Brevet FR2611612A1 — publié le 19880909

La présente invention concerne un dispositif hydraulique de motorisation des roues avant et arrière d'un véhicule notamment pour tracteur à trois roues. Le moyen le plus couramment utilisé pour obtenir un véhicule à entrainement hydrostatique, consiste à entraîner les roues dudit véhicule par l'intermédiaire de moteurs hydrauliques alimentés en fluide, par l'intermédiaire d'une seule pompe hydraulique à débit variable et de plusieurs diviseurs de débit. Le diviseur de débit est calculé pour ~absorber un certain volume de fluide qu'il divise en deux d'une manière égale. Toutefois, il est à remarquer que, dans le cas où le diviseur reçoit un débit inférieur au débit nominal prévu, la répartition du fluide entre les deux sorties du diviseur de débit > peut être inégale entrainant l'emballement d'une roue par rapport à l'autre. Lorsque le diviseur de débit reçoit un débit supérieur au débit nominal prévu, il y a laminage (échauffement du fluide). La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Le dispositif selon l'invention résout le problème consistant à faire varier la vitesse de rotation de la roue avant et des roues arrières d'un tracteur enjambeur à trois roues, en fonction du couple résistant supporté par celles-ci, permettant d'obtenir ainsi un véhicule très performant, tant du point de vue de la sécurité que sur le plan des capacités évolutives sur terrain accidenté. Ce dispositif de motorisation hydraulique des roues avant et arrière de véhicule, notamment pour tracteur enjambeur à trois roues se caractérise principalement en ce qu'il comporte une pompe hydraulique à débit variable par roue motrice, alimentant chacune un moteur hydraulique d'entraînement d'une roue, un bloc de distribution comportant des moyens permettant soit l'intercommunication entre chaque pompe hydraulique et moteur hydraulique correspondant, soit le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique et moteur hydraulique correspondant, et un moyen permettant d'éviter l'emballement d'une des roues. Les pompes hydrauliques à débit variable sont entraînées conjointement à la même vitesse par un même moteur. Les commandes de variation de débit des pompes à débit variable sont reliées mécaniquement entre elles. L'intercommunication entre chaque pompe hydraulique à débit variable et moteur correspondant s'effectue sur la branche haute pression et la branche basse pression. Selon un premier mode de réalisation, les moyens que comporte le bloc de distribution, permettant l'intercommunication des pompes hydrauliques à débit variable et des moteurs correspondants ou le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique et moteur hydraulique correspondant sont constitués de quatre électrodistributeurs 2/2 (2 orifices, 2 positions distinctes) fonctionnant tous dans le même sens. Le moyen permettant d'éviter l'emballement de la roue avant est constitué d'un réducteur de pression réglables monté en série avec le moteur hydraulique d'entraînement et la pompe à débit variable. Selon un autre mode de réalisation, un by-pass à double fonction est monté en parallèle avec le réducteur de pression. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens que comporte le bloc de distribution, permettant l'intercommunication des pompes à débit variable et des moteurs correspondants ou le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique et moteur correspondant sont constitués de quatre électrodistributeurs 2/2 (2 orifices et 2 positions distinctes)fonctionnant tous dans le même sens, d'un cinquième électrodistributeur 2/2 fonctionnant à l'inverse des autres et d'un limiteur de pression. Lorsque le bloc de distribution autorise le blocage différentiel des pompes hydrauliques et des moteurs correspondants, 1 'électrodistributeur fonctionnant à l'inverse des quatre autres, est mis en position non bloquée pour permettre au limiteur de pression d'alimenter en fluide le vérin de commande de la pompe hydraulique à débit variable d'alimentation du moteur d'entraînement de la roue avant, proportionnellement à la surpression libérée par le limitateur de pression. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ceci, qu'elle permet d'obtenir un débit d'alimentation des pompes parfaitement contrôlé sur toute la plage des debits nécessaires sans recourir au laminage du fluide et avec une parfaite adaptation aux conditions imposées par le relief et la nature du terrain ainsi que par les conditions d'utilisation de l'engin. D'autres caractéristiques et avantages apparai- tront dans la description qui va suivre de deux modes de réalisation du dispositif hydraulique de motorisation selon l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, au regard des dessins annexés sur lesquels - La figure 1 représente un mode de réalisation simplifié du dispositif hydraulique selon l'invention, appliqué à un tracteur enjambeur à trois roues. - La figure 2 représente un autre mode de réalisation du dispositif hydraulique de motorisation selon l'invention, appliqué à un tracteur enjambeur à trois roues. Les figures représentent un dispositif hydraulique de motorisation des roues motrices d'un véhicule, appliqué à un tracteur enjambeur à trois roues 1,2 et 3, comprenant essentiellement trois pompes hydrauliques à débit variable 7,8 et 9, dont les commandes 7a, 8a et 9a sont reliées mécaniquement entre elles, entraînées par un moteur thermique et alimentant chacune un moteur hydraulique d'entraînement 4,5 ou 6 des roues 1, 2 et 3, et un bloc de distribution 10 ou 16 comprenant des moyens permettant, selon le fonctionnement de ceux-ci, l'intercommunication entre chacune des pompes 7, 8 et 9 ou le blocage différentiel des moteurs 4, 5 et 6. En examinant la figure 1, on remarque que la roue avant 1 est entraînée en rotation par l'intermédiaire du moteur hydraulique 4, des conduits 19 et 20, du réducteur de pression 12 fonctionnant avec un by-pass 13, à deux positions 13a et 13b, et de la pompe hydraulique à débit variable 7 et que les roues arrière gauche 2 et droite 3 sont respectivement entraînées en rotation par l'intermédiaire des moteurs hydrauliques 5 et 6 alimentés en circuit fermé, par une pompe hydraulique à débit variable 8 et 9. Le bloc de distribution 10 est constitué de quatre électrodistributeurs 11 à deux orifices et à deux positions distinctes (2/2), fonctionnant tous dans le même sens, et permettant soit l'intercommunication des pompes 7, 8 et 9 entre elles, soit le blocage différentiel de chaque moteur 4, 5 et 6. Lorsque ces électrodistributeurs 11 se trouvent en position non bloquée lia, les pompes hydrauliques à débit variable intercommuniquent entre elles par les branches haute pression HP et basse pression BP, et le réducteur de pression 12 est en service en marche avant par l'intermédiaire du distributeur 13a et by-passé en marche arrière grâce à ce même distributeur 13a (Vanne anti-retour). Ainsi, les moteurs hydrauliques d'entraînement des roues 1, 2 et 3 reçoivent un débit d'huile compatible avec les différentes contraintes exercées sur chacune des roues 1, 2 et 3: lors de prises de virages, la roue arrière 2 ou 3 située à l'intérieur du virage, en pivot, s'arrête et les moteurs hydrauliques d'entraînement de l'autre roue arrière 3 ou 2 et de la roue avant 1 reçoivent un débit de fluide compatible avec leur trajectoire, afin que ces dernières restent efficaces en toutes circonstances. Lorsque la pression dans la branche haute-pression HP croit du fait de la présence d'un obstacle, la roue avant 1, compte tenu de la répartition des masses, se trouve plus légère, ce qui provoquerait si aucun moyen ne limitait pas le couple de la roue avant 1, un patinage et l'absorption de tout le fluide. Le chauffeur grâce au volant du réducteur de pression 12 peut régler le couple d'entraînement de la roue correspondante, selon les charges. Lorsque les électrodistributeurs 11 fonctionnant en position bloquée îlb, dans le même temps, le distributeur 13 en position 13a, branché sur le même contact, passe en position 13b, de manière que chaque pompe 7, 8,9 alimente respectivement un moteur 1,2 et 3. La liaison mécanique des pompes 7, 8 et 9 donne aux roues 1, 2 et 3, la synchronisation indispensable permettant d'éviter le patinage de l'une par rapport aux autres. Les différences de charge, compte-tenu de cette synchronisation, ne gêne pas la progression du tracteur. Ce réducteur de pression réglable 12 limite la pression secondaire, laquelle est maintenue constante, indépendamment de la pression d'entrée, aussitôt que celleci dépasse la valeur réglée. On peut donc, de cette manière, réduire la pression de fluide dans le moteur hydraulique de façon à éviter l'emballement de la roue avant 1. Sur la figure 2, on remarque que le bloc de distribution 16 correspondant au deuxième mode de réalisation du dispositif hydraulique de motorisation diffère de celui représenté à la figure 1 et que le réducteur de pression 14, monté en série avec la pompe hydraulique à débit variable 7 et le moteur hydraulique d'entraínement 4 de la roue avant 1, ne comporte pas de by-pass. Ce bloc de distribution 16 est constitué de quatre électrodistributeurs 11, à deux orifices et à deux positions distinctes (2/2), fonctionnant tous dans le même sens et d'un autre électrodistributeur 17, à deux positions et à deux passages, fonctionnant à l'inverse des autres 11, qui est monté, d'une part, en parallèle avec les électrodistributeurs 11 et, d'autre part, en série avec un limiteur de pression 18 relié à un vérin hydraulique 15 destiné à modifier, par l'intermédiaire de la commande 7a, le débit de la pompe hydraulique 7 d'alimentation du moteur 4 de la roue avant 1. Comme on peut le voir, il est possible d'obtenir l'intercommunication des pompes 7, 8 et 9 entre elles, les électrodistributeurs 11 étant en position non bloquée et l'électrodistributeur 17 étant, lui, en position bloquée. Le réducteur de pression 14, réglable, calibre la pression sur la roue avant 1, pour contrôler la vitesse de rotation de celle-ci, afin d'éviter son emballement. Le bloc de distribution 16 permet, par l'intermédiaire des quatre électrodistributeurs 11, fonctionnant en position bloquée, et de l'électrodistributeur 17, fonctionnant en position non bloquée, d'obtenir le blocage différentiel de chaque moteur 4, 5 et 6. Le limiteur de pression réglable 18, fonctionnant en blocage différentiel, permet d'une part, d'évacuer le surplus d'huile et d'utiliser celui-ci pour alimenter un vérin hydraulique 15 dont la tige provoque un décalage par rapport aux deux autres, de l'organe de commande 7a de variation de débit de la pompe hydraulique à débit variable 7 d'alimentation du moteur hydraulique 4 d'entraînement de la roue avant 1, afin d'obtenir une réduction de débit d'alimentation de ce dernier proportionnel au surplus d'huile, afin d'éviter toute montée anormale de pression du circuit comportant la pompe hydraulique 7 et le réducteur de pression 14 lorsque celuici est fermé. Ainsi, lorsque la pression dans le circuit dépasse la pression affichée sur le limiteur 18, le clapet de celui-ci s'ouvre et le débit ainsi libéré vient alimenter le vérin de la commande 15 de la pompe hydraulique 7 en poussant sur le piston du vérin 15 proportionnellement aux surpressions que le limiteur 18 laisse passer. Comme on peut le voir, il est ainsi possible de piloter indépendamment une ou plusieurs roues dont la charge est inférieure aux autres, en toute sécurité et avec le maximum de souplesse. Le dispositif selon l'invention est destiné principalement à équiper des tracteurs enjambeurs à trois roues utilisés pour la culture de la vigne, mais il peut être utilisé aussi sur d'autres matériels agricoles, sur des engins de terrassement r ou des matériels de manutention. REVENDICATIONS 1) Dispositif de motorisation hydraulique des roues avant et arrière de véhicules, notamment pour tracteur enjambeur à trois roues, caractérisé en ce qu'il comporte une pompe hydraulique à débit variable (7,8 ou 9) par roue motrice (1,2 ou 3), alimentant chacune un moteur hydraulique d'entralnement (4, 5 ou 6) d'une roue (1, 2 ou 3), un bloc de distribution (10 ou 16) comportant des moyens permettant soit l'intercommunication entre chaque pompe hydraulique (7, 8 et 9) et moteur hydraulique correspondant (4, 5 et 6), soit le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique (7,8 et 9) et moteur hydraulique correspondant (4,5 et 6) et un moyen permettant d'éviter l'emballement d'une roue. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pompes hydrauliques à débit variable (7, 8 et 9) sont entraînées conjointement à la même vitesse par un même moteur. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les commandes (7a, 8a et 9a) de variation de débit des pompes à débit variable (7, 8 et 9) sont reliées mécaniquement entre elles. 4) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'intercommunication entre chaque pompe hydraulique à débit variable (7, 8 et 9) et moteur hydraulique correspondant (4, 5 et 6) s'effectue sur la branche haute pression (HP) et la branche basse pression (BP). 5) Dispositif selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les moyens que comporte le bloc de distribution (10), permettant l'intercommunication des pompes à débit variable (7,8 et 9) et des moteurs correspondants (4, 5 et 6) ou le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique (7, 8 et 9) et moteur correspondant (4,5 et 6) sont constitués de quatre électrodistributeurs 2/2 (11) fonctionnant tous dans le même sens. 6) Dispositif selon la revendication ir caractérisé en ce que le moyen permettant d'éviter l'emballement de la roue avant (1) est constitué d'un réducteur de pression réglable (12 ou 14) monté en série avec le moteur hydraulique d'entrainement (4) et la pompe à débit variable (7). 7) Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'un by-pass (13) à double fonction (13a et 13b) est monté en parallèle avec le réducteur de pression (12). 8) Dispositif selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que les moyens que comporte le bloc de distribution (16), permettant l'intercommunication des pompes à débit variable (7, 8 et 9) et des moteurs correspondants (4, 5 et 6) ou le blocage différentiel de chaque pompe hydraulique (7,8 et 9) et moteur correspondant (4, 5 et 6) sont constitués de quatre électrodistributeurs 2/2 (11) fonctionnant tous dans le même sens, d'un cinquième électrodistributeur 2/2 (17) fonctionnant à l'inverse des autres et d'un limiteur de pression (18). 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'électrodistributeur (17), lorsque le bloc de distribution (16) autorise le blocage différentiel des pompes hydrauliques (7, 8 et 9) et des moteurs correspondants (4,5 et 6), est mis en position non bloquée pour permettre au limiteur de pression (18) d'alimenter en fluide le vérin de commande (15) de la pompe hydraulique à débit variable (7) proportionnellement à la surpression libérée par le limitateur de pression (18).