Brevet FR2527695A1 — publié le 19831202

La présente invention concerne un moteur hydraulique comprenant un rotor dans un bâti stationnaire, le rotor consistant en une étoile de pistons radiaux creux ouverts vers l'extérieur et de cylindres individuels en forme de bol coulissables sur les pistons, chaque cylindre comprenant à deux endroits décalés vers l'intérieur par rapport au fond du bol et en vis-à-vis, des tourillons axiaux latéralement radiaux sur chacun desquels est disposé un roulement de commande appliqué contre un chemin curviligne du bâti, et comprenant une broch' de commande interne concentrique à travers laquelle est amené le flux- sous pression aux ensembles piston/cylindre. Un moteur hydraulique ayant les caractéristiques énoncées ci-dessu: est déjà connu par le brevet britannique GB-A-1242381 Le- caractéristiques ci-dessus confèrent l'avantage que le moteur peut êtr- compact en direction radiale, ainsi avec un diamètre relativement faible Les avantages possibles offerts par un tel moteur ne dépendent pas seulement du diamètre du moteur Pour de nombreuses applications, par exemple lors de l'utilisation du moteur comme moteur de moyeu pour agir individuellement sur des roues de véhicule, il est souhaitable que la longueur de la structure d'un tel moteur hydraulique soit aussi courte que possible. L'invention a pour but de fournir un moteur hydraulique du type défini dans l'entrée en matière qui présente également une forme de structure courte sans pour cela en atténuer la stabilité et la sûreté de fonctionnement. A cette fin, l'invention a pour objet un moteur hydraulique tel que défini dans l'entrée en matière, caractérisé en ce que son rotor monté à coulissement sur la broche de commande centrale est positionné dans le bâti stationnaire au moyen d'un roulement individuel disposé à une extrémité par laquelle le rotor peut être retiré, susceptible de recevoir des charges radiales et axiales, et en ce que le roulement individuel est disposé radialement avec décalage vers l'extérieur entre un épaulement de bridage du rotor coaxial à l'étoile de pistons radiaux et le bâti Le bâti peut âtre avantageusement conformé comme un bâti cylindrique monobloc en forme de marmite dont le fond comporte un -2 - orifice central pour le passage de la broche de commande et dont le bord d'ouverture est conformé en un siège pour le roulement individuel. Par rapport aux moteurs hydrauliques déjà connus dans lesquels le rotor possède deux emplacements o doivent être insérés des paliers, un raccourcissement sensible de la longueur de structure du moteur est obtenu selon l'invention par l'unique emplacement du roulement individuel Grâce au fait que le roulement est disposé largement vers l'extérieur, du coté par lequel le rotor peut âtre retiré, et peut être réalisé sous la forme d'un palier sans jeu de préférence tel qu'un roulement à billes dit à quatre points d'application, les efforts transversaux et de basculement exercés par une partie de machine fixée à l'épaulement de bridage sont directement absorbés par le roulement et ne sont pas transférés sur le reste du moteur La partie du moyeu du rotor coulissant sur la broche de commande centrale est déchargée des efforts transversaux et de basculement de sorte que son étanchéité au niveau de l'ajustage avec la broche de commande n'est pas influencée. Selon une réalisation du moteur hydraulique comme moteur à inversion de vitesse pour le réglage de cylindrée, comme cela est proposé dans le brevet allemand DE-B-2853552, un raccourcissement important de la longueur de la structure du moteur selon l'invention par une diminution du diamètre des pistons et donc également du diamètre des cylindres est obtenu par le fait que le partage des pistons en deux chambres séparées pour l'approvisionnement du fluide sous pression est réalisé par une cloison transversale entre deux chambres asymétriques et que les cylindres associés en forme de bol comprennent une partie interne conformée asymétriquement en correspondance L'invention confère un raccourcissement appréciable de la longueur de structure pour des moteurs aussi bien à rotor à inversion de vitesse pour réglage de cylindrée qu'à rotor à vitesse constante A cet égard, la décharge de la partie de moyeu du rotor peut être encore favorisée selon l'invention par le tait que l'épaulement de bridage est muni au niveau de son bord formant l'emplacement du roulement, de traverses axiales insérées entre les cylindres individuels du rotor, les côtés longitudinaux desquelles sont des surfaces de circulation pour des roulements entraîneurs montés sur les tourillons axiaux des cylindres coaxialement aux roulements de commande Selon ce mode de réalisation, le transfert du moment de -3- rotation est effectué à travers les rouleaux entraîneurs des cylindres et les traverses axiales sur l'épaulement de bridage Le roulement individuel peut être dans ce but déporté dans la mesure du possible vers l'extérieur afin que son chemin de roulement soit à une distance axiale plus grande que celle du chemin suivi par les axes médians des tourillons axiaux des cylindres A cet épaulement de bridage présentant une grande face peuvent être fixés par vissage des parties de machine entraînées -par exemple celles du disque de freinage supportant le corps d'une roue de véhicule à une distance axiale relativement grande sur l'épaulement, ce qui signifie qu'il existe une sûreté élevée de cette liaison d'entraînement grâce à la sollicitation faible des emplacements de fixation individuels. Grâce à une répartition symétrique des pistons et des cylindres associés à la périphérie du rotor, un équilibrage des forces est obtenu au niveau de l'étoile du rotor de sorte qu'aucune déformation du rotor qui devrait conduire à son serrage sur le coulisseau ou broche de commande ne peut apparaître Le rotor peut dtre ainsi ajusté sur le coulisseau de commande avec une étanchéité assurant un bon fonctionnement sans soutien aux deux extrémités La structure raccourcie en longueur du moteur ne conditionne pas ainsi le fonctionnement du moteur par un jeu élevé entre le rotor et la broche de commande empirant les fuites d'huile. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaltront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation du moteur hydraulique selon l'invention en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: la Fig 1 est une vue en coupe longitudinale du moteur le long de la ligne I-1 de la Fig 2; la Fig 2 montre dans un secteur en bas et à gauche une vue frontale partielle du moteur suivant la flèche II dans la Fig 1, et dans les trois autres secteurs en tournant suivant le sens des aiguilles d'une montre, des vues en coupe le long des plans de coupe III, IV et V de la Fig 1; et la Fig 3 est une vue de coté de la partie externe du rotor montrant une section d'un piston et du cylindre associé. -4 - Le moteur hydraulique comprend un bâti cylindrique 10 en forme de marmite ayant une paroi frontale arrière 11 et un lamage 12 formant la grande ouverture de la marmite A l'intérieur du bâti sont prévues deux cages profilées curvilignes de commande 15 congrues pour les cylindres 37 du moteur La Fig 2 montre l'une des cages de commande 15 Dans les zones épaisses de paroi limitées par les cages de commande 15 sont pratiqués des trous taraudés 16 pour la fixation du bâti-10 par exemple à la suspension de roue d'un véhicule La paroi frontale 11 est munie d'un orifice central dans lequel est inséré une bague d'arrêt 17 et à travers lequel s'étend vers l'extérieur une broche de commande centrale 18 déplaçable axialement, ayant des conduits de raccordement 19 et 20 à la partie externe au bâti contenant le fluide Le lamage 12 du bâti 10 est pourvu d'une rainure annulaire en vé 21 destinée au roulement de billes 22 d'un roulement cylindrique. Le roulement cylindrique comprenant les billes 22, disposé largement vers l'extérieur au niveau du lamage 12 est conformé comme un roulement à billes à quatre points d'application supportant des charges radiales et axiales et constitue le palier unique du rotor 23 du moteur hydraulique dans le bâti 10 Les surfaces de roulement intérieures pour les billes 22 du côté du rotor sont formées par le bord chanfreiné 24 de la face externe de l'épaulement 25 du rotor 23 jouant le rôle de bride et logé dans la grande ouverture ou lamage du bâti en forme de marmite et par une bague complémentaire 26 plaquée contre la face externe 28 de l'épaulement 25, la bague comprenant également un bord chanfreiné La bague complémentaire 26 est appliquée autour d'un bossage 27 -montré à la Fig 3 de la face 28 de l'épaulement 25 et est reliée à l'épaulement au moyen de vis 29 qui, selon l'exemple de réalisation illustré, servent en même temps à fixer un disque de frein 30 d'une roue de véhicule à l'épaulement 25. L'épaulement 25 forme l'extrémité par laquelle le rotor est retiré, lequel rotor est introduit par glissement sur la broche de commande axiale 18 et a sa zone médiane montée dans une étoile de six pistons radiaux 31 répartis symétriquement Par une cloison transversale 32 visible dans les Figs 1 et 3 sont partagés les pistons 31 en deux chambres 33 et 34 disposées asymétriquement qui présentent des ouvertures de raccordement séparées 35 et 36 à travers lesquelles les -5- pistons peuvent être approvisionnés séparément de fluide sous pression à partir de la broche de commande 18 coulissable axialement, en dépendance de la position axiale de la broche 18 La coopération de la broche de commande 18 avec les chambres individuelles des six pistons radiaux 31 n'est pas d'intérêt dans le cadre de la présente invention et ne sera donc pas décrits en détail Une telle description se trouve dans le brevet allemand DE-B-2853552. Sur chacun des six pistons radiaux 31 est monté un cylindre 37 e. forme de bol; le cylindre est guidé d'une part par la face extern cylindrique du piston radial 31 et d'autre part par un téton de guidea 38 logé dans la chambre en forme de cylindre circulaire 34 du piston 3 Y L'étanchéité du cylindre est obtenue au moyen de joints toriques inséré. dans des rainures annulaires 39 du cylindre Chaque piston est muni s, les deux côtés opposés de tourillons axiaux 40 en partie creux dont le- extrémités sont positionnées par l'intermédiaire de roulements dé commande à aiguilles 41 dont les bagues extérieures roulent sur les cages de commande 15. A c 8 té des roulements à aiguilles 41, des petits roulements entratneurs 42 sont également montés sur les tourillons axiaux 40 Ces roulements entraîneurs sont appliqués contre des surfaces latérales longitudinales 43 -montrées à la Fig 2-, de traverses axiales 44 s'étendant radialement entre les cylindres individuels 37 du moteur et prolongeant l'épaulement de bridage 25 du rotor, les grandeurs relatives dé ces derniers éléments étant visibles à la Fig 3 Les roulements entraîneurs 42 transfèrent le moment de rotation des cylindres à l'épaulement 25 du rotor à travers les traverses axiales 44. Le moteur hydraulique représenté forme un moteur dit de moyeu de roue présentant une forme extérieure compacte aussi bien en direction radiale qu'en direction axiale qui, grâce à sa conception particulière et à sa caractéristique de transfert de mouvement de rotation sur une courte longueur a une structure extrêmement robuste déchargeant le rotor de forces de flexion dommageables. Le roulement individuel à billes 22 du moteur hydraulique est déporté dans la mesure du possible vers l'extérieur afin que son chemin circulaire de roulement soit encore à une distance axiale plus grande que celle du chemin suivi par les tourillons axiaux 40 deb cylindres 37. -6- R e v e N d i c a t i o N s 1 Moteur hydraulique comprenant un rotor monté dans un bâti- stationnaire, le rotor consistant en une étoile de pistons radiaux creux ouverts vers l'extérieur et de cylindres individuels en forme de bol coulissables sur les pistons, chaque cylindre comprenant à deux endroits décalés vers l'intérieur par rapport au fond du bol et en vis-à-vis, des tourillons axiaux latéralement radiaux sur chacun desquels est disposé un roulement de commande appliqué contre un chemin curviligne du bâti, et comprenant une broche de commande interne concentrique à travers laquelle est amené le fluide sous pression aux ensembles piston/cylindrique, caractérisé en ce que son rotor ( 23) monté à coulissement sur la broche de commande centrale ( 18) est positionné dans le bâti stationnaire ( 10) au moyen d'un roulement individuel ( 22) disposé à une extrémité par laquelle le rotor peut être retiré, susceptible de recevoir des charges radiales et axiales, et en ce que le roulement individuel ( 22) est disposé radialement avec décalage vers l'extérieur entre un épaulement de bridage ( 25) du rotor ( 23) coaxial à l'étoile de pistons radiaux ( 31) et le bâti ( 10). 2 Moteur hydraulique conforme à la revendication 1, muni de pistons pour le réglage de la cylindrée partagés en deux chambres séparées pour l'approvisionnement de fluide sous pression, et d'une broche de commande réglable en direction axiale entre des positions de fonctionnement différentes, caractérisé en ce qu'en vue de réduire leur diamètre externe, les pistons ( 31) sont partagés en deux chambres asymétriques ( 33, 34) par une cloison transversale ( 32), et en ce que les cylindres associés en forme de bol ( 37) comprennent une partie interne asymétrique correspndante. 3 Moteur hydraulique conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bâti ( 10) est conformé comme un bâti cylindrique monobloc en forme de marmite dont la paroi frontale ( 11) formant le fond de la marmite comporte un orifice central pour le passage de la broche de commande ( 18) et dont le bord d'ouverture de la marmite ( 12) est conformé en un siège (rainure annulaire en vé 21) pour le roulement ( 22). 4 Moteur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le roulement ( 22) est -7- éloigné axialement d'une distance plus grande que celle relative aux axes des tourillons axiaux ( 40) des cylindres ( 37). Moteur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaulement de bridage ( 25) du rotor ( 23) à l'extrémité par laquelle le rotor peut être retiré est muni de traverses axiales ( 44) insérées entre les cylindres individuels ( 37), les côtes longitudinaux ( 43) des traverses étant des surfaces de circulation pour des roulements entraîneurs ( 42) montés sur les tourillons axiaux ( 40) des cylindres ( 37) coaxialement aux roulements de commande ( 41). 6 Moteur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le roulement individuel ( 22) est conformé comme un roulement à billes dit à quatre points, dans lequel deux points d'application de billes sont formés par une rainure annulaire en vé ( 21) pratiquée dans le bord d'ouverture ( 12) du bâti ( 10), un troisième point d'application des billes est formé par un chanfrein ( 24) du rebord externe de l'épaulement de bridage ( 25), et un quatrième point d'application des billes est formé par un bord chanfreiné d'une bague complémentaire ( 26) concentrique à l'épaulement ( 25) et fixé par vissage à celui-ci. 7 Moteur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un nombre pair de pistons ( 31) et de cylindres ( 37) répartis symétriquement à la périphérie du rotor ( 23). 8 Moteur hydraulique conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, prévu comme moteur pour le freinage du moyeu d'une roue de véhicule, caractérisé en ce qu'un disque de freinage ( 30) relié concentriquement et rigidement à la roue du véhicule est monté par vissage (vis 29) coaxialement audit épaulement de bridage ( 25) du rotor ( 23) à l'extrémité par laquelle le rotor peut être retiré.