Brevet FR2644210A1 — publié le 19900914

On connait déjà des dispositifs de freinage de la rota- tion de deux éléments montés à rotation relative, tels que des freins, qui permettent l'immobilisation, vis-à-vis de la rotation, desdits é.léments. De nombreux freins connus sont constitués par des empi- lages de disques de freinage dont L'encombrement axial et le coût sont importants. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif réalisant ladite immobilisation sélective de deux éléments plus simple, plus compact et moins coûteux que les dispositifs antérieurs, mais néanmoins tout aussi efficace. L'invention a donc pour objet un dispositif d'immobilisa- tion mutuelle de deux éléments montés à rotation relative, tels que le rotor et le stator d'un moteur hydraulique, comprenant: un organe d'immobilisation monté mobile en translation sur un premier des deux éléments entre deux positions extrêmes; un premier moyen d'immobilisation qui est attelé audit organe d'immobilisation; un deuxième moyen d'immobilisation qui est attelé au deuxième desdits éléments et qui est disposé en regard du premier moyen d'immobili- sation; et un dispositif de réglage de la position dudit organe d'immobilisation, comprenant un vérin à fluide sous pression com- portant un cylindre et un piston monté coulissant à l'intérieur du cylindre et y définissant une chambre de défreinage susceptible d'être alimentée en fluide sous pression; la première position de cet organe d'immobilisation correspondant à la coopération desdits premier et deuxième moyens d'immobilisation et à l'immobilisation mutuelle vis-à-vis de la rotation desdits premier et deuxième élé- ments, et la deuxième position de l'organe d'immobilisation corres- pondant au contraire à l'absence de coopération desdits premier et deuxième moyens d'immobilisation et à l'absence d'immobilisation mutuelle vis-à-vis de La rotation, par l'intermédiaire dudit organe d'immobilisation, desdits premier et deuxième éléments. Selon l'invention, l'un des premier et deuxième moyens d'immobilisation est constitué par au moins un ergot d'immobilisa- tion solidaire de l'élément correspondant, l'autre moyen d'immobi- lisation étant constitué par au moins un logement de réception dudit au moins un ergot d'immobilisation, cependant que Ledit organe d'immobilisation et Ledit piston du vérin à fluide sous pression constituent un ensemble monobloc monté mobile en transla- tion sur ledit premier élément. Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées: - - - ledit premier moyen d'immobilisation et ledit piston constituent un ensemble monobloc; - ledit deuxième moyen d'immobilisation et ledit cylindre constituent un ensemble monobloc; - les premier et deuxième moyens d'immobilisation sont constitués par des cannelures, ou par des dentures frontales; - le diamètre maximal des cannelures, ou des dentures frontales, qui constituent un ensemble monobloc avec le piston a une valeur proche de celle du diamètre dudit piston; - le diamètre maximal des cannelures, ou des dentures frontales, formant un ensemble monobloc avec le piston est compris entre 0,88 et 0,96 fois le diamètre du piston; - l'organe d'immobilisation est monté mobile en transla- tion sur le premier élément au moyen de cannelures,/dont sont munis ledit organe d'immobilisation et ledit premier élément. L'avantage principal du dispositif précité réside dans l'obtention simultanée de la simplicité de sa constitution, de sa compacité et de son efficacité. Le gain d'encombrement est tout particulièrement recherché, surtout obtenu au moyen d'un dispositif simple. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la descrip- tion d'une réalisation 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. Il sera fait référence aux dessins annexes, dans les- quels: - la figure 1 représente un moteur hydraulique muni d'un dispositif d'immobilisation conforme à l'invention; - la figure 2 est une section suivant II-II de la figure 1; - la figure 3 est une section transversale, analogue à celle de la figure 2, d'une variante de réalisation des moyens d'immobilisation, conforme à l'invention; et - la figure 4 est une vue suivant flèche F de la figure 3. La figure 1 représente l'ensemble d'un moteur hydrau- lique, et d'un dispositif d'immobilisation qui y est adapté, cet ensemble comportant: - le carter du moteur constitué par un couvercle d'extré- mité 1, muni d'un raccord de branchement 2, par une première partie intermédiaire 3 sur laquelle est vissé (4) ledit couvercle, par une deuxième partie intermédiaire 5, dans laquelle est usinée une came 6 à plusieurs lobes, et par une partie d'extrémité 7, les première (3) et deuxième (5) parties intermédiaires et la partie d'extrémité 7 étant assemblées par des vis 8, et le carter délimitant une enceinte 12; - un arbre de sortie 9, qui est monté à rotation par rap- port au carter au moyen de deux roulements coniques 10; - un bloccylindres 11, qui est contenu à l'intérieur de l'enceinte 12, est en appui axial sur la bague 13 de l'un des rou- lements coniques 10, et qui comporte des cannelures centrales 14 coopérant avec des cannelures internes 15, que comporte l'arbre de sortie 9 pour être solidaire en rotation dudit arbre de sortie; - des cylindres 16 disposés radialement, par rapport à l'axe de rotation 17 de l'arbre de sortie 9 par rapport au carter, dans le bloc-cylindres 11, contenant chacun un piston 18a muni d'un galet de roulement 18 par l'intermédiaire duquel chaque piston 18a est susceptible d'être en appui sur la. came 6, chaque cylindre com- muniquant par un conduit 19 avec une face plane 20, perpendiculaire à l'axe de rotation 17, que comporte le bloc-cylindres 11; - un distributeur de fluide 21, qui comporte une face plane 22, perpendiculaire à l'axe de rotation 17, en appui sur la face plane 20 du bloc-cylindres 11, ainsi que deux gorges dis- tinctes 23, 24, isolées l'une de l'autre par des joints d'étan- 26 4 4 2 10 chéité 30, que des conduits, respectivement 25 et 26, relient à la face plane 22, de manière à pouvoir communiquer avec les conduits 19 du bloccylindres, successivement, des encoches et ergots 27 immobilisant, vis-àvis de la rotation, le distributeur de fluide 21 et la première partie intermédiaire 3 du carter; - deux conduits 28 et 29, ménagés dans cette première partie intermédiaire 3 et reliant respectivement les gorges 23, 24 à des conduits externes 31, 32, d'alimentation en fluide sous pres- sion et d'échappement de fluide; - un piston 33, dont un prolongement interne 34, traver- sant des aLésages 35 de la première partie intermédiaire 3 du carter, et 36 du distributeur de fluide 21, et muni de cannelures 37, est rendu solidaire en rotation du bloc-cylindres 11 par la co- opération desdites cannelures 37 dudit prolongement 34 du piston 33 et des cannelures 14 du bloc-cylindres 11; - une chambre à fluide 38 ménagée dans le couvercle 1, délimitée par le piston 33 et communiquant avec le raccord de bran- chement 2 du couvercle; - un ressort 39, interposé entre L'extrémité interne 40 de l'arbre de sortie 9 et le piston 33 et son prolongement 34; - des cannelures 41, qui débouchent dans la face 42 du piston délimitant la chambre 38, en étant solidaires dudit piston, et qui débouchent également à la périphérie du piston 33 en ayant un diamètre maximal D 41; - des cannelures 43, qui sont ménagées dans la face interne du couvercle 1 en étant solidaires dudit couvercle, et qui, comme représenté sur les figures 1 et 2, coopèrent avec les canne- lures 41 du piston 33, pour rendre solidaires, en rotation Le pis- ton 33 et le couvercle 1, et, par leur intermédiaire, pour immobi- Liser, vis-à-vis de la rotation, le bloc-cylindres 11 et Le carter (1-3-5-7). Il doit être observé que le diamètre maximal D 41 des cannelures 41 a une valeur très voisine de celle du diamètre D 33 du piston 33. En fait, D 41 a une valeur comprise entre 0,88 et 0,96 fois D 33 dans Les réalisations préférées. Par ailleurs, un corps 44, tel que le bâti d'une machine, peut être rendu solidaire du carter au moyen de boulons 45 et d'une bride 46 que comporte la première partie intermédiaire 3, un deuxième corps 47, tel que L'arbre d'entraînement d'un dispositif devant être entrainé en rotation, est atteLé en rotation avec L'arbre de sortie 9 au moyen de cannelures 48, 49, que comportent respectivement Ledit deuxième corps 47 et la partie externe de l'arbre de sortie 9. L'effet du ressort 39 est de réaliser la pénétration mutuelle des cannelures 41 et 43 du piston 33 et du couvercle 1, en l'absence de fLuide sous pression dans la chambre 38. Un circuit de réglage de la position du piston 33 est prévu et constitué par: - un réservoir de fluide 50; - une pompe hydraulique 51; - un distributeur de fluide à deux positions 52; - un clapet de décharge taré 53; et Les conduits suivants: - le conduit d'aspiration 54 reliant la pompe 51 au réservoir 50; - Le conduit de refoulement 55 de la pompe 51 reliant celle-ci au distributeur de fluide 52; - le conduit 56 reliant le distributeur de fluide 52 au réservoir de fLuide 50; - le conduit 57, qui relie le conduit de refoulement 55 au réservoir de fluide 50 et sur lequel est disposé le clapet de décharge 53 de protection contre les surpressions; et - le. conduit 58, qui retie le distributeur de fluide 52 au raccord de branchement 2 du couvercle 1. Les deux positions du distributeur de fluide 52 corres- pondent: - la première position, à la mise en communication des conduits 58, 56 et 55, à L'immobilisation des cannelures 41 par les cannelures 43 et à une première position extrême du piston 33; et - La deuxième position, à La mise en communication des conduits 55 et 58, à l'obturation du conduit 56, et à une deuxième position extrême du piston 33, les cannelures 41 et 43 étant déso- Lidarisées Les unes par rapport aux autres. 2644- 10 En variante des cannelures 41-43, le dispositif peut être muni de dentures frontales (figures 3 et 4) dont les dents 41A, 43A ont Leurs racines respectives 41B, 43B contenues dans des plans transversaux 41C, 43C, perpendiculaires à l'axe de rotation 17, respectivement. Naturellement, l'effet de solidarisation des dentures 41A, 43A, lorsqu'elles sont imbriquées, est identique à celui des cannelures 41, 43. Afin de profiter au mieux de l'empla- cement disponible, il est également souvent préféré de choisir les diamètres maximaux D 41A et D 43A desdites dentures les plus grands possible, par exemple entre 0,88 et 0,96 fois celui, D 33, du piston 33. Le fonctionnement du moteur hydraulique est classique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le rappeler ici. Le fonctionnement du dispositif d'immobilisation va par contre être exposé ci-après. Lorsque le distributeur de fluide 52 est placé dans sa première position, ou bien les cannelures 41 et 43 sont imbriquées et le ressort 39 les maintient imbriquées, ou bien ces cannelures ne sont pas encore imbriquées, et une petite rotation correspondant au plus à l'angle séparant deux cannelures mettra les cannelures 41 en position d'être imbriquées dans les cannelures 43, le ressort 39 réalisant alors cette imbrication. Lorsque, à partir de la position d'imbrication mutuelle des cannelures 41 et 43, le distributeur de fluide 52 est placé dans sa deuxième position, le fluide sous pres- sion, contenu dans la chambre 38 et agissant sur le piston 33, pousse ce piston et fait cesser l'imbrication des cannelures 41 et 43, de sorte que le bloc-cylindres 11 et l'arbre de sortie 9 peu- vent de nouveau tourner par rapport au carter (1-3-5-7). L'avantage de l'invention décrite réside dans la simpli- cité du dispositif; dans sa compacité, notamment axiale; dans son coût de revient faible. A noter qu'avoir choisi de disposer Les cannelures 41 du piston 33 à la périphérie de celui-ci permet, avec une valeur grande de D 41, une reprise de couples élevés, sans difficulté. Ceci est également vrai pour les dentures 41A, 43A. 2644 2 10 L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui tre apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation mutuelle de deux éléments (44-1-3-5-7; 4711-9) montés à rotation relative (10), tels que le rotor (11) et Le stator (1-3-5-7) d'un moteur hydraulique, compre- nant: - un organe d'immobilisation (33) monté mobile en trans- lation (37-14) sur un premier (11) des deux éléments entre deux positions extrêmes; - un premier moyen d'immobilisation (41) qui est atteLé audit organe d'immobilisation (33); - un deuxième moyen d'immobilisation (43) qui est attelé au deuxième (1-3-5-7) desdits éléments et qui est disposé en regard du premier moyen d'immobilisation; et - un dispositif de réglage (38-39) de la position dudit organe d'immobilisation (33), comprenant un vérin à fluide sous pression comportant un cylindre (1) et un piston (33) monté coulis- sant à l'intérieur du cylindre et y définissant une chambre de défreinage (38) susceptible d'être alimentée en fluide sous pres- sion, la première position de cet organe d'immobilisation correspondant à la coopération desdits premier (41) et deuxième (43) moyens d'immo- bilisation et à l'immobilisation mutuelle vis-à-vis de la rotation desdits premier et deuxième éléments, et la deuxième position de l'organe d'immobiliation correspondant au contraire à l'absence de coopération desdits premier et deuxième moyens d'immobilisation et à L'absence d'immobilisation mutuelle vis-à-vis de la rotation, par l'intermédiaire dudit organe d'immobilisation, desdits premier et deuxième éléments, caractérisé en ce que l'un (41) des premier et deuxième moyens d'immobilisation est constitué par au moins un ergot d'immobilisa- tion (41) solidaire vis-à-vis de la rotation (33-37-14) de l'élé- ment correspondant (11), l'autre moyen d'immobilisation (43) étant constitué par au moins un Logement de réception dudit au moins un ergot d'immobilisation, cependant que ledit organe d'immobilisation 264421O et ledit piston (33) du vérin à fluide sous pression constituent un ensemble monobloc monté mobile en translation sur ledit premier élément (11). 2. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier moyen d'immobilisation (41) et ledit piston (33) constituent un ensemble monobloc. 3. Dispositif d'immobilisation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit deuxième moyen d'immobilisation (43) et ledit cylindre (1) constituent un ensemble monobloc. 4. Dispositif d'immobilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premier (41) et deuxième (43) moyens d'immobilisation sont constitués par des cannelures. 5. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre (D 41) maximal des cannelures (41) qui constituent un ensemble monobloc avec le piston a une valeur proche de celle (D 33) du diamètre dudit piston (33). 6. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le diamètre maximal (D 41) des cannelures formant un ensemble monobloc avec le piston est compris entre 0,88 et 0,96 fois le diamètre (D 33) du piston. 7. Dispositif d'immobilisation selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que les premier (41) et deuxième (43) moyens d'immobilisation sont constitués par des den- tures frontales (41A, 43A). 8. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le diamètre (D 41A) maximal des dentures frontales (41A, 43A) qui constituent un ensemble monobloc avec le piston a une valeur proche de celle (D 33) du diamètre dudit piston (33). 9. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le diamètre maximal (D 41A) des dentures frontales formant un ensemble monobloc avec le piston est compris entre 0,88 et 0,96 fois le diamètre (D 33) du piston. 2 6 4 4 2 10 10. Dispositif d'immobilisation seLon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que L'organe d'immobi- Lisation (33) est monté mobile en translation sur Le premier éLé- ment (11) au moyen de cannelures (37-14), dont sont munis Ledit organe d'immobilisation (33) et ledit premier éLément (11).