Brevet FR2724437A1 — publié le 19960315

" Groupe d'entraînement hydromécanique " La présente invention concerne un groupe d'en- traînement hydromécanique comprenant un moteur à pistons axiaux, hydrostatique, à construction à glace inclinée et, en aval, une transmission planétaire à un étage dont la roue solaire est reliée à l'axe entraîné du moteur à pis- tons axiaux, axe qui pénètre dans le support de fond de commande du moteur à pistons axiaux, ou est formé sur celui-ci. On connaît déjà un tel groupe d'entraînement d'après le document DE 42 06 101 Al. Dans ce cas, selon un premier exemple de réalisation, on a un engrenage plané- taire commutable entre la surface de commande et les faces frontales du tambour à cylindres du moteur à pistons axiaux à proximité de la surface de commande. Selon un second exemple de réalisation, le premier étage de l'engrenage planétaire à deux étages est disposé dans une cavité axiale, dans une zone intérieure radiale du support de la surface de commande. Cette cavité est du côté opposé à la face frontale du cylindre de commande à proximité de la surface de commande. La présente invention a pour but de réaliser un groupe d'entraînement hydromécanique du type défini ci- dessus, présentant un faible encombrement et étant plus fa- cile à monter. Ce problème est résolu selon l'invention en ce que ce que le support de fond de commande est un support planétaire fixe et les roues planétaires sont logées dans des cavités du support de fond de commande, axialement der- rière la surface de commande, et, axialement entre la sur- face de commande et les cavités se trouve une paroi, le support de fond de commande étant interrompu dans la zone radialement à l'extérieur des cavités et y étant entouré par la roue creuse de la transmission planétaire. Le support du fond de commande a ainsi une dou- ble fonction: en même temps qu'il assure l'alimentation en huile des cylindres actifs du tambour à cylindres du moteur hydrostatique à pistons axiaux, le support du fond de com- mande sert de support aux roues planétaires, c'est-à-dire à la cage de la transmission planétaire. Il en résulte une construction très compacte du groupe d'entraînement hydro- mécanique. Selon un développement avantageux de l'inven- tion, les roues planétaires sont montées sur un embout res- pectif porté aux deux extrémités par un perçage à proximité de la surface de commande et dans un perçage éloigné de la surface de commande dans le support de fond de commande, le perçage éloigné de la surface de commande étant au moins de la taille du diamètre des roues planétaires. Les roues pla- nétaires sont installées, à partir du côté opposé au sup- port de fond de commande, dans des évidements prévus à cet effet, ce qui simplifie le montage du groupe d'entraînement hydromécanique selon l'invention. Le volume disponible est utilisé de manière op- timale lorsque, selon une réalisation intéressante de l'in- vention, la transmission planétaire possède trois roues planétaires (prévues selon la direction axiale sur le côté extérieur du support du fond de commande), et des canaux d'alimentation prévus entre les évidements des roues plané- taires. Les sections de paroi du support du fond de com- mande subsistant entre les évidements servent ainsi, d'une part à la solidité du support de fond de commande et du groupe d'entraînement, et d'autre part à l'alimentation et à la sortie de l'huile du moteur à pistons axiaux. Selon un développement avantageux de l'inven- tion, le moteur à pistons axiaux présente un boîtier relié au support du fond de commande et sur lequel est monté, li- bre en rotation, l'élément entraîné relié à la roue creuse de la transmission planétaire. Il est avantageux, pour la technique de mon- tage, que le boîtier puisse être vissé au support de fond de commande de manière à ce que la liaison puisse être mon- tée ou démontée à travers les perçages éloignés de la sur- face de commande, prévus pour le maintien des embouts des roues planétaires. De façon avantageuse, on prévoit pour le loge- ment de l'élément entraîné, deux paliers à roulements à billes, obliques, ou roulements à galets coniques dans une disposition en O, permettant un soutien solide avec une base large. Le groupe d'entraînement hydromécanique est avantageusement utilisé comme entraînement de roue, le sup- port de fond de commande et le boîtier constituant les sup- ports de moyeux, et l'élément entraîné constituant le moyeu étant réalisé pour être relié à une jante. Il est avantageux de disposer un frein entre le tambour à cylindres et le boîtier. De cette manière, on in- tègre un frein sans modifier la largeur de construction du groupe hydromécanique. Le frein est avantageusement un frein à ressort accumulateur qui présente un piston de frein annulaire ali- menté hydrauliquement, situé entre le tambour à cylindres et la face intérieure du boîtier, pour libérer la précon- trainte du ressort. D'après un mode de réalisation avantageux du groupe hydromécanique selon l'invention, au moins un palier radial à roulement est monté au-dessus du frein entre le boîtier et l'élément entraîné. Ainsi, on peut d'une part utiliser de petits organes de roulement et l'on a d'autre part l'avantage d'une faible largeur de construction. Selon un développement avantageux de l'inven- tion, les cages extérieures du palier à roulement reposent respectivement contre un épaulement de la face intérieure de l'élément entraîné, la cage intérieure du palier à rou- lement à proximité de la surface de commande vient contre un épaulement sur la surface extérieure du boîtier du mo- teur à pistons axiaux et la cage intérieure du palier à roulement, éloignée de la surface de commande, est sollici- tée par un dispositif de serrage, fixé au boîtier, en di- rection du palier à roulement proche de la surface de commande. Selon une autre réalisation avantageuse, les paliers à roulements présentent une cage extérieure commune qui repose contre un épaulement de la face intérieure de l'élément entraîné et est fixée axialement, la cage inté- rieure du palier, proche de la surface de commande, venant contre un épaulement sur la surface extérieure du boîtier du moteur à pistons axiaux et la cage intérieure du palier, éloignée de la surface de commande, étant sollicité par un dispositif de précontrainte, en direction du palier proche de la surface de commande. Dans ce dernier cas, il est particulièrement avantageux que la roue creuse de la transmission planétaire puisse être vissée à l'élément entraîné, et qu'à l'état vissé elle fixe axialement la cage extérieure commune du palier à roulement. De plus, de façon avantageuse, le tambour à cy- lindres est monté sur l'arbre entraîné du moteur à pistons axiaux, l'arbre étant monté dans la zone du boîtier éloi- gnée de la surface de commande et soutenu dans la zone de la surface de commande par les roues planétaires. Selon une variante avantageuse de l'invention, les tambours à cylindres sont disposés sur un embout res- pectif fixé au boîtier ou faisant corps avec le boîtier et reliés solidairement en rotation à un organe de transmis- sion de couple pour être en prise avec l'arbre entraîné. Comme les forces transversales sont transmises aux embouts du boîtier, il suffit de transmettre un couple. L'organe de transmission de couple prévu peut être de dimensions infé- rieures à celles de l'arbre entraîné qui doit résister aux torsions et flexions envisagées pour le groupe d'entraîne- ment hydromécanique. Mais il est également possible de transmettre un couple plus élevé avec les mêmes dimensions extérieures et le même dimensionnement de l'organe de transmission de couple. D'autres avantages et particularités de l'in- vention seront décrits plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés aux figures. Ainsi; - la figure 1 est une vue en coupe d'un groupe d'entraînement hydromécanique selon l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus du groupe d'entraînement hydromécanique selon l'invention en direc- tion du support du fond de commande, - la figure 3 est une coupe d'une variante du groupe d'entraînement hydromécanique selon l'invention. Le groupe hydromécanique représenté aux figures est réalisé comme un entraînement de roue sur lequel se fixe une jante 1. Le groupe d'entraînement présente un mo- teur à pistons axiaux à débit d'aspiration constant, à construction inclinée, avec un boîtier 2 et un support de fond de commande 3 vissé avec celui-ci. Une bride 4 est prévue sur le support de fond de commande 3 pour la fixa- tion à l'essieu d'un véhicule ou à une autre pièce de véhi- cule appropriée. Le support de fond de commande 3 et le boîtier 2 sont ainsi bloqués en rotation. Naturellement, il est également possible d'uti- liser un moteur hydraulique à débit d'aspiration variable, c'est-à- dire à moteur réglable, à la place du moteur hy- draulique à débit d'aspiration constant de l'exemple de réalisation. Dans ce cas, une glace oblique réglable est disposée dans le support. Un tambour à cylindres 5 ayant des alésages de travail 6 concentriques se trouve à l'intérieur du boîtier 2. Le tambour à cylindres 5 repose contre un support de fond de commande constitué par un fond de commande 7 en forme de disque. Le fond de commande 7 est disposé solidai- rement en rotation dans le support de fond de commande 3. Les pistons actifs 8 se déplacent longitudinalement dans les alésages de travail 6; ces pistons prennent appui con- tre une glace oblique 9 disposée dans le boîtier par l'in- termédiaire de patins 10. Le tambour à cylindres 5 est solidaire en rotation d'un arbre entraîné 11 dont l'extré- mité la plus éloignée du fond de commande est maintenue dans le boîtier 2 par un palier à roulement 12 et dont l'autre extrémité, venant s'introduire dans le support de fond de commande 3, est réalisée comme une roue solaire 13 d'une transmission planétaire à un étage en aval du moteur à pistons axiaux dans le sens de transmission des forces. La roue solaire y est soutenue par trois roues planétaires 14. Les roues planétaires 14 se trouvent chacune dans un évidement 3a du support de fond de commande 3 axia- lement derrière le fond de commande. Ainsi, une paroi 15 se trouve entre la surface de commande, respectivement la sur- face du support de fond de commande contre laquelle repose le fond de commande 7 et l'évidement 3a. L'évidement 3a est percé dans la zone radiale extérieure et entouré dans cette zone par la roue creuse 16 de la transmission planétaire. Les roues planétaires 14 se trouvent donc dans la zone des perçages, en prise avec la denture de la roue creuse 16. La roue creuse 16 est fixée solidairement en rotation à un élément entraîné, réalisé sous la forme d'un moyeu (par exemple fretté) auquel est fixée la jante 1 et qui est relié au boîtier 2 par deux roulements à billes 18a et 18b obliques disposés en O. Le support de moyeu est constitué du support de fond de commande 3 et du boîtier 2. Il va de soi qu'à la place de roulements à billes, obliques, on peut également utiliser d'autres pa- liers à roulements comme par exemple des paliers à galets coniques. Les cages extérieures des roulements à billes 18a, 18b reposent chacune sur un épaulement de la face in- térieure de l'élément entraîné 17. La cage intérieure du roulement à billes, oblique, 18b situé à proximité de la surface de commande, repose sur un épaulement de la face extérieure du boîtier 2 du moteur à pistons axiaux, alors que l'anneau intérieur du roulement 18a le plus éloigné de la surface de commande peut être fixé par un écrou de ser- rage 19 fixé au boîtier en direction des roulements proches de la surface de commande. Chaque roue planétaire 14 est disposée sur un embout 20 qui s'appuie dans un perçage 21 de petit diamètre à proximité de la surface de commande, et un perçage 22 de grand diamètre éloigné de la surface de commande dans le support de fond de commande 3. Le diamètre du perçage 22 éloigné de la surface de commande correspond au moins au diamètre extérieur de la roue planétaire 14. Lors du mon- tage du groupe d'entraînement hydromécanique selon l'inven- tion, la roue planétaire 14 avec l'embout 20 est introduite à partir de la droite de la figure 3 dans l'évidement 3a du support de fond de commande 3. On empêche la roue plané- taire 14 de s'échapper à l'aide d'une bague de fixation 23. Une bague d'étanchéité 24 se trouve dans le perçage 22 éloigné de la surface de commande pour éviter une fuite du support de fond de commande 3. Une bague d'étanchéité d'arbre 25 disposée entre une saillie axiale de la roue creuse 16 et l'une des faces intérieures de la bride 4, complète l'étanchéité du groupe hydromécanique. D'autre part, on ne prévoit qu'une très étroite fente dans cette zone du fait de la réalisation appropriée de la bride 4 et de l'élément entraîné 17, de manière à protéger la ba- gue d'étanchéité d'arbre 25 contre les saletés et contre les effets dommageables provenant de l'extérieur. Le groupe hydromécanique selon l'invention, ne présente ainsi qu'un seul moyen d'étanchéité entre le sup- port de fond de commande 3 fixé en rotation, et l'élément entraîné, rotatif. Pour remplacer ce moyen d'étanchéité (bague d'étanchéité d'arbre 25), après avoir enlevé une ba- gue de fixation 26 et un couvercle 27, les écrous 19 sont dévissés et l'élément entraîné 17jest extrait vers la gau- che de la figure, la liaison du support de fond de commande 3 et du boîtier 2 du moteur à pistons axiaux, restant fixée au véhicule et fermée. De l'huile peut sortir uniquement des perçages dans la zone desquels se trouvent les emplace- ments de prise entre les roues planétaires 14 et la roue creuse 16. Un frein réalisé sous la forme d'un frein à la- melles de ressort accumulateur 28 se trouve entre la sur- face extérieure du tambour de cylindre 5 et la surface intérieure du boîtier 2. Les lamelles de ce frein sont en prise, solidaires en rotation, alternativement avec le boî- tier 2 et le tambour de cylindre 5. Les lamelles sont sol- licitées contre la pression du ressort par un piston de frein 29 hydraulique. Le piston de frein 29 est un piston annulaire. Comme le montre la vue d'ensemble de la figure 2, l'arrivée et la sortie du fluide comprimé à partir du moteur se font par les canaux A et B qui ont leur embou- chure dans la surface de commande et sont réalisés sous la forme de raccords SAE dans le support de fond de commande 3. De plus, un canal 30 est prévu pour l'alimentation hy- draulique du frein et un canal 31 sert de branchement pour l'huile de fuite. Ces canaux sont disposés dans les zones du support de fond de commande 3 qui se trouvent entre l'évidement 3a et ainsi entre les perçages 22 éloignés de la surface de commande. Ainsi, on utilise de façon optimale l'espace du support de fond de commande 3. La variante de groupe d'entraînement hydroméca- nique selon l'invention représentée à la figure 3 se diffé- rencie de la variante de la figure 1 surtout du fait que le tambour à cylindres 5 est monté à rotation sur un embout 2a formé sur le boîtier 2. Un organe de transmission de couple de rotation lia qui n'est pas soumis à des forces de flexion du fait du montage particulier du tambour à cylin- dres, est relié solidairement en rotation à l'une de ses extrémités avec le tambour à cylindres 5 et à son autre ex- trémité avec les roues planétaires 14 de la transmission planétaire. Cette construction permet d'avoir un boîtier 2, fermé, en forme de pot. L'élément entraîné est également fermé (à gauche dans la figure). Les roulements à billes obliques disposés directement côte-à-côte se trouvent ra- dialement au-dessus de la zone dans laquelle est installé le frein 28 et présentent une cage extérieure commune 32 qui est poussée contre l'épaulement formé sur l'élément en- traîné 17 par une douille 33. La douille 33 est maintenue par la roue creuse 16, qui dans cet exemple de réalisation n'est pas frettée dans l'élément entraîné, mais vissée à celui-ci. Du fait du vissage du boîtier 2 avec le support 3, on obtient un dispositif dans lequel la liaison se visse ou se dévisse à travers les perçages 22 du support 3, éloi- gnés de la surface de commande et servant à soutenir les embouts 20 des roues planétaires 14. Le diamètre du cercle primitif des vis 34 prévues à cet effet est de ce fait in- férieur à l'enveloppe des perçages 22. Pour changer le joint d'étanchéité d'arbre 25, on démonte au moins l'une des roues planétaires 14 du support de fond de commande 3 après avoir enlevé la bague de fixation 24 et dévissé les vis 34 vissées au support de fond de commande 3, de manière à pouvoir enlever le support de fond de fond de commande 3. Dans ce cas, l'intérieur du boîtier 2 est également acces- sible ce qui permet avantageusement des travaux d'entretien du frein 28. Les roulements à billes obliques restent mon- tés, dans ce cas, de manière à ce que le boîtier 2 se trouve avant comme après à l'intérieur de l'élément entraî- né 17. R E V E N D I C A T I 0 N S 1) Groupe d'entraînement hydromécanique compre- nant un moteur à pistons axiaux, hydrostatique, à construc- tion à glace inclinée et, en aval, une transmission planétaire à un étage dont la roue solaire (13) est reliée à l'axe entraîné (11) du moteur à pistons axiaux, axe qui pénètre dans le support de fond de commande (3) du moteur à pistons axiaux, ou est formé sur celui-ci, caractérisé en ce que le support de fond de commande (3) est un support planétaire fixe et les roues planétaires (14) sont logées dans des cavités (3a) du support de fond de commande (3), axialement derrière la surface de commande, et, axialement entre la surface de commande et les cavités (3a) se trouve une paroi (15), le support de fond de commande (3) étant interrompu dans la zone radialement à l'extérieur des cavi- tés (3a) et y étant entouré par la roue creuse (16) de la transmission planétaire. 2) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les roues plané- taires (14) sont montées sur un embout respectif(20), porté aux deux extrémités dans un perçage à proximité de la sur- face de commande (21) et dans un perçage (22) éloigné de la surface de commande dans le support de fond de commande (3), le perçage (22) éloigné de la surface de commande étant au moins de même taille que le diamètre extérieur des roues planétaires (14). 3) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la transmission planétaire comprend trois roues pla- nétaires (14) dans la direction axiale, du côté extérieur du support de fond commande (3), et des canaux d'alimenta- tion (A, B, 30, 31) sont prévus entre les cavités (3a) pour les roues planétaires (14). 4) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moteur à pistons axiaux comporte un boîtier (2) relié au support de fond de commande (3), boîtier qui porte à rota- tion un élément entraîné (17) relié à la roue creuse (16) de la transmission planétaire. 5) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le boîtier (2) est vissé au support de fond de commande (3) pour que la liaison puisse être montée ou démontée à travers les perça- ges du fond de commande (3), éloignés de la surface de com- mande et servant à recevoir les embouts (20) des roues planétaires (14). 6) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par deux paliers à billes obliques (18a, 18b) ou paliers à galets coniques se- lon une disposition en O, pour le montage de l'élément en- traîné (17). 7) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le support de fond de commande (3) et le boîtier (2) constituent le support de moyeu, et l'élément entraîné (17) constitue le moyeu d'un entraînement de roue, l'élément en- traîné (17) étant réalisé de façon à être relié à une jante de roue (1). 8) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé par un frein (28) entre le tambour à cylindres (5) et le boî- tier (2). 9) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 8, caractérisé en ce que le frein (28) est un frein à ressort à accumulation comportant, pour ouvrir la contrainte de ressort, un piston de frein (29) hydrauli- que annulaire prévu entre le tambour à cylindres (5) et la face intérieure du boîtier (2). ) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé par au moins un palier à roulements (18b) prévu radialement au- dessus du frein (28) entre le boîtier (2) et l'élément en- traîné (17). 11) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les cages exté- rieures des paliers à roulements (18a, 18b) s'appuient res- pectivement contre l'épaulement de la face intérieure de l'élément entraîné (17), la cage intérieure du palier à roulements (18a) proche de la surface de commande s'ap- puyant contre un épaulement de la face extérieure du boî- tier (2) du moteur à pistons axiaux et la cage intérieure du palier à roulements (18b) éloignée de la surface de com- mande étant sollicitée par un dispositif de serrage (19) fixé au boîtier (2), en direction du palier à roulements proche de la surface de commande. 12) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 10, caractérisé en ce que les paliers à roulements (18a, 18b) ont une cage extérieure commune s'ap- pliquant contre un épaulement de la face intérieure de l'élément entraîné (17) et maintenue axialement, la cage intérieure du palier à roulements (18a) proche de la sur- face de commande s'appuyant contre un épaulement de la face extérieure du boîtier (2) du moteur à pistons axiaux et la cage intérieure du palier à roulements (18a) éloignée de la surface de commande étant sollicitée, en direction du pa- lier à roulement (18b) proche de la surface de commande, par un dispositif de serrage (19) fixé au boîtier (2). 13) Groupe d'entraînement hydromécanique selon la revendication 12, caractérisé en ce que la roue creuse (16) de la transmission planétaire se visse à l'élément en- traîné (17) et assure, à l'état vissé, la fixation axiale de la cage extérieure commune des paliers à roulements (18a, 18b). 14) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que le tambour à cylindres (5) s'appuie sur l'axe entraîné (11) du moteur à pistons axiaux qui est monté dans le boîtier (2) dans la partie éloignée de la surface de commande alors que, dans la partie de la surface de commande, ce tambour s'appuie sur les roues planétaires (14). ) Groupe d'entraînement hydromécanique selon l'une des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que le tambour à cylindres (5) est monté sur un embout (2a) relié au boîtier (2) ou faisant corps avec celui-ci et est relié solidairement en rotation à un moyen de transmission de couple (lia) prévu pour être en prise avec les roues plané- taires (14).