Brevet FR2303965A1 — publié le 19761008

Le domaine de l'invention est celui des moteurs à fluide, notamment des moteurs hydrauliques. Le rapprochement, qu'il est possible d'effectuer avec la technique connue, est en rapport avec l'existence de moteurs à cylindres et pistons, le mouvement relatif de ces élments-engendrant une rotation relative d'un rotor par rapport à un stator. Cette analogie avec l'art antérieur reste cependant tres éloignée de la constitution du moteur objet de l'invention. Celle-ci est donc relative à un moteur à fluide constitué par un rotor monté à rotation relative par rapport à un stator et par une pluralité de pistons montés coulissants dans des cylindres. Dans ce moteur, les pistons et cylindres sont assembles en ensembles distincts d'un piston et de deux cylindres, les deux extrémités de chaque piston étant introduites dans deux cylindres solidaires l'un de l'autre. Un premier élément dudit piston et du groupe correspondant des deux dits cylindres est monté à rotation par rapport au stator autour d'un axe parallèle a l'axe principal de rotation du rotor par rapport au stator et distinct dudit axe principal, le deuxième élément du groupe des deux dits cylindres et dudit piston étant muni d'au moins un ergot qui coopère, pour la transmission des efforts moiteurs, avec les dents d'une roue dentée, dont est muni le rotor.En outre, un dispositif dit de synchronisation est prévu et assure la synchronisation de la rotation du premier élément par rapport au stator et de la rotation du rotor par rapport audit stator. Avantageusement, les dispositions suivantes sont adoptées : - le dispositif de synchronisation est constitué par un desdits ergots et par un autre ergot, dont est également muni le deuxieme élément, ces deux ergots engrenant avec les dents de la roue dentée - les extrémités d'un piston délimitent dans les deux cylindres correspondants deux chambres, chacune d'elles étant mise en cowaunication, successivement, au cours de la rotation du premier élément avec une source de fluide sous pression et avec un réservoir de décharge au moyen de conduits ménagés dans ledit premier élément et défilant en regard d'orifices qui sont reliés auxdits source et réservoir et qui, ménages dans le stator, débouchent en regard de la pièce formant palier de rotation du premier élément ;; - le palier de rotation du premier élément est solidaire de cet élément et constitue, avec l'alésage dans lequel il est monté à rotation, un distributeur rotatif de fluide - le moteur comporte au moins deux ensembles comprenant chacun un piston et deux cylindres, cependant que ces deux ensembles sont attelés par leurs deuxiemes éléments au moyen de seulement deux desdits ergots communs à ces deuxièmes éléments - les deux dits ergots communs sont constitués par des tronçons de tiges cylindriques - enfin, le moteur comporte au moins une came de guidage de la rotation de l'ensemble d'un piston et de ses deux cylindres associées, qui est solidaire du rotor. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description de réalisations donnée ci-dessous à titre d'exemple. Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue perspective d'une partie d'un moteur conforme à l'invention - la figure 2 est une vue perspective analogue à la figure 1 précisant d'autres dispositions constructives du moteur représenté ; - la figure 3 est une coupe perpendiculaire à l'axe principal de rotation du moteur de la figure 1 - la figure 4 est une coupe suivant IV-IV de la figure 3 - la figure 5 est une coupe suivant V-V de la figure 1 - la figure 6 est une coupe suivant VI-VI de la figure 5 - la figure 7 représente un détail de réalisation complémentaire d'un moteur analogue à celui de la figure 1 ; et - la figure 8 est une coupe analogue à celle de la figure 3 d'une variante de réalisation conforme à l'invention. Le moteur représenté en regard des figures 1 à 6 est constitué par une enveloppe extérieure qui sera ultérieurement désignée comme étant le stator 1 et qui constitue le carter du moteur, et par un rotor 2 dont est solidaire l'arbre de sortie 3 du moteur et qui est monté à rotation par rapport au stator 1 autour 9'un axe 5 par des paliers 4. Une roue dentée 6 est ménagée à la périphérie dudit rotor 2. Plusieurs ensembles 7 sont montés rotatifs par rapport au stator 1 autour d'axes 8 paralleles à l'axe 5 au moyen de cylindres 9 maintenus dans des alésages 10 ménagés dans le stator 1, les axes 8 étant régulierement espacés le long d'une circonférence centrée sur l'axe 5. Chaque ensemble 7 est constitué par deux cylindres 11 menages dans des blocs-cylindres 12 et par un piston double 13 qui est solidaire du cylindre 9 et dont les extrémités 14 sont introduites, l'une dans l'un des cylindres 11, l'autre dans l'autre cylindre 11. Les deux cylindres 11 ont un axe commun 15, cependant que chacun des deux blocs-cylindres reçoit sur ses faces supérieures et inférieures 12a des chevilles 16. Deux plaques 17 sont appliquées sur les faces 12a et assemblées auxdites faces par les chevilles 16, rendant ainsi solidaires l'un de l'autre les deux blocs-cylindres 12.En outre, les deux plaques 17 sont disposées entre les branches de deux étriers 18 et y sont assemblées par deux des chevilles 16, Il doit être noté, d'une part, que deux tiges cylindriques 19 sont rendues solidaires des étriers, chacune fixée sur un étrier, d'autre part, que deux ensembles 7 sont disposés symétriquement par rapport au plan transversal de symétrie 20 de la roue dentée 6 et, qu'enfin, ces deux ensembles sont attelés l'un à l'autre par deux tiges 19 qui leur sont communes et qui s'étendent transversalement, parallèlement à l'axe 5. Les deux tiges 19 engrenent avec les dents 39 de la roue dentée 6, l'une d'elles assurant la transmission des efforts moteurs engendrés par l'action de la pression du fluide dans les cylindres 12, l'autre ayant pour fonction de synchroniser la rotation de l'ensemble 7 autour de l'axe 8. Chaque tige, à tour de rtle, assure successivement les deux fonctions précitées. il doit cependant être noté qu'en variante un ensemble 7 pourrait n'avoir qu'une seule tige qui, engrenant avec les dents 39, transmettrait les efforts, et avoir, par ailleurs, un dispositif de synchronisation des rotations de cet ensemble autour de l'axe 8 et du rotor 2 autour de l'axe 5. Dans le cylindre 9 et dans le piston 13 sont ménagés deux conduits 21 et 22 qui débouchent tous deux, par des orifices 23, 24 diamétralement opposés, dans la face externe du cylindre 9 et, par des orifices 25, 26, l'uns 21, dans l'une des extrémités 14 du piston 13, -l'autre, 22, dans l'autre extrémité 14. Une bague annulaire 27 entoure avec étanchéité le cylindre 9 dans la zone des orifices 23 et 24 et est munie de deux orifices 28, 29 qui, par des manchons 30, 31 reliant la bague 27 au stator 1, communiquent avec des conduits 32, 33 ménagés dans le stator et reliés, l'un au conduit de refoulement 34 d'une pompe 35, l'autre à un réservoir de décharge 36 par un conduit 38, auquel est également raccordé le conduit d'aspiration 37 de la pompe 35. I1 faut également indiquer qu au cours de la rotation du cylindre 9 dans l'alésage 10 les orifices 23 et 24 entrent, chacun, successivement, en communication avec les orifices 28 et 29. Le cylindre 9 et l'alésage 10 ont donc une fonction, en l'espèce, de distributeur rotatif de fluide. Afin de guider le groupe des deux cylindres 12 d'un ensemble 7 au cours de la rotation autour de l'axe 8 et de contrer le coulissement relatif de l'axe 8, on peut rendre solidaire du rotor 2 une came de guidage 40 sur laquelle prennent appui des faces d'appui 41 solidaires des blocs-cylindres 12 et étriers 18. On note en regard de la figure 7 la variation de la vitesse V des cylindres 12 parallèlement à l'axe 15 en fonction de la course C desdits cylindres, ces vitesses étant constantes égales, soit à une valeur VM, soit à zéro, sauf dans les zones AB et DE des rotations selon lesquelles lesdits blocs-cylindres 12 pivotent autour de l'axe 8. Enfin, la figure 8 représente une variante de réalisation dans laquelle la roue dentée 6 est une roue à engrènement interne, ce qui reste conforme à l'invention. La couronne sur laquelle est fixée la roue 6 fait naturellement partie du rotor 2, cette solution étant plus particulièrement choisie pour réaliser des "roues hydrauliques tournantes", dont sont souvent munis les engins automoteurs. On aura également compris que si, dans les exemples représentés, les cylindre 9 et piston 13 sont montés à rotation par rapport au stator 1, les blocs-cylindres 12 étant munis, par l'intermédiaire des étriers 18, des tiges 19, la constitution inverse est également possible, étant alors entendu, dans cette dernière solution, que le piston 13 est muni des tiges 19, les deux blocs-cylindres étant montés rotatifs par rapport au stator. Le fonctionnement du moteur va maintenant être exposé. Les orifices 23 du cylindre 9 d'un ou de plusieurs ensembles 7 sont mis en communication avec les orifices 28 des bagues 27 et, par l'intermédiaire de ces derniers orifices, avec le conduit 32 relié au conduit de refoulement de la pompe 35-. L'effet du fluide sous pression parvenant dans le cylindre 11 par le conduit 21 est de provoquer le coulissement des blocs-cylindres 12 par rapport au piston 13. Ce dernier prenant appui sur le stator 1 au moyen du cylindre 9, ce sont les blocs-cylindres qui sont déplacés et, par l'intermédiaire des tiges 19, appuient sur les dents 39 et entraînent en rotation le rotor 2 par rapport au stator. Pendant le coulissement relatif des cylindres 12 d'un ensemble 7 par rapport au piston 13 correspondant, celui-ci tourne autour de l'axe 8 sous l'effet de la réaction des dents 39 sur les tiges 19, la rotation autour de l'axe 8 étant éventuellement et, de préférence, guidée par la came de guidage 40. Le moteur qui a été décrit est favorable, notamment, à la génération de couples importants, par le fait que la poussée du fluide sous pression sur l'élément - blocs-cylindres 12 ou piston 13 qui est muni des tiges 19, et donc sur les dents 39, est réalisée pratiquement tangentiellement à la roue dentée 6, par conséquent avec un grand bras de levier, contrairement à la plupart des moteurs connus. L'invention n'est pas limitée aux réalisations qui ont été décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées, sans sortir de leur cadre ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Moteur à fluide constitué par un rotor(2) monté à rotation relative par rapport à un stator (1) et par une pluralité de pistons (13) montés coulissants dans des cylindres (11), caractérisé en ce que les pistons et cylindres sont assemblés en ensembles (7) distincts d'un piston (13) et de deux cylindres (11), les deux extrémités (14) de chaque piston (13) étant introduites dans deux cylindres (11) solidaires l'un de l'autre, cependant qu'un premier élément dudit piston (13) et du groupe correspondant des deux dits cylindres est monté à rotation (9) par rapport au stator (1) autour d'un axe (8) parallèle à l'axe principal (5) de rotation du rotor (2) par rapport au stator (1) et distinct dudit axe principal (5), que le deuxième élément du groupe des deux dits cylindres (11) et dudit piston est muni d'au moins un ergot (19) qui coopère, pour la transmission des efforts moiteurs, avec les dents (39) d'une roue dentée (6) dont est muni le rotor (2), et qu'un dispositif dit de synchronisation (19) est prévu et assure la synchronisation de la rotation du premier élément par rapport au stator et de la rotation du rotor par rapport audit stator. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de synchronisation est constitué par un desdits ergots (19) et par un autre ergot (19), dont est également muni le deuxième élément (ll), ces deux ergots engrenant avec les dents (39) de la roue dentée (6). 3. Moteur selon l'une quelconque des revendications .1 et 2, caractérisé en ce que les extrémités (14) d'un piston (13) délimitent dans les deux cylindres correspondants deux chambres, chacune d'elles étant mise en communication, successivement, au cours de la rotation du premier élément avec une source de fluide (35) sous pression et avec un réservoir de décharge (36) au moyen de conduits (21, 22) ménagés dans ledit premier élément (13) et défilant en regard d'orifices (28, 29) qui sont reliés auxdits source et réservoir et qui, ménagés dans le stator (1), débouchent en regard de la pièce (9) formant palier de rotation du premier élément (13). 4. Moteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le palier de rotation (9) du premier élément (13) est solidaire de cet élément (13) et constitue, avec l'alésage (10), dans lequel il est monté à rotation, un distributeur rotatif de fluide. 5. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux ensembles (7) comprenant chacun un piston et deux cylindres, cependant que ces deux ensembles sont attelés par leurs deuxièmes éléments (11) au moyen de seulement deux desdits ergots (19) communs à ces deuxièmes éléments. 6. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux dits ergots communs sont constitués par des tronçons de tiges cylindriques (19). 7. Moteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une came de guidage (40) de la rotation de l'ensemble (7) d'un piston et de ses deux cylindres associés, qui est solidaire du rotor (2).