Brevet FR2499651A1 — publié le 19820813

Mécanisme hydraulique à carter muni d'un amortisseur des variations de pression à l'intérieur du carter. Les carters de moteurs, de roues et de pompes hydrauliques sont généralement métalliques donc très peu déformables et l'huile contenue dans ces carters étant peu compressible, il en résulte, dans certains cas de fonctionnement, des surpressions ou des vibrations de pression, ou des cavitations qui sont nuisibles aux performances et à la fiabilité du matériel. L'invention a pour objet des carters, dont les parois possèdent une élasticité interne tout en assurant vis-à-vis de l'extérieur les mêmes fonctions de protection, de fixation, et de rigidité que les carters connus. L'invention a donc pour objet un mécanisme hydraulique, tel qu'un moteur ou une pompe hydraulique, comprenant un carter rigide délimitant une enceinte sensiblement close, contenant du fluide hydraulique, et, des équipages mobiles, tels que des pistons coulissant dans des cylindres, qui sont contenus à l'intérieur de ce carter et qui sont susceptibles de provoquer des variations rapides du volume du fluide hydraulique contenu dans ce carter. Une partie au moins de la face interne de l'enceinte est conformée en une paroi élastiquement déformable. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées - ladite paroi élastiquement déformable est constituée par un revêtement fixé sur le carter rigide et réalisé en une mousse d'un matériau synthétique à cellules fermées, emplies d'un gaz qui y est emprisonné - ce matériau synthétique est constitué par une mousse de chlorure de polyvinyle à cellules fermées, emplies d'un gaz inerte - le revêtement est fixé par collage sur la paroi interne du carter rigide - le coefficient de compressibilité du matériau syn thétiquesest compris entre 1 et 2 - dans une première application, ledit revêtement possède un volume qui est déterminé pour que ce revêtement constitue un accumulateur de fluide sous pression - ce revêtement est, de préférence, contenu dans un couvercle du carter, qui est monté amovible sur ce carter - dans une deuxième application, le revêtement est disposé dans le carter, au moins entre les équipages mobiles et les parties de la face interne du carter rigide qui sont les plus proches desdits équipages mobiles - l'épaisseur de ce revêtement est alors sensiblement égale à celle de la partie de la paroi rigide sur laquelle est fixé le revêtement. 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 coupe axiale d'un moteur hydraulique réalisant une première application de l'invention ; - la figure 2 est une section suivant II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une coupe axiale analogue à la figure 1, d'une variante du moteur de la figure 1 - la figure 4 est une section suivant IV-IV de la figure 3 - la figure 5 est une coupe transversale d'une pompe hydraulique réalisant une deuxième application de l'invention; - la figure 6 est une coupe axiale d'une pompe hydraulique réalisant une troisième application de l'invention, suivant VI-VI de la figure 7 ; et, - la figure 7 est une coupe suivant VII-VII de la figure 6. Le moteur hydraulique représenté sur les figures 1 et 2 comprend - un carter rigide 1, qui est monté rotatif, autour d'un axe 2, par rapport à un essieu 3, - un bloc-cylindres 4, qui est rendu solidaire en rotation de l'essieu 3 par des cannelures 5, - des cylindres 6 qui sont ménagés radialement dans le bloc-cylindres 4 et à l'intérieur desquels des pistons 7 sont montés coulissants - des poutres 8, qui sont munies, à leurs extrémités, de galets 16 d'appui sur des cames 9 solidaires du carter 1, - des ressorts 10, qui sont attelés aux extrémités des poutres 8 et permettent, de manière connue, le rappel des pistons en position rentrée dans les cylindres, lorsque ces cylindres ne contiennent pas de fluide sous pression, - un couvercle 11 de carter, fixé sur une extrémité du carter par des vis 12, - une glace 13 de distribution de fluide aux divers cylindres 6, - un joint d'étanchéité 14, disposé entre le carter 1 et l'essieu 3 et permettant de constituer le volume intérieur 15 du carter-en une enceinte étanche, par ailleurs emplie de fluide hydraulique. Le dessin de la figure 1 représente deux demi-coupes du bloc-cylindres 4 et des pistons 7, montrant, la demi-coupe de gauche, les pistons appuyant sur les poutres et maintenant les galets 16 en appui sur les cames 9, et, la demi-coupe de droite, les pistons rentrés dans les cylindres et les galets 16 hors d'appui des cames 9, dans une position, dite, de "débrayage" du moteur. Toutes les dispositions précédentes se retrouvent dans le moteur des figures 3 et 4. Les différences entre les deux réalisations sont les suivantes - dans la réalisation des figures 1 et 2, le couvercle 11 du carter présente un alvéole ondulé 17, qui est empli d'une mousse à cellules fermées, emplies d'un gaz, et, qui, donc, présente une certaine élasticité. Il s'agit, dans l'exemple représenté, d'une mousse de chlorure de polyvinyle à cellules emplies d'un gaz inerte, dont le bloc 19 est collé (18) sur la face interne du couvercle délimitant l'alvéole 17 - dans la réalisation des figures 3 et 4, la partie du carter 1 qui supporte les roulements 20 du montage à rotation de ce carter, comprend, entre ces roulements, un alvéole 21, qui est empli d'une mousse 23 de même matière que celle de la réalisation des figures 1 et 2, collée (22) sur la face interne délimitant l'alvéole. Dans les deux réalisations, le coefficient de compressibilité de la mousse est compris entre 1 et 2. Par ailleurs, les volumes des blocs de mousse 19, ou 23, sont calculés pour que ces blocs constituent des accumulateurs de fluide sous pression permettant, par exemple, lors de la sortie brusque des pistons hors des cylindres, de leur position rentrée à leur position sortie, de limiter l'élévation de la pression du fluide dans l'enceinte 15 à des valeurs suffisamment faibles pour que soient évitées toutes détériorations du moteur. A titre d'exemple, pour un moteur de 2 000 cm3 de cylindrée, il convient d'absorber une variation d'environ 200 cm3 du volume de l'enceinte 15. Un volume de 400 cm3 du bloc de mousse 19, ou du bloc de mousse 23, permet de limiter les variations de pressions effectivement mesurées à - 3,1 bars, dans le cas de la remise en service des pistons, et, - 0,9 bar, dans le cas de la misè hors service des pistons, en partant d'une pression moyenne avant chaque manoeuvre, égale à 1,1 bars. Il peut également être indiqué que la matière utilisée pour constituer la mousse est commercialisée sous la dénomination de "Klégecell" souple, qualité industrielle, collée avec de la colle "Néoprène" de contact, "Cégécole N 838". La figure 5 représente une pompe à cylindrée variable, constituée par - un corps de pompe 24, - un excentrique 25, creux (26), par le centre duquel est réalisée l'admission du fluide, - des cylindres 27, dans lesquels des pistons creux 28 sont montés coulissants, - des plots 29, qui sont en appui sur la périphérie 31 de l'excentrique 25 et dont les canaux intérieurs 30 font communiquer la périphérie 31 avec l'intérieur 32 des pistons, et, périodiquement, l'intérieur 26 de l'excentrique avec ces intérieurs 32 des pistons, par l'intermédiaire de rainures 33 et de canaux 34 que comporte l'excentrique 25. Les blocs supérieurs 35 de chaque cylindre comportent des clapets de refoulement correspondant à chaque cylindre, ainsi que des clapets de commande permettant de neutraliser provisoirement tel ou tel cylindre. Ainsi, est obtenue une possibilité de variation de la cylindrée de la pompe. Lors de la mise hors service, ou, de la remise en service d'un cylindre, des variations brusques du volume 36 disponible pour le fluide contenu dans le corps 24 sont constatées. Là encore, les variations de pression du fluide contenu dans le corps 24 sont amorties, en réalisant un accumulateur de fluide sous pression, de manière analogue à ce qui a été précédemment décrit. A cet effet, quatre blocs 37 de la mousse déjà citée, sont collés (38) dans des alvéoles 39 que comporte le corps 24 de la pompe, situés,chaque alvéole, entre deux cylindres successifs. Les volumes des blocs 37 sont également calculés pour que les variations de pression soient limitées en deçà des valeurs limites admises. La réalisation des figures 6 et 7 est celle d'une autre pompe hydraulique comprenant - un corps de pompe 40, - un arbre 41 à plusieurs excentriques 42, - autant de cylindres 43 en une ligne, que d'excentriques 42, - des pistons 44, creux 45, montés coulissants dans les cylindres, - des plots 46, creux 47, interposés entre les pistons 44 et les excentriques 42, - des rainures 48 et canaux 49, qui font communiquer la périphérie de chaque excentrique avec le centre 50 de l'arbre 41, par lequel s'effectue l'admission du fluide dans la pompe. L'arbre 41 est monté rotatif par des roulements 51 par rapport au corps 40, lui-même empli, au moins partiellement de fluide hydraulique. La rotation rapide de l'arbre provoque des déplacements rapides des diverses pièces mobiles, notamment des excentriques 42 et des pistons 44, et, par ce moyen des turbulences au sein du fluide dans lequel évoluent ces pièces mobiles. Ces turbulences sont génératrices de vibrations susceptibles d'être transmises, notamment, au corps 40 de la pompe. Afin d'éviter cette transmission, la face interne 52 du corps 40 est révêtue, notamment entre les deux roulements 51, dans la zone même où évoluent les pièces mobiles, d'un revêtement 53 réalisé dans la mousse de chlorure de polyvinyle déjà décrit. L'épaisseur E53 de ce revêtement 53 a une valeur sensiblement égale à l'épaisseur E40 du corps 40 dans les zones d'application du revêtement. A été constatée une réduction substantielle des vibrations du corps 40, et du bruit qu'il rayonnait vers l'extérieur. L'explication vérifiée est la suivante : les pièces mobiles se meuvent périodiquement à une fréquence qui dépend de la vitesse de rotation de l'arbre 41, et, qui, dans certaines pompes, est égale à 30 Hertz. En absence de revêtement, des harmoniques de cette fréquence peuvent exciter le corps métallique 40, dont la fréquence propre de vibrations est généralement comprise entre 1 000 et 10 000 Hertz, et, qui est donc audible. Au contraire, lorsqu'un revêtement élastique, tel que le revêtement 53 est fixé, par exemple par collage 54, sur la face interne 52 du corps 40, la fréquence propre de cette paroi élastique est très inférieure à 30 Hertz, de sorte que la fréquence des fluctuations de pression dues à la rotation des pièces mobiles ne peut plus faire vibrer le revêtement 53 de manière notable, et qu'ainsi, le corps 40 vibre moins, et, en outre, a des fréquences peu audibles. 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. REVENDICATIONS 1. Mécanisme hydraulique, tel qu'un moteur ou une pompe hydraulique, comprenant un carter rigide (1) délimitant une enceinte sensiblement close (15), contenant du fluide hydraulique, et, des équipages mobiles (7-8-16), tels que des pistons coulissant dans des cylindres, qui sont contenus à l'intérieur de ce carter et qui sont susceptibles de provoquer des variations rapides du volume du fluide hydraulique contenu dans ce carter, caractérisé en ce qu'une partie au moins de la face interne de l'enceinte est conformée en une paroi (19) élastiquement déformable. 2. Mécanisme hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite paroi élastiquement déformable (19) est constituée par un revêtement fixé sur le carter rigide (1) et réalisé en une mousse d'un matériau synthétique à cellules fermées, emplies d'un gaz qui y est emprisonné. 3. Mécanisme hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau synthétique est constitué par une mousse de chlrorure de polyvinyle à cellules fermées, emplies d'un gaz inerte. 4. Mécanisme hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé qn ce que le revêtement (19) est fixé par collage (18) sur la paroi interne (17) du carter rigide (1). 5. Mécanisme hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le coefficient de compressibilité du matériau synthétique est compris entre 1 et 2. 6. Mécanisme hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit revêtement possède un volume qui est déterminé pour que ce revêtement constitue un accumulateur de fluide sous pression. 7. Mécanisme hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le revêtement (19) est contenu dans un couvercle (11) du carter (1), qui est monté amovible (12) sur ce carter (1). 8. Mécanisme hydraulique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le revêtement (53) est disposé dans le carter (40), au moins entre les équipages mobiles (42-44) et les parties de la face interne (52) du carter rigide (40) qui sont les plus proches desdits équipages mobiles. 9. Mécanisme hydraulique selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'épaisseur (E53) du revêtement (53) est sensiblement égale à celle (E40) de la partie de la paroi rigide (40) sur laquelle est fixé ce revêtement.