Brevet FR2688041A1 — publié le 19930903

"Bloc d'entraînement hydromécanique conçu pour l'entraînement d'une pelleteuse mécanique, d'un entraînement de roues, d'un entraînement à chenille" L'invention concerne un bloc d'entraînement hydromécanique, comprenant un moteur à'piston axial hydrostatique du type de construction à disque à mutation, une boîte mécanique de transmission montée en aval, en particulier une boîte à engrenages et un arbre de sortie situé du côté de la boîte de10 transmission, les axes de rotation du tambour à vérins du moteur à piston axial et l'arbre de sortie coïncident. Un bloc d'entraînement de ce type est connu par le document DE-OS 2 130 513 Le couple de rotation du moteur à piston axial n'est pas prélevé, comme c'est habituel par ailleurs, sur son arbre, mais sur une denture sur le pourtour extérieur du tambour à vérins et est transmis par la traverse d'un train planétaire à un arbre de sortie situé du côté de la20 boîte de transmission L'arbre du moteur à piston axial constitué comme un tirant d'ancrage est relié sans pouvoir tourner au carter et sert au montage du tambour à vérins et à recevoir les forces de réaction du piston de travail, qui agissent sur le disque à25 mutation relié à l'arbre La construction de ce bloc d'entraînement présente un grand nombre de pièces détachées, ce qui a pour conséquence que les coûts de fabrication et les dépenses de montage sont élevés En outre, le domaine d'application du bloc d'entraînement est limité à l'entraînement des moyeux des véhicules à roues indépendantes Par exemple le bloc d'entraînement pour les domaines d'application dans lesquels des forces transversales élevées agissent sur l'arbre de sortie situé du côté de la boîte de transmission, comme ceci est le cas entre autres dans le cas de l'entraînement du dispositif de rotation d'une pelle mécanique, est moins approprié, car on ne dispose que d'un faible écart entre les deux roulements de l'arbre de sortie. La présente invention a pour objet de procurer un bloc d'entraînement hydromécanique du type mentionnée ci-dessus avec moins de pièces détachées et des dimensions compactes, bloc qui puisse s'appliquer avec un faible coût aux cas d'utilisation les plus différents. Ce problème est résolu selon l'invention, grâce au fait que le tambour à vérins du moteur à piston axial est relié, en se passant de l'interposition d'un arbre situé du côté du moteur, disposé dans le flux de forces monté dans le carter du moteur à piston axial, sans pouvoir tourner à un élément d'entrée de la boîte de transmission et est traversé au centre par l'arbre de sortie situé du côté de la boîte de transmission du bloc de transmission hydromécanique L'idée essentielle de l'invention consiste en conséquence à prévoir un moteur à piston axial "sans arbre" et à prolonger l'arbre de sortie situé du côté de la boîte de transmission en direction du moteur à piston axial, en faisant passer cet arbre, à la place de l'arbre habituel situé du côté du moteur, à travers le tambour à cylindres, de telle sorte que l'on peut prévoir une distance plus grande entre les roulements Ce dispositif ne présente en outre que peu de pièces détachées. Selon un développement avantageux de l'objet de l'invention, on propose que le moteur à piston axial et la boîte de transmission mécanique soient disposés axialement l'un derrière l'autre, l'arbre de sortie présentant un premier roulement à l'extrémité axiale éloignée du piston à moteur axial, de la boîte de transmission et un deuxième roulement à l'extrémité axiale éloignée de la boîte de transmission du moteur à piston axial Le bloc d'entraînement présente en conséquence une construction très compacte particulièrement dans le sens radial. Il est particulièrement avantageux, que la boîte de transmission consiste en un train planétaire, dont la roue soleil soit en prise, sans pouvoir tourner par rapport à lui, avec le tambour à vérins, dont la couronne est reliée sans pouvoir tourner avec lui au carter du train planétaire et dont la traverse est reliée sans pouvoir tourner à l'arbre de sortie. De cette manière, on n'a qu'un axe de rotation. Selon un développement de l'invention, le train planétaire est constitué au moins à deux étages, la traverse du premier étage étant reliée à la roue soleil du deuxième étage sans pouvoir tourner par rapport à elle et la traverse du deuxième étage étant en prise avec l'arbre de sortie sans pouvoir tourner par rapport à lui, et une couronne commune étant prévue pour les deux étages De cette façon, on peut avoir une grande plage de démultiplication La couronne commune aux deux étages du train planétaire, qui peut être directement formée par exemple sur la paroi intérieure d'un carter, simplifie la fabrication et le montage du bloc d'entraînement hydromécanique selon l' invention. Dans le cas du bloc d'entraînement selon l'invention, le tambour à vérins du moteur à piston axial peut être monté sur l'arbre de transmission situé du côté de la sortie Pour des domaines d'application déterminés, il s'est toutefois révélé approprié de monter le tambour à vérins sur le pourtour extérieur dans le carter du moteur à piston axial La place que l'on gagne de cette manière à l'intérieur du tambour à vérins peut être utilisée pour un arbre de sortie ayant un diamètre augmenté, arbre qui peut transmettre ainsi un couple de rotation plus grand. De façon appropriée, le tambour à vérins est monté à l'extrémité éloignée de la boîte de transmission et un autre palier est formé par la roue soleil du train planétaire. Selon une configuration particulièrement avantageuse de l'idée inventive, on propose que l'arbre de sortie passe complètement à travers le moteur à piston axial et le train planétaire et sorte des deux côtés du système d'entraînement hydromécanique et soit pourvu aux deux extrémités de dispositifs de fixation à interpénétration par la forme ou par la force Cette configuration permet d'appliquer un système d'entraînement de ce type a l'entraînement d'un véhicule, qui présente au moins deux essieux moteurs, le bloc hydromécanique d'entraînement étant disposé entre les essieux et un arbre intermédiaire étant amené à chaque essieu du véhicule, arbre qui est relié respectivement à une extrémité de l'arbre de sortie du système d' entraînement hydromécanique. D'autres avantages et particularités de l'invention vont être expliqués plus en détail à partir des exemples de réalisation représentés schématiquement aux figures: la figure 1 représente un bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention pour l'entraînement du dispositif de rotation d'une pelleteuse mécanique. la figure 2 représente un bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention pour un entraînement de roues. la figure 3 représente un bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention pour la roue de tambour d'un mécanisme d'entraînement à chenille. la figure 4 représente un bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention pour un mécanisme d'entraînement de véhicule à deux essieux moteurs. Le bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention présente un moteur à piston axial 1 et un train planétaire 2 à deux étages dans cet exemple, qui est disposé axialement au voisinage du moteur à piston axial 1 Le carter 3 du moteur à piston axial 1 et le carter 4 du train planétaire 2 sont tous les deux fixés sur une bride médiane 5, qui présente des canaux d'agent sous pression 6 servant à raccorder les vérins de travail 7 du tambour à vérins 8 Dans les vérins de travail 7, il y a des pistons de travail 9 qui se déplacent longitudinalement sous l'action de l'agent sous pression Les pistons de travail 9 s'appuient sur un disque à mutation 10 Comme l'angle compris entre le disque à mutation 10 et l'axe de rotation du tambour à vérins 8 est invariable dans le cas du moteur à piston axial de l'exemple de réalisation, ce moteur a un volume d'absorption constant Il est toutefois aussi possible de monter un moteur à piston axial avec un volume d'absorption variable, dans lequel on peut faire pivoter le disque à mutation et on peut de cette façon régler l'angle compris entre le disque à mutation et l'axe de rotation du tambour à vérins. Le tambour à vérins 8 est relié sans pouvoir tourner au moyen d'une roue dentée 8 a et d'une douille à coins 11 à la roue soleil 12 du premier étage du train planétaire La traverse 13 du premier étage est en liaison avec la roue soleil 14 du deuxième étage du train planétaire sans pouvoir tourner par rapport à celui-ci La traverse 15 du deuxième étage est, sans pouvoir tourner, reliée à un arbre de sortie 16 situé du côté de la boîte de transmission Les deux étages du train planétaire présentent une couronne commune 17. L'arbre de sortie 16 s'étend complètement à travers le bloc d'entraînement hydromécanique et est monté à ses deux extrémités axiales dans des roulements à rouleaux 18 et 19 Sur l'extrémité gauche à la figure de l'arbre de sortie 16 est formée ou fixée une roue dentée 20, qui est prévue pour venir en prise avec une couronne de rotation d'une pelleteuse mécanique. L'extrémité droite à la figure de l'arbre de sortie 16 est disposée dans un alésage central 21 du carter 3, qui est fermé axialement par un couvercle 22 Comme la charge principale de l'arbre de sortie 16 a lieu dans la zone du train planétaire 2, on peut garder le diamètre de l'arbre de sortie 16 plus petit. Ceci permet en outre d'utiliser un roulement 19 ayant un diamètre plus petit que le roulement 18, grâce à quoi on peut fabriquer le bloc d'entraînement à un prix avantageux. La liaison déjà décrite entre le tambour 8 et la roue soleil 12 du premier étage du train planétaire a pour le tambour à vérins 8 en même temps une fonction de soutien Un autre soutien est assumé par un roulement 23, qui est prévu entre le tambour à vérins 8 et l'arbre de sortie 16 Comme à cet endroit, le diamètre de l'arbre de sortie 16 est faible, on peut utiliser un roulement plus petit et ayant pour cette raison un prix avantageux correspondant. Le bloc d'entraînement hydromécanique selon la figure 2 se différencie de celui selon la figure 1, en ce que l'arbre de sortie 16 est prévu pour l'entraînement d'une roue et présente en conséquence sur l'extrémité gauche à la figure un flasque de roue a, qui est formé sur l'arbre de sortie 16 ou est relié à celui-ci En changeant une seule pièce, à savoir le flasque de roue 20 a et/ou l'arbre de transmission 16, on peut réaliser de cette façon un changement d'équipement du bloc d'entraînement hydromécanique pour un autre domaine d'application. Le bloc d'entraînement hydromécanique selon la figure 3 se différencie de celui selon la figure 1 en ce que l'arbre de sortie 16 est prévu pour l'entraînement d'une chenille d'un véhicule à chenille, ou d'un train à chenille et pour cette raison présente à l'extrémité gauche à la figure une roue de tambour 20 b, qui est formée sur l'arbre de sortie 16 ou est reliée à celui-ci Aussi bien dans cette variante de réalisation du bloc d'entraînement hydromécanique selon l'invention que dans le cas aussi de la variante selon la figure 3, il est possible de se passer du deuxième étage du train planétaire et de relier la traverse 13 du premier étage directement à l'arbre de sortie 16. Le bloc d'entraînement hydromécanique selon la figure 4 se différencie de ceux selon les figures 1 et 3 d'une part en ce que l'arbre de sortie 16 sort des deux côtés du bloc d'entraînement et est pourvu aux deux extrémités avec des brides de fixation 20 c et 24 et d'autre part en ce que le tambour à vérins 8 est monté sur un palier 23 a dans le carter 3 du moteur à piston axial, disposé dans la zone du disque à mutation 10, donc à l'extrémité éloignée de la boîte de transmission, disposée sur le pourtour extérieur. L'arbre de sortie 16 présente jusqu'à la zone terminale de gauche à la figure un diamètre constant. Aux deux extrémités, on peut en conséquence délivrer à l'extérieur le couple total de rotation Le bloc d'entraînement hydromécanique selon cette variante de l'objet de l'invention convient par exemple comme mécanisme d'entraînement de véhicule à deux essieux moteurs, le bloc d'entraînement hydromécanique étant alors disposé entre les essieux, et un arbre intermédiaire constitué en général comme un cardan menant à chaque essieu du véhicule, arbre intermédiaire qui est relié respectivement à un flasque de fixation 20 c ou 24 de l'arbre de sortie 16. Le bloc d'entraînement hydromécanique est donc directement branché sur l'arbre de transmission. REVENDICATIONS ) Bloc d'entraînement hydromécanique, comprenant un moteur axial hydrostatique du type de construction à disque à mutation, une boîte mécanique de transmission montée en aval, en particulier une boîte à engrenages et un arbre de sortie situé du côté de la boîte de transmission, dans lequel les axes de rotation du tambour à vérins du moteur à piston axial et de l'arbre de sortie coïncident, bloc d'entraînement hydromécanique caractérisé en ce que le tambour à vérins ( 8) du moteur à piston axial ( 1), en renonçant à interposer un arbre disposé dans le flux de forces, monté dans le carter ( 3) du moteur à piston axial ( 1), du côté du moteur, est relié sans pouvoir tourner à un élément d'entrée de la boîte de transmission et en ce que l'arbre de sortie ( 16), du côté de la boîte de transmission, du bloc d'entraînement hydromécanique passe au centre à travers le tambour à vérins. 20) Bloc d'entraînement hydromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur à piston axial ( 1) et la boîte mécanique de transmission sont disposés axialement l'un derrière l'autre, l'arbre de sortie ( 16) présentant un premier roulement ( 18) à l'extrémité axiale, éloignée du moteur à piston axial ( 1), de la boîte de transmission et un deuxième roulement ( 19) à l'extrémité axiale, éloignée de la boîte de transmission, du moteur à piston axial ( 1). ) Bloc d'entraînement hydromécanique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la boîte de transmission consiste en un train planétaire ( 2), dont la roue soleil ( 12) est en prise, sans pouvoir tourner par rapport à lui, avec le tambour à vérins ( 8), dont la couronne ( 17) est reliée sans pouvoir tourner avec lui au carter ( 4) du train planétaire ( 2) et dont la traverse ( 13) est reliée, sans pouvoir tourner avec l'arbre de sortie ( 16). ) Bloc d'entraînement hydromécanique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le train planétaire ( 2) est constitué à au moins deux étages, dans lequel la traverse ( 13) du premier étage est reliée à la roue soleil ( 14) du deuxième étage, sans pouvoir tourner par rapport à elle et la traverse ( 15) du deuxième étage vient en prise, sans pouvoir tourner par rapport à lui, avec l'arbre de sortie ( 16), et dans lequel il est prévu une couronne commune ( 17) pour les deux étages. ) Système d'entraînement hydromécanique selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le tambour à vérins ( 8) est monté sur le pourtour extérieur dans la boîte ( 3) du moteur à piston axial ( 1). ) Bloc d'entraînement hydromécanique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tambour à vérins ( 8) est monté à l'extrémité éloignée de la boîte de transmission, et un autre palier est formé par la roue soleil ( 12)à du train planétaire ( 2). ) Système d'entraînement hydromécanique selon les revendications précédentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que l'arbre de sortie ( 16) passe complètement à travers le moteur à piston axial ( 1) et le train planétaire ( 2) et sort, des deux côtés du système d'entraînement hydromécanique, de celui-ci et est pourvu aux deux extrémités de dispositifs de fixation ( 20 c, 24) par interpénétration par la forme ou par la force. ) Application d'un système d'entraînement hydromécanique selon la revendication 7 à un entraînement de véhicule, dans lequel le véhicule présente au moins deux essieux moteurs, dans lequel en outre le bloc d'entraînement hydromécanique est disposé entre les essieux et dans lequel un arbre intermédiaire est amené à chaque essieu du véhicule, arbre intermédiaire qui est relié respectivement à une extrémité de l'arbre de sortie ( 16) du système d'entraînement hydromécanique.