Brevet FR2872880A1 — publié le 20060113

La présente invention a pour objet des perfectionnements aux moteurs hydrauliques à pistons axiaux et plus particulièrement à pistons axiaux animés d'un mouvement alternatif par l'intermédiaire d'un plateau biais. Il est connu de réaliser des moteurs hydrauliques de ce genre dans lequel le plateau biais est fixe en rotation, les pistons étant disposés dans un barillet tournant. Dans les moteurs de ce genre le barillet est solidaire de l'arbre moteur entraînant les éléments mécaniques qu'il doit entraîner. Cela présente l'inconvénient qu'une telle transmission est peu compacte. Un premier objet de la présente invention est de réaliser une transmission très compacte. Un deuxième objet de l'invention est de permettre d'atteler, toujours avec une transmission très compacte un ou plusieurs moteurs audit arbre d'entraînement. Le moteur hydraulique selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'il comporte un arbre moteur entraîné par transmission mécanique directe par un ou plusieurs moteurs hydrauliques disposés tout autour dudit arbre. De préférence l'arbre moteur comporte une couronne d'entrée sur laquelle engrènent les dents du (ou des) barillets à l'intérieur desquels sont disposés les pistons axiaux prenant appui sur un plateau biais. A titre d'exemple et pour faciliter la compréhension de l'invention on a représenté aux dessins annexés: Fig 1: une vue en coupe longitudinale d'un premier exemple de réalisation de l'invention; Fig 2: une vue en coupe transversale selon CC de la figure 1 Fig 3:une vue en coupe longitudinale illustrant une variante de réalisation du dispositif de la figure 1 Fig 4: une vue en coupe transversale selon CC de la figure 3 Fig 5:une vue en perspective de la variante des figures 3 et 4 Fig 6: une vue selon F de la figure 7. Fig 7: une vue à échelle agrandie du distributeur du dispositif selon l'invention. En se reportant aux figures 1 et 2 on voit que l'arbre moteur 1 est rendu solidaire d'une couronne dentée 2 par une clavette 3. Sur cette couronne d'entrée 2 engrènent les dents 4 d'un barillet 5 dans la masse duquel sont ménagés les alésages 6 des pistons 7 du moteur hydraulique. De manière connue en soi les pistons 7 sont des pistons creux à tête sphérique 8, chaque tête sphérique 8 reposant contre un plateau biais 9 par l'intermédiaire d'un patin 10. Le barillet 5 est solidaire d'un arbre 11, porté par deux roulements 12 et 13, 5 cet arbre étant parallèle à l'axe de l'arbre 1. Toutes ces pièces sont placées dans un carter 14 dans la masse duquel sont ménagées une conduite d'arrivée 15 de liquide hydraulique sous pression et une conduite 16 de sortie dudit liquide. La conduite 15 aboutit à un distributeur 17, qui sera décrit de façon plus 10 détaillée ci-après; ce distributeur 17 assurant l'alimentation séquentielle en liquide sous pression des alésages 6. Les efforts exercés l'un après l'autre par les pistons 7 (qui sont au nombre de sept dans l'exemple représenté) contre la face oblique du plateau biais 9, qui est fixe, ont pour effet de faire tourner le barillet 5 lequel entraîne en rotation l'arbre 1. Cette disposition évite de mettre bout à bout le moteur hydraulique, constitué par les pistons 7, le plateau biais 9 et le barillet 5, et l'arbre 1, et permet donc d'avoir un ensemble très compact ce qui est très avantageux. De plus on voit que l'on peut disposer une pluralité de barillets tels que 5, donc de moteurs hydrauliques, autour de la couronne 2; de sorte que l'on peut déterminer à volonté l'importance du couple d'entraînement qui sera appliqué à l'arbre 1. Sur la figure 1 on voit que les têtes sphériques 8 des pistons 7 sont maintenues en position dans leurs patins 10 par une plaque 18. Dans ce but la face avant 19 du barillet 5 est conique, l'angle de conicité de ce cône étant égal à l'angle de la face avant du plateau biais de sorte que, au fur et à mesure de la rotation du barillet une portion de ladite plaque 18 soit pincée entre le barillet 5 et l'une après l'autre des têtes sphériques 8. Il en résulte que la plaque 18 demeure toujours parallèle à la face avant du plateau biais. Cette disposition permet de supprimer tous les ressorts de rappel des pistons 7, qui sont habituellement mis en oeuvre. Ceci permet de réaliser un moteur hydraulique sans efforts parasites tout en étant très fiable d'emploi puisque les patins 10, logés entre le plateau biais 9 et les têtes 8 des pistons 7 ne peuvent pas s'échapper. Les figures 3, 4 et 5 montrent une variante de réalisation qui illustre bien l'avantage remarquable de la présente invention. Sur ces figures les mêmes éléments portent les mêmes références, mais ces références n'ont pas été toutes reportées sur la figure 3 dans un souci de clarté. Sur ces figures ont voit que la conception particulière de la transmission entre le moteur hydraulique et l'arbre 1 permet de disposer plusieurs moteurs hydrauliques autour de l'arbre 1, chaque barillet 5 d'un moteur hydraulique venant engrener directement sur la couronne 2 de l'arbre 1. Aux figures 3 et 4 on a disposé quatre moteurs, mais il est bien évident que cela n'est pas limitatif: on peut en disposer deux, trois et même plus de quatre en fonction des dimensions respectives des barillets 5 et de la couronne 2. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse parce que l'on peut ainsi déterminer à volonté le couple transmis à l'arbre 1 tout en ayant un dispositif extrêmement compact comme l'illustre la figure 5. La figure 6 représente, à l'échelle agrandie et en coupe le distributeur 17. Ce distributeur comporte une queue 20, qui est soumise à la haute pression d'alimentation arrivant par la canalisation 15. A l'intérieure de cette queue 20 est disposée une canalisation centrale 21 qui communique avec une canalisation 22 qui débouche dans une lunule 23, qui est un arc de cercle centré sur l'axe du barillet tournant 5 et est creusé dans la face inférieure 24 du distributeur 17. Dans le distributeur 17 sont également ménagés deux orifices 25 de retour au réservoir, communiquant avec la canalisation 6, ces orifices 25 débouchant dans une chambre 26, creusée dans la face inférieure 24 du distributeur 17. Le distributeur 17 doit être équilibré hydrostatiquement et, comme il en résulte un léger débit de fuite de la lunule 23 (à haute pression) et la chambre 26 (à basse pression), la forme et la surface de la face plane 24, appliquée contre la face arrière du barillet 5 ainsi que celles de la lunule 23 et de la chambre 26 doivent être déterminées par calcul pour obtenir à la fois l'équilibrage hydrostatique du distributeur 17 et l'absence de couple parasite. Ce calcul étant purement mathématique n'est pas exposé. REVENDICATIONS 1- Dispositif hydraulique d'entraînement d'un récepteur tournant tel qu'un arbre (1) comportant au moins un moteur hydraulique à pistons axiaux (7) prenant appui contre un plateau biais (9) fixe, au moyen de patins (10), lesdits pistons (7) étant disposés dans un barillet tournant (5) caractérisé par le fait que ledit arbre moteur (1) est entraîné au moyen d'une transmission mécanique directe par le, ou les, barillets tournants (5) de un ou plusieurs moteurs hydrauliques. 2- Dispositif hydraulique selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'arbre moteur (1) porte une couronne dentée (2), dont il est solidaire, et sur les dents de laquelle engrènent des dents (4) ménagés à la périphérie de un ou plusieurs moteurs hydrauliques disposés autour de l'arbre (1), le ou les axes desdits barillets (5) étant parallèles à l'axe de l'arbre (1). 3- Dispositif hydraulique selon la revendication 2 en ce qu'il comporte quatre moteurs hydrauliques à barillet (5) disposés autour de l'arbre (1). 4 Dispositif hydraulique selon la revendication 2 dans lequel les pistons (7) comportent chacun une tête sphérique (8) prenant appui contre la face oblique du plateau biais (9), caractérisé en ce que la face avant (19) du barillet (5) est une surface conique ayant la même oblicité que la face du plateau (9), une plaque de retenue (18) des têtes de pistons (8) reposant contre la face avant (19) du barillet (5) ; de telle sorte que les patins (10) au moyen desquels les pistons (7) prennent appui contre le plateau biais (9) se trouvent entre le plateau biais et les têtes (8) des pistons et ne peuvent s'échapper, lesdites têtes sphériques (8) étant maintenues en permanence dans leurs patins (10) par ladite plaque (18). 5- Dispositif hydraulique selon les revendications 1 à 4 dans lequel chaque 25 barillet (5) est alimenté par un distributeur (17) équilibré hydrostatiquement et sans couple parasite. 6- Dispositif hydraulique selon la revendication 5 dans lequel le distributeur hydraulique (17) comporte une queue (20) recevant la haute pression d'alimentation et comportant une face inférieure (24) appliquée contre la face arrière du barillet (5) ladite face inférieure comportant une lunule en arc de cercle (23), et une chambre (26), toutes deux creusées dans la face (24), la lunule (23) communiquant avec une canalisation (21) d'arrivée de liquide sous pression et la chambre (26) avec un ou plusieurs orifices de retour au réservoir; la forme et la surface de la face (24) appliquée contre la face arrière du barillet (5) ainsi que celles de la lunule (23) et de la chambre (26) étant déterminées par calcul pour que le distributeur (17) soit équilibré hydrostatiquement et ne soit pas soumis à un couple parasite.