur du plateau 24 sont suspendus sur des pattes appropriées des cylindres de déplacement 34 et 36 qui sont reliés par l'intermédiaire de leurs pistons à l'un de deux 10 axes 38 disposés sous les tourillons 26 sur le cylindre 22. Oes cylindres 34 et 36 sont pressurisés respectivement en abaissant les pédales 20 et 18 par l'intermédiaire de maîtres-cylindres 40 et 42. Chaque cylindre 34 et 36 est à simple effet et renferme tua ressort de rappel qui tend à ramener son piston vers 15 une position neutre, le dispositif comprend un système de sollicitation se présentant sous la forme d'un piston plongeur 44 et qui est monté pour pouvoir coulisser dans un carter cylindrique 46. L'extrémité libre du piston plongeur 44 est reliée a pivotement à l'autre axe 38 et le carter cylindrique 46 est monté 20 sous le plateau 24. Comme le montre clairement la fig. 3» des rondelles 48 prenant appui sur les épaulements du piston plongeur 44 et des butes internes prévues, dans le carter 46 emprisonnent entre elles un ressort de compression 50 qui agit de telle sorte que si le pis-25 ton plongeur 44 est poussé soit vers la gauche, soit vers la droite (en regardant la fig. 3) le ressort 50 le ramène à la position représentée. Cette position correspond à la position neutre du cylindre 22 et ainsi, quand ce dernier pivote d'un côté ou de l'autre par suite de l'abaissement de la pédale 18 ou 20, 30 puis que cette pédale est ensuite lâchée, le cylindre 22 revient rapidement sous l'action du système de sollicitation à la position représentée dans la fig. 1 plus rapidement que cela ne se produirait si le dispositif libérait lentement la pédale. Ceci assure cet avantage mécanique que si le conducteur du 35 véhicule désire obtenir un effet de freinage ou de ralentissement rapide à partir de la transmission, il lui suffit de lâcher rapidement la pédale abaissée, de telle sorte que par suite du retour du cylindre 22 à la position neutre sous l'action du ressort 50, cet effet de freinage s'opère rapidement. 40 Pour assurer la commande iigérative ou prioritaire, il est 69 45196 6 2027713 prévu un tuyau de communication hydraulique 52 s'étendant depuis un raccord en I 54- auquel aboutissent des conduits 14 et 14A du côté de la tige du piston contenue dans le cylindre 22. Les conduits 14-et 14A sont respectivement en communica-5 tion hydraulique avec les conduits 11 et 13 de la pompe, de telle sorte que le conduit 14 ou "bien le conduit 14A subit la pression de sortie de la pompe quand celle-ci débite. Le raccord 54 en T renferme un tiroir donnant la certitude que quand le conduit 14 ou 14A transmet le fluide sous pression élevée, seul le 10 fluide qui se trouve dans le tuyau 52 subisse cette pression élevée et non pas celui qui est dans l'autre des conduits 14A ou 14. Le piston 28 du cylindré 22 est soumis à l'action du ressort de compression 54- vers le haut de telle sorte, qu'en l'absence d'une force sollicitant ce ]p.iston 28 vers le bas, ce piston 15 vient occuper la position que montre la fig. 2. Quand une près- O sion dépassant une valeur prédéterminée (par exemple 35 kg/cm ) existe dans l'un ou l'autre des conduits 14 ou 14A, la pression régnant dans ce conduit se manifeste du côté de la tige du piston 28, de sorte que cette tige est refoulée vers le bas (en regardait 20 les fig. 1 et 2) avec une vitesse prédéterminée. Le fonctionnement de la transmission équipée de ce dispositif de commande est le suivant s- Si l'on suppose qu'aucune pression n'est exercée sur la pédale 18 ou la pédale 20, et que le véhicule comportant cette transmission est immobile, ceci se pro-25 duit du fait que le cylindre 22 est maintenu dans la position verticale neutre ainsi que le plateau oscillant de la pompe de la transmission. Quand l'une ou l'autre pédale (par exemple celle qui correspond à la marche avant et qui est désignée par 18) est abaissée, le cylindre 36 est pressurisé, ce qui fait que le cy-30 lindre 22 pivote dans le sens horaire (en regardant la fig. 1) d'où il résulte que l'arbre 16 tourne et que l'angle du plateau oscillant de la pompe est réglé. La pompe commence alors à débiter du liquide vers les moteurs qui tournent à leur tour et assurent la propulsion en marche avant du véhicule. 35 Le conducteur du véhicule augmente la vitesse de celui-ci jusqu'à un maximum prédéterminé en appuyant davantage sur la pédale 18. Si, pour une position quelconque de cette pédale, le véhicule rencontre brusquement une charge excessive, notamment s'il aborde une forte rampe, de sorte que la pression régnant 40 dans le conduit 52 dépasse la valeur prédéterminée dont il a été 69 45196 7 2027713 parlé, ceci fait que le piston du cylindre 22 se trouve abaissé et que peur contrecoup 1 * arbre 16 tourne d'une quantité appropriée pour revenir vers la position de neutralité et que le débit de la pompe peut être réduit pour s'opposer à une surcharge du moteur 5 12. Quand la charge est supprimée, il se produit évidemment ce phénomène que l'impulsion de pression dans le cylindre 22 cesse, de sorte que le piston remonte et que le plateau oscillant de la pompe retourne à l'angle correspondant à la valeur de la dépres-10 sion appliquée au moment considéré sur la pédale 18. Ainsi, le dispositif constitue un système de commande prioritaire automatique de sécurité associé à la transmission, ce dispositif entrant en -jeu quand une charge excessive se présente. Ce système entre en jeu quelle que soit la position de la pédale 15 18 ou, quand le moteur entraîne en marche arrière, la pédale 20. La construction sus-décrite du dispositif n'est d'ailleurs qu'une des modalités de réalisation concevable. C'est ainsi, par exemple, que les cylindres 34- et 36 peuvent être agencés de manière à agir sur un organe qui à son tour 20 déplace le cylindre 22, plutôt que de prévoir une transmission directe (comme représenté) et qu'au lieu que le cylindre 22 pivote sous l'action des cylindres 34 et 36, il peut, suivant une variante possible, aller et venir. La liaison du dispositif avec la transmission telle qu'elle est représentée est prévue avec un 25 arbre de commande du plateau oscillant de la pompe mais, bien entendu, si la transmission est commandée d'une autre manière, il serait plus simple d'accoupler la bielle de commande 30 de manière convenable avec un autre mécanisme de commande. Bien que, dans la réalisation décrite, le dispositif de com- 30 mande automatique prioritaire agisse à la fois dans le sens de la marche avant et dans le sens de la marche arrière, le conduit 52 peut être relié par l'intermédiaire du tiroir, un des conduits 14,14A étant supprimé pour ne faire fonctionner le dispositif que dans le sens de.la marche avant du véhicule. En effet, dans la pratique, le véhicule ne sera probablement entraîhé en marche ar-35 rière que dans le cas où une augmentation excessive de la charge a peu de chance de se produire. Dans l'exemple représenté, la pompe 10 alimente deux moteur^ mais il est évident qu'elle pourrait être étudiée pour en alimenter un seul ou plus de deux suivant les applications assignées à la transmission. Les détails de construction peuvent être modifiés, sans s'é-40 carter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques. 69 45196 8 2027713 t. EE7EIDICATIOUS 1. Dispositif de commande pour transmissions hydrostatiques anre© pompe et moteur hydraulique, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend un équipage de liaison associé au mécanisme 5 de réglage du rapport de transmission, et un système de réglage de ce rapport commandé pour déplacer l'équipage de liaison en vue de régler le rapport de transmission, cet équipage étant agencé de manière à être capable de mouvement et assurant une commande prioritaire dudit 6y*t2n|e. sous l'effet des conditions variables 10 de la charge pesant sur la transmission, afin de soustrairà celle ci à une surcharge. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'équipage de liaison comprend un cylindre de commande hydraulique en communication hydraulique avec la transmission, de façon 15 à subir une expansion et une contraction en réponse à la charge qui pèse sur elle. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le cylindre de commande hydraulique est à simple effet et est ■ associé avec un ressort de compression agissant du côté du couron- 20 nement du piston dont le côté de la tige est en communication hydraulique avec la transmission. 4. Dispositif suivant la revendication 2 ou 3» caractérisé ën ce qUe le cylindre de commande hydraulique est étudie et relié en vue d'un mouvement de pivotement par le système de réglage du 2 5 rapport. 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre de commande hydraulique est monté à pivotement dans des tourillons prévus sur un plateau de support qui est lui-même monté sur la transmission de telle sorte que le cylindre 30 prenne une position verticale et soit agencé en vue d'exécuter un mouvement de pivotement autour d'un axe horizontal. 6. Dispositif suivant la revendication 5j caractérisé en ce que la tige du piston du cylindre de commande hydraulique fait saillie à l'extérieur de l'extrémité supérieure de ce cylindre et 35 est reliée à une bielle solidaire du mécanisme de réglage du rapport de la transmission. 7« Dispositif suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le mécanisme de réglage du rapport comprend deux cylindres pour faire pivoter le cylindre'de commande hydraulique d'un 40 côté d'une position neutre en vue de l'entraînement de la 69 45196 9 2027713 transmission en marche avant et de l'autre côté de cette position neutre en vue de l'entraînement en marche arrière. 8. Dispositif suivant la revendication 7» caractérisé en ce que les cylindres de réglage du rapport sont commandéé respecti- 5 vement par des pédales (18,20) dont l'une correspond à la marche avant et l'autre à la marche arrière. 9. Dispositif suivant la revendication 5» 6» 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comprend un équipage de sollicitation qui aaè-ne le cylindre de commande hydraulique à la position neutre, cet 10 équipage servant à ramener le cylindre hydraulique à la position neutre en l'absence d'une intervention du mécanisme de réglage du rapport. 10. Pompe à plateau oscillant et à volume variable comprenant un dispositif de commande suivant l'une quelconque des re- 15 vendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'équipage de liaison est relié au mécanisme de réglage du plateau oscillant de la pompe. 11. Pompe suivant la revendication 10, caractérisée en ce que son côté de débit est accouplé hydrauliquement avec l'équipa- 20 ge de liaison pour le faire fonctionner en vue de réduire l'angle du plateau oscillant au cas où la pression de débit de la pompe dépasse une valeur prédéterminée quelle que soit la position occupée au moment considéré par le mécanisme de réglage du rapport. 12. Transmission hydrostatique comprenant une -pompe et un 25 moteur ainsi qu'un dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9» ou une pompe suivant la revendication 10 ou 11, caractérisée par un moteur hydraulique entraîné par cette pompe. 13. Chariot élévateur ou gerbeur ou véhicule analogue ca- 30 ractérisé en ce qu'il comprend une transmission hydrostatique suivant la revendication 12. 14. Pompe à volume variable et à plateau oscillant caractérisée en ce qu'elle comprend un mécanisme faisant varier la position de ce plateau oscillant, et un dispositif de commande com- 35 prenant un équipage de liaison relié fonctionnellement au mécanisme de variation de l'angle du plateau oscillant, ce mécanisme étant relié fonctionnellement de manière à déplacer l'équipage de liaison en vue de modifier l'angle du plateau oscillant et le débit de la pompe, cet équipage étant mobile en vxe d'une comman- 40 de impjérative du mécanisme de réglage de l'angle du plateau de 69 45196 10 2027713 liaison en réponse à la pression de débit de la pompe. 15. Pompe suivant la revendication 14-, caractérisée en ce que l'équipage de liaison comprend un cylindre de commande hydraulique monté verticalement sur la pompe grâce à des tourillons 5 et capable de pivoter sous l'action du mécanisme de réglage de l'angle du plateau oscillant d'un côté ou de lfautreiune position neutre, la tige du piston de ce cylindre faisant saillie par son extrémité supérieure et étant reliée par une bielle transversale (30) au mécanisme de réglage du plateau oscillant. 10 16. Pompe suivant la revendication 14-, caractérisée en ce que l'angle du plateau oscillant est réglé par rotation d'un arbre et en ce qne la bielle transversale est reliée à un bras vertical fixé à cet arbre. 17» Pompe suivant la revendication 14-, caractérisée en ce 15 que le côté de la tige du piston du cylindre de commande hydraulique est en communication avec le débit de la pompe, de telle sorte que si la pressioh de débit dépasse une valeur prédéterminée, le piston soit déplacé vers le bas dans le cylindre en réduisant ainsi l'angle du plateau oscillant quelle que soit la po-20 sition du mécanisme de réglage de l'angle de ce plateau oscillant. 18. Pompe suivant la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comprend un ressort de r^pel agissant du côté du couronnement du piston pour le rappeler quand la pression excédentaire cesse de s'exercer. 25 19. Pompe suivant la revendication 14-, caractérisée en ce qu'eile comprend un équipage destiné à rappeler le cylindre de commande hydraulique vers sa position neutre.