Brevet FR3010764A1 — publié le 20150320

DOMAINE DE L'INVENTION Le domaine de l'invention est celui des transmissions hydrostatiques, notamment des structures de carters pour des machines hydrauliques. L'invention trouve une application particulière pour la réalisation d'assistance hydrostatique dans un véhicule. ETAT DE LA TECHNIQUE La réalisation d'une transmission hydrostatique sur un véhicule nécessite l'installation de divers composants parmi lesquels une ou plusieurs machines hydrauliques pouvant fonctionner en tant que pompe ou de moteur, des systèmes de distribution, de gavage, de filtration, et de stockage d'huile. Il résulte de cette multitude de composants un encombrement important, problématique pour la conception du véhicule. En outre, il est nécessaire de relier ces différents composants, ce qui conduit à une multiplication des flexibles hydrauliques et des connexions électriques, pouvant notamment poser des problèmes d'arrachement des flexibles. Afin de limiter l'encombrement lié aux composants ainsi que leurs connexions, il a déjà été proposé de regrouper certaines fonctions en un site commun, comme par exemple la fonction de filtration et de pompage d'huile. L'encombrement reste cependant important, notamment à cause des différents réservoirs d'huile nécessaires au bon fonctionnement des différents composants. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention a pour but de réduire l'encombrement des composants pour la réalisation d'une transmission hydrostatique de véhicule, et de faciliter l'intégration de la transmission hydrostatique au véhicule. A cet égard, l'invention a pour objet un ensemble comprenant : - une machine hydraulique adaptée pour être reliée à un circuit hydraulique, - une pompe de gavage adaptée pour réaliser le gavage dudit circuit hydraulique, - un carter définissant un volume interne, l'ensemble étant caractérisé en ce que : - la machine hydraulique et la pompe de gavage sont toutes deux disposées dans le volume interne du carter, - le volume interne du carter comprend une zone primaire adaptée pour être immergée dans l'huile et pour recevoir la pompe de gavage, et une zone secondaire en communication fluidique avec la zone primaire et adaptée pour recevoir la machine hydraulique. Avantageusement, mais facultativement, l'ensemble selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes : - Le carter comprend un élément de limitation de la propagation de perturbations d'huile depuis la zone secondaire vers la zone primaire. - L'élément de limitation comprend l'un des éléments parmi le groupe suivant : o une paroi disposée entre la zone primaire et la zone secondaire, limitant la section d'une ouverture de communication entre lesdites zones, o un conduit réalisant la communication fluidique entre la zone primaire et la zone secondaire formant une restriction o un muret formant barrage à débordement, o un ensemble de murets formant une chicane entre les zones, ou o une crépine. - La zone primaire est en outre adaptée pour former un réservoir de vidange du circuit hydraulique, et l'ensemble comprend en outre une commande 46) de la vidange du circuit hydraulique. - L'ensemble comprend en outre un dispositif de filtration de l'huile contenue dans le carter. - Le carter comprend un logement principal définissant la zone secondaire du volume interne, et une protubérance adjacente au logement principal, définissant la zone primaire du volume interne. L'invention a également pour objet un véhicule comprenant un châssis et un ensemble selon la présentation qui précède, le carter de l'ensemble étant monté fixe sur le châssis. Avantageusement, mais facultativement, le véhicule selon l'invention peut en outre comprendre au moins l'une des caractéristiques suivantes : - la zone primaire et la zone secondaire sont disposées de sorte que l'huile s'écoule par gravité de la zone secondaire vers la zone primaire. - la capacité de la zone primaire est inférieure à un volume d'huile nominal de fonctionnement du circuit hydraulique, de sorte qu'il existe un surplus d'huile dans la zone secondaire immergeant au moins en partie certaines pièces mobiles de la machine hydraulique. - Le véhicule comprend deux essieux définissant une direction principale du châssis, et la protubérance et le logement principal du carter sont décalés l'un par rapport à l'autre selon ladite direction principale. L'invention a également pour objet un véhicule comprenant un tel ensemble, monté fixe sur son châssis. L'ensemble proposé présente un encombrement diminué grâce à la disposition du réservoir d'huile dans le carter commun à la machine hydraulique et à la pompe de gavage. De plus, le fait que le volume interne du carter comprenne une zone primaire immergée dans l'huile, dans laquelle se trouve la pompe de gavage, et une zone secondaire en communication de fluide avec la zone primaire, permet une synergie entre les fonctions remplies par l'huile. En effet, l'huile contenue dans le carter réalise d'une part la lubrification et l'alimentation de la pompe de gavage sans nécessité de réservoir additionnel externe, et d'autre part, l'excédent se trouvant dans la zone secondaire assure simultanément la lubrification de la machine hydraulique par barbotage. DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 représente schématiquement un circuit hydraulique d'un véhicule comprenant un ensemble conforme à un mode de réalisation de l'invention. - La figure 2 représente un ensemble selon un mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 représente une vue en coupe partielle d'un carter d'un ensemble conforme à un mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE D'AU MOINS UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION En référence à la figure 1, on a représenté un circuit hydraulique d'un véhicule. Le véhicule V est avantageusement, mais non limitativement, un véhicule léger tel qu'une automobile. Le véhicule V comprend un châssis et deux essieux 10, 20, portant chacun deux roues, respectivement 12, 13 et 22, 23. Les deux essieux 10, 20 définissent une direction principale D du châssis du véhicule. Le véhicule comporte en outre un moteur primaire M, typiquement un moteur thermique, un embrayage 2 et une boîte de vitesse 3, liant le moteur à l'un des essieux pour assurer son entrainement. Sur la figure 1, le moteur primaire entraine l'essieu avant 10, dit essieu menant, l'essieu arrière 20 étant dit essieu mené. Le véhicule comprend en outre une assistance hydraulique, avantageusement une transmission hydrostatique de puissance depuis l'essieu menant 10 vers l'essieu mené 20. Le véhicule comprend ainsi une première machine hydraulique 40 montée d'une part au châssis et d'autre part à l'essieu menant 10, et une seconde machine hydraulique 42 montée d'une part sur le châssis de d'autre part à l'essieu mené 20. Les deux machines hydrauliques 40, 42 sont reliées entre elle par des conduits hydrauliques formant un circuit hydraulique 4, et sont adaptées pour fonctionner de manière réversible en tant que pompe ou en tant que moteur 30 hydraulique. Avantageusement, la machine 40 sur l'essieu menant 10 fonctionne en tant que pompe de manière à générer un débit qui alimente la machine hydraulique 42 qui fonctionne alors en tant que moteur. Le circuit hydraulique 4 comprend en outre un circuit de gavage des machines hydrauliques 40, 42, le circuit comprenant une pompe de gavage 44, ainsi qu'un réservoir d'huile R, depuis lequel la pompe de gavage 44 prélève l'huile nécessaire pour assurer le gavage du circuit. Le circuit hydraulique 4 peut encore comprendre une valve de vidange 45 vers le réservoir R, la vidange étant pilotée par une commande 46, par exemple un solénoïde. En référence à la figure 2, on a représenté un ensemble 100 selon un mode de réalisation de l'invention, adapté pour être monté fixe sur un véhicule, par exemple en étant fixé au châssis dudit véhicule, et comprend une machine hydraulique, par exemple l'une des machines hydrauliques 40, 42. Dans la suite de la description, on considère que l'ensemble 100 comprend la machine 42 de l'essieu mené 20. L'ensemble 100 comprend également un carter 5, qui est adapté pour recevoir la machine hydraulique 42, ainsi que la pompe de gavage 44 du circuit. Pour ce faire, le carter 5 comprend un premier élément de carter 50, un deuxième élément de carter 51, rapporté sur ledit élément, pour former un logement principal 52 de la machine hydraulique 42, le premier élément de carter 50 comprenant en outre une protubérance 54 adjacente au logement principal 52, et adaptée pour recevoir la pompe de gavage 44. Un moteur électrique 49 entrainant la pompe de gavage 44 est rapporté sur la protubérance 54. La protubérance 54 comprend un volume interne dit zone primaire 55, contenant la pompe de gavage 44, et le logement principal 52 comprend un volume interne dit zone secondaire 56, contenant la machine hydraulique 42. Les deux zones primaire 55 et secondaire 56 sont en communication fluidique pour former un volume interne du carter, ce volume interne formant un réservoir d'huile R du circuit hydraulique 4. En référence à la figure 3, on définit un niveau nominal d'huile dans le carter 5 permettant le fonctionnement du circuit hydraulique 4. La zone primaire 55 est dimensionnée de manière à être immergée dans l'huile lorsque la quantité d'huile atteint ce niveau nominal. Ceci permet à la zone primaire 55 de constituer un réservoir d'huile pour l'alimentation de la pompe de gavage 44, et d'assurer simultanément la lubrification de la pompe 44. En outre, l'immersion de la pompe de gavage 44 dans l'huile permet de limiter des phénomènes de cavitation pouvant subvenir en cas de défaut d'alimentation de la pompe de gavage 44 en huile. Pour assurer en permanence l'immersion de la pompe de gavage 44, la disposition des deux zones 55, 56 assure l'écoulement de fluide par gravité depuis la zone secondaire 56 vers la zone primaire, lorsque l'ensemble est fixé à un châssis du véhicule dans des conditions usuelles d'utilisation. En particulier, comme visible sur la figure 3, le niveau de l'extrémité supérieure 440 de la pompe de gavage 44 doit se trouver en-dessous, par rapport à la verticale, de la base 560 de la zone secondaire 56, la base étant le point le plus bas, par rapport à la verticale, de la zone 56. La communication de fluide entre les deux zones doit en outre relier la zone primaire 55 à la base 560 de la zone secondaire 56. Ainsi, le surplus d'huile de la zone primaire 55, lorsque celle-ci est complètement immergée, reste dans la zone secondaire 56, permettant d'assurer la lubrification de la machine hydraulique 42 par barbotage. En particulier, on cherche à avoir une légère immersion des pièces tournantes de la machine hydraulique 42 lorsque celle-ci est inactivée, et le circuit vidangé. Le niveau d'huile est donc au moins légèrement supérieur au point bas de la pièce tournante la plus basse de la machine hydraulique 42. Avantageusement, la capacité d'huile de la zone primaire 55, une fois la pompe de gavage 44 disposée dans celle-ci, est inférieure à la quantité d'huile nominale permettant le fonctionnement du circuit hydraulique, permettant ainsi le débordement de l'huile dans la zone secondaire et la lubrification de la machine hydraulique 42. De cette manière, la structure du carter 5 assure une synergie dans la lubrification de la machine hydraulique 42 dans le carter 5 et de la pompe de gavage 44, et l'alimentation de la pompe de gavage 44. La lubrification de la machine hydraulique 42 par barbotage peut créer dans l'huile des perturbations susceptibles de nuire à l'alimentation de la pompe de gavage 44 et de détériorer celle-ci. Il est en effet souhaitable d'éviter que la pompe de gavage n'aspire un mélange d'air et d'huile, soit sous forme d'émulsion, soit par aspiration temporaire d'air. Ces bulles d'air, dans une machine à pression peuvent provoquer des vibrations, des bruits parasites, des secousses, des usures et des grippages, et globalement peuvent créer un endommagement des composants hydrauliques. Pour y remédier, le carter 5 comprend en outre avantageusement un élément 59 de limitation de la propagation des perturbations de l'huile depuis la zone secondaire 56 vers la zone primaire 55. Selon le mode de réalisation représenté en figure 3, l'élément de limitation 59 est un conduit entre les deux zones 55 et 56 formant une restriction. Selon d'autres variantes non représentées, l'élément de limitation 59 peut être un muret formant barrage à débordement, ou un ensemble de murets formant chicane pour éviter les projections d'huile directes lancées par les pièces tournantes de la machine hydraulique 42 de la zone secondaire vers la zone primaire. L'élément de limitation 59 peut également comprendre un écran perforé, ou crépine placée entre la zone secondaire et la zone primaire. De cette manière, on obtient un écoulement d'huile non perturbée par gravité seulement vers la zone primaire. Selon un mode de réalisation alternatif, non représenté, une paroi s'étend entre les deux zones pour limiter la surface d'une ouverture de communication entre celles-ci. L'ensemble 100 peut encore regrouper d'autres fonctions pour limiter l'encombrement du circuit hydraulique. Sur les figures 1 et 2, il peut en outre comprendre un dispositif de filtration 47 de l'huile contenue dans le carter 5, le dispositif de filtration étant fixé sur la protubérance 54 du carter 5. La pompe de gavage 44 prélève l'huile contenue dans le réservoir R et alimente le filtre 47 pour que l'huile soit filtrée. En outre, si le circuit hydraulique comprend une valve de vidange 45 vers le réservoir R et un dispositif de commande 46 de la vidange, ce dispositif est avantageusement intégré dans l'ensemble et fixé sur le carter 5. La valve de vidange sert pour les circuits incluant des machines hydrauliques débrayables, à purger l'huile du circuit pour débrayer les pistons de la machine hydraulique, ou les organes d'embrayage. Il est donc nécessaire de retirer une certaine quantité d'huile du circuit pour la faire revenir vers un réservoir. De cette manière, l'encombrement lié à la machine hydraulique 42, au circuit de gavage, et au réservoir d'huile est réduit, et les connexions hydrauliques entre ces différents éléments sont réalisées directement par le carter, ce qui limite l'utilisation de flexibles. Avantageusement, dans le cas d'un véhicule présentant une faible garde au sol, l'encombrement vertical de l'ensemble peut aussi être réduit en ne positionnant pas la protubérance 54 sous le logement, au droit de celui-ci, mais avec un décalage latéral dans la direction principale D définie par les essieux, selon laquelle s'étend le véhicule. On a représenté en traits pointillés la direction de l'essieu 20 du véhicule et la direction principale du véhicule formée par les deux essieux.10 REVENDICATIONS1. Ensemble (100) comprenant : - une machine hydraulique (40, 42) adaptée pour être reliée à un circuit hydraulique (4), - une pompe de gavage (44) adaptée pour réaliser le gavage dudit circuit hydraulique (4), - un carter (5) définissant un volume interne, l'ensemble étant caractérisé en ce que : - la machine hydraulique (40,42) et la pompe de gavage (44) sont toutes deux disposées dans le volume interne du carter, - le volume interne du carter comprend une zone primaire (55) adaptée pour être immergée dans l'huile et pour recevoir la pompe de gavage (44), et une zone secondaire (56) en communication fluidique avec la zone primaire et adaptée pour recevoir la machine hydraulique. 2. Ensemble (100) selon la revendication 1, dans lequel le carter (5) comprend un élément de limitation (59) de la propagation de perturbations d'huile depuis la zone secondaire (56) vers la zone primaire (55). 3. Ensemble (100) selon la revendication 2, dans lequel l'élément de limitation (59) comprend l'un des éléments parmi le groupe suivant : - une paroi disposée entre la zone primaire et la zone secondaire, limitant la section d'une ouverture de communication entre lesdites zones, - un conduit réalisant la communication fluidique entre la zone primaire et la zone secondaire formant une restriction - un muret formant barrage à débordement, - un ensemble de murets formant une chicane entre les zones, ou - une crépine. 30 4. Ensemble (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la zone primaire (55) est en outre adaptée pour former un réservoir (R) de vidange du circuit hydraulique, et l'ensemble comprend en outre une commande (46) de la vidange du circuit hydraulique (4). 5. Ensemble (100) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre un dispositif de filtration (47) de l'huile contenue dans le carter (5). 6. Ensemble (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le carter comprend un logement principal (52) définissant la zone secondaire (56) du volume interne, et une protubérance (54) adjacente au logement principal, définissant la zone primaire (55) du volume interne. 7. Véhicule (V) comprenant un châssis et un ensemble (100) selon l'une des revendications précédentes, le carter de l'ensemble étant monté fixe sur le châssis. 8. Véhicule (V) selon la revendication précédente, dans lequel la zone primaire (55) et la zone secondaire (56) sont disposées de sorte que l'huile s'écoule par gravité de la zone secondaire (56) vers la zone primaire (55). 9. Véhicule (V) selon la revendication précédente, dans lequel la capacité de la zone primaire (55) est inférieure à un volume d'huile nominal de fonctionnement du circuit hydraulique, de sorte qu'il existe un surplus d'huile dans la zone secondaire (56) immergeant au moins en partie certaines pièces mobiles de la machine hydraulique (40, 42). 10. Véhicule (V) selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant un ensemble selon la revendication 6, le véhicule comprenant deux essieux (10, 20) définissant une direction principale (D) du châssis, et dans lequel la protubérance (54) et le logement principal (52) du carter sont décalés l'un par rapport à l'autre selon ladite direction principale (D).