Brevet FR2738531A1 — publié le 19970314

L'invention se rapporte à un moteur tournant pour un stabilisateur en plusieurs pièces sur un axe de véhicule, comportant un cylindre qui est fermé du côté extrémité par un couvercle et qui forme un espace de travail, et des nervures s'étendant axialement sur le diamètre intérieur du cylindre et un arbre de moteur comportant des ailes qui possèdent la même extension axiale que les nervures du cylindre, dans lequel les ailes de l'arbre de moteur et les nervures du cylindre subdivisent l'espace de travail en chambres de travail, comportant au moins des premiers et des seconds raccords hydrauliques pour au moins deux chambres de travail séparées, et le cas échéant un système de connexion entre les chambres de travail qui relie hydrauliquement au moins par paires les chambres de travail, et dans lequel l'agencement des chambres de travail connectées est réalisé de telle sorte que les chambres de travail appartenant au premier raccord hydraulique alternent avec celles qui sont connectées au second raccord hydraulique. On connaît déjà un moteur tournant pour un stabilisateur en plusieurs pièces sur un axe de véhicule (par exemple du document DE 41 36 262.4). Grâce à un tel agencement de stabilisateur dans un véhicule automobile, on peut compenser au moins partiellement les mouvements de roulis qui apparaissent lors de la conduite dans des virages. A cet état de fonctionnement, le moteur tournant est piloté depuis l'extérieur, de telle sorte que des forces de compensation se libèrent qui s'opposent au mouvement de roulis du véhicule automobile par torsion des bras de stabilisateur qui sont reliés en articulation à la suspension des roues. Par contre, lors d'une conduite en ligne droite, les bras de stabilisateur sont en rotation libre l'un par rapport à l'autre. Les mouvements des roues d'un axe sont alors découplés. Pour augmenter le confort, on utilise de plus en plus des ressorts souples présentant des courses importantes dans la suspension des roues, ce pourquoi de grands angles de torsion des bras de stabilisateur peuvent apparaître. En règle générale, le bras de stabilisateur est serré entre la roue en suspension et le moteur tournant, par le fait qu'au moins une chambre de travail est sous une pression de travail qui exerce, via des ailes au niveau de l'arbre du moteur tournant, un couple de rotation qui s'oppose à la torsion résultant de la force de contact au sol des roues multipliée par le bras de levier de l'extrémité coudée du stabilisateur. Dans ce cas, il s'effectue une régulation puisque les couples de rotation apparaissant prennent sensiblement un état d'équilibre. Dans certaines situations de la suspension, par exemple lors d'une conduite en virage avec superposition d'un débattement soudain de la roue, cet équilibre est brusquement perturbé, suite à quoi des angles de rotation importants du moteur tournant peuvent apparaître. En raison de ces angles de rotation importants, à cause d'une forte sollicitation des ailes et des nervures, celles-ci peuvent se rompre. On pourrait réfléchir à la question de savoir s'il est possible de maîtriser cet état par une régulation plus complète de la sortie du fluide hydraulique hors du moteur tournant. Par contre, le travail de calcul à attendre, et en particulier le système de captage devraient être considérables. De plus, sous des angles de rotation importants, il peut se produire un glissement des joints, lorsque les nervures parviennent dans la zone des creux de montage connus du document DE-P 43 37 768. Le glissement du joint a pour conséquence que celui est détruit. À cause de ces charges, il en résulte une capacité de fonctionnement raccourcie du moteur tournant. L'objectif sous-jacent à la présente invention est d'augmenter la durée de vie du moteur tournant par une construction simple. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par le fait que le moteur tournant est pourvu d'un dispositif amortisseur, de telle sorte qu'un angle de rotation maximum entre le cylindre et l'arbre de moteur peut être obtenu uniquement dans un mode de déplacement amorti. Ce moteur tournant est équipé d'un dispositif amortisseur qui réduit la vitesse relative du cylindre par rapport à l'arbre de moteur, lors de la rotation du cylindre par rapport à l'arbre de moteur, avant d'atteindre l'angle de rotation maximum. Dans ce cas, il suffit de restreindre l'opération d'amortissement à un petit angle dans l'espace, et cet amortissement est particulièrement simple à atteindre par au moins un composant élastiquement déformable. De préférence, ce composant est agencé de telle sorte que l'effet d'amortissement devient efficace peu avant d'atteindre l'angle de rotation maximum. Grâce au choix d'une constante élastique élevée, on peut limiter l'effet d'amortissement à un petit angle dans l'espace. Afin de pouvoir maintenir le mode de construction compact du moteur tournant, il est avantageux d'agencer ce dispositif amortisseur dans les chambres de travail, et on devrait alors fixer les composants élastiquement déformables de ce dispositif amortisseur, pour qu'ils ne glissent pas dans le fluide hydraulique des chambres de travail, ce qui aurait pour conséquence une usure prématurée. Avantageusement, les composants élastiques sont agencés de telle sorte qu'ils sont stationnaires soit par rapport aux ailes, soit par rapport aux nervures, par exemple par collage ou par vulcanisation. On peut réaliser la fixation des composants élastiques également par une liaison en coopération de formes, qui s'effectue par les surfaces latérales des ailes, par les surfaces latérales des nervures ou également par des couvercles, ces couvercles devant être montés de façon orientée en position. Pour le montage orienté en position des couvercles, ainsi que pour la liaison en coopération de formes, on utilise avantageusement des liaisons à tiges. La taille des composants élastiquement déformables doit être préférablement choisie de telle sorte que l'angle parcouru dans l'espace par ceux-ci remplit les creux de montage, grâce à quoi on empêche simultanément la pénétration postérieure des ailes dans les creux de montage. Ainsi, les joints une fois montés sont, après leur montage, constamment sous précontrainte et protégés ainsi à l'encontre d'un glissement. Il s'est avéré comme avantageux d'agencer les composants élastiquement déformables dans les chambres de travail qui ne disposent d'aucun raccord hydraulique. Lorsque le raccord hydraulique est à son tour agencé dans la région des creux de montage, on assure, grâce à cet agencement des composants élastiquement déformables, que les raccords hydrauliques soient constamment ouverts et qu'ils ne puissent pas être recouverts par les ailes de l'arbre de moteur. Cependant, on peut imaginer également d'autres dispositifs amortisseurs, qui peuvent être agencés tant à l'intérieur qu'à l'extérieur du système hydraulique. En se rapportant à la description des figures qui suit, on expliquera plus en détail l'invention avec ses avantages essentiels. Les figures montrent: fig. 1 un moteur tournant en coupe longitudinale; fig. 2 une coupe transversale du moteur tournant le long de la ligne C-C à la fig. 1, dans laquelle le moteur tournant se trouve dans la position de départ, c'est-à-dire que la même pression règne dans toutes les chambres de travail; fig. 3 la même coupe qu'à la fig. 2, mais dans laquelle le moteur tournant est à l'état de l'angle de rotation maximum (en butée); fig. 4 une coupe longitudinale à travers le dispositif amortisseur; et fig.5 un agencement de stabilisateur, représenté de manière très simplifiée. Comme application d'un moteur tournant, la fig. 1 montre à titre d'exemple un détail d'un agencement de stabilisateur 1 qui est constitué par un stabilisateur en plusieurs pièces présentant les bras de stabilisateur 3 et 5 seulement suggérés, ainsi que par un moteur tournant 7. Pour simplifier l'illustration, on a renoncé aux extrémités des stabilisateurs qui sont reliées aux supports de roues respectifs. Le moteur tournant 7 est constitué entre autres par un cylindre 9 sur le diamètre intérieur duquel sont agencées des nervures 11 qui s'étendent axialement. Les nervures 11 et le cylindre 9 sont réalisés en une seule pièce. Une chambre de travail est délimitée aux deux faces frontales du cylindre 9 par un couvercle 13 et par un couvercle 15. La détermination de la position des couvercles 13 et 15 à l'intérieur du cylindre 9 s'effectue par les surfaces frontales 17 du cylindre 9 et par les surfaces frontales des nervures 11. Grâce à une liaison soudée 19, les couvercles 13, 15 sont reliés au cylindre. A l'intérieur de la chambre de travail, un arbre de moteur 21 est monté en rotation au moyen de paliers à glissement 25, 27. L'arbre de moteur 21 possède au niveau de son diamètre extérieur un certain nombre d'ailes 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 ailes 29 et la surface enveloppe 33 de l'arbre de moteur 21 forment des chambres de travail 35a, 35b. L'étanchement des chambres de travail 35a, 35b s'effectue d'une part par des bagues d'étanchéité angulaires 37 dans la région de pied des ailes 29 entre les couvercles 13, 15. Les surfaces frontales des ailes 29 et des nervures 11 sont hydrauliquement séparées par les joints 39, de sorte que les chambres de travail 35a, 35b voisines sont séparées sur le plan hydraulique. Les joints 39 assurent l'étanchéité via leur surface frontale 41 ainsi que via au moins une paroi latérale 43a, 43b. A l'état monté, la pression de travail à l'intérieur des chambres de travail renforce la précontrainte statique des joints 39 et assure un étanchement dynamique. Le couvercle 15 est pourvu de deux raccords hydrauliques 45, 47. Chacun des deux raccords hydrauliques 45, 47 est respectivement relié directement à une autre chambre de travail 35a, 35b, comme le montre la fig. 2. De plus, il existe une liaison 36a, 36b via un système de connexion entre les chambres de travail 35a, 35b qui portent le même indice, et les chambres de travail 35a connectées les unes aux autres du premier raccord hydraulique 45 alternent avec les chambres de travail 35b du second raccord hydraulique 47. Les figs. 2 et 3 montent une coupe transversale à travers le moteur tournant dans la région des ailes 29 ou des nervures 11. A l'intérieur des ailes 29 et des nervures 11, les joints 39 sont engagés par des gorges 42. A la fig. 2, l'arbre de moteur 21 se trouve dans la position de départ à l'intérieur de la plage de rotation normale 69. La plage de rotation 69 est déterminée par la puissance de pompage par rapport au stabilisateur. Dans cette plage de rotation, les joints 39 sont mis sous précontrainte par la gorge 42 et par la surface de paroi intérieure 31 ou par la surface enveloppe extérieure 33. A l'extérieur de la plage de rotation 69, les creux de montage 51 sont usinés dans les surfaces de paroi intérieure 31 et dans la surface enveloppe extérieure 33. Lorsque les ailes 29 ou les nervures I 1 se trouvent, selon la fig. 3, dans les creux de montage 51, les joints 39 sont exempts de précontrainte. Le moteur tournant est tourné dans la plage de rotation normale 69. Dans ce cas, la précontrainte augmente en continu à une certaine valeur, grâce à quoi on exclut l'endommagement du joint 39. Ensuite, on monte dans les chambres de travail 35a' et 35b' des amortisseurs déformables et ronds dans ce cas dans la région du creux de montage 51, et leurs diamètres sont si importants que les ailes ne peuvent plus pénétrer dans les creux de montage 51. Grâce à ceci, les raccords hydrauliques 45, 47 ne peuvent pas être déplacés sur la face opposée par les ailes. Grâce à la distance 55 entre les amortisseurs 49 et le rayon extérieur de l'arbre 21, on assure que les liaisons 36a, 36b sont constamment ouvertes pour le passage du liquide hydraulique. La fig. 4 montre un amortisseur 49 en coupe longitudinale. Cette illustration montre clairement le dispositif de fixation 57 de l'amortisseur 49. L'amortisseur 49 est fixé par les dépressions 59, 61 situées dans les couvercles 13, 15, qui sont reliées à ceux-ci via des bosses 63, 65 côté extrémité de l'amortisseur 49. Pour le montage, le cylindre 9 est pourvu d'un couvercle 13. Ensuite, on procède à la mise en place de l'arbre de moteur 21 qui est mené en appui par ses ailes 29 contre les nervures 1 1 du cylindre. Dans cette position, on procède au montage des joints 39. L'arbre de moteur 21 est tourné dans la plage de rotation normale 69. Avant de refermer le moteur tournant 7 par le second couvercle, on met en place les amortisseurs 49. On doit veiller ài ce que les couvercles soient montés de façon orientée en position, ce qui est facile à effectuer au moyen des liaisons à tige. Liste des références 1. stabilisateur 3. bras de stabilisateur 5. bras de stabilisateur 7. moteur tournant 9. cylindre 11. nervure 12. surface latérale de la nervure 13. couvercle 15. couvercle 17. surface frontale du cylindre 19. liaison soudée 21. arbre de moteur 25. palier à glissement 27. palier à glissement 29. aile 30. surface latérale de l'aile 31. surface de paroi intérieure 33. surface de paroi extérieure a, 35b chambres de travail 36a, 36b système de connexion hydraulique 37. bagues d'étanchéité angulaires 39. joints 41. surface frontale du joint 39 43a, 43b paroi latérale dujoint 39 45. raccord hydraulique 47. raccord hydraulique 48. dispositif amortisseur 49. composant élastiquement déformable 51. creux de montage 53. diamètre 55. distance entre amortisseur et rayon extérieur de 33 57. dispositif de fixation 59. dépressions 61. dépressions 63. bosse 65. bosse 67. angle de rotation maximum 69. plage de rotation Revendications 1. Moteur tournant pour un stabilisateur en plusieurs parties sur un axe de véhicule, comportant un cylindre qui est fermé du côté extrémité par un couvercle et qui forme un espace de travail, et des nervures s'étendant axialement sur le diamètre intérieur du cylindre et un arbre de moteur comportant des ailes qui possèdent la même extension axiale que les nervures du cylindre, dans lequel les ailes de l'arbre de moteur et les nervures du cylindre subdivisent l'espace de travail en chambres de travail, comportant au moins des premiers et des seconds raccords hydrauliques pour au moins deux chambres de travail séparées, et le cas échéant un système de connexion entre les chambres de travail, qui relie hydrauliquement au moins par paires les chambres de travail, et dans lequel l'agencement des chambres de travail connectées est réalisé de telle sorte que les chambres de travail appartenant au premier raccord hydraulique alternent avec celles qui sont connectées au second raccord hydraulique, caractérisé en ce que le moteur tournant (7) est pourvu d'un dispositif amortisseur (48), de telle sorte qu'un angle de rotation maximum (67) entre le cylindre (9) et l'arbre de moteur (21) peut être obtenu uniquement dans un mode de déplacement amorti. 2. Moteur tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce que, jusqu'à atteindre l'angle de rotation maximum (67), le dispositif amortisseur est actif uniquement sur une fraction de l'angle de rotation à parcourir à cet effet. 3. Moteur tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur (48) comporte au moins un composant (49) déformable élastiquement. 4. Moteur tournant selon la revendication I. caractérisé en ce que le dispositif amortisseur intervient dans la dernière zone angulaire de la plage de rotation possible (69). 5. Moteur tournant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le composant (49) élastiquement déformable possède une constante élastique élevée. 6. Moteur tournant selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur (48) est agencé dans au moins une chambre de travail (35) du moteur tournant (7). 7. Moteur tournant selon les revendications 1. 3 et 5, caractérisé en ce que les composants (49) élastiquement déformables sont agencés sur les surfaces latérales des nervures (12). 8. Moteur tournant selon les revendications 1. 3 et 5, caractérisé en ce que les composants (49) élastiquement déformables sont agencés sur les surfaces latérales des ailes (30). 9. Moteur tournant (7) selon les revendications I et 3, caractérisé en ce que la position des composants (49) élastiquement déformables est fixée par rapport à l'un au moins des composants adjacents du moteur tournant. 10. Moteur tournant selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il existe une liaison par coopération de formes entre le composant élastiquement déformable (49) et le composant du moteur tournant, qui est stationnaire par rapport à celui-ci. 11. Moteur tournant selon les revendications 1, 3 et 9, caractérisé en ce que le composant élastiquement déformable (49) est fixé par des évidements (59, 61) dans les couvercles (13, 15) du moteur tournant, et en ce que les deux couvercles sont à monter de façon orientée en position. 12. Moteur tournant (7) selon la revendication 1. caractérisé en ce qu'une surface enveloppe extérieure (33) de l'arbre de moteur (21) et une surface de paroi intérieure (31) du cylindre (9) présentent dans la région de la position en montage du moteur tournant (7), au moins un creux de montage (51) pour chaque joint (39). la distance radiale entre le fond de il gorge et la surface enveloppe extérieure (33) de l'arbre de moteur (21) ou la surface de paroi intérieure (31) du cylindre (9) étant égale ou supérieure à la hauteur du joint (39), et en ce que le dispositif amortisseur (48) remplit un angle dans l'espace aussi important qu'une pénétration de l'aile (29) dans l'un des creux de montage (51) lors du fonctionnement du moteur tournant est empêchée. 13. Moteur tournant selon les revendications I et 5, caractérisé en ce que les composants élastiquement déformables sont agencés dans les chambres de travail qui ne disposent d'aucun raccord hydraulique (35a, 35b).