Brevet FR2427520A1 — publié le 19791228

Lorsqu'une transmission hydraulique doit être installée sur un engin à transmission mécanique, les deux transmissions sont normalement juxtaposées. Lorsqu'en-plus, la transmission hydraulique a un fonctionnement occasionnel, le générateur hydraulique doit pouvoir etre débraye. Lorsqu'en outre, les deux transmission doivent être synchronisdes, un système de régulation est nécessaire. Alors, dans ce cas, la transmission est coûteuse. L'invention entend remédier à cet inconvénient en proposant donc une transmission hydrostatique de mouvement à au moins deux récepteurs, constituée par - un bati - un dispositif dtentratnement, tel qu'un moteur Diesel, supporté par ledit bati et comportant un arbre de sortie, et - un dispositif hydrostatique unitaire comprenant un coupleur hydrostatique dépourvu d'une quelconque liaison mécanique avec le bâti supportant le dispositif d'entraî- nement autre que les organes de sa commande hydraulique, éventuellement une botte de vitesses, telle qu'une boîte de vitesse hydrostatique, un arbre d ' entrée attelé à l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement, . un arbre de sortie attelé a un premier récepteur, . un raccord d'admission de fluide, . un raccord d'échappement de fluide, . un conduit reliant les deux dits raccords d'admission et d'échappement, et, une restriction disposée sur ledit conduit. Dans cette transmission, le deuxieme récepteur, de type hydrostatique, comporte lui-même un arbre de sortie et deux raccords respectivement d'admission et d'echappement, qui sont reliés audit conduit reliant les raccords du dispositif hydrostatique unitaire et qui sont branchés de part et d'autre de ladite restriction. Dans certaines applications, un élément de synchronisation relie l'arbre de sortie du dispositif hydrostatique unitaire a l'arbre de sortie du deuxieme récepteur de maniere a établir la constance du rapport des vitesses de rotation de ces deux arbres Alors, de maniere préférée, une ou plusieurs des dispositions suivantes sont adoptées - le dispositif hydrostatique unitaire inclut une bot- te de vitesses mécanique apte à réaliser le choix du rapport des vitesses de rotation entre l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie de ce dispositif hydrostatique unitaire ; - le dispositif hydrostatique unitaire comporte une pompe hydrostatique a cylindrée variable ;; - ladite pompe est du type a cylindrée continument variable, ou encore comporte au moins deux cylindrées constantes et est munie d'un sélecteur de ces cylindrées ; - ladite restriction est réglable ; - une autre restrtction est disposée sur le conduit de liaison des raccords du dntiama récepteur au conduit principal, et est, de préférence réglable. Llinventinn sera mieux co'p'rse > et des caractéristiques secondsires et leurs avantages apparattront 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 ét non limitatif. I1 sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement une transmission conforme a l'invention ; - les figures 2 a 5 représentent quatre variantes de réalisation du coupleur hydrostatique utilisé dans la transmission de la figure 1. La transmission de mouvement de la figure 1 est adaptée à l'entratnement d'un véhicule constitué par - un tracteur 1, de type routier, muni de roues 2 qui reposent sur le sol 3, et, - une remorque 4, munie de roues 5, qui reposent également sur le sol 3, cette remorque comportant un dispositif d'attelage mé cantique 6 au-tracteur 1. Le tracteur I supporte (7) un moteur Diesel 8, dont l'arbre de sortie 9 constitue l'arbre d'entrée d'un coupleur hydraulique de type hydrostatique 10. Ce coupleur comporte un arbre de sortie 11 qui est attelé (12) aux roues arrière du tracteur 1. Un moteur hydraulique, de type hydrostatique, 13 a son arbre de sortie 14 attelé aux roues arriere de la remorque 4. Les deux raccords de branehement hydraulique 15 et 16 du coupleur 10 sont reliés par un conduit 17 sur lequel une restriction variable 18 est disposée. Des conduits 19 et 20, raccordés au conduit 17 de part et d'autre de la restriction 18, relient a ce conduit 17 les raccords de branchement hydraulique 21 et 22, respectivement, du moteur 13. il est- ici nécessaire de bien préciser la nature du coupleur 10. Ce coupleur réalise ie couplage pur et simple des arbres 9 et Il de manière que le couple de réaction sur l'arbre de sortie il soit égal au couple sur l'arbre d'entrée 9. Le coupleur 10 agit ainsi à la manière d'un embrayage. Pour obtenir ce mode de fonctionnement, il faut, bien entendus qu aucun élément actif du coupleur ne soit solidaire du bâti du tracteur 1. Cette caractéristique permet de bien distinguer le coupleur 10 d'un convertisseur de couple qui, lui, comporte des aubages de réaction fixes par rapport au bâti de l'engin sur lequel est monté ce convertisseur de couple, aubages sur lesquels le fluide peut prendre appui pour, dans certaines conditions de fonctionnement, multiplier le couple.Naturellement, le coupleur 10 a la nécessité d'entre relié au tracteur 1 par des organes qui en permettent la-commande hydraulique, tels que notamment le conduit 17. Cette liaison hydraulique est réalisable par adoption d'un joint tournant, comme cela est représenté dans l'exemple de coupleur de la figure 5. Mise à part l'adaptation d'un tel joint tournant permettant de réaliser le branchement hydraulique du coupleur, on connatt déjà de nombreux mécanismes susceptibles de constituer un tel coupleur 10.Ainsi en est-il des pompes hydrauliques à pistons, telle que, par exemple, celle décrite dans le brevet français 2 127 268, Ainsi donc, dans la transmission de la figure 1, on définira le coupleur 10 comme étant constitué par une pompe hydraulique connue à pistons, dont l'alimentation est réalisée au moyen d'un joint tournant, lui aussi connu, et dans laquelle le bloc-cylindres et la came, montés a rotation relative, sont rendus solidaires, respectivement, des arbres 9 et 11. Une variante du coupleur 10 est représentée sur la figure 2. Elle est constituée par une pompe hydrostatique simple 23, dont l'arbre d'entrée est l'arbre 9 et dont l'arbre de sortie constitue l'arbre menant 24 d'une boIte de vitesses 25. Le coupleur 16 est constitué par l'ensemble de la pompe 23 et de la bitte de vitesses 25. Celle-ci, à deux rapports, comporte : l'arbre menant 24 et l'arbre mené, qui constitue l'arbre de sortie 1I du coupleur, ces deux arbres étant montés rotatifs par rapport au carter 27 de la boîte au moyen de roulements à billes 26.L'arbre 24 comporte des cannelures 28 permettant le coulissement axial d'un arbre baladeur 29 et l'entratnement en rotation dudit arbre 29, deux pignons 30 et 31 de diamètres différents étant solidaires de l'arbre 29. Deux autres pignons 32 et 33 sont fixés sur l'arbre II et peuvent engrèner, respectivement, avec les pignons 30 et 31, seule- ment deux pignons simultanément, les pignons 30 et 32, ou, les pignons 31 et 33, en fonction de la position de l'arbre baladeur 29. Cette position est choisie au moyen d'un levier 35 attelé audit arbre 29. Une autre variante de réalisation est représentée sur la figure 3, dans laquelle le coupleur est constitué par une pompe 36 à cylindrée variable 37. Une telle pompe est connue en ellemême et est constituée par un bloc-cylindres à pistons parallèles à l'axe de rotation et en appui, par l'intermédiaire de patins de glissement, sur un plateau inclinable (37). Dans une troisième variante, représentée sur la figure 4, le coupleur 10 est constitué par une pompe 38 à deux cylindrées constantes, munie d'un sélecteur 39 de cylindrées. Là encore, une telle pompe est déjà connue, et n'a plus qu'à être équipée du joint tournant précité. La quatrième variante-est décrite en détail en regard de la figure 5. Un bloc-cylindres 40 comporte des cylindres 41 disposés radialement et est solidaire en rotation par des cannelures 42 de l'arbre 9. Un carter 43 est monté rotatif par rapport au bloc-cylindres 40 au moyen de roulements 44. Sa surface interne, parallèle à l'axe de rotation 45 (axe de l'arbre 9) constitue une came 46. Des pistons 47 montés coulissants dans les cylindres 41, ont leurs extrémités conformées en patins hydrostatiques 48 et en appui sur la came 46. L'alimentation des patins 48 est réalisée par des conduits 49 reliant ces patins à l'intérieur des cylindres 41 correspondants.Le bloc-cylindres 40 comporte une face transversale plane 50, perpendiculaire à l'axe 45, qui est en appui sur une face plane 51 d'une contre-glace d'usure 52 solidaire du bloc-cylindres autre face plane 53 de la contre-glace 52 étant elle-même en appui états che sur la face plane 54 d'une couronne cylindrique 55 solidaire du carter 43.Des conduits 56 ménagés dans le bloc-cylindres 4Q relient chaque cylindre 41 à la face 53 de la contre-glace 52, et sont mis alternativement ta communication, au cours de la rotation relative du bloc-cylindres 40 par rapport au carter 43, avec des conduits 57 et 58, qui, ménagés dans le carter 43, débouchent dans la face cylindrique 59 de ce carter, en regard de deux gorges 6Q et 61 d'un manchon 62 de joint tournant, qui entoure cette partie du carter 43. Le manchon 62 est fixe (63) par rapport au bâti du tracteur 1, et comporte deux raccords, qui sont en communication avec les gorges 60 et 61 et qui constituent les raccords 15 et 16 du coupleur 10. Le fonctionnement des transmissions décrites est le suivant. Dans la transmission de la figure 1, le moteur Diesel entrasse en rotation l'arbre 9 et un débit d'huile traverse le coupleur 10, en étant proportionnel à la cylindrée de ce coup leur et à la différence entre les vitesses-de rotation des arbres 9 et 11. Si la restriction 18 est entièrement ouverte et n'obstrue aucunement le conduit 17, il nty a aucune perte de charge dans ce conduit (sauf celle propre au conduit, considérée ici comme négligeable), de sorte que le fluide circule librement entre les raccords 15 et 16, et que la vitesse de rotation de l'arbre 11 peut être nulle, le coupleur ne transmettant ni couple, ni rotation. Si maintenant, la restriction 18 est non nulle, le débit prend une valeur determinée et cree une perte de charge dans la restriction. Un couple est engendré et une rotation transmise de l'arbre 9 à l'arbre 11. Le couple peut ainsi croître jusqu' ce que, la restriction 18 étant entièrement fermée, il devienne égal au couple développé par le moteur Diesel 8. Il n'y a plus aucune différence de vitesses de rotation entre les arbres 9 et 11 : ces deux vitesses sont synchrones au rendement volumetrique près. Naturellement, la phase de fermeture progressive de la restriction 18 constitue la phase d"embrayage" de l'arbre Il avec l'arbre 9. Pour un réglage détermine de la valeur de la restriction 18, si une partie du débit traversant l'une des branches du conduit 17, celle raccordée au raccord 15 par exemple, est prélevée du débit total traversant cette branche et est dirigée dans le conduit 19, on note deux conséquences - tout d'abord, la vitesse de rotation de l'arbre 11 diminue, - ensuite, l'arbre 14 du moteur 13 est entraîné en rotation. Si, en plus, les vitesses de rotation des arbres li et 14 sont maintenues dans un rapport donne la partie du débit qui alimente le moteur 13 a sa valeur déterminée de manière automatique par la cylin drée du moteur 14. À noter que c'est précisément le cas de l'application de la figure 1, les roues 2 et 5 roulant sans'glisser sur le même sol 3. Ainsi peut-on entratner, d'une part, les roues arrière 2 du tracteur I par l'arbre 11 et l'attelage 12 de l'arbre il à ces roues, d'autre part, les roues arrière 5 de la remorque 4 par l'arbre 14 du moteur 13. On a donc réalisé l'assistance d'entraînement des roues 5 de la remorque tout en continuant à entraLner les roues 2 du tracteur, mais celles-ci, moins vite qu'auparavant. Cette disposition est intéressante, notamment dans le cas ou la remarque 4 est sur le terrain déformé d'un chantier. Toutefois, on comprend bien qu'un couple moteur ne sera développé sur l'arbre 14 que si le fluide traversant le moteur 13 est sous pression. Si la résistance des roues 2 à l'avancement est trop faible, la pression du fluide traversant le-coupleur 10 sera également faible et le couple d'assistance de ltentrainement des roues 5 de la remorque 4 sera faible. Il est donc parfois nécessaire d'adapter les caractéristiques de la tmnsmission du mouvement aux roues 2 du tracteur pour donner la valeur désirée à la pression du fluide. Les variantes des figures 2 a 4 rendent cette adaptation possible. Ainsi, sur la figure 2, si besoin est, on modifie le rapport d'engrènement des pignons en faisant cesser celui des pignons 3Q-32 (petite vitesse de rotation de l'arbre 11) et en le remplaçant par l'engrè- nement des pignons 31-33 (grande vitesse de rotation de l'arbre 11). L'effort résistant des roues 2, donc le couple résistant sur l'arbre 11, vont croître, et avec eux > va également croître la pression du fluide dirigé vers le moteur 13. Cette modification du rapport des vitesses de rotation des arbres 9 et 11, obteme au moyen d'une botte de vitesses mecani- que 25 dans la variante de la figure 2, peut naturellement être obtenue de maniera analogue et avec les mêmes effets, par un moyen purement hydraulique. Les variantes des figures 3 et 4 adoptent un tel moyen en proposant un coupleur 10 constitué par une pompe à cylindrée variable - variation continue (figure 3), ou, - variation discrète (figure 4). On peut également noter que pourrait aussi être intégrée aux.r'alisations des figures 3, 4 et 5, une botte de vitesses telle que la botte 25 de la realisstion de la figure 2. Par ailleurs, il est avantageux de disposer sur l'un des conduits 19 et 20 une restriction 64 > variable 65 de préférence, afin de pouvoir limiter l'emballement des roues 5 de la remorque entratnées par le moteur 13, dans le cas où l'adhérence desdites roues 5 sur le sol 3 serait anormalement basse. L'invention n'est pas limitée aux réalisations décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. R E V E N D I C À T I O H S I - Transmission hydrostatique de mouvement a au moins deux récepteurs, constituée par : - un bâti (1), - un dispositif d'entra1nement (8), tel qu'un moteur Diesel, supporté par ledit bâti et comportant un arbre de sortie (9), et, - un dispositif hydrostatique unitaire comprenant un coupleur hydrostatique (10) dépourvu d1une quelconque liaison mécanique avec le bâti supportant le dispositif d'entraînement autre que les organes(17) de sa commande hydraulique, éventuellement une botte de vitesses, telle qu'une boîte de vitesses hydrostatique, un arbre d'entrée (9) attelé à l'arbre de sortie du dispositif d'entraînement, un arbre de sortie (Il) attelé à un premier récepteur (2), un raccord d'admission de fluide (15), . un raccord d'échappement de fluide (16), . un conduit (17) reliant les deux dits raccords d'admission et d'échappement, et, une restriction (18) disposée sur ledit conduit, caractérisée en ce que le deuxième récepteur (13), de type hydrostatique, comporte luî-meme un arbre de sortie (14) et deux raccords (21-22) respec vivement d'admission et dtechappement, qui sont reliés (19-20) audit conduit (17) reliant les raccords du dispositif hydrostatique unitaire et qui sont branchés de part et d'autre de ladite restriction (18). 2 - Transmission selon la revendication I, caractérisée en ce qu'un élément de synchronisation (3) relie l'arbre de sortie (11) du dispositif hydrostatique unitaire (10) a l'arbre de sortie (14) du deuxième récepteur (13) de manière à établir la constance du rapport des vitesses de rotation de ces deux arbres. 3 - Transmission selon la revendication 2, caractérisée en ce que le dispositif hydrostatique unitaire inclut une botte de vitesses mécanique (25) apte à réaliser le choix du rapport des vitesses de rotationrentre l'arbre d'entrée (9) et l'arbre de sortie (11) de ce dispositif hydrostatique unitaire 4 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le dispositif hydrostatique unitaire comporte une pompe hydrostatique à cylindrée variable. 5 - Transmission selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite pompe (36) est du type à cylindrée continument variable (37). 6 - Transmission selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite pompe (38) comporte au moins deux cylindrées constantes et est munie d'un sélecteur de ces cylindrées (39). 7 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que, de manière connue en soi, ladite restriction (18) est réglable. 8 - Transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce qu'une autre restriction (64) est disposée sur le conduit de liaison (19 - 20) qui relie les raccords (21 - 22) du deuxième récepteur (13) au conduit (17). 9 - Transmission- selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite autre restriction (64) est reglable (65).