Brevet FR2693154A1 — publié le 19940107

Est déjà connu un ensemble d'un organe de déplacement moteur et directeur et du dispositif à pivots en réalisant le montage à pivotement, autour d'un axe de pivotement, sur le bâti d'un véhicule, comprenant: un moteur à fluide sous pression présentant un stator monté pivotant sur ledit bâti au moyen dudit dispositif à pivots, un rotor monté rotatif par rapport au stator et destiné à la fixation d'un organe de déplacement, au moins deux enceintes internes au stator, susceptibles d'être mises en communication avec une source de fluide sous pression et avec un réservoir de décharge, et, des raccords externes en nombre au moins égal à celui des enceintes internes au stator; et le dispositif à pivots comprenant un support de l'organe de déplacement, fixe par rapport au bâti du véhicule. Selon l'état de la technique antérieure, les raccords externes ne sont pas groupés et sont en outre reliés à la source de fluide sous pression et au réservoir de décharge par des flexibles. Ceux-ci sont particulièrement exposés à être accrochés par des aspérités du sol et à être arrachés. En outre, l'installation complète, compte-tenu de la dispersion des raccords externes, est relativement encombrante. L'invention entend remédier à ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, ledit ensemble comporte un dispositif unique de joint tournant, qui est interposé entre lesdits moteurs à fluide sous pression et support de l'organe de déplacement et qui comprend un élément périphérique et un noyau, l'élément périphérique présentant une cavité ayant un axe de révolution dans laquelle est logé le noyau et étant muni de la totalité desdits raccords externes, et, des conduits internes, en nombre égal à celui des raccords externes, étant ménagés dans le noyau et établissant la communication, chacun, d'une des enceintes internes avec l'un des raccords externes, cependant que l'élément périphérique du dispositif de joint tournant est fixe par rapport audit support de l'organe de déplacement, l'axe de révolution de la cavité de l'élément périphérique étant confondu avec l'axe de pivotement du dispositif à pivots. Les avantageuses dispositions suivantes sont en outre de préférence adoptées: - le support de l'organe de déplacement comprend un bras supérieur et un bras inférieur, cependant que l'élément périphérique dudit dispositif unique de joint tournant est fixé sur le bras supérieur; - le stator du moteur à fluide sous pression comporte une bague présentant une première surface cylindrique, cependant que l'élément périphérique du dispositif de joint tournant présente une deuxième surface cylindrique disposée en regard de ladite première surface cylindrique, lesdites première et deuxième surfaces cylindriques coopérant à constituer un palier de pivotement appartenant audit dispositif à pivots;; - le stator du moteur à fluide sous pression comporte un roulement à aiguilles, cependant que l'élément périphérique du dispositif de joint tournant présente une surface cylindrique disposée en regard du roulement à aiguilles, le roulement à aiguilles et, la surface cylindrique coopérant à constituer un palier de pivotement appartenant audit dispositif à pivots; - le noyau du dispositif de joint tournant est constitué par plusieurs tronçons cylindriques coaxiaux ménageant entre eux des espaces constituant chacun l'un desdits conduits internes;; - le noyau du dispositif de joint tournant comprend au moins un tronçon cylindrique creux présentant un évidement axial, une première extrémité reçue avec étanchéité dans une cavité de raccordement de l'élément périphérique du dispositif de joint tournant, et, une deuxième extrémité reçue avec étanchéité dans un logement que comporte le stator du moteur à fluide sous pression, un espace étant ménagé entre, d'une part, lesdits élément périphérique et stator, et, d'autre part, la surface externe dudit tronçon cylindrique, et constituant au moins l'un desdits conduits internes, un autre conduit interne étant constitué par l'évidement axial du tronçon cylindrique;; - les conduits internes les plus proches de l'axe de révolution de la cavité du dispositif de joint tournant sont susceptibles de communiquer avec les enceintes contenant les fluides aux pressions les plus élevées; - l'élément périphérique comporte des cavités de raccordement qui sont en nombre égal à celui desdits tronçons cylindriques, qui reçoivent, chacune, une extrémité axiale d'un tronçon cylindrique, et qui ont une section utile calculée de manière que, lors du fonctionnement du moteur à fluide sous pression à son régime nominal, la somme des forces des pressions des fluides contenus dans lesdites cavités de raccordement soit sensiblement égale à la force de réaction transmise à l'organe de déplacement par le sol; - l'axe de pivotement et l'axe de rotation ne sont pas contenus dans un même plan. L'avantage principal d'un ensemble conforme à l'invention réside dans le regroupement des raccords externes dans une même zone éloignée des obstacles situés sur le sol sur lequel se déplace le véhicule, par exemple dans la zone du pivot supérieur de l'organe de déplacement moteur et directeur, et dans l'adoption concomitante d'un joint tournant unique, apte à permettre la suppression des flexibles d'alimentation et d'échappement. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple. n est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une coupe axiale d'une roue de véhicule et de son moteur hydraulique d'entraînement, l'ensemble monté pivotant sur le bâti d'un véhicule; - la figure 2 est une vue agrandie du moteur et de son dispositif de montage, complétée par le schéma du circuit d'alimentation du moteur; et, - la figure 3 est une coupe agrandie de la partie supérieure du dispositif à pivots et d'une partie du moteur des figures 1 et 2. La figure 1 représente un ensemble conforme à l'invention comprenant: - une roue 1 reposant sur le sol 2; - un moteur hydraulique 3 comportant un carter en trois parties 4A, 4B, 4C assemblées par des vis 5, ainsi qu'un arbre de sortie 6, muni d'une bride de fixation 7, sur laquelle la roue 1 est fixée par des écrous 8; - un étrier en U, à deux bras 9, 10 réunis par une âme de fixation 11, l'extrémité du bras inférieur 9 étant munie d'un alésage 12, et l'extrémité du bras supérieur 10 étant munie d'un alésage 13, ces deux alésages 12, 13 ayant un axe commun 14;; - un tourillon inférieur 18 et un tourillon supérieur 19 sont introduits dans les alésages 12 et 13 et sont fixés sur la partie 4C du carter du moteur 1 par des vis 20, et coopèrent avec des bagues 74 et 75, respectivement, pour réaliser le montage pivotant de l'ensemble du moteur 3 et de la roue 1 autour de l'axe de pivotement 14; - des écrous 15 fixant l'âme 11 de l'étrier sur le bâti 17 d'un véhicule; En se reportant à la figure 2, il peut être constaté que:: - le tourillon supérieur 19 est surmonté par un chapeau d'extrémité 21 muni de trois raccords hydrauliques 22, 23, 24 à trois conduits externes 25, 26, 27, respectivement; - l'ensemble ne possède aucun autre raccord; - le conduit 25 est relié à un réservoir de décharge sous pression 28; - les conduits 26 et 27 sont reliés à un distributeur 29 à trois positions; - une pompe 30 a son conduit d'aspiration 31 relié au réservoir 28, et, son conduit de refoulement 32 relié au distributeur 29; - un conduit 33 relie le distributeur 29 au réservoir 28; - un conduit 34, sur lequel un clapet de décharge 35 est disposé, relie le conduit de refoulement au réservoir 28. Les trois positions du distributeur 29 correspondent: - la première pOsition, aux mises en communication des conduits 26 et 33, et, des conduits 27 et 32; - la deuxième position, aux obturations des conduits 26 à 27 et la mise en communication des conduits 32 et 33; et, - la troisième position, aux mises en communication des conduits 32 et 26, et, des conduits 27 et 33. Le moteur hydraulique 3 est du type à pistons radiaux, et comporte de manière connue: des paliers de roulements 36 réalisant le montage à rotation de l'arbre 6 par rapport au carter 4A-4B-4C autour d'un axe 49; une came ondulée 37 constituée par la périphérie interne de la partie 4B du carter; un distributeur interne de fluide 38 aux diverse chambres de travail 39 délimitées chacune par un piston 40 monté coulissant dans un cylindre 41 ménagé dans un bloc cylindres 42 solidaire vis-à-vis de la rotation de l'arbre 6, lesdits pistons étant en appui de réaction sur la came 37 par l'intermédiaire de rouleaux 43; et, une enceinte 44 délimitée à l'intérieur du carter 4A 4B-4C. Le distributeur interne de fluide 38 comporte deux enceintes constituées par des gorges annulaires 45, 46 de distribution de fluide à deux groupes de conduits 47, 48 respectivement, eux-mêmes en communications périodiques avec lesdites chambres de travail 39. La figure 3 illustre les détails de réalisation du moteur 3 dans la zone de sa fixation sur l'alésage 13 d'extrémité du bras supérieur 10 de l'étrier de fixation. Le tourillon supérieur 19 présente une surface cylindrique externe 50 introduite dans l'alésage 13, et un évidement central, et constitue ainsi la partie périphérique d'un joint toumant. Deux noyaux de ce joint tournant sont contenus dans ledit évidement central. I1 s'agit:: - du noyau externe 51, dont la surface externe 52 délimite avec la surface interne 53 de l'évidement du tourillon supérieur 19 une enceinte annulaire 54 communiquant directement, par un conduit 55 ménagé dans la partie 4C du carter, avec l'enceinte 44 délimitée par ledit carter, les extrémités du noyau 51 étant reçues dans des cavités ménagées, l'une 56 dans le chapeau 21, l'autre 57 dans la partie 4C du carter, et des joints d'étanchéité 58 étant interposés entre la surface externe 52 du noyau 51 et lesdites cavités 56, 57, ce noyau externe 51 comportant en outre un évidement central délimité par une surface 59; et, - du noyau interne 60, qui traverse l'évidement 59 du noyau externe 51, qui comporte lui-même un évidement central délimité par une surface 61 et une surface externe 62, une deuxième cavité annulaire 63 étant délimitée entre la surface interne 59 de l'évidement du noyau externe 51 et la surface externe 62 du noyau interne 60 et communiquant directement, par un conduit 64 ménagé dans la partie 4C du carter, avec l'enceinte 46 du distributeur interne de fluide 38, les extrémités du noyau 60 étant reçues dans des cavités ménagées, l'une 65 dans le chapeau 21, l'autre 66 dans la partie 4C du carter, et des joints d'étanchéité 67 étant interposés entre la surface externe 62 du noyau interne 60 et lesdites cavités 65, 66. L'enceinte 68 délimitée par la surface interne 61 du noyau interne 60 communique directement, par un conduit 71 ménagé dans la partie 4C du carter, avec l'enceinte 45 du distributeur interne de fluide 38. Par ailleurs, les enceintes 54, 63 et 68 communiquent avec les raccords 22, 23 et 24, respectivement, ménagés dans le chapeau 21. Les surfaces des cavités 56, 57, 65 et 66, qui reçoivent les noyaux externes 51 et interne 60 sont cylindriques, d'axe 14, de manière que l'ensemble du tourillon 19 et desdits noyaux 51 et 60 constituent effectivement les éléments d'un joint tournant, compatible avec le pivotement du moteur 3 par rapport aux bras inférieur 9 et supérieur 10 autour de l'axe de pivotement 14. Par ailleurs, lorsque le moteur 3 fonctionne pour entraîner la roue 1 dans le sens préféré de déplacement (généralement en marche avant), l'admission du fluide haute pression fourni par la pompe 30 est réalisée dans l'enceinte centrale 68; l'échappement du fluide basse pression s' effectue par l'enceinte suivante 63, le raccord 23 et le conduit 26. Enfin, le retour du fluide sans pression, de l'enceinte 44 vers le réservoir 28 est réalisé par la troisième enceinte 54, le raccord 22 et le conduit 25. Ainsi, le joint d'étanchéité 72 interposé entre les faces transversales en regard 73 de la partie 4C du carter et S10 du bras 10 n'est exposé, au plus, qu'à une pression faible ou nulle; les pressions des fluides contenus dans les diverses enceintes 68, 63 et 54 ayant des valeurs décroissantes lorsqu'augmente la distance de chaque enceinte par rapport à l'axe 14. il peut encore être noté que le sol 2 transmet à la roue 1 un effort F2, dont la composante F1, parallèle à l'axe de pivotement 14, est transmise à la surface inférieure S10 du bras supérieur 10. Par contre, lorsque le distributeur de fluide 29 est placé dans l'une de ses première et troisième positions, et que le moteur 3 fonctionne avec ses caractéristiques nominales, les pressions des fluides contenus dans les enceintes 63 et 68 agissent sur les sections supérieures S51 et S60 des noyaux 51 et 60 et transmettent auxdits noyaux des forces F51 et F60 parallèles à l'axe de pivotement 14 de sens opposés à celui de la composante F1, respectivement, forces F51 et F60 transmises à la partie 4C du carter. Les valeurs des sections S51 et S60 sont choisies de manière que lorsque le moteur 3 est alimenté de façon à entraîner le véhicule dans son sens de déplacement préférentiel (généralement en marche avant), et développe son couple nominal, la somme des forces F51 et F60 équilibre la composante F1: F51 + F60 = F1 Ainsi, la force de frottement de la surface 73 de la partie 4C du carter du moteur sur la surface S10 inférieure du bras supérieur 10 peut être annulée, ou tout au moins réduite de manière importante, ce qui est favorable à l'obtention d'un bon rendement du mécanisme de pivotement, avec des frottements nuls ou au moins réduits. ll est également noté que: - la partie 4C du carter du moteur comporte une cavité ayant une surface cylindrique 69 coaxiale à l'axe de pivotement 14, qui reçoit l'extrémité du tourillon supérieur 19, la surface cylindrique 50 de celui-ci réalisant, avec la bague 75, le montage pivotant du moteur 3 et de la roue 1 par rapport au bras 10, autour de l'axe de pivotement 14; - une disposition complémentaire analogue est prévue à l'extrémfté du bras inférieur 9 de l'étrier et concerne le tourillon inférieur 18; - l'invention décrite montre le regroupement de la totalité des raccords de branchement 22, 23, 24 dans une même zone, en l'espèce le chapeau supérieur 21, ce qui facilite l'implantation des conduits externes 25, 26, 27;; - de plus, le fait d'avoir prévu ce regroupement à la partie supérieure du moteur 3, à proximité du bras supérieur 10 de l'étrier de fixation, permet de dégager la zone inférieure, proche du sol 2 et ainsi d'éviter des accrochages dangereux des conduits externes sur les obstacles situés à la surface du sol; - il est en outre compréhensible que l'invention, qui a donc pour objet une roue motrice (entraînée par le moteur 3), qui est en outre directrice (montée pivotante autour de l'axe 14 et orientable par l'intermédiaire d'un dispositif classique de commande de direction non représenté car ne faisant pas partie de l'invention), n'est pas limitée au seul cas représenté où trois raccords 22, 23, 24 sont prévus, mais couvre aussi les dispositions comprenant un autre nombre de raccords. Ainsi, le moteur 3 pourrait être du type à plusieurs cylindrées de fonctionnement, et être muni d'un ou plusieurs autres raccords de sélection de sa cylindrée qui seraient, conformément à l'invention, regroupés à proximité des raccords 22, 23, 24 déjà décrits. il en irait de même de la commande d'un éventuel frein qui serait associé au moteur 3. Ou encore de la commande d'un moteur auxiliaire de réglage du pivotement de la roue 1 autour de l'axe 14; - l'axe de pivotement 14 n'est pas nécessairement coplanaire avec l'axe de rotation 49; ces deux axes sont, dans certaines réalisations, contenus dans des plans différents. L'intérêt principal de l'invention réside dans le regroupement des raccords dans une même zone, de préférence éloignée du sol 2. Elle vise les roues motrices et directrices, et, d'une manière générale, les organes de déplacements moteurs et directeurs. L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite, mais en couvre toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit. Notamment, les bagues 74, 75 ont naturellement pour équivalentes des paliers à roulements à aiguilles qui ont un encombrement analogue à celui desdites bagues. REVENDICATIONS 1 Ensemble d'un organe de déplacement moteur et directeur (1) et du dispositif à pivots (12-18, 13-19) en réalisant le montage à pivotement autour d'un axe de pivotement (14), sur le bâti (17) d'un véhicule, comprenant: un moteur à fluide sous pression (3) présentant un stator (4A-4B-4C) monté pivotant sur ledit bâti (17) au moyen dudit dispositif à pivots, un rotor (6-42), monté rotatif (36) par rapport au stator et destiné à la fixation d'un organe de déplacement (1), au moins deux enceintes (45, 46) internes au stator, susceptibles d'être mises en communication avec une source de fluide sous pression (30) et avec un réservoir de décharge (38), et, des raccords externes (22, 23, 24) en nombre au moins égal à celui des enceintes internes (44, 46, 45) au stator; et le dispositif à pivots comprenant un support (10) de l'organe de déplacement, fixe (15) par rapport au bâti (17) du véhicule, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif unique de joint tournant (19-5160), qui est interposé entre lesdits moteur à fluide sous pression et support de l'organe de déplacement et qui comprend un élément périphérique (19) et un noyau (51-60), l'élément périphérique présentant une cavité (53) ayant un axe de révolution (14) dans laquelle est logé le noyau et étant muni de la totalité desdits raccords externes (22, 23, 24), et, des conduits internes (54, 63, 68), en nombre égal à celui des raccords externes (22, 23, 24), étant ménagés dans le noyau et établissant la communication, chacun, d'une enceintes internes (44, 46, 45) avec l'un des raccords externes, cependant que l'élément périphérique (19) du dispositif de joint tournant est fixe (20) par rapport audit support (10) de l'organe de déplacement, l'axe de révolution (14) de la cavité de l'élément périphérique étant confondu avec l'axe de pivotement (14) du dispositif à pivots. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de l'organe de déplacement comprend un bras supérieur (10) et un bras inférieur (9), cependant que l'élément périphérique (19) dudit dispositif unique de joint tournant est fixé (20) sur le bras supérieur (10). 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le stator (4C) du moteur à fluide sous pression comporte une bague (74) présentant une première surface cylindrique (69), cependant que l'élément périphérique (19) du dispositif de joint tournant présente une deuxième surface cylindrique (50) disposée en regard de ladite première surface cylindrique, lesdites première et deuxième surfaces cylindriques coopérant à constituer un palier de pivotement appartenant audit dispositif à pivots. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le stator du moteur à fluide sous pression comporte un roulement à aiguilles, cependant que l'élément périphérique du dispositif de joint tournant présente une surface cylindrique disposée en regard du roulement à aiguilles, le roulement à aiguilles et ladite surface cylindrique coopérant à constituer un palier de pivotement appartenant audit dispositif à pivots. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce le noyau du dispositif de joint tournant est constitué par plusieurs tronçons cylindriques (51, 60) coaxiaux ménageant entre eux des espaces (54, 63) constituant chacun l'un desdits conduits internes. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce le noyau du dispositif de joint tournant comprend au moins un tronçon cylindrique creux (51) présentant un évidement axial (59), une première extrémité reçue avec étanchéité (58) dans une cavité (56) de raccordement de l'élément périphérique (19) dudit dispositif de joint tournant, et, une deuxième extrémité (57) reçue avec étanchéité dans un logement que comporte le stator (4C) du moteur à fluide sous pression, un espace (54) étant ménagé entre, d'une part, lesdits élément périphérique (19) et stator (4C), et, d'autre part, la surface externe (52) dudit tronçon cylindrique (51), et constituant au moins l'un desdits conduits internes, un autre conduit interne étant constitué par l'évidement axial (63) du tronçon cylindrique. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 et 6, caractérisé en ce que les conduits internes les plus proches de l'axe de révolution de la cavité du dispositif de joint tournant sont susceptibles de communiquer avec les enceintes (45) contenant les fluides aux pressions les plus élevées. 8. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément périphérique (19) comporte des cavités de raccordement (56, 65), qui sont en nombre égal à celui desdits tronçons cylindriques (51, 60), qui reçoivent, chacune, une extrémité axiale d'un tronçon cylindrique, et qui ont une section utile (S51, S60) calculée de manière que, lors du fonctionnement du moteur à fluide sous pression à son régime nominal, la somme (F51 + F60) des forces des pressions des fluides contenus dans lesdites cavités de raccordement soit sensiblement égale à la force de réaction (F1) transmise à l'organe de déplacement (1) par le sol (2). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (14) et l'axe de rotation (49) ne sont pas contenus dans un même plan.