Brevet FR2380439A1 — publié le 19780908

La présente invention se rapporte à un moteur hydraulique volumétrique à pistons axiaux comprenant chacun un corps cylindrique logé partiellement dans un siège cylindrique qui est ménagé dans un bloc porte-pistons et dans lequel il peut coulisser axialement, et une tête arrondie qui est solidaire de la partie de ce corpssitu8e à l'extérieur du siège respectif et qui est maintenue en contact avec une plaque d'appui inclinée par rapport à l'axe des pistons. Dans les moteurs de ce genre (dont le rotor est constitué par le bloc porte-cylindres ou par l'arbre qui porte la plaque inclinée), la forte pression de contact entre les pistons et cette plaque provoque une dégradation en formant sur les surfaces des marques, ce phénomène étant communément désigné par le terme "piqûre". L'invention concerne des perfectionnements aux pompes du genre précité, destinés notamment à supprimer le phénomène dit de "piqûre". Un moteur selon l'invention est caractérisé par le fait que la surface arrondie de chaque piston a, en coupe suivant l'axe de ce piston, un profil courbe ayant, au moins dans la partie qui est en contact avec la plaque d'appui, la forme d'un arc de cercle dont le centre se trouve de l'autre côté de cet axe, si bien que ce dernier est interposé entre cet arc de cercle et ce centre. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés, à titre d'exemple nullement limitatif, et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un moteur selon l'invention ; la figure 2 est une coupe longitudinale d'un piston ; et la figure3 est une variante du piston de la figure 2. Le chiffre de référence 1 désigne un moteur hydraulique volumétrique à pistons axiaux. Ce moteur est composé d'une carcasse 2 comprenant un corps central 2a et deux flasques latéraux 2b et 2c, que des boulons 3 fixent à ce corps 2a. Une extrémité d'un arbre moteur 4 tourillonne dans cette carcasse. Celle-ci contient un rotor 6 qui est monté sur cet arbre 4 et y est fixé par des cannelures 5. Ce rotor 6 est par conséquent solidaire de l'extrémité de l'arbre 4 située à l'intérieur de la carcasse 2. I1 est percé d'alésages longitudinaux 6a, dans chacun desquels est logé un piston 7 pouvant y coulisser axialement. Chaque piston 7 comporte un alésage axial 7a dans lequel est logé un ressort hélicoldal 18.Les extrémités opposées de ce ressort 18 réagissent, d'une part, contre une plaque annulaire 9 qui tourne avec le rotor 6, et d'autre part, par l'intermédiaire d'un élément de support 10 monté dans l'alésage 7a, contre l'extrémité adjacente, désigné par 8, du piston 7. Cette extrémité 8 fait saillie hors de l'enveloppe ou rotor 6 et constitue une tête dont la surface terminale 8a a un profil arrondi. Un canal 12, qui traverse cette tête 8, communique à l'intérieur avec l'alésage 7a par l'intermédiaire d'un clapet sphérique 11. Ce clapet 11 est maintenu en place par l'élément de support 10 et il ouvre et ferme périodiquement le canal 12, comme décrit, par exemple, dans le brevet italien NO 721 504. La surface courbe 8a de la tête 8 est appliquée contre une plaque d'appui 13a.Cette plaque 13a est l'une des bagues d'une crapaudine 13, dont la seconde bague 13b est fixée à la carcasse 2. De l'huile sous pression pénètre dans les alésages 6a par des canaux 15 et 16, percés respectivement dans cette carcasse 2 et dans la plaque annulaire 9. et elle repousse les pistons 7 vers l'extérieur. L'action de ces pistons contre la plaque d'appui 13 crée par réaction, de manière connue, le couple moteur qui fait tourner l'arbre 4. La surface 8a, qui délimite la tête arrondie 8 de chaque piston 7 et qui s'applique contre la plaque d'appui 13, a un profil en arc de cercle, en coupe suivant l'axe du piston. Dans ce plan, le centre C de cet arc de cercle est disposé de façon que l'axe du piston 7 se trouve entre lui et ledit arc. Par conséquent, la surface courbe 8a est une surface de révolution obtenue par rotation autour de l'axe du piston 7 de la partie de l'arc de cercle qui est comprise entre les points H et K de la figure 2 et qui est donc la courbe directrice de cette surface de révolution.Le fait que la surface 8a de contact avec la plaque d'appui 13 ne soit pas sphérique, comme c'est normalement le cas dans les appareils connus, permet de donner au rayon de l'arc de cercle une valeur arbitraire puisque le centre C ne doit pas se trouver sur l'axe du piston 7. I1 est possible, en particulier, d'augmenter notablement ce rayon, ce qui permet de réduire sensiblement les pressions de contact qui sont concentrées au point A de contact entre la surface courbe 8a et la plaque d'appui 13, en diminuant par conséquent le phénomène dit de "piqûre". Sur la figure 2 par exemple, la distance CA, qui représente le rayon de l'arc de cercle précité, est légèrement inférieure au triple de la distance BA qui représente la valeur du rayon que devrait avoir le profil courbe si la surface 8a était sphérique. On voit, par ailleurs, que la distance CA, qui constitue le rayon du profil en arc de cercle de la surface opposée, ne peut être augmentée arbitrairement sans inconvénient. En effet, le fait -d'augmenter cette distance augmente l'étendue de la zone effective de contact entre le piston 7 et la plaque 13. A cette augmentation de 1'étendue de la zone correspond une diminution de la pression de contact, ce qui est un avantage, mais aussi une augmentation des frottements relatifs entre le piston 7 et la plaque 13 en tous points de cette zone, ce qui constitue évidemment un inconvénient. Dans la variante de la figure 3, le piston i est composé de deux éléments distincts 17 et 27. L'élément 17 forme la tête arrondie 8 et est en une matière très résistante à l'usure, alors que l'élément 27 constitue le corps du piston 7, dans lequel est percé l'alésage 7a, et il est en une matière beaucoup plus tendre que la précédente. Les deux éléments sont rendus solidaires par exemple par emmanchement à force, à chaud ou à froid. I1 va de soi que diverses modifications peuvent être apportées au moteur décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Moteur hydraulique volumétrique à pistons axiaux comprenant chacun un corps cylindrique logé partiellement dans un siège cylindrique qui est ménagé dans un bloc porte-pistons et dans lequel il peut coulisser axialement, et une tête arrondie qui est solidaire de la partie du corps s-ituée à l'extérieur du siège respectif et qui est maintenue en contact avec une plaque d'appui inclinée sur l'axe des pistons, moteur caractérisé par le fait que la-surface (8a) de la tête (8)de chaque piston (7) a, en coupe suivant l'axe dece dernier, un profil courbe ayant, au moins dans la partie qui est en contact avec la plaque d'appui, la forme d'un arc de cercle, dont le centre (C) est situé de l'autre côté de l'axe du piston (7) par rapport à cet arc de cercle, de sorte que cet axe est interposé entre ledit arc de cercle et le centre de celui-ci. 2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque piston est composé de deux éléments distincts (17, 27)en des matières différentes, qui sont fixés l'un à l'autre et qui constituent, l'un la tête arrondie (8) du piston, et l'autre la partie restante de ce piston. 3.-Moteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rayon (C A) de l'arc de cercle qui formes le profil de la tête arrondie (8) de chaque piston (7j dans sa zone de contact avec la plaque d'appui (13) est sensiblement de l'ordre du triple de la distance (B A) qui, sur la normale à cette plaque (13) passant par le point géométrique de contact (A) entre cette tête (8) et ladite plaque (13) sépare le point (A) du point (B) où cette normale coupe l'axe du piston (7).