Brevet FR2556418A1 — publié le 19850614

La présente invention est relative à un moteur hydraulique, du type comprenant un boitier qui l'entoure, un bloc-cylindres intérieur avec des cylindres disposés radialement et un arbre stationnaire du moteur hydraulique fixé sur ce bloc-cylindres, des pistons effectuant un mouvement de va-et-vient dans les cylindres et prenant appui sur la surface interne du boitier, cette surface étant conformée comme une surface de portée guidant le mouvement des pistons, un distributeur de fluide monté autour de l'arbre de façon à tourner avec le boitier pour assurer la distribution du fluide hydraulique dans les chambres des cylindres et l'évacuation de ces chambres par l'intermé- diaire d'ouvertures prévues dans le bloc-cylindres, et des conduits d'alimentation et d'échappement pour le flui- de hydraulique. Dans les moteurs hydrauliques de ce type connu, on stest efforcé d'équilibrer la force tendant à é6darter la surface de distribution du distributeur de fluide de cel- le du bloc-cylindres au moyen de différents organes d'équilibrage. Une caractéristique et un inconvénient com- muns de ces organes d'équilibragesont leur structure com- pliquée. Le but de l'invention est de perfectionner un moteur hydraulique du type précité en supprimant les orga- nes d'équilibrage compliqués et les inconvénients et les difficultés provoqués par ceux-ci, et de fournir un moteur hydraulique avec des frais de fabrication moindres et un fonctionnement fiable et équilibrant en même temps la for- ce écartant la surface de distribution du distributeur de fluide de celle du bloc-cylindres. Ces buts sont atteints au moyen de l'invention du fait qu'au moins un espace de forme annulaire est prévu entre le distributeur de fluide et l'arbre, cet espace étant formé au moins dans le conduit d' alimentationen fluide hydraulique, et n-ce que cet espace annulaire est formé par des parties étagées sur les surfaces opposées du distributeur de fluide et de l'arbre. Un avantage de l'invention est qu'aucun organe d'équilibrage séparé n'est nécessaire pour équilibrer le distributeur de fluide et l'appliquer contre le bloc- cylindres, mais:que la force séparant le distributeur de fluide et le bloc-cylindres est compensée par la force provoquée par le fluide hydraulique sur la paroi latérale lO de l'espace annulaire du côté du bloc-cylindres. Suivant un mode de réalisation préféré de l'in- vention, il est prévu deux espaces annulaires séparés entre le distributeur de fluide et l'arbre, l'un dans le conduit d' alimentation et l'autre dans le conduit de retour. On réalise ainsi un moteur hydraulique dans lequel le distributeur de fluide est équilibré indépendamment du sens de fonctionnement du moteur. Le sens de fonctionnement du moteur est ainsi simplement modifié de telle sorte que le conduit qui était auparavant utilisé comme conduit d' alimentation devient ainsi un conduit d'échappement (de retour) et le conduit qui était antérieurement utilisé comme conduit d'échappement devient alors un conduit d'alimentation. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uni- quement à titre d'exemple et dans lequel: la Fig.l est une vue latérale en coupe d'un mo- teur hydraulique suivant l'invention; la Fig.2 est une vue en perspective et en coupe d'un distributeur de fluide utilisé dans un moteur hydrau- lique suivant l'invention; la Fig.3 est une vue en perspective de la partie de l'arbre du moteur hydraulique suivant l'invention qui est disposée à l'intérieur du distributeur de fluide. Le moteur hydraulique représenté à la Fig.l comprend un boitier cylindrique rotatif 1 qui est monté sur un arbre stationnaire 3 du moteur, de façon concentri- que. Le moteur hydraulique comprend en outre un bloc- cylindres 4 ajusté à l'intérieur du boitier 1, et fixé sur l'arbre 3 du moteur hydraulique, par exemple au moyen d'un joint claveté approprié. Le bloc-cylindres 4 présente une forme cylindrique et il est prévu sur sa périphérie externe 5 une série de cylindres radiaux 6, des pistons 7 disposés dans lesdits cylindres,effectuant un mouvement de va-et-vient au cours du fonctionnement du moteur hydrau- lique et prenant appui sur une surface de portée 8, un anneau à came, qui est prévue sur la surface interne du boitier 1 et qui guide le mouvement des pistons 7 au moyen de galets 9 montés sur les pistons 7.-La surface de portée 8 est conformée de façon à guider le mouvement de va-et-vient des pistons 7 entre des points morts supérieur et inférieur afin d'assurer un mouvement de rotation du boitier 1. Les galets 9 peuvent être guidés dans le sens latéral d'une façon classique non indiquée à la Fig.l. Le distributeur 10 de fluide, qui guide l'écou- lement du fluide hydraulique provenant du conduit d'ali- mentation 11 vers les chambres 12 des cylindres et en re- tour de celles-ci jusqu'à un conduit d'échappement 13 du fluide, est monté concentrique autour de l'arbre 3, contre une surface latérale radiale 14 du bloc-cylindres 4. Le distributeur 10 est verrouillé,de façon à tourner avec le boitier l,au moyen d'une vis 15 à tête prévue dans le dis- tributeur 10, cette vis s'étendant dans une cavité cor- respondante 16 prévue dans le boitier 1. Le distributeur 10 est sollicité élastiquement au moyen d'une lame-ressort 17 contre le bloc-cylindres 4 afin de maintenir les sur- faces en regard 18 et 14 du distributeur 10 et du bloc- cylindres 4 respectivement en contact étroit l'une avec l'autre et afin d'empêcher le fluide de s'échapper des cn- duits 11,1.3 même lorsque le moteur n'est pas en fonctionne- 25564 -18 ment. Comme représenté aux Fig.1 et 2, le distributeur du moteur hydraulique suivant l'invention comporte des premiers passages 19 et des seconds passages 20 qui s'étendent à travers le distributeur dans le sens axial, et alternés sur sa circonférence. Une extrémité de chaque premier passage 19 débouche dans le conduit 11 d'alimen- tation en fluide hydraulique et son autre extrémité dé- bouche dans une ouverture 21 prévue dans la paroi du bloc- cylindres 4 qui fait face à la surface 18 du distributeur , cette ouverture communiquant avec une chambre 12 d'un cylindre, dans la partie de celui-ci qui est située au- dessous dupoint mort bas du piston 7. Une extrémité de chacun des seconds passages 20 débouche dans le conduit d'échappement 13 du fluide hydraulique et son autre extré- mité débouche dans une chambre d'un cylindre à travers l'ouverture 21 prévue dans la paroi du bloc-cylindres 4, d'une façon similaire auxdits premiers passages 19. Le nombre des premiers passages 19 ainsi que celui des se- conds passages 20 est égal au nombre de cames de l'anneau cames 8. Comme on le voit aux Fig.I. et 3, les conduits d' alimentation et d'échappement 11 et 13 prévus pour le fluide hydraulique dans l'arbre 3 sont prolongés sous la forme de conduits axiaux 22 et 23 qui se terminent, au niveau du distributeur 10, dans des canaux radiaux 24 et prévus sur la périphérie externe de l'arbre 3, le ca- nal 24 communiquant avec les passages 19 du distributeur et le second canal 25 avec les passages 20 de ce. distributeur. Lorsque le distributeur 10 de fluide tourne tandis que le bloc-cylindres 4 et l'arbre 3 fixé sur ce- lui-ci sont stationnaires, les passages 19 et 20 du dis- tributeur 10 assurent des liaisons périodiques entre le conduit d ' alimentation 11 et les chambres 12 des cylin- dres, et entre ces dernières et le conduit d'échappement 13, afin de distribuer le fluide hydraulique dans les chambres 12 pour forcer les pistons 7 à se déplacer vers leur point mort haut, pour fournir le couple entrainant le boitier 1 en rotation et en outre pour permettre au fluide hydraulique d'être évacué tandis que les pistons 7 guidés par la surface de portée 8 se déplacent vers leur point mort bas. Le fluide hydraulique sous pression dans le con- duit d' alimentation 11 provoque une force qui tend à séparer les surfaces 14 et 18 du bloc-cylindres 4 et du distributeur 10 respectivement. Suivant l'invention ce problème est évité en formant un espace annulaire 26 entre l'arbre 3 et le distributeur 10, cet espace communiquant de façon continue avec le conduit d'alimentation il en fluide et les passages 19 du distributeur. L'espace annulaire 26 est constitué par des sur- faces étagées opposées 27, 28 de l'arbre 3 et du distribu- teur 10, de façon que cet espace annulaire 26 soit défini dans le sens radial par les surfaces axiales des surfaces opposées étagées 27, 28 du distributeur 10 et de l'arbre 3, et dans le sens axial, d'une façon correspondante, par les surfaces radiales de ces surfaces, de sorte que le fluide hydraulique sous pression distribué dans l'espace annulaire 26 agit sur les parties d'extrémité de ces surfaces 27 et applique le distributeur 10 plan contre la surface opposée 14 du bloc-cylindres 4, compensant ainsi la force écartant les surfaces opposées 14 et 18. Suivant unmode de réalisation préféré de l'in- vention, il est prévu deux espaces annulaires 26, 31 entre le distributeur 10 et l'arbre 3, le premier espace 26 communiquant avec le conduit d'alimentationll en fluide et les passages 19 du distributeur, le second espace 31 communiquant avec les passages 20 du distributeur et le conduit d'échappement 13 du fluide. Dans ce mode de réalisation préféré, la surface du distributeur 10 du moteur hydraulique suivant l'inven- tion,qui est dirigée vers l'arbre 3,est formée d'une sur- face périphérique interne étagée 27, 29 s'étendant axialement en s'éloignant du bloc-cylindres 4 comme on le voit clairement à la Fig.2, et la surface de l'arbre 3 dirigée vers le distributeur 10 est d'une façon analogue formée d'une surface périphérique externe étagée 28, 30 s'étendant axialement en s'éloignant du bloc-cylindres 4, comme le montre la Fig.3. Le premier espace annulaire 26 est ainsi formé entre les surfaces axiales et radiales de la première surface étagée 27 du distributeur 10 et la première sur- face étagée 28 de l'arbre 3, le second espace annulaire 31 étant formé entre les surfaces axiales et radiales de la seconde surface étagée 29 du distributeur 10 et la secon- de surface étagée 30 de l'arbre 3. Suivant l'invention, la superficie des surfaces d'extrémité radiales des espaces 26 et 31 de forme annulai- re, qui sont dirigées face au bloc-cylindres 4, sont de préférence égales, de sorte que le distributeur 10 est étroitement appliqué contre la surface opposée 14 du bloc- cylindres sous l'action de la pression provoquée par le fluide hydraulique, quelque soit celui des conduits 11, 13 qui est utilisé comme conduit d 'alimentation et celui qui est utilisé comme conduit d'échappement. Ces dimensions avantageuses données aux espaces annulaires 26, 31 réali- sent un moteur hydraulique qui peut être actionné dans les deux sens, le distributeur 10, dans ce moteur, étant étroi- tement appliqué de façon continue contre le bloc-cylindres 4. La surface d'extrémité de l'espace 26, 31 de forme annulaire dirigée vers le bloccylindres présente des dimensions telles, suivant le mode de réalisation préféré de l'invention, que la force qui est provoquée par le fluide hydraulique sous pression et qui applique le- distributeur 10 contre le bloc-cylindres 4 compense la force séparant le distributeur 10 et le bloc-cylindres 4. En conséquence, le distributeur 10 est appliqué de façon équilibrée continuellement contre le bloc-cylindres 4 dans le sens de fonctionnement du moteur. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus, diverses modifications pouvant lui être apportées sans s'écarter du cadre de l'invention. Ainsi, l'arbre et le bloc-cylin- dres peuvent par exemple être rotatifs, le distributeur de fluide et le boitier étant stationnaires. REVENDICATIONS 1- Moteur hydraulique du type comprenant un boitier qui l'entoure; un bloc-cylindres interne ayant des cylindres disposés radialement et un arbre stationnaire fixé à ce bloc-cylindres; des pistons effectuant un mou- vement de va-et-vient dans les cylindres et prenant appui sur la surface interne du boitier constituée parune-sur- face de portée guidant les déplacements des pistons; un distributeur de fluide monté autour de l'arbre de façon à tourner avec le boitier pour assurer la distribution du fluide hydraulique dans les chambres des cylindres et l'évacuation du fluide de ces chambres par l'intermédiaire d'ouvertures prévues dans le bloc-cylindres; et des- con- duits d'alimentation et d'échappement du fluide hydrau- lique, moteur caractérisé en ce qu'au moins un espace (26) de forme annulaire est prévu entre le distributeur (10) de fluide et l'arbre (3), cet espace étant formé au moins dans le conduit (11) d' alimentation en fluide, et en ce que l'espace annulaire (26) est délimité par des formations étagées des surfaces opposées (27, 28) du distributeur de fluide et de l'arbre. 2- Moteur hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace annulaire (26) est délimi- té dans le sens axial par les surfaces annulaires radiales des surfaces opposées (27, 28) du distributeur (10) de fluide et de l'arbre (3), et dans le sens radial par les surfaces périphériques axiales des surfaces opposées du dis- tributeur et de l'arbre. 3- Moteur hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu deux espaces (26, 31) de forme annulaire entre le distributeur (10) de fluide et l'arbre (3), le premier espace (26) étant formé dans le conduit (11) d ' alimentation avant les ouvertures du bloc- cylindres (4), et le second espace (31) étant formé dans le conduit d'échappement (13) après les ouvertures du bloc-cylindres,par rapport au sens d'écoulement du fluide. 4- Moteur hydraulique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les surfaces opposées du dis- tributeur (10) de fluide et de l'arbre (3) sont des sur- faces étagées (27, 28, 29, 30), de sorte que le premier espace (26) de forme annulaire est formé entre la premiè- re surface étagée (27) du distributeur (10) et la première surface étagée opposée (28) de l'arbre (3), le second espa- ce (31) de forme annulaire étant formé entre la seconde surface étagée (29) du distributeur (10) de fluide et la seconde surface étagée opposée (30) de l'arbre (3). - Moteur hydraulique suivant l'une ou l'autre des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que dans le premier espace (26) de forme annulaire, la superficie de la surface d'extrémité vers le bloc-cylindres (4) a la même dimension que la superficie de la surface d'extré- mité vers Iebloc-cylindres dans le second espace (31) de forme annulaire. 6- Moteur hydraulique suivant l'une quelconque des revendication précédentes, caractérisé en ce que la superficie de la surface d'extrémité dirigée vers le bloc-cylindres dans l'espace (26) de forme annulaire agencé dans le conduit (11) d' alimentation a des dimen- sions telles que la force provoquée par le fluide hydrau- que dans l'espace de forme annulaire et appliquant le distributeur (10) contre le bloc-cylindres (4) compense la force séparant le distributeur de fluide et-le bloc- cylindres.