Brevet FR2712038A1 — publié le 19950512

L'invention concerne un moteur oscillant hydraulique, comprenant un cylindre et un arbre de moteur ainsi que des couvercles d'extrémité, qui délimitent une enceinte de travail, un certain nombre de nervures sur la surface de paroi intérieure du cylindre et le même nombre d'ailettes sur la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur, qui divisent l'enceinte de travail en chambres de travail alimentées de manière alternée en fluide hydraulique, et des joints d'étanchéité à l'intérieur de rainures dans les nervures et les ailettes, qui sont serrés entre la surface de paroi intérieure du cylindre ou la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur et le fond de rainure correspondant, et qui isolent les unes des autres les chambres de travail, sur le plan hydraulique. Le document DE-42 29 025.2 propose un moteur oscillant, dans lequel existent des conditions de montage défavorables pour la fabrication en grande série, en particulier quant aux joints d'étanchéité dans les ailettes et les nervures. Les joints d'étanchéité serrés entre le fond de rainure et la surface intérieure du cylindre ou la surface extérieure de l'arbre de moteur, ne peuvent jusqu'à présent, être montés que par la mise en oeuvre d'un travail manuel très contraignant, parce que les joints d'étanchéité doivent être insérés de manière précautionneuse pour éviter toute détérioration. Mais l'effet d'étanchéité ne peut être contrôlé qu'une fois le moteur oscillant fermé, de sorte qu'un joint d'étanchéité ayant subit un dommage au cours du montage, et qui représente déjà en soi un préjudice considérable en raison de son prix élevé, ne peut être remplacé que par un démontage complet du moteur oscillant, ce qui est lié à un coût considérable. Le but de la présente invention consiste à remédier, par les moyens les plus simples, aux problèmes connus de par l'état de la technique, de manière à pouvoir réaliser une fabrication en grande série rationnelle. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur et la surface de paroi intérieure du cylindre sont d'une configuration telle, que dans au moins une position de montage de l'arbre de moteur, la précontrainte des joints d'étanchéité soit supprimée. Le risque de détérioration des joints d'étanchéité connu par l'état de la technique, est ainsi supprimé. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la position de montage se trouve au moins dans une plage angulaire de rotation, qui se situe en- dehors de la plage d'oscillation angulaire de travail habituelle. Cela permet d'éviter qu'au cours du fonctionnement normal du moteur oscillant, il se produise une variation continuelle de la précontrainte, qui pourrait conduire à une usure plus importante des joints d'étanchéité ou à un défaut d'étanchéité entre les chambres de travail. Pour le montage, il est très avantageux que la position de montage puisse être définie et réglée de manière aisément reproductible, en vue d'une fabrication automatisée. Pour cette raison, la position de montage est atteinte, lorsque les nervures du cylindre et les ailettes de l'arbre de moteur viennent s'appuyer les unes sur les autres. Par ailleurs, la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur et la surface de paroi intérieure du cylindre présentent avantageusement, dans la zone de la position de montage du moteur oscillant, au moins un évidement radial par joint d'étanchéité, de sorte que la distance radiale entre le fond de rainure et la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur ou la surface de paroi intérieure du cylindre, est égale ou supérieure à la hauteur du joint d'étanchéité. L'évidement peut être très facilement réalisé au cours de l'usinage de la surface de paroi intérieure du cylindre ou de la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur. Les tolérances de l'évidement peuvent ici être choisies très larges. La forme de l'évidement est somme toute relativement peu importante, tant que le joint ne subit pas de précontrainte. A cet effet, l'évidement est composé d'une surface de base, qui se raccorde, par l'intermédiaire d'une surface de transition, à la partie de la surface de paroi intérieure ou de la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur, qui représente la plage de travail normale du moteur oscillant. Le montage d'un moteur oscillant est particulièrement simple, grâce au fait que - l'on équipe le cylindre d'un couvercle, - l'on insère l'arbre de moteur dans le cylindre, - l'on fait tourner l'arbre de moteur jusque dans une position de montage pour les joints d'étanchéité, - l'on insère par coulissement les joints d'étanchéité dans les rainures des ailettes et des nervures, - l'on ferme le moteur oscillant à l'aide de l'autre couvercle, et - l'on fait tourner l'arbre de moteur jusque dans la plage de travail normale. La mise en place compliquée et coûteuse des joints d'étanchéité, nécessaire jusqu'à présent, est supprimée. Une détérioration des joints d'étanchéité est exclue. Les étapes du procédé sont d'une simplicité telle, que plus rien ne s'oppose à une fabrication automatisée. L'invention et ses avantages essentiels vont être explicités plus en détail dans la suite, au regard de la description des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un moteur oscillant en coupe longitudinale, Fig. 2a-b la zone des évidements pour les joints d'étanchéité, en coupe, et selon deux positions différentes de l'arbre de moteur par rapport au cylindre. La figure 1 montre, à titre d'exemple pour l'utilisation d'un moteur oscillant, une partie d'un ensemble à stabilisateur 1, qui est composé d'un stabilisateur divisé comprenant les parties de stabilisateur 3 et 5, ainsi que d'un moteur oscillant 7. Pour des raisons de simplification de représentation, les extrémités du stabilisateur, qui sont reliées aux porte-roues correspondants, ont été omises. Le moteur oscillant 7 est constitué entre- autres d'un cylindre 9 sur le diamètre intérieur duquel sont disposées des nervures 11 s'étendant axialement. Les nervures 11 et le cylindre 9 sont réalisés d'un seul tenant. Aux deux extrémités frontales du cylindre 9, un couvercle 13 et un couvercle 15 délimitent une enceinte de travail. La détermination de la position des couvercles 13 et 15 à l'intérieur du cylindre 9 s'effectue par l'intermédiaire des surfaces frontales 17 des nervures 11. Entre les couvercles 13 et 15 et le cylindre 9, est réalisée une liaison soudée 19, dans les zones frontales du moteur oscillant 7. A l'intérieur de l'enceinte de travail, est monté tournant, par l'intermédiaire de paliers lisses , 27, un arbre de moteur 21. L'arbre de moteur 21 possède sur son diamètre extérieur, un certain nombre d'ailettes 29, qui présentent la même orientation axiale que les nervures 11 du cylindre 9. Les nervures 11 et la surface de paroi intérieure 31 du cylindre 9, ainsi que les ailettes 29 et la surface périphérique extérieure 33 de l'arbre de moteur 21, forment des chambres de travail a, 35b. L'étanchéité des chambres de travail 35a, 35b s'effectue d'une part au moyen de bagues d'étanchéité d'angle 37, dans la zone de pied des ailettes 29 entre les couvercles 13, 15. Les surfaces frontales des ailettes 29 et des nervures 11, sont rendues étanches au moyen de joints d'étanchéité 39, de sorte que des chambres de travail voisines 35a, 35b sont isolées les unes des autres sur le plan hydraulique. Les joints d'étanchéité 39 assurent une étanchéité par l'intermédiaire de leurs surfaces frontales 41a - 41d, ainsi que par l'intermédiaire d'au moins une paroi latérale. Dans l'état monté, la pression de travail à l'intérieur des chambres de travail, augmente la précontrainte statique des joints d'étanchéité 39, et contribue à une étanchéité dynamique. Le couvercle 15 est pourvu d'un premier raccord de branchement hydraulique 45 et d'un second raccord de branchement hydraulique 47, qui sont agencés parallèlement à l'axe principal du moteur oscillant 7. Chacun des deux raccords de branchement hydraulique 45, 47 est relié directement à une autre chambre de travail a, 35b. En outre, par l'intermédiaire d'un système de communication, une liaison est établie entre les chambres de travail 35a, 35b de même indice, les chambres de travail 35a du premier raccord de branchement hydraulique 45, reliées entre-elles, alternant avec les chambres de travail 35b du second raccord de branchement hydraulique 47. Les figures 2a-b montrent une section transversale du moteur oscillant 7, dans la zone des ailettes 21 et des nervures 11. A l'intérieur des ailettes 29 et des nervures 11, les joints d'étanchéité 39 sont logés à l'intérieur de rainures 42. Sur la figure 2a, l'arbre de moteur 21 se trouve dans la position initiale, à l'intérieur de la plage d'oscillation angulaire normale a. La plage d'oscillation angulaire a est déterminée par la puissance de refoulement par rapport au stabilisateur. Dans cette plage d'oscillation angulaire, les joints d'étanchéité 39 subissent une précontrainte par la rainure 42 et la surface de paroi intérieure 31 ou la surface périphérique extérieure 33. En-dehors de la plage d'oscillation angulaire a, des évidements 31', 33' sont usinés dans la surface de paroi intérieure 31 et dans la surface périphérique extérieure 33. Les évidements sont formés par une surface de base 31a, 33a, qui se raccorde à la surface de paroi intérieure 31 ou à la surface périphérique extérieure 33, par l'intermédiaire d'une surface de transition 31b, 33b. La configuration géométrique de la surface de base peut être relativement quelconque, tant que le joint d'étanchéité 39 reste libre de précontrainte à l'intérieur de l'évidement 31', 33'. Les surfaces de transition 31b, 33b permettent de garantir que la précontrainte augmente de manière continue jusqu'à la valeur prédéterminée, en excluant ainsi toute détérioration du joint d'étanchéité 39. Sur la figure 2b, l'arbre de moteur 21 a été représenté à l'intérieur du cylindre 9, après avoir été tourné dans la position de montage ou de démontage. Les nervures 11 et les ailettes 29 viennent s'appuyer les unes contre les autres, dans au moins l'un des sens de rotation relatif. Cette position peut être réglée aisément dans une machine automatique de fabrication. Les joints d'étanchéité 39 se situent chacun dans la zone d'un évidement 31', 33', et ne subissent pas de précontrainte. Ils peuvent être aisément montés ou démontés. Pour le montage, le cylindre 9 est pourvu d'un couvercle 13. Ensuite, s'effectue la mise en place de l'arbre de moteur 21, qui, par l'intermédiaire de ses ailettes 29, est amené en appui contre les nervures 11 du cylindre. Dans cette position, s'effectue le montage des joints d'étanchéité 39. Le moteur oscillant est ensuite fermé à l'aide du second couvercle 15. Pour finir, l'arbre de moteur 21 est tourné jusque dans la plage d'oscillation normale a. REVENDICATIONS. 1. Moteur oscillant hydraulique, comprenant un cylindre et un arbre de moteur ainsi que des couvercles d'extrémité, qui délimitent une enceinte de travail, un certain nombre de nervures sur la surface de paroi intérieure du cylindre et le même nombre d'ailettes sur la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur, qui divisent l'enceinte de travail en chambres de travail alimentées de manière alternée en fluide hydraulique, et des joints d'étanchéité à l'intérieur de rainures dans les nervures et les ailettes, qui sont serrés entre la surface de paroi intérieure du cylindre ou la surface périphérique extérieure de l'arbre de moteur et le fond de rainure correspondant, et qui isolent les unes des autres les chambres de travail, sur le plan hydraulique, caractérisé en ce que la surface périphérique extérieure (33) de l'arbre de moteur (21) et la surface de paroi intérieure (31) du cylindre (9) sont d'une configuration telle, que dans au moins une position de montage de l'arbre de moteur (21), la précontrainte des joints d'étanchéité (39) soit supprimée. 2. Moteur oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la position de montage se situe au moins dans une plage angulaire de rotation, qui se trouve en-dehors de la plage d'oscillation angulaire de travail (a) habituelle. 3. Moteur oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on atteint la position de montage, lorsque les nervures (11) du cylindre (9) et les ailettes (29) de l'arbre de moteur (21) viennent s'appuyer les unes sur les autres. 4. Moteur oscillant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface périphérique extérieure (33) de l'arbre de moteur (21) et la surface de paroi intérieure (31) du cylindre (9) présentent, dans la zone de la position de montage du moteur oscillant (7), au moins un évidement radial (31', 33') par joint d'étanchéité (39), de sorte que la distance radiale entre le fond de rainure et la surface périphérique extérieure (33) de l'arbre de moteur (21) ou la surface de paroi intérieure (31) du cylindre (9), est égale ou supérieure à la hauteur du joint d'étanchéité (39). 5. Moteur oscillant selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'évidement (31', 33') est composé d'une surface de base (31a, 33a), qui se raccorde, par l'intermédiaire d'une surface de transition (31b, 33b), à la partie de la surface de paroi intérieure (31) ou de la surface périphérique extérieure (33) de l'arbre de moteur (21), qui représente la plage de travail (a) normale du moteur oscillant (7). 6. Procédé de montage d'un moteur oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que - l'on équipe le cylindre (9) d'un couvercle (13), l'on insère l'arbre de moteur (21) dans le cylindre (9), - l'on fait tourner l'arbre de moteur (21) jusque dans une position de montage pour les joints d'étanchéité (39), - l'on insère par coulissement les joints d'étanchéité (39) dans les rainures (42) des ailettes (29) et des nervures (11), - l'on ferme le moteur oscillant (7) à l'aide de l'autre couvercle (15), et - l'on fait tourner l'arbre de moteur (21) jusque dans la plage de travail (a) normale.