Brevet FR2307144A1 — publié le 19761105

On connaît déja des moteurs hydrauliques et des pompes a pistons dont les pistons sont disposée radialement par rapport a l'axe de rotation de l'arbre de sortie ou d'entraînenent. Les pistons étant montés coulissant dans leurs cylindres respectifs ménagés dans le stator sont en appui sur une surface de commande montée sur le rotor, qui en commande le coulissement. L'invention propose un nouveau mécanisme appartenant à la catégorie de ceux qui viennent d'être évoqués et qui, par les moyens spécifiques qu'il adopte, est particulièrement robuste et compact. L'invention est donc relative à un mécanisme à fluide, moteur ou pompe, constitué par un stator, dont une came est solidaire, par un rotor monté rotatif par rapport au stator autour d'un axe, par une pluralité de cylindres ménagés dans ledit stator, disposés radialement par rapport audit axe, un piston étant monté coulissant dans chaque cylindre et par une surface de commande du coulissement des pistions, attelée au rotor. Le rotor est lui-meme constitué par un arbre monté rotatif autour dudit axe, par un bloc flottant possédant un axe de symétrie et par un dispositif d'attelage du bloc et de l'arbre. Des billes montées sur le bloc flottant sont en appui sur la cane, celle-ci ayant une forme épicycloedale à profil transversal circulaire, cependant que la surface de commande du coulissement des pistons est fixée sur le bloc flottant et est sphérique, centrée sur l'axe de symétrie dudit bloc. Préférentiellement, le dispositif d'attelage comprend, d'une part, une rotule centrée sur l'axe de rotation de l'arbre, d'autre part, un couple d'engrenages. De meme, il est avantageux - qu'un ressort au moins soit interposé entre chaque piston et le stator et ait un effet tendant à pousser ce piston vers la surface de commande du coulissement, - que le mécanisme comporte un distributeur de fluide relié, d'une part, à chaque chambre délimitée par un piston dans le cylindre correspondant, d'autre part, à une source de fluide sous pression et b un réservoir de fluide. L'organe mobile de ce distributeur est commandé par le bloc flottant et inverse la liaison sélective de ladite chambre avec le réservoir et avec ladite source à chaque passage de l'axe de symétrie du bloc dans le plan radial contenant l'axe dudit cylindre. L'invention sera mieux comprise et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description d'une réalisation 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 coupe axiale, suivant I-I de la figure 2, d'un moteur conforme k l'invention; - la figure 2 comprend, d'une part, une demi-coupe transversale (partie droite) suivant II-II de la figure 1, d'autre part, une demi-vue (partie gauche) suivant flèche F de cette meme figure 1; - la figure 3 est une coupe suivant ZI-III de la figure 2. Le moteur représenté comprend un stator 1, dans lequel est monté à rotation un arbre 2 au moyen de paliers 8 billes 3. Le stator est obturé par une cloison 4, qui en est rendue solidaire, cependant qu'une came de guidage 5 est ménagée dans lesdits stator et cloison. Des billes sphériques 6, montées sur un bloc flottant 7, aux sommets d'un hexagone régulier, sont en appui sur la came 5, dont le profil transversal est donc circulaire. Ce qui est remarquable est le tracé de la courbe moyenne de la came 5, qui est constitué par une épicyclotde 3 sept lobes. Naturellement, le tracé de la came 5 est tel qu'il permet, d'une part, le déplacement des billes 6 le long de la came 5, d'autre part, le maintien en permanence du contact des diverses billes 6 sur ladite came 5. L'axe 9 perpendiculaire b l'hexagone aux sommets duquel sont disposées les billes 6 constitue par ailleurs un axe de symetrie du bloc flottant 7, qui est muni, en outre, d'une surface 10 sphérique centrée sur l'axe 9 > d'un pignon 11 dont:les dents engrènent avec celles d'un pignon 12 solidaire de l'arbre 2 2,et d'une rotule sphérique 13 qui coopère avec un logement 14 également sphérique et de meme diamètre, qui est ménagé dans l'arbre 2 et est centré sur l'axe de rotation 15 dudit arbre par rapport au stator 1. La position de la came 5 est telle que l'axe 9 décrit un cône de révolution d'axe 15, le bloc flottant 7 tournant par ailleurs sur lui-meme autour de l'axe 9 à une vitesse dont le rapport à la vitesse de rotation de l'axe 9 autour de l'axe 15 est constant. Sept cylindres 16 sont ménagés dans le stator 1 et sont disposés radialement par rapport a l'axe 15. Un piston 17 egt monté coulissant dans chaque cylindre 16 et est muni d'une tete sphérique 18 qui est en appui sur un patin 19, lui-meme en appui sur la surface sphérique 10, un ressort 20 interposé entre le piston 17 et le stator 1 tendant à maintenir ces appuis. Chaque piston 17 délimite dans le cylindre correspondant une chambre 21 qui, par un conduit 22, communique avec la gorge médiane 23 d'un distributeur de fluide 26. Les gorges 24 et 25 disposées de part et d'autre de la gorge 23 sont reliées en permanence à un réservoir de décharge 27 et a une source de fluide sous pression 28, respectivement. La source est constituee, en l'espèce, par une pompe reliée audit réservoir 27 par son conduit d'aspiration 29 et à la gorge 25 par son conduit de refoulement 30. Un tiroir 31 est monté coulissant dans un alésage 32 dans lequel débouchent les gorges 23,24,25 et est poussé vers une face de commande 33 du bloc 7 par un ressort 34. Dans sa position moyenne 31a, le tiroir isole les gorges 24 et 25 de la gorge 23. Par contre, dès qu'il est décalé de sa position moyenne, le tiroir 31 met en communication la gorge 23 avec, soit la gorge 24, soit la gorge 25. I1 doit enfin etre noté que la position moyenne du tiroir 31 correspondant à un cylindre est atteinte deux fois au cours d'une révolution complète de l'axe 9 autour de l'axe 15 et cotncide avec le passage dudit axe 9 dans le plan radial 35 contenant l'axe 36 dudit cylindre et passant par l'axe 15, et qu'il y a inversion de la communication de la gorge 23 avec, soit la gorge 24, soit la gorge 25, lors du passage du tiroir par sa position moyenne. La caractéristique de l'épicyclotde conduit à l'obtention d'un mouvement du bloc 7, qui se décompose en deux mouvements simples : la génération, par l'axe 9, d'un cône de révolution, et une rotation du bloc autour de son axe de symétrie 9. L'oscillation de la surface sphérique 10 résultant du mouvement du bloc 7 provoque le coulissement alternatif de chaque piston 17 dans son cylindre 16, une course aller et une course retour du piston étant effectuées lors d'une révolution complète de l'axe 9. Naturellement, on aura également compris que la conception de chaque distributeur 26 permettait d'alimenter en fluide sous pression la chambre 21 du cylindre correspondant pendant une demi-révolution de l'axe 9, et de mettre cette chambre 21 en communication avec le réservoir de décharge 27 pendant la demi-révolution suivante. I1 doit également etre noté que les pignons li et 12 ayant des nombres de dents différents, celles du pignon 11 étant les moins noxbreuses, le couple transmis par les pistons 17 au bloc 7 est retransmis à l'arbre 2 avec une réduction de la vitesse de rotation. Le mécanisme représenté fonctionne en moteur, mais pourrait éventuellement fonctionner en pompe. Ce moteur a une grande cylindrée, tout en étant compact et robuste. I1 comporte peu de pièces mobiles qui, d'ailleurs, n'exigent aucun réglage précis de leurs positions. REVENDICATIONS 1. Mécanisme a fluide, moteur ou pompe, constitué par un stator (1), dont une came (5) est solidaire, par un rotor (2-7) monté rotatif par rapport au stator autour d'un axe (15), par une pluralité de cylindres (16) ménagés dans ledit stator (1), disposés radialement par rapport audit axe (15), un piston (17) étant monté coulissant dans chaque cylindre (16), et par une surface (10) de commande du coulissement des pistons attelée au rotor, caractérisé en ce que le rotor est lui-m & e constitué par un arbre (2) monté rotatif autour dudit axe (15), par un bloc flottant (7) possédant un axe de symétrie (9) et par un dispositif d'attelage (11-12) du bloc (7)etdel'arbre (2), en ce que des billes (6), montées sur le bloc flottant (7), sont en appui sur la came (5), celle-ci ayant une forme épicycloidale à profil transversal circulaire, et en ce que la surface (10) de commande du coulissement des pistons est fixée sur le bloc flottant (7) et est sphérique, centrée sur l'axe de symétrie (9) dudit bloc. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'attelage comprend une rotule (13-14) centrée sur l'axe de rotation (15) de l'arbre (2). 3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif d'attelage comprend un couple d'engrenages (11-12). 4. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'un ressort (20) au moins est interposé entre chaque piston (17) et le stator (1) et a un effet tendant à pousser ce piston vers la surface (10) de commande du coulissement. 5. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comporte un distributeur de fluide (26) relié, d'une part, à chaque chambre (21) délimitée par un piston (17) dans le cylindre (16) correspondant, d'autre part, à une source de fluide sous pression (28) et à un réservoir de fluide (27), dont l'organe mobile (31) est commandé par le bloc flottant (7) et inverse la liaison sélective de ladite chambre (21) avec le réservoir (27) et avec ladite source (28) à chaque passage de l'axe de symétrie (9) du bloc dans le plan radial (3) contenant l'axe (36) dudit cylindre.