Brevet FR3141731A1 — publié le 20240510

Ensemble comprenant une machine hydraulique (10) et une chape de direction (200), la machine hydraulique (10) comprenant un rotor et un stator mobile en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation (X-X) s’étendant selon une direction axiale, la machine hydraulique (10) comprenant un carter (100), le carter (100) définissant un axe de pivot (Z-Z) distinct de l’axe de rotation (X-X) la chape de direction (200) étant assemblée sur le carter (100), caractérisée en ce que ladite chape de direction (200) est assemblée sur le carter (100) via une pluralité d’éléments d’assemblage (320) s’étendant selon la direction axiale. Figure pour l’abrégé : Fig. 1. structure d’assemblage amélioré pour chape de direction de machine hydraulique. La présente invention concerne les machines hydrauliques couplées à organes de direction, et présente une structure améliorée d’un tel ensemble. Les machines hydrauliques sont communément employées pour des applications diverses, par exemple pour entrainer en rotation des organes de déplacement de véhicules ou d’engins, notamment des organes directeurs. Dans le cas où la machine hydraulique entraine un organe directeur, il est alors nécessaire de coupler la machine hydraulique à des moyens de direction de manière fiable et robuste, sans pénaliser l’intégration et l’assemblage du système. La présente invention vise ainsi à répondre au moins partiellement à ces problématiques. Ensemble comprenant une machine hydraulique et une chape de direction, la machine hydraulique comprenant un rotor et un stator mobile en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation s’étendant selon une direction axiale, la machine hydraulique comprenant un carter, le carter définissant un axe de pivot distinct de l’axe de rotation la chape de direction étant assemblée sur le carter, caractérisée en ce que ladite chape de direction est assemblée sur le carter via une pluralité d’éléments d’assemblage s’étendant selon la direction axiale. Selon un exemple, la chape de direction comprend une portion de pilotage définissant un axe de direction parallèle à l’axe de pivot. Selon un exemple, lesdits éléments d’assemblage comprennent une pluralité d’éléments adaptés pour être vissés dans le carter, l’ensemble comprenant au moins un élément de centrage présentant chacun une première extrémité insérée dans un logement formé dans le carter, et une deuxième extrémité insérée dans un logement formé dans la chape de direction. Selon un exemple, les éléments de centrage sont montés contraints dans le carter 100 et dans la chape de direction. Selon un exemple, les éléments de centrage présentent une section externe strictement supérieure à une section du logement formé dans le carter et strictement supérieure à une section du logement formé dans la chape de direction. Selon un exemple, l’ensemble comprenant deux éléments de centrage présentant chacun une première extrémité insérée dans un logement formé dans le carter, et une deuxième extrémité insérée dans un logement formé dans la chape de direction. Selon un exemple, la machine hydraulique comprend une came solidaire du carter, la came étant solidarisé au carter au moyen d’une pluralité d’éléments de fixation s’étendant selon la direction axiale, la chape de direction comprenant au moins un perçage selon la direction axiale aligné avec au moins un desdits éléments de fixation, ledit perçage ayant une section inférieure à la section maximale desdits éléments de fixation, dans lequel les éléments de centrage sont positionnés dans le prolongement des éléments de fixation. Selon un exemple, lesdits éléments de centrage présentent une forme annulaire avec un évidement central, chacun desdits au moins un perçage de la chape de direction étant aligné avec l’évidement central d’un élément de centrage. Selon un exemple, chacun desdits au moins un perçage de la chape de direction présente une section strictement inférieure à la section des éléments de centrage. Selon un exemple, le carter présente deux zones d’assemblage adaptées pour recevoir une chape de direction, la chape de direction comprenant un détrompeur adapté pour permettre l’assemblage de la chape de direction sur une unique zone d’assemblage du carter. La présente invention concerne également un procédé d’assemblage d’un tel ensemble, dans lequel on positionne la chape de direction sur le carter, et on assemble la chape de direction sur le carter via une pluralité d’éléments d’assemblage s’étendant selon la direction axiale de la machine hydraulique. Selon un exemple, préalablement au positionnement de la chape de direction sur le carter, on insère des éléments de centrage sous contrainte dans des logements formés dans l’un parmi la chape de direction et le carter, puis on positionne la chape de direction sur le carter en insérant sous contrainte les éléments de centrage dans des logements formés dans l’autre parmi la chape de direction et le carter. Le présent exposé concerne également un procédé de démontage d’un ensemble tel que présenté, dans lequel on retire les éléments d’assemblage, puis on introduit un outil dans les perçages d’assemblage de manière à dévisser les éléments de fixation du carter jusqu’à ce que les éléments de centrage soient extraits des logements formés dans le carter. Suite à ladite opération de démontage, on resserre ensuite typiquement les éléments de fixation à une valeur nominale de serrage, de manière à assurer l’assemblage de la machine hydraulique. L’invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée faite ci-après de différents modes de réalisation de l’invention donnés à titre d’exemples non limitatifs. La présente une vue en perspective d’un ensemble selon un aspect de l’invention. La représente une vue en coupe précisant l’assemblage de l’ensemble. La présente une autre vue précisant l’assemblage de l’ensemble. Sur l’ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. La représente une vue en perspective d’une portion de carter de machine hydraulique associé à une chape de direction. Les figures 2 et 3 sont des vues illustrant l’assemblage de la chape de direction sur le carter. Le carter 100 est un carter de machine hydraulique 10 adaptée pour entrainer en rotation un organe tel qu’une roue directrice d’un véhicule ou d’un engin. Le carter 100 forme ainsi typiquement un premier ensemble statique d’une machine hydraulique par rapport à un deuxième ensemble mobile en rotation et comprenant notamment un arbre et un bloc cylindres selon la structure bien connue d’une machine hydraulique. On définit plus généralement deux axes : - un axe de rotation X-X, correspondant à l’axe de rotation relatif de l’arbre de la machine hydraulique par rapport au carter 100, et - un axe de pivot Z-Z, permettant d’orienter la machine hydraulique et donc l’organe associé, par exemple une roue directrice. Une fourche de fixation est typiquement couplée aux éléments définissant l’axe de pivot Z-Z, de manière à réaliser un montage mobile en rotation selon cet axe de pivot Z-Z. De manière connue, une alimentation tournante est typiquement formée dans ce pivot. L’axe de rotation X-X et l’axe de pivot Z-Z sont distincts, et peuvent par exemple être perpendiculaires ou inclinés d’un angle compris entre 70° et 90° l’un par rapport à l’autre. L’axe de rotation X-X définit la direction axiale de la machine hydraulique 10. Afin de piloter l’orientation du carter 100, et donc de la machine hydraulique, le carter 100 est associé à une chape de direction 200. La chape de direction 200 est adaptée pour permettre de coupler un actionneur au carter 100 de manière à piloter sa rotation autour de l’axe de pivot Z-Z. Dans l’exemple illustré, la chape de direction 200 présente une structure comprenant un socle 210 adapté pour être fixé sur le carter 100, et une portion de pilotage 220, adaptée pour être associée à un actionneur. Dans l’exemple illustré, la portion de pilotage 220 présente une forme de cylindre de révolution avec un canal central traversant permettant par exemple d’y associer une tige pour définir un axe de pilotage parallèle à l’axe de pivot Z-Z. Le socle 210 est adapté pour être fixé sur le carter 100. Le carter 100 présente ainsi des zones d’assemblage, qui sont des portions adaptées pour recevoir le socle 210 de la chape de direction 200. Dans l’exemple illustré, le carter 100 présente deux portions formant deux oreilles 120A et 120B de part et d’autre de l’axe de pivot Z-Z. Les deux oreilles sont typiquement symétriques par rapport à l’axe de pivot Z-Z. On décrit ci-après la structure de l’une de ces oreilles, l’autre oreille présentant donc typiquement une structure identique ou similaire. On se réfèrera donc aux oreilles vis la désignation générale 120, les différents éléments de chaque oreille étant le cas échéant repérés avec l’indice A ou B selon l’oreille 120A ou 120B considérée. Chaque oreille 120 forme typiquement une base plane adaptée pour recevoir le socle 210 de la chape de direction 200. Chaque oreille 120 présente également une pluralité de perçages que l’on décrit ci-après. Chaque oreille présente des perçages de came 122, ces perçages de came 122, étant adaptés pour permettre l’insertion d’éléments de fixation 310 par exemple tels que des vis ou des boulons pour assembler le carter 100 à une came 300, typiquement une came multilobes dans le cas d’une machine hydraulique à pistons radiaux. Les éléments de fixation 310 présentent typiquement une tige et une tête, la tête étant logée dans les perçages de came 122 de manière à ne pas être en saillie depuis la surface plane définie par l’oreille 120 considérée, et donc à être entièrement logée dans les perçages de came 122. Les perçages de came 122 sont typiquement dimensionnés de manière à permettre d’insérer un élément de centrage 30 dans chaque perçage de came 122, qui vient alors surmonter la tête de l’élément de fixation 310 considéré. L’élément de centrage 30 est typiquement un élément tubulaire creux, présentant un diamètre externe sensiblement égal au diamètre interne du perçage de came 122 de manière à pouvoir être inséré dans ledit perçage de came 122. L’élément de centrage 30 est par exemple une douille ; il présente typiquement un évidement central traversant dimensionné de manière à permettre d’insérer un outil au travers de l’élément de centrage 30 pour engager ou désengager l’élément de fixation 310. Le socle 210 présente alors typiquement des perçages de centrage 212, adaptés pour recevoir les éléments de centrage 30. Les perçages de centrage 212 présentent typiquement une dimension supérieure ou égale à la dimension des éléments de centrage 30, et sont dimensionnés de manière à ce que les éléments de centrage 30 soient entièrement logés dans les perçages de centrage 212 et les perçages de came 122 lorsque la chape de direction 200 est assemblée sur le carter 100. Dans l’exemple illustré, deux éléments de centrage 30 sont employés. Les éléments de centrage 30 sont typiquement montés serrés dans la chape de direction 200 et dans le carter 100, c’est-à-dire qu’il existe une interférence entre le diamètre externe des éléments de centrage 30 et de leur logement formés dans la chape de direction 200 et dans le carter 100. Les éléments de centrage 30 se contractent alors par déformation élastique. De cette manière, on garantit un positionnement isostatique sans jeu de la chape de direction 200 sur le carter 100. Les éléments de centrage 30 permettent aussi de transmettre des efforts parallèles au plan d’appui entre la chape de direction 200 et le carter 100 pendant l’usage de la machine hydraulique, c’est-à-dire pour des efforts de glissement entre la chape de direction 200et le carter 100. Une telle structure permet ainsi de réaliser un centrage et un maintien en position temporaire de la chape de direction 200 sur le carter 100. Les perçages de centrage 212 tels que proposés sont typiquement traversants. Ainsi, on peut accéder à la tête des éléments de fixation 310 lorsque la chape de direction 200 est assemblée sur le carter 100. Les perçages de centrage 212 du socle 210 présentent typiquement deux sections distinctes ; une première section adaptée pour recevoir l’élément de centrage 30, et une seconde section strictement inférieure à la première section pour permettre le passage d’un outil. La seconde section présente typiquement une section égale ou sensiblement égale à la section de l’évidement central traversant de l’élément de centrage 30. la section passante de la seconde section du perçage de centrage 212 ainsi que la section de l’évidement central traversant de l’élément de centrage 30 correspondent typiquement à la section requise pour le passage d’une empreinte permettant de tourner la tête de l’élément de fixation 310 avec un outil, par exemple une empreinte hexagonale creuse. Une telle structure permet notamment d’employer les éléments de fixation 310 pour séparer la chape de direction 200 du carter 100. On peut en effet alors insérer un outil via les perçages de centrage 212 pour dévisser les éléments de fixation 310, qui vont alors venir pousser la chape de direction 200 du fait de la seconde section des perçages de centrage 212 de diamètre inférieur contre laquelle les éléments de fixation 310 et les éléments de centrage 30 viennent alors en butée. Une telle fonctionnalité est particulièrement intéressante lorsque les éléments de centrage 30 sont emmanchés de force dans les logements ainsi formés dans le carter 100 et dans la chape de direction 200. Après utilisation des éléments de fixation 310 pour extraire la chape de direction 200 ou les éléments de centrage 30, si la machine doit être maintenue assemblée, les éléments de fixation 310 sont typiquement resserrés au couple prescrit, car ces éléments de fixation 310 participent à l’assemblage de la structure de la machine hydraulique. Le socle 210 présente une pluralité de perçages d’assemblage 230 traversant pour le passage d’éléments d’assemblage 320 par exemple tels que des vis ou des boulons. Les oreilles 120 du carter 100 présentent des perçages d’assemblage 130 disposés selon une configuration identique aux perçages d’assemblage 230 du socle 210, de manière à ce que lorsque la chape de direction 200 est positionnée en appui contre le carter 100 dans une position d’assemblage, les perçages d’assemblage 230 du socle 210 et les perçages d’assemblage 130 du carter 100 sont alignés. La position d’assemblage correspond typiquement à une position dans laquelle les éléments de centrage 30 sont interposés entre la chape de direction 200 et le carter 100 et réalisent ainsi une fonction de centrage comme décrit précédemment. Plus précisément, la position d’assemblage correspond à la configuration dans laquelle chaque élément de centrage 30 est partiellement inséré à la fois dans la chape de direction 200 et dans le carter 100 et réalise ainsi une fonction de centrage et de maintien en position de la chape de direction 200 par rapport au carter 100 préalablement à l’assemblage au moyen d’éléments d’assemblage. En outre, selon sa structure, l’élément de centrage 30 peut également réaliser une fonction de renfort de la liaison entre le carter 100 et la chape de direction 200, notamment en évitant que des efforts de cisaillement soient appliqués sur les éléments de fixation 310. Les perçages d’assemblage 230 du socle 210 et les perçages d’assemblage 130 du carter 100 permettent ainsi le passage d’éléments d’assemblage 320 pour venir assembler la chape de direction 200 sur le carter 100. Les perçages d’assemblage 130 du carter 100 présentent ainsi typiquement un taraudage 132 avec lequel va coopérer un filetage de l’élément d’assemblage 320 associé. Les perçages d’assemblage 230 du socle 210 présentent typiquement deux portions ayant des sections distinctes ; une section de tige 232 et une section de tête 234 ayant une section strictement supérieure à la section de tige, le changement de section formant un épaulement dans les perçages d’assemblage 230 du socle 210. Les éléments d’assemblage 320 présentent typiquement une tige et une tête, la tête ayant une section strictement supérieure à la tige. Ainsi, lorsqu’un élément d’assemblage 320 est inséré dans les perçages d’assemblage 230 du socle 210 et les perçages d’assemblage 130 du carter 100, la tête de l’élément d’assemblage 320 vient en appui contre l’épaulement formé dans les perçages d’assemblage 230 du socle 210, ce qui assure un maintien de la chape de direction 200 sur le carter 100. L’ensemble tel que présenté comprend ainsi deux types de perçages ; les perçages de centrage et les perçages d’assemblage, qui permettent de réaliser respectivement un centrage et un maintien temporaire en position de la chape de direction sur le carter, puis son assemblage. Dans l’ensemble tel que proposé, les différents perçages sont formés de manière à être parallèles à l’axe de rotation X-X. Les différents perçages de centrage et les perçages d’assemblage tels que proposés sont tous débouchant sur une même face de l’oreille 120 considérée du carter 100. Ainsi, les moyens d’assemblage 320 et les éléments de fixation 310 sont tous insérés depuis un même côté du carter 100. Une telle structure permet ainsi de simplifier l’assemblage de la chape de direction 100 sur le carter 200 dans la mesure où l’assemblage est réalisé selon une même direction axiale, contrairement aux structures connues dans lesquelles des assemblages selon de multiples directions sont nécessaires. Selon la structure souhaitée, la chape de direction 200 peut être un modèle unique pouvant être monté sur l’une ou l’autre des oreilles 120A et 120B, ou présenter une forme spécifique pour être montée uniquement sur l’une des oreilles 120A et 120B. Dans un tel cas, le chape de direction 200 peut comprendre un détrompeur, adapté pour ne permettre l’assemblage de la chape de direction 200 que sur l’une ou l’autre des oreilles 120A et 120B. Dans l’exemple illustré, la chape de direction 200 comprend un ergot 240 formant détrompeur, et adapté pour venir en butée contre un élément du carter 100 lorsque la chape de direction est montée sur la mauvaise oreille 120, de manière à ce que les différents orifices de la chape de direction 200 et du carter 100 ne puissent alors pas être alignés, ce qui empêche le montage de la chape de direction 200 et sur le carter 100. L’invention telle que proposée permet ainsi d’optimiser et de simplifier l’assemblage de la chape de direction 200 sur le carter 100. Bien que la présente invention ait été décrite en se référant à des exemples de réalisation spécifiques, il est évident que des modifications et des changements peuvent être effectués sur ces exemples sans sortir de la portée générale de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, des caractéristiques individuelles des différents modes de réalisation illustrés/mentionnés peuvent être combinées dans des modes de réalisation additionnels. Par conséquent, la description et les dessins doivent être considérés dans un sens illustratif plutôt que restrictif. Il est également évident que toutes les caractéristiques décrites en référence à un procédé sont transposables, seules ou en combinaison, à un dispositif, et inversement, toutes les caractéristiques décrites en référence à un dispositif sont transposables, seules ou en combinaison, à un procédé. Ensemble comprenant une machine hydraulique (10) et une chape de direction (200), la machine hydraulique (10) comprenant un rotor et un stator mobile en rotation l’un par rapport à l’autre selon un axe de rotation (X-X) s’étendant selon une direction axiale, la machine hydraulique (10) comprenant un carter (100), le carter (100) définissant un axe de pivot (Z-Z) distinct de l’axe de rotation (X-X) la chape de direction (200) étant assemblée sur le carter (100), caractérisée en ce que ladite chape de direction (200) est assemblée sur le carter (100) via une pluralité d’éléments d’assemblage (320) s’étendant selon la direction axiale. Ensemble selon la revendication 1, dans laquelle la chape de direction (200) comprend une portion de pilotage (220) définissant un axe de direction parallèle à l’axe de pivot (Z-Z). Ensemble selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle lesdits éléments d’assemblage (320) comprennent une pluralité d’éléments adaptés pour être vissés dans le carter, l’ensemble comprenant au moins un élément de centrage (30) présentant chacun une première extrémité insérée dans un logement formé dans le carter (100), et une deuxième extrémité insérée dans un logement formé dans la chape de direction (200). Ensemble selon la revendication 3, dans lequel les éléments de centrage (30) sont montés contraints dans le carter (100) et dans la chape de direction (200). Ensemble selon la revendication 4, dans lequel les éléments de centrage (30) présentent une section externe strictement supérieure à une section du logement formé dans le carter (100) et strictement supérieure à une section du logement formé dans la chape de direction (200). Ensemble selon l’une des revendications revendication 3 à 5, comprenant deux éléments de centrage (30) présentant chacun une première extrémité insérée dans un logement formé dans le carter (100), et une deuxième extrémité insérée dans un logement formé dans la chape de direction (200). Ensemble selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel la machine hydraulique (10) comprend une came (300) solidaire du carter (100), la came (300) étant solidarisé au carter (100) au moyen d’une pluralité d’éléments de fixation (310) s’étendant selon la direction axiale, la chape de direction (200) comprenant au moins un perçage (212) selon la direction axiale aligné avec au moins un desdits éléments de fixation (310), ledit perçage (212) ayant une section inférieure à la section maximale desdits éléments de fixation (310), dans lequel les éléments de centrage (30) sont positionnés dans le prolongement des éléments de fixation (310). Ensemble selon la revendication 7, dans laquelle lesdits éléments de centrage (30) présentent une forme annulaire avec un évidement central, chacun desdits au moins un perçage (212) de la chape de direction (200) étant aligné avec l’évidement central d’un élément de centrage (30). Ensemble selon la revendication 8, dans laquelle chacun desdits au moins un perçage (212) de la chape de direction (200) présente une section strictement inférieure à la section des éléments de centrage (30). Ensemble selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le carter (100) présente deux zones d’assemblage (120A, 120B) adaptées pour recevoir une chape de direction (200), la chape de direction (200) comprenant un détrompeur (240) adapté pour permettre l’assemblage de la chape de direction (200) sur une unique zone d’assemblage (120A, 120B) du carter (100). Procédé d’assemblage d’un ensemble selon la revendication 1, dans lequel on positionne la chape de direction (200) sur le carter (100), et on assemble la chape de direction (200) sur le carter (100) via une pluralité d’éléments d’assemblage (320) s’étendant selon la direction axiale de la machine hydraulique. Procédé d’assemblage selon la revendication 11, dans lequel préalablement au positionnement de la chape de direction (200) sur le carter (100), on insère des éléments de centrage (30) sous contrainte dans des logements formés dans l’un parmi la chape de direction (200) et le carter (100), puis on positionne la chape de direction (200) sur le carter (100) en insérant sous contrainte les éléments de centrage (30) dans des logements formés dans l’autre parmi la chape de direction (200) et le carter (100).