Brevet FR2796011A1 — publié le 20010112

La présente invention concerne un entraînement hydrostatique de véhicule comprenant un moteur hydrostatique et au moins un axe entraîné par celui-ci. On connaît un tel entraînement de véhicule selon le document DE 42 06 085 Al. Cet entraînement comprend un mo- teur à pistons axiaux à capacité constante ne comportant pas d'arbre moteur propre; en sortie, il est relié à une trans- mission planétaire coaxiale à l'axe du moteur et entraîne cette transmission planétaire. L'arbre de sortie de la trans- mission planétaire traverse le centre du moteur à pistons axiaux. La transmission planétaire peut être commutée. La présente invention a pour but de développer un entraînement de véhicule, hydrostatique du type défini ci- dessus, pour le rendre plus compact et l'améliorer, permettre une construction simple et de travailler à une vitesse éle- vee. A cet effet, l'invention concerne un entraînement hydrostatique de véhicule, caractérisé en ce qu'un second mo- teur est relié au moteur en étant couplé de manière synchrone en rotation, les moteurs étant coaxiaux et au moins l'un des moteurs est de cylindrée réglable. Cela permet une variation continue du rapport de transmission (conversion) du côté moteur de l'entraînement hydrostatique de véhicule sans interruption de la transmis- sion de la force de traction. On supprime la transmission mé- canique à commutation, utilisée jusqu'à présent pour étendre la plage de vitesses. Dans la plage des faibles vitesses d'un véhicule équipé d'un tel entraînement hydrostatique selon l'invention, les deux moteurs ont tout d'abord un réglage à course de cylindre maximale (capacité de réception). Les va- riations de vitesse se font au début, du côté primaire, c'est-à-dire que pour augmenter la vitesse, on augmente le débit d'une pompe réglable alimentant les moteurs. L'entraî- nement de déplacement permet par ce réglage d'offrir un cou- ple moteur aussi grand possible. Pour un même débit de li- quide sous pression, pour augmenter la vitesse, on réduit alors le volume débité par le moteur réglable. Le liquide hy- draulique libéré est alors disponible pour l'autre moteur, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation de sortie et ainsi la vitesse du véhicule, comme souhaité. Selon un développement avantageux de l'invention, les moteurs sont des moteurs à pistons axiaux, hydrostati- ques, à glace inclinée et installés de manière symétrique l'un rapport à l'autre (montage dos à dos). Dans la mesure o les deux moteurs à pistons axiaux ont un même plateau de réception de commande et de plus une alimentation et une évacuation communes de liquide hydraulique, on simplifie la construction de l'entraînement hydrostatique de véhicule selon l'invention et minimise l'encombrement. La plage de conversion de l'entraînement hydro- statique de véhicule selon l'invention peut être augmentée selon un développement de l'invention en ce que les deux mo- teurs à pistons axiaux ont une cylindrée réglable. Cela per- met d'atteindre une vitesse finale plus élevée. Selon un autre développement de l'invention, au moins l'un des moteurs est réversible, ce qui permet d'augmenter encore plus la vitesse. A l'état inversé, avec conservation du sens de rotation du premier moteur, on in- verse le sens de circulation du liquide hydraulique dans le second moteur inversé. Le premier moteur peut ainsi recevoir du liquide hydraulique sous pression, supplémentaire, c'est- à-dire que le second moteur réglable fonctionne à l'état in- versé comme pompe entraînée par le premier moteur dont le " débit " augmente encore plus le régime de sortie. Il en ré- sulte que ce mode de fonctionnement élargit la plage de con- version, c'est-à-dire la plage des vitesses de rotation de l'entraînement hydrostatique de véhicule selon l'invention. Selon un développement avantageux de l'invention, les deux moteurs sont fixés par brides sur le même axe. Un tel entraînement de véhicule peut par exemple s'utiliser comme moyen d'entraînement mono-essieu. Dans la mesure o pour les deux moteurs reliés, il est prévu chaque fois des deux côtés un arbre de sortie, on peut en plus de l'axe évoqué cidessus, brancher un second utilisateur sur la conduite hydraulique. Selon un développe- ment de l'invention, cela peut par exemple être un second axe entraîné. Les moteurs sont alors installés entre deux axes entraînés et chaque moteur est couplé à l'un des axes (en- traînement avec toutes les roues motrices). De façon avantageuse, entre au moins un axe en- traîné et un moteur, on a un arbre de transmission notamment un arbre à cardans. Si les deux moteurs ne sont pas montés sur le même axe, la liaison vers les deux essieux est réali- sée chaque fois par un arbre de transmission. Ainsi, les deux moteurs sont intégrés dans la ligne de transmission articu- lée. Il s'est avéré en outre comme intéressant que les deux moteurs possèdent chacun son arbre moteur propre et que ces deux arbres soient couplés de manière synchrone en rota- tion, l'un sur l'autre par un manchon d'embrayage prévu coaxialement entre les moteurs. Cela permet d'utiliser des moteurs de même construction et très largement standardisés. D'une manière particulièrement avantageuse, l'entraînement de véhicule s'utilise pour une machine notamment une machine de travaux publics. Pour de telles machines, en fonctionnement, c'est-à-dire sur le terrain, à faible vitesse, il faut un couple moteur plus élevé et d'autre part de telles machines doivent arriver aussi rapidement que possible vers l'empla- cement d'utilisation suivant, ce qui nécessite une vitesse aussi élevée que possible sur le chemin. L'entraînement de roulement selon l'invention peut également s'utiliser sur les champs, les forêts et les véhicules communaux, ayant un ou plusieurs axes entraînés. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation re- présentés schématiquement dans les dessins annexés, dans les- quels: - la figure 1 montre un entraînement hydrostatique de véhi- cule selon l'invention à deux axes entraînés et une dispo- sition centrale des moteurs, - la figure 2 montre un entraînement hydrostatique de véhi- cule selon l'invention à deux axes entraînés, les deux mo- teurs étant reliés à l'un des axes, - la figure 3 montre un entraînement hydrostatique de véhi- cule selon l'invention avec un axe entraîné et des moteurs bridés sur cet axe. Les figures 1 et 2 montrent chacun un entraîne- ment hydrostatique selon l'invention de véhicule toutes roues motrices. Deux moteurs 1, 2 en forme de moteurs à pistons axiaux à glace inclinée, sont reliés et couplés de manière synchrone en rotation. La liaison est telle que les moteurs 1, 2 soient coaxiaux et bridés l'un sur l'autre de manière symétrique par rapport à un plan selon une disposition dite dos-àdos. Les deux moteurs 1, 2 ont un plateau de réception de commande 3, commun ainsi qu'une alimentation et une éva- cuation communes de liquide hydraulique. La liaison synchrone en rotation des moteurs 1 et 2 se fait à l'aide d'un manchon d'embrayage 4 reliant les deux arbres moteurs la, 2a. Les moteurs 1, 2 reliés l'un à l'autre sont munis des deux côtés chaque fois d'un arbre de sortie 5, 6. Dans le mode de réalisation de la figure 1, l'arbre de sortie 5 est relié à un arbre de transmission 7 en forme d'arbre à cardans et l'arbre de sortie 6 est également relié à un arbre de transmission 8 en forme d'arbre à cardans. L'arbre de trans- mission 7 est raccordé à un axe 9 alors que l'arbre de trans- mission 8 est relié à un axe 10. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les moteurs 1, 2 reliés l'un à l'autre, sont bridés sur l'axe en- traîné 10. Pour entraîner l'axe 9, il est prévu un axe de transmission 7 (prolongé). Globalement pour cet entraînement à toutes les roues, il suffit d'un seul arbre de transmis- sion. Dans le mode de réalisation de la figure 3, seul l'axe 10 est entraîné et les deux moteurs 1, 2, reliés l'un à l'autre, sont bridés sur l'axe 10. Un tel entraînement de vé- hicule est un entraînement mono-axe. Il est également possi- ble dans ce cas, de raccorder à l'autre extrémité axiale des deux moteurs 1, 2, reliés, un utilisateur et de recevoir ain- si la puissance. Pour les modes de réalisation représentés aux fi- gures 1, 2, 3, au moins l'un des moteurs 1, 2 est de cylin- drée réglable. Cela permet de varier en continu le rapport de transmission de l'entraînement hydrostatique de véhicule. Dans la plage des faibles vitesses d'un véhicule équipé de l'entraînement hydrostatique selon l'invention, les deux mo- teurs 1, 2 ont un réglage à cylindrée maximale (capacité res- pectrice). Le moyen d'entraînement du véhicule présente pour ce réglage, son couple moteur le plus grand possible. Pour une même quantité de liquide hydraulique sous pression appliquée à l'entrée, pour augmenter la vi- tesse, on réduit la cylindrée du moteur réglable. Le liquide hydraulique libéré est alors disponible sur l'autre moteur, ce qui permet d'augmenter la vitesse de rotation. Dans la mesure o la cylindrée des deux moteurs 1, 2 est réglable, on peut augmenter encore plus la plage de variations de l'entraînement hydrostatique selon l'invention et d'arriver ainsi à une vitesse finale plus élevée. De plus, l'un des moteurs peut être inversé pour augmenter la vitesse. A l'état inversé, pour un même sens de rotation du premier moteur, le sens de circulation du liquide hydraulique sous pression dans le second moteur (moteur in- versé) est inversé. De cette manière, le premier moteur peut recevoir du liquide hydraulique supplémentaire, c'est-à-dire que le second moteur réglable coopère à l'état inversé, comme une pompe entraînée par le premier moteur et dont le débit augmente d'autant la vitesse de rotation de sortie. En consé- quence, dans ce mode de fonctionnement, on augmente la plage de conversion, c'est-à-dire la plage des vitesses de rotation du moyen d'entraînement hydrostatique selon l'invention. R E V E N D I C A T IONS ) Entraînement hydrostatique de véhicule comprenant un mo- teur hydrostatique et au moins un axe entraîné par celui-ci, caractérisé en ce qu' - un second moteur (2) est relié au moteur (1), en étant couplé de manière synchrone en rotation, - les moteurs (1, 2) étant coaxiaux et au moins l'un des mo- teurs (1, 2) est de cylindrée réglable. 2 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que les moteurs (1, 2) sont réalisés comme des moteurs à pistons axiaux, hydrostatiques, à glace inclinée et les deux moteurs sont disposés de manière symétrique, (" montage dos à dos "). 3 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les deux moteurs à pistons axiaux ont un plateau de réception de commande (3), commun. 4 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce que les deux moteurs à pistons axiaux ont une alimentation et une évacuation communes en liquide sous pression. ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moteurs (1, 2) sont de cylindrée réglable. 6 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu' au moins l'un des moteurs (1, 2) est réversible. 7 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux moteurs (1, 2) sont bridés sur l'axe (10). 8 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux moteurs (1, 2), reliés l'un à l'autre, ont de chaque côté, un arbre de sortie (5, 6). 9 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon la revendi- cation 8, caractérisé en ce que les moteurs (1, 2) sont montés entre deux axes entraînés (9, ) et chacun des moteurs (1, 2) est couplé à l'un des axes (9, 10). ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce qu' entre au moins un axe entraîné (9, 10) et un moteur (1, 2), on a un arbre de transmission (7, 8), notamment un arbre à cardans. 11 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les deux moteurs (1, 2) ont chacun un arbre moteur propre (la, 2a) et les deux arbres moteurs (la, 2a) sont couplés de manière synchrone en rotation à l'aide d'un manchon d'embrayage (4) installé axialement entre les deux moteurs (1, 2). 12 ) Entraînement hydrostatique de véhicule selon l'une quel- conque des revendications 1 à 11, caractérisé par son application à une machine notamment une machine de tra- vaux de construction.