Brevet FR2675851A1 — publié le 19921030

Moteur bydraulique La présente invention concerne un moteur qui transforme une pression hydraulique en effort tangentiel. Dans les moteurs iiyarauliques actuels, on obtient un couple moteur à l'aide de plateaux ou de cames. Le moteur hydraulique selon l'invention permet d'obtenir un couple moteur en faisant agir la pression de manière tangentielle sur le rayon du couple. Ce moteur est caractérisé par des cylindres disposés de manière tangentielle et par des pistons portés par des roues libres. Ce moteur est alimenté par deux circuits hydrauliques: - un circuit haute pression destiné a générer un couple moteur, dans ce cas, les pistons se déplacent du point mort haut au point mort bas par rapport aux cylindres; - un circuit basse pression qui fait faire aux pistons le mouvement inverse. Les roues libres et la commande des circuits haute et basse pressions sont conçus pour permettre au moteur de tourner dans les deux sens. Le principe de fonctionnement est expliqué à l'aide des figures 1, 2 et 3. La figure 1 représente une coupe axiale du moteur. La figure 2 représente une coupe radiale avec vue sur les cylindres (12) et les pistons (13). La figure 3 représente une vue sur une roue libre. Les reperes ont la signification suivante: 1: stator 2: canalisation torique 3: balancier 4: ressort 5: cage 6: rouleau 7: bague extérieure de roue libre 8: rotor 9: joint torique 10: grain Il: axe de piston 12: cylindre torique 13: piston 14: segment 15: joint torique 16: surface de blocage de roue libre La roue libre sert de point d'appui mobile à la réaction engendrée par un débit d'huile sous pression provoquant une variation de déplacement angulaire entre les cylindres (12) et les pistons (13). Quand la pression monte dans une partie du système, une roue libre est bloquée. La pression est ensuite transformée en effort tangentiel dans la limite de la course des pistons. En fin de course, quand la pression tombe, la roue libre est libérée, les pistons sont reconduits à leur PMH respectifs et le cycle peint recommencer. Le moteur représenté par la figure 1 compte deux rotors (8). Ainsi, quand dans un rotor les pistons sont au PMH par rapport au sens de rotation, les pistons sont au PMB dans l'autre rotor. Ceci permet d'avoir une poussée continue, la pression efficace agissant alternativement dans un rotor puis dans l'autre. Des ressorts (4) fixés sur les balanciers (3) servent à contrôler la position angulaire des rouleaux (6) par rapport aux surfaces de blocage (16) des roues libres sans pour autant empê- cher le blocage des rouleaux (6). On peut positionner les rouleaux dans les cages (5) à l'aide de ressorts. L'avantage de faire tourner les rouleaux au rythme des balanciers est que quand les balanciers sont ralentis dans leur mouvement par la pression d'huile, les rouleaux poursuivent leur rotation, se bloquent d'eux-mEmes, bloquant ainsi les balanciers. L'étanchéité entre les rotors (8) et le stator (1) est assurée par des grains (10) logés dans des gorges. Des joints toriques (9) pressent les grains les uns contre les autres et assurent I'étanchért8 des fonds de gorges. On peut augmenter la pression à l'aide de ressorts. L'étanchéité entre les cylindres (12) et les pistons (13) est réalisée à l'aide de segments métalliques (14). Des joints toriques (vis) sont logés en fond de gorge pour assurer l'étan chéité à ces endroits. Les pistons sont portés par deux axes (fol) afin d'éviter leur basculement. Les balanciers portent chacun deux pistons pour des raisons d'équilibrage. Le moteur selon l'invention se prête à la réalisation de plusieurs variantes: - l'arbre peut être prolongé et porter plusieurs rotors fonctonnant indépendamment les uns des autres; - on peut mettre deux arbres l'un dans l'autre, l'un tournant en sens contraire de l'autre pour former un groupe moteur à deux sens de rotation simultanés, exemple d'application possible: l'hélicoptère; - on peut développer un moteur composé de deux balanciers portant chacun deux cylindres et deux pistons stembottant tous les uns dans les autres, les balanciers ayant une forme dérivée des rotors (8), ils auraient chacun deux roues libres, une entre le stator et le balancier et une entre le balancier et l'arbre; - on peut employer des roues libres qui ne fonctionnent que dans un sens; - on peut prévoir l'implantation des bagues (7) dans un dispositif limiteur d'efforts à valeur variable pour éventuellement obtenir un frein moteur à progressivité variable; - on peut concevoir un moteur ayant des cylindres droits, plus faciles à usiner, mais celà complique la conception des autres pièces. Revendications 1- Moteur hydraulique caractérisé par des cylindres disposés de manière tangentielle et par des pistons portés par des roues libres, ce moteur étant alimenté par deux circuits hydrauliques: un circuit haute pression générant un couple moteur, les pistons se déplaçant dans ce cas du PMH au F143 par rapport aux cylindres et un circuit basse pression faisant faire aux pistons le mouvement inverse; les roues libres et la commande des circuits haute et basse pressions étant conçus pour permettre au moteur de tourner dans les deux sens; les roues libres servant de point d'appui mobile à la réaction engendrée par un débit d'huile sous pression provoquant une variation de déplacement angulaire entre les cylindres (12) et les pistons (13);; de manière à ce que quand la pression monte dans une partie du système, une roue libre soit bloquée et que la pression soit transformée en effort tangentiel dans la limite de la course des pistons; de manière à ce que quand la pression tombe en fin de course, la roue libre soit libérée, les pistons soient reconduits à leur PMH respectifs et le cycle puisse recommencer; des ressorts (4) étant fixés sur les balanciers (3) et servant à contrôler la position angulaire des rouleaux (6) par rapport aux surfacesdeblocage (16) des roues libres sans pour autant empêcher le blocage des rouleaux, les rouleaux (6) étant éventuellement positionnésdansles cages (5) à l'aide de ressorts; 1'étanché::tté entre les rotors (8) et le stator (1) étant assurée par des grains (10) logés dans des gorges, des joints toriques (9) pressant les grains les uns contre les autres en assurant l'étanchéSté des fonds de gorges,la pression pouvant être augmentée à l'aide de ressorts; ltétanchéSté entre les cylindres (12) et les pistons (13) étant réalisée à l'aide de segments métalliques (14), des joints toriques (15) étant logés en fond de gorge pour assurer l'étanchéTté à ces endroits; les pistons (13) étant portés par deux axes (11) afin d'éviter leur basculement. 2- Moteur hydraulique5 selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'arbre est prolongé pour porter plusieurs rotors fonctionnant indépendamment les uns des autres. 3- Moteur hydraulique, selon une revendication précédente, caractérisé par deux arbres logés llun dans l'autre, l'un tournant en sens contraire de l'autre pour former un groupe moteur à deux sens de rotation simultanés. 4- Moteur hydraulique, selon une revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est composé de deux balanciers portant chacun deux cylindres et deux pistons stembottant tous les uns dans les autres, les balanciers ayant une forme dérivée du rotor (8), ils portent chacun deux roues libres, une entre le stator et le balancier et une entre le balancier et l'arbre. 5- Moteur hydraulique, selon une revendication précédente, caractérisé en ce que les roues libres ne fonctionnent que dans un sens. 6- Moteur. hydraulique, selon une revendication précédente, caractérisé en ce que les bagues (7) sont implantées dans un dispositif limiteur d'effort à valeur variable. 7- Moteur hydraulique, selon une revendicatior. précédente, caractérisé par des cylindres droits.