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Dokumentenidentifikation EP0284460 10.01.1991
EP-Veröffentlichungsnummer 0284460
Titel Druckflüssigkeitsmechanismus, Pumpe oder Motor mit mehreren Verdrängungsvolumen.
Anmelder Poclain Hydraulics S.A., Verberie, FR
Erfinder Bigo, Louis Bernard, F-60200 Compiegne, FR;
Allart, Bernard Rene, F-60800 Crepy-en-Valois, FR
Vertreter Beetz sen., R., Dipl.-Ing.; Beetz jun., R., Dipl.-Ing. Dr.-Ing.; Timpe, W., Dr.-Ing.; Siegfried, J., Dipl.-Ing.; Schmitt-Fumian, W., Prof. Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Mayr, C., Dipl.-Phys.Dr.rer.nat., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Aktenzeichen 3861148
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument Fr
EP-Anmeldetag 24.02.1988
EP-Aktenzeichen 884004318
EP-Offenlegungsdatum 28.09.1988
EP date of grant 28.11.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.01.1991
IPC-Hauptklasse F03C 1/04

Beschreibung[fr]

On connaît déjà des mécanismes hydrauliques, moteur ou pompe, qui permettent l'obtention de plusieurs (au moins deux) cylindrées distinctes de fonctionnement.

Ainsi, FR-A-2 481 755 décrit-il et représente-t-il un mécanisme à fluide sous pression, moteur ou pompe, tel qu'un moteur hydraulique, à au moins deux cylindrées distinctes, non nulles, susceptibles d'être sélectionnées, constitué par : au moins un premier raccord externe à une source de fluide sous pression et au moins un deuxième raccord externe à un échappement de fluide, au moins une came dont le profil comprend plusieurs ondulations successives, lesdites ondulations étant réparties en au moins un premier et un deuxième groupe distincts d'ondulations et chaque ondulation comportant une première rampe et une deuxième rampe ; un bloc-cylindres, qui est monté rotatif par rapport à ladite came autour d'un axe de rotation et qui comporte une pluralité de cylindres disposés sensiblement radialement par rapport audit axe de rotation ; un piston au moins étant monté coulissant à l'intérieur de chaque cylindre, étant susceptible de prendre appui sur la came et délimitant à l'intérieur dudit cylindre une chambre de travail qui est reliée à une face de communication du bloc-cylindres; une pluralité de conduits de cylindres reliant chacun une chambre de travail à ladite face de communication du bloc-cylindres; une face de distribution du fluide, qui est solidaire en rotation de la came, qui est maintenue en appui sur la face de communication du bloc-cylindres et dans laquelle débouchent des premiers et deuxièmes conduits de distribution de fluide correspondant auxdites première et deuxième rampes de chaque ondulation et susceptibles (les conduits de distribution) d'être mis en communication, au cours de la rotation relative du bloc-cylindres par rapport à la came, avec lesdits conduits de cylindres des divers cylindres ; et un dispositif de sélection de la cylindrée comportant au moins un premier tiroir de sélection de la cylindrée disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations ; ce premier tiroir de sélection de la cylindrée ayant une première position susceptible de correspondre a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le premier raccord externe, et b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et ayant une deuxième position susceptible de correspondre a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe.

Il est également connu, dans de tels mécanismes dont la sélection de la cylindrée est réalisée en choisissant de relier au système normal d'alimentation les cylindres qui sont à chaque instant disposés en regard des cames soit des deux groupes, soit d'un seul de ces deux groupes de cames, de prévoir des courses distinctes des pistons se trouvant en regard des cames de l'un ou de l'autre de ces groupes. FR-A-2 127 268 représente un mécanisme de ce type.

Tous ces mécanismes fonctionnent bien, mais leur conception même en rend généralement la fabrication complexe et coûteuse.

L'invention entend remédier à ces inconvénients des mécanismes connus en prévoyant une constitution plus simple et apte, sans usinages coûteux, à assurer les sélections de cylindrées désirées par l'utilisateur, notamment parmi trois cylindrées distinctes non nulles et une cylindrée nulle.

A cet effet, dans un mécanisme analogue à celui précédemment défini, selon l'invention, le dispositif de sélection de la cylindrée comprend un deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, qui comporte également deux positions et est disposé entre les premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou les deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations, ce deuxième tiroir de sélection de la cylindrée ayant une première position qui correspond a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et ayant une deuxième position qui correspond à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe.

Une autre définition de l'invention, globale, équivalente à celle qui vient d'être donnée, consiste à préciser que l'invention est relative à un mécanisme à fluide sous pression, moteur ou pompe, tel qu'un moteur hydraulique, à au moins deux cylindrées distinctes, non nulles, susceptibles d'être sélectionnées, constitué par: au moins un premier raccord externe à une source de fluide sous pression et au moins un deuxième raccord externe à un échappement de fluide ; au moins une came dont le profil comprend plusieurs ondulations successives, lesdites ondulations étant réparties en au moins un premier et un deuxième groupe distincts d'ondulations et chaque ondulation comportant une première rampe et une deuxième rampe ; un bloc-cylindres, qui est monté rotatif par rapport à ladite came autour d'un axe de rotation et qui comporte une pluralité de cylindres disposés sensiblement radialement par rapport audit axe de rotation ; un piston au moins étant monté coulissant à l'intérieur de chaque cylindre, étant susceptible de prendre appui sur la came et délimitant à l'intérieur dudit cylindre une chambre de travail qui est reliée à une face de communication du bloc-cylindres ; une pluralité de conduits de cylindres reliant chacun une chambre de travail à ladite face de communication du bloc-cylindres ; une face de distribution du fluide, qui est solidaire en rotation de la came, qui est maintenue en appui sur la face de communication du bloc-cylindres et dans laquelle débouchent des premiers et deuxièmes conduits de distribution de fluide correspondant auxdites première et deuxième rampes de chaque ondulation et susceptibles (les conduits de distribution) d'être mis en communication, au cours de la rotation relative du bloc-cylindres par rapport à la came, avec lesdits conduits de cylindres des divers cylindres ; un premier tiroir de sélection de la cylindrée disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations ; et un deuxième tiroir de sélection de la cylindrée disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations ; chacun desdits premier et deuxième tiroirs de sélection de la cylindrée ayant deux positions particulières qui, combinées, correspondent A) la première position du premier tiroir de sélection de la cylindrée et la première position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le premier raccord externe, et b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le deuxième raccord externe, B) la deuxième position du premier tiroir de sélection de la cylindrée et la première position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe, C) la première position du premier tiroir de sélection de la cylindrée et la deuxième position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe, et D) la deuxième position du premier tiroir de sélection de la cylindrée et la deuxième position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe, et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe et à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe, et/ou à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations d'avec le premier raccord externe, et/ou de l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe.

Les avantageuses dispositions suivantes sont, en outre, de préférence adoptées :

    - dans ce mécanisme, a) trois enceintes de distribution distinctes sont prévues, liées à la came, cependant que les premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations débouchent dans une première desdites enceintes de distribution, que les premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations débouchent dans une deuxième enceinte desdites trois enceintes de distribution, et que les deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des premier et deuxième groupes d'ondulations débouchent dans la troisième de ces trois enceintes de distribution ; b) chacun des premier et deuxième tiroirs de sélection de la cylindrée est monté mobile dans un alésage ménagé dans un corps de tiroir, cependant que, pour chaque alésage, des première, deuxième et troisème chambres de transit sont ménagées dans ledit corps et débouchent dans ledit alésage ; c) une chambre de communication est ménagée dans chaque tiroir et débouche à sa périphérie ; d) les liaisons permanentes suivantes sont réalisées: de la première chambre de transit correspondant à chaque tiroir avec le premier raccord externe, de la deuxième chambre de transit correspondant au premier tiroir avec la deuxième enceinte de distribution, de la deuxième chambre de transit correspondant au deuxième tiroir avec la première enceinte de distribution, et des troisièmes chambres de transit correspondant aux deux tiroirs avec la troisième enceinte de distribution et avec le deuxième raccord externe; et e) les liaisons suivantes sont réalisées dans les premières et/ou deuxièmes positions de chacun des deux tiroirs de sélection de la cylindrée : dans la première position du premier tiroir, liaison des première et deuxième chambres de transit correspondant à ce premier tiroir, au moyen de la chambre de commu nication dudit premier tiroir, dans la deuxième position du premier tiroir, liaison des deuxième et troisième chambres de transit correspondant à ce premier tiroir, au moyen de la chambre de communication dudit premier tiroir, dans la première position du deuxième tiroir, liaison des première et deuxième chambres de transit correspondant à ce deuxième tiroir, au moyen de la chambre de communication dudit deuxième tiroir, et dans la deuxième position du deuxième tiroir, liaison des deuxième et troisième chambres de transit correspondant à ce deuxième tiroir, au moyen de la chambre de communication dudit deuxième tiroir ;

    - le deuxième tiroir de sélection de la cylindrée est identique au premier tiroir de sélection de la cylindrée ;

    - la came est partie constituante d'un carter, qui constitue lui-même le corps de tiroir dans lequel sont ménagés les alésages des premier et deuxième tiroirs de sélection de la cylindrée ;

    - chaque tiroir est monté coulissant en translation à l'intérieur de l'alésage correspondant ;

    - chaque alésage de tiroir comprend au moins un fond, cependant qu'à l'intérieur de cet alésage, entre une extrémité du tiroir correspondant de sélection de la cylindrée et ledit fond, est ménagée une chambre de réglage par fluide sous pression de la position dudit tiroir de sélection de la cylindrée ;

    - la came a un nombre pair d'ondulations, les ondulations du premier groupe d'ondulations ayant chacune une première amplitude à laquelle correspond une première course d'un piston prenant appui sur ladite ondulation, et les ondulations du deuxième groupe d'ondulations ayant chacune une deuxième amplitude à laquelle correspond une deuxième course d'un piston prenant appui sur ladite ondulation, pendant la rotation relative du bloc-cylindres par rapport à la came, la deuxième course ayant une valeur différente de la première course, et les diverses ondulations se succédant de manière qu'une quelconque ondulation du deuxième groupe d'ondulations soit comprise entre deux ondulations du premier groupe d'ondulations.

Les avantages des nouvelles dispositions proposées résident effectivement dans la grande facilité obtenue pour réaliser des mécanismes à plusieurs cylindrées, avec le plus petit nombre d'usinages nécessaires, et par conséquent avec un faible prix de revient, bien entendu tout en conservant les caractéristiques fonctionnelles souhaitées.

L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparaîtront au cours de la description d'une réalisation donnée ci-dessous à titre d'exemple.

Il est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif.

Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels :

  • - la figure 1 est une coupe axiale, suivant I-I de la figure 3, d'un moteur hydraulique conforme à l'invention, dans une première configuration de ses tiroirs de la cylindrée de ce moteur ;
  • - la figure 2 est une coupe transversale suivant II-II de la figure 1 ;
  • - les figures 3, 4 et 5 sont des coupes transversales, respectivement, suivant III-III, IV-IV et V-V de la figure 1 ;
  • - les figures 6, 7 et 8 sont des coupes axiales analogues à celle de la figure 1, mais correspondant, respectivement, à des deuxième, troisième et quatrième configurations des tiroirs de sélection de la cylindrée du moteur ; et,
  • - la figure 9 représente un circuit de commande du moteur des figures 1 à 8.

Le moteur représenté sur les figures 1 à 5 comprend :

    - un carter en trois parties 1a, 1b, 1c assemblées par des vis 2 ;

    - un arbre de sortie 4, monté rotatif par rapport au carter autour d'un axe géométrique 9, au moyen de deux paliers à rouleaux 5 ;

    - un bloc-cylindres 6, qui est monté sur une extrémité de l'arbre de sortie 4, intérieure au carter et munie de cannelures 7, qui est rendu solidaire en rotation dudit arbre de sortie au moyen de cannelures complémentaires 8 dudit arbre de sortie et qui est ainsi monté à rotation autour de l'axe géométrique 9 ;

    - une glace de distribution 10, qui est susceptible d'osciller très légèrement parallèlement à l'axe 9, et qui est rendue solidaire en rotation de la partie 1c du carter au moyen d'encoches et d'ergots 11 associés, dont sont munies ces deux piéces ;

    - une came 12 présentant, en l'espèce, six ondulations qui se succèdent continûment, en étant réparties en deux groupes d'ondulations 12a - 12d et 12c - 12b, chaque ondulation à 12d du premier groupe étant constituée par une première rampe 12a et par une deuxième rampe 12d, et étant intercalée entre deux ondulations du deuxième groupe, dont chaque ondulation est elle-même constituée par une première rampe 12c et par une deuxième rampe 12b;

    - une pluralité de cylindres 13, qui sont ménagés dans le bloc-cylindres 6 et qui sont disposés radialement par rapport à l'axe 9, et angulairement régulièrement espacés les uns des autres ;

    - une pluralité de pistons 14, qui sont montés coulissants dans les cylindres, un par cylindre, et qui portent, chacun, un rouleau 15, d'axe 16 parallèle à l'axe 9, susceptible d'être en appui sur les diverses ondulations de la came 12 ;

    - deux tiroirs de sélection de la cylindrée, un premier tiroir 17 et un deuxième tiroir 18, cylindriques, identiques et montés coulissants à l'intérieur d'alésages 19 et 20, respectivement, ménagés dans la partie 1c du carter.

Les particularités suivantes peuvent être notées :

    - entre la glace de distribution 10 et la partie 1c du carter, trois enceintes de distibution - les première 21, deuxième 22 et troisième enceintes 23 - sont ménagées, conformées en des gorges ;

    - dans la partie 1c du carter, trois chambres de transit correspondant au premier tiroir 17 de sélection de la cylindrée - les première 24, deuxième 25 et troisième chambres de transit 26 - sont conformées en des gorges qui débouchent dans l'alésage 19, en étant séparées les unes des autres ;

    - toujours dans la partie 1c, trois autres chambres de transit correspondent au deuxième tiroir 18 de sélection de la cylindrée - les première 27, deuxième 28 et troisième chambres de transit 29 - sont conformées en des gorges qui débouchent dans l'alésage 20, en étant séparées les unes des autres ;

    - chaque tiroir de sélection de la cylindrée comporte une chambre de communication, formée par une gorge intermédiaire, susceptible, en fonction de la position du tiroir correspondant, de mettre en communication soit les première et deuxième chambres de transit correspondantes, soit les deuxième et troisième chambres de transit : ce sont les chambres de communication 30 du premier tiroir 17 de sélection de la cylindrée, et 31 du deuxième tiroir 18 de sélection de la cylindrée ;

    - chaque tiroir de sélection de la cylindrée 17, 18 est susceptible d'être placé dans une première position (mise en communication des première et deuxième chambres de transit 24 - 25, ou, 27 - 28) sous l'effet d'un ressort 32, 33, ou dans une deuxième position (mise en communication des deuxième et troisième chambres de transit 25 - 26, ou 28 - 29) sous l'effet prédominant, et antagoniste de celui du ressort, de la pression d'un fluide de pilotage contenu dans une chambre de pilotage 34, 35 délimitée par une extrémité dudit tiroir ;

    - ces chambres de pilotage 34, 35 sont par ailleurs reliées à des conduits 36, 37 au moyen de raccords 38, 39, respectivement ;

    - la glace de distribution 10 comporte une face transversale plane 40, qui est sensiblement perpendiculaire à l'axe géométrique 9 et qui est en appui de glissement sur une face transversale plane 3, dont est muni le bloc-cylindres 6 ;

    - les chambres de travail 41 délimitées par les pistons 14 à l'intérieur des cylindres 13 communiquent avec la face plane 3 du bloc-cylindres au moyen de conduits de cylindres 42 et débouchent dans cette face plane 3 par des orifices 43 régulièrement répartis sur un cercle centré sur l'axe géométrique 9 ;

    - aux rampes de la came correspondent, ménagés dans la glace de distribution 10, des conduits de distribution de fluide qui débouchent dans la face plane 40 par des orifices 44 susceptibles, chacun, de communiquer successivement avec chaque orifice 43 des conduits de cylindres 42 au cours de la rotation relative du bloc-cylindres 6 par rapport à l'ensemble de la glace de distribution 10, du carter 1a - 1b - 1c et de la came 12 : il s'agit des premiers conduits de distribution 45a correspondant aux premières rampes 12a du premier groupe d'ondulations, des deuxièmes conduits de distribution 45d correspondant aux deuxièmes rampes 12d du premier groupe d'ondulations, des premiers conduits de distribution 45c correspondant aux premières rampes 12c du deuxième groupe d'ondulations et des deuxièmes conduits de distribution 45b correspondant aux deuxièmes rampes 12b du deuxième groupe d'ondulations ;

    - les conduits de distribution communiquent en permanence, les premiers conduits de distribution 45a correspondant au premier groupe d'ondulations avec la première enceinte de distribution (gorge) 21, les deuxièmes conduits de distribution 45d correspondant au premier groupe d'ondulations avec la troisième enceinte de distribution 23, les premiers conduits de distribution 45c correspondant au deuxième groupe d'ondulations avec la deuxième enceinte de distribution 22 et les deuxièmes conduits de distribution 45b correspondant au deuxième groupe d'ondulations avec, également, la troisième enceinte de distribution 23 ;

    - les premières chambres de transit, 24 relative au premier tiroir de sélection de la cylindrée 17 et 27 relative au deuxième tiroir de sélection de la cylindrée 18, sont en communication permanente avec un conduit 46 au moyen d'un premier raccord externe 47 ;

    - les troisièmes chambres de transit, 26 relative au premier tiroir de sélection de la cylindrée 17 et 29 relative au deuxième tiroir de sélection de la cylindrée 18, sont en communication permanente avec un conduit 48 au moyen d'un deuxième raccord externe 49 ;

    - la deuxième chambre de transit 25 relative au premier tiroir de sélection de la cylindrée 17 et la deuxième enceinte de distribution 22 sont en communication permanente au moyen d'un passage 50 ménagé dans la partie 1c du carter ;

    - la deuxième chambre de transit 28 correspondant au deuxième tiroir de sélection de la cylindrée 18 et la première enceinte de distribution 21 sont en communication permanente au moyen d'un passage 51 ménagé dans la partie 1c du carter ;

    - les tiroirs de sélection de la cylindrée réalisent en outre les liaisons suivantes :

    . le premier tiroir de sélection de la cylindrée 17, placé dans sa première position (figures 1 et 7, action prédominante du ressort 32), met en communication les première 24 et deuxième chambres de transit 25 qui lui correspondent, ceci au moyen de sa chambre de communication 30 ;

    . le premier tiroir de sélection de la cylindrée 17, placé dans sa deuxième position (figures 6 et 8, action prédominante du fluide de pilotage contenu dans la chambre de pilotage 34), met en communication les deuxième 25 et troisième chambres de transit 26 qui lui correspondent, ceci au moyen de sa chambre de communication 30 ;

    . le deuxième tiroir de sélection de la cylindrée 18, placé dans sa première position (figures 1 et 6, action prédominante du ressort 33), met en communication les première 27 et deuxième chambres de transit 28 qui lui correspondent, ceci au moyen de sa chambre de communication 31,

    . le deuxième tiroir de sélection de la cylindrée 18, placé dans sa deuxième position (figures 7 et 8, action prédominante du fluide de pilotage contenu dans la chambre de pilotage 35), met en communication les deuxième 28 et troisième chambres de transit 29 qui lui correspondent, ceci au moyen de sa chambre de communication 31.

La figure 9 représente un circuit de commande et d'alimentation en fluide du moteur qui vient d'être décrit. Ce circuit comporte :

    - une pompe principale 52 ;

    - un distributeur principal de fluide 53 à trois positions ;

    - une première pompe de pilotage 54 ;

    - un premier distributeur de pilotage 55 à deux positions ;

    - une deuxième pompe de pilotage 56 ; - un deuxième distributeur de pilotage 57 deux positions ;

    - un réservoir de fluide hydraulique 58.

Les conduits suivants relient ces divers constituants :

    - le conduit d'aspiration 59 de la pompe principale 52 relie celle-ci au réservoir 58 ;

    - le conduit de refoulement 60 de la pompe principale 52 relie celle-ci au distributeur principal 53 ;

    - le conduit d'aspiration 61 de la première pompe de pilotage 54 relie celle-ci au réservoir 58 ;

    - le conduit de refoulement 62 de la première pompe de pilotage 54 relie celle-ci au premier distributeur de pilotage 55 ;

    - le conduit d'aspiration 63 de la deuxième pompe de pilotage 56 relie celle-ci au réservoir 58 ;

    - le conduit de refoulement 64 de la deuxième pompe de pilotage 56 relie celle-ci au deuxième distributeur de pilotage 57 ;

    - des conduits 65, 66 et 67 relient le distributeur principal 53, les premier 55 et deuxième distributeurs de pilotage 57 au réservoir 58, respectivement ;

    - les conduits 46 et 48 sont raccordés au distributeur principal 53 ;

    - les conduits 36 et 37 sont raccordés aux premier 55 et deuxième distributeurs de pilotage 57, respectivement.

Les trois positions du distributeur principal 53 correspondent :

    - la première position, aux mises en communication des conduits 60 et 46, et, des conduits 48 et 65 ;

    - la deuxième position, à l'obturation des conduits 46 et 48, et, à la mise en communication des conduits 60 et 65 ; et

    - la troisième position, aux mises en communication des conduits 60 et 48, et, des conduits 46 et 65.

Les deux positions du premier distributeur de pilotage 55 correspondent :

    - la première position, à la mise en communication des conduits 36, 62 et 66 ; et,

    - la deuxième position, à la mise en communication des conduits 62 et 36, et, à l'obturation du conduit 66.

Les deux positions du deuxième distributeur de pilotage 57 correspondent :

    - la première position, à la mise en communication des conduits 37, 64 et 67 ; et,

    - la deuxième position, à la mise en communication des conduits 64 et 37, et, à l'obturation du conduit 67.

Dans la réalisation représentée, tous les pistons 14 ont le même diamètre, de sorte que le volume de fluide déplacé par un piston est proportionnel à la course de ce piston le long d'une ondulation, avec le même coefficient de proportionnalité (égal à la section du piston) pour toutes les ondulations. Par ailleurs, une quelconque ondulation 12a - 12d procure à un piston, qui la parcourt, une course C1 (aller-retour), alors qu'une quelcoqnue ondulation 12c - 12b procure à un piston, qui la parcourt, une course C2 (aller-retour) différente de C1.

Il a également été vu qu'il y avait le même nombre d'ondulations 12a - 12d (trois) que d'ondulatins 12c - 12b (trois), de sorte que les cylindrées du moteur susceptibles d'être actives, qui correspondent à une rotation complète de l'arbre de sortie 4, sont simplement proportionnelles, avec le même coefficient de proportionnalité, aux courses C1 et C2, soit kC1 et kC2.

Les cylindrées effectives suivantes sont alors obtenues, le distributeur principal 53 étant dans sa première position :

    - les premier 17 et deuxième tiroirs 18 de sélection de la cylindrée étant placés dans leur première position respective (figure 1), les conduits 45a et 45c contiennent le fluide sous pression refoulé par la pompe principale 52, les conduits 45b et 45d communiquent avec le réservoir 58 au moyen des conduits 48 et 65, et les rampes 12a et 12c correspondent à des courses motrices des pistons, la cylindrée apparente étant : CY1 = k (C1 + C2) ;

    - le premier tiroir 17 de sélection de la cylindrée étant placé dans sa deuxième position et le deuxième tiroir 18 de sélection de la cylindrée étant placé dans sa première position (figure 6), seuls les conduits 45a contiennent le fluide sous pression refoulé par la pompe principale 52, alors que les conduits 45c (ainsi que les conduits 45b et 45d) communiquent avec le réservoir 58, et seules les rampes 12a correspondent à des courses motrices des pistons, et la cylindrée apparente étant : CY2 = k C1 ;

    - le premier tiroir 17 de sélection de la cylindrée étant placé dans sa première position et le deuxième tiroir 18 de sélection de la cylindrée étant placé dans sa deuxième position (figure 7), seuls les conduits 45c contiennent le fluide sous pression refoulé par la pompe principale 52, alors que les conduits 45a (et les conduits 45b et 45d)communiquent avec le réservoir 58, et seules les rampes 12c correspondent à des courses motrices des pistons, la cylindrée apparente étant alors CY3 = kC2 ;

    - enfin, les deux tiroirs 17 et 18 de sélection de la cylindrée étant placés dans leurs deuxièmes positions respectives (figure 8), il n'y a plus aucune course motrice, la cylindrée apparente étant CY4 = 0.

L'obtention de trois cylindrées apparentes distinctes entre elles CY1, CY2 et CY3 et distincte de 0, auxquelles correspondent trois vitesses V1, V2 et V3, respectivement, également distinctes de rotation de l'arbre de sortie 4 du moteur, est ainsi réalisée.

Ceci a été obtenu trés simplement au moyen de deux tiroirs 17 et 18, simples (cylindriques, à une seule gorge chacun), identiques de surcroît, et donc au moyen d'une fabrication peu coûteuse.

Il doit être remarqué que les tiroirs 17, 18 n'ayant qu'une seule chambre de communication (ou gorge) 30, 31, et les alésages 19, 20 n'ayant eux-mêmes chacun que trois chambres de transit 24-25-26, 27-28-29, l'encombrement en longueur de chaque ensemble d'un tiroir et de l'alésage, dans lequel il est logé, est peu important et n'est notamment pas supérieur à la longueur nécessaire à la mise en place de la glace de distribution 10. Il n'y a donc pas augmentation de l'encombrement en longueur du moteur.

Il doit être noté que si, dans la réalisation représentée, il a été estimé optimum et préférable de n'avoir recours qu'à une seule enceinte de distribution 23 permettant le retour au réservoir 58 du fluide s'échappant des chambres de travail 41 des cylindres par les conduits de distribution 45b et 45d, il aurait également été possible de dédoubler cette enceinte 23 et de relier les conduits de distribution 45b à une première enceinte, dite d'échappement, et les conduits de distribution 45d à une deuxième enceinte, dite d'échappement, distincte de la première. Une telle variante est expressément envisagée dans la présente demande de brevet.

Par ailleurs, le choix a été fait, dans la réalisation représentée, de mettre sélectivement en communication les premiers conduits de distribution 45a et/ou 45c avec l'échappement sans pression 58. Si les courses d'un piston doivent être neutralisées en regard de certaines ondulations 12a - 12d, ou 12c - 12b, il convient effectivement de faire en sorte que la pression dans les premiers conduits soit égale à celle dans les deuxièmes conduits correspondants. Dans le cas où ces pressions seraient différentes, la neutralisation précitée de certaines courses d'un piston ne serait que partielle, ce qui reste possible, bien que, a priori, compliquée. Il aurait également été possible, toujours dans le cadre de l'invention et pour neutraliser certaines courses de piston, non pas d'isoler sélectivement les premiers conduits de distribution 45a et/ou 45c de l'alimentation en fluide sous pression (pompe principale 52), mais d'isoler sélectivement les deuxièmes conduits de distribution 45d et/ou 45b de l'échappement sans pression (réservoir 58), en mettant par exemple en communication ces deuxièmes conduits de distribution avec l'alimentation en fluide sous pression. Toutes ces variantes de réalisation sont englobées dans la présente invention.

Il est également conforme à l'invention, qu'en variante, les tiroirs 17 et 18 soient conçus comme des tiroirs rotatifs de distribution de fluide, analogues à celui représenté dans FR-A-1 572 390.

Au reste, l'invention n'est pas limitée à la réalisation qui vient d'être décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit.


Anspruch[fr]
  • 1. Mécanisme à fluide sous pression, moteur ou pompe, tel qu'un moteur hydraulique, à au moins deux cylindrées distinctes, non nulles, susceptibles d'être sélectionnées, constitué par :

          - au moins un premier raccord externe (47-46) à une source de fluide sous pression (52) et au moins un deuxième raccord externe (49-48) à un échappement de fluide (58) ;

          - au moins une came (12) dont le profil comprend plusieurs ondulations successives (12a - 12d ; 12c - 12b), lesdites ondulations étant réparties en au moins un premier et un deuxième groupe distincts d'ondulations et chaque ondulation comportant une première rampe et une deuxième rampe ;

          - un bloc-cylindres (6), qui est monté rotatif par rapport ladite came autour d'un axe de rotation (9) et qui comporte une pluralité de cylindres (13) disposés sensiblement radialement par rapport audit axe de rotation ;

          - un piston (14) au moins étant monté coulissant à l'intérieur de chaque cylindre, étant susceptible de prendre appui sur la came et délimitant à l'intérieur dudit cylindre une chambre de travail (41) qui est reliée (42) à une face de communication (3) du bloc-cylindres ;

          - une pluralité de conduits de cylindres (42) reliant, chacun, une chambre de travail (41) à ladite face de communication (3) du bloc-cylindres ;

          - une face (40) de distribution du fluide, qui est solidaire en rotation (11) de la came (12), qui est maintenue en appui sur la face de communication du bloc-cylindres et dans laquelle débouchent des premiers (45a 45c) et deuxièmes conduits de distribution (45d-45b) de fluide correspondant auxdites première (12a-12c) et deuxième rampes (12d-12b) de chaque ondulation et susceptibles (les conduits de distribution) d'être mis en communication, au cours de la rotation relative du bloc-cylindres par rapport à la came, avec lesdits conduits de cylindres (42) des divers cylindres ;

          - un premier tiroir de sélection de la cylindrée (17) disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations ;

          - un deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18) disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations ;

          - chacun desdits premier (17) et deuxième tiroirs (18) de sélection de la cylindrée ayant deux positions particulières qui, combinées, correspondent A) la première position du premier tiroir de sélection de la cylindrée (17) et la première position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18), a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution (45a-45c) correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le premier raccord externe (46-47), et b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution (45d-45b) correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le deuxième raccord externe (48-49), B) la deuxième position du premier tiroir de sélection de la cylindrée (17) et la première position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18), a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution (45a) correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe (46-47), b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution (45d) correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe (48-49) et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution (45c) correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe (46-47) et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe (48-49), C) la première position du premier tiroir de sélection de la cylindrée (17) et la deuxième position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18), a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution (45c) correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations avec le premier raccord externe (46-47), b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution (45b) correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe (48-49), et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution (45a) correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe (46-47) et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe (48-49), et D) la deuxième position du premier tiroir de sélection de la cylindrée (17) et la deuxième position du deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18), l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord extene, et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe et à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe, et/ou à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution (45a et 45c) correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations d'avec le premier raccord externe (46-47), et/ou de l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe.
  • 2. Mécanisme à fluide sous pression, moteur ou pompe, tel qu'un moteur hydraulique, à au moins deux cylindrées distinctes, non nulles, susceptibles d'être sélectionnées, constitué par :

          - au moins un premier raccord externe à une source de fluide sous pression et au moins un deuxième raccord externe à un échappement de fluide ;

          - au moins une came dont le profil comprend plusieurs ondulations successives, lesdites ondulations étant réparties en au moins un premier et un deuxième groupes distincts d'ondulations et chaque ondulation comportant une première rampe et une deuxième rampe ;

          - un bloc-cylindres, qui est monté rotatif par rapport à ladite came autour d'un axe de rotation et qui comporte une pluralité de cylindres disposés sensiblement radialement par rapport audit axe de rotation ;

          - un piston au moins étant monté coulissant à l'intérieur de chaque cylindre, étant susceptible de prendre appui sur la came et délimitant à l'intéieur dudit cylindre une chambre de travail qui est reliée à une face de communication du bloc-cylindres ;

          - une pluralité de conduits de cylindres reliant, chacun, une chambre de travail à ladite face de communication du bloc-cylindres ;

          - une face de distribution du fluide, qui est solidaire en rotation de la came, qui est maintenue en appui sur la face de communication du bloc-cylindres et dans laquelle débouchent des premier et deuxième conduits de distribution de fluide correspondant auxdites première et deuxième rampes de chaque ondulation et susceptibles (les conduits de distribution) d'être mis en communication, au cours de la rotation relative du bloc-cylindres par rapport à la came, avec lesdits conduits de cylindres des divers cylindres ; et

          - un dispositif de sélection de la cylindrée comportant au moins un premier tiroir de sélection de la cylindrée disposé entre lesdits premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations ; ce premier tiroir de sélection de la cylindrée ayant une première position susceptible de correspondre a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le premier raccord externe, et b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations des deux groupes d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et ayant une deuxième position susceptible de correspondre a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et c) à l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du deuxième groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou à l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit deuxième groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe, caractérisé en ce que ledit dispositif de sélection de la cylindrée comprend un deuxième tiroir de sélection de la cylindrée, qui comporte également deux positions et est disposé entre les premier et deuxième raccords externes et les premiers et/ou les deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations, ce deuxième tiroir de sélection de la cylindrée ayant une première position qui correspond a) à la mise en communication des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations avec le premier raccord externe, b) à la mise en communication des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations avec le deuxième raccord externe, et ayant une deuxième position qui correspond l'isolement permanent des premiers conduits de distribution correspondant aux ondulations du premier groupe d'ondulations d'avec le premier raccord externe et/ou l'isolement permanent des deuxièmes conduits de distribution correspondant aux ondulations dudit premier groupe d'ondulations d'avec le deuxième raccord externe.
  • 3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par les dispositions suivantes :
    • a) trois enceintes de distribution distinctes (21, 22, 23) sont prévues, liées (11) à la came (12), cependant que les premiers conduits de distribution (45a) correspondant aux ondulations (12a, 12d) du premier groupe d'ondulations débouchent dans une première (21) desdites enceintes de distribution, que les premiers conduits de distribution (45c) correspondant aux ondulations (12c-12b) du deuxième groupe d'ondulations débouchent dans une deuxième enceinte (22) desdites trois enceintes de distribution, et que les deuxièmes conduits de distribution (45d, 45b) correspondant aux ondulations des premier et deuxième groupes d'ondulations débouchent dans la troisième (23) de ces trois enceintes de distribution ;
    • b) chacun des premier (17) et deuxième tiroirs (18) de sélection de la cylindrée est monté mobile dans un alésage (19, 20) ménagé dans un corps (1c) de tiroir, cependant que, pour chaque alésage, des première (24 ; 27), deuxième (25 ; 28) et troisième (26 ; 29) chambres de transit sont ménagées dans ledit corps et débouchent dans ledit alésage ;
    • c) une chambre de communication (30 ; 31) est ménagée dans chaque tiroir (17 ; 18) et débouche à sa périphérie ;
    • d) les liaisons permanentes suivantes sont réalisées :

            - de la première chambre de transit (24 ; 27) correspondant à chaque tiroir avec le premier raccord externe (46-47) ;

            - de la deuxième chambre de transit (25) correspondant au premier tiroir (17) avec la deuxième enceinte de distribution (22) ;

            - de la deuxième chambre de transit (28) correspondant au deuixéme tiroir (18) avec la première enceinte de distribution (21); et,

            - des troisièmes chambres de transit (26 et 29) correspondant aux deux tiroirs avec la troisième enceinte de distribution (23) et avec le deuxième raccord externe (48-49) ;
    • e) les liaisons suivantes sont réalisées dans les premières et/ou deuxièmes positions de chacun des deux tiroirs de sélection de la cylindrée :

            - dans la première position du premier tiroir (figures 1 et 7), liaison des première (24) et deuxième chambres de transit (25) correspondant à ce premier tiroir (17), au moyen de la chambre de communication (30) dudit premier tiroir (17) ;

            - dans la deuxième position du premier tiroir (figures 6 et 8), liaison des deuxième (25) et troisième chambres de transit (26) correspondant à ce premier tiroir (17), au moyen de la chambre de communication (30) dudit premier tiroir (17) ;

            - dans la première position du deuxième tiroir (figures 1 et 6), liaison des première (27) et deuxième chambres de transit (28) correspondant à ce deuxième tiroir (18) au moyen de la chambre de communication (31) dudit deuxième tiroir (18) ; et,

            - dans la deuxième position du deuxième tiroir (figures 7 et 8), liaison des deuxième (28) et troisième chambres de transit (29) correspondant à ce deuxième tiroir (18), au moyen de la chambre de communication (31) dudit deuxième tiroir (18).
  • 4. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le deuxième tiroir de sélection de la cylindrée (18) est identique au premier tiroir de sélection de la cylindrée (17).
  • 5. Mécanisme selon le groupe de deux revendications comprenant l'une quelconque des revendications 1 à 4 et la revendication 3, caractérisé en ce que la came (12) est partie constituante (1b) d'un carter (1a - 1b - 1c), qui constitue lui-même le corps de tiroir (1c) dans lequel sont ménagés les alésages (19-20) des premier (17) et deuxième tiroirs (18) de sélection de la cylindrée.
  • 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 5, caractérisé en ce que chaque tiroir est monté coulissant en translation à l'intérieur de l'alésage correspondant.
  • 7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque alésage comprend au moins un fond, cependant qu'à l'intérieur de cet alésage, entre une extrémité du tiroir correspondant de sélection de la cylindrée et ledit fond, est ménagée une chambre (34, 35) de réglage par fluide sous pression de la position dudit tiroir de sélection de la cylindrée (17, 18).
  • 8. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la came a un nombre pair d'ondulations ( 12a-12d; 12c-12b), les ondulations (12a - 12d) du premier groupe d'ondulations ayant chacune une première amplitude à laquelle correspond une première course (C1) d'un piston (14) prenant appui sur ladite ondulation, et les ondulations du deuxième groupe d'ondulations ayant chacune une deuxième amplitude à laquelle correspond une deuxième course (C2) d'un piston (14) prenant appui sur ladite ondulation, pendant la rotation relative du bloc-cylindres (6) par rapport à la came (12), la deuxième course (C2) ayant une valeur différente de la première course (C1), et les diverses ondulations se succédant de manière qu'une quelconque ondulation (12c - 12b) du deuxième groupe d'ondulations soit comprise entre deux ondulations ( 12a-12d) du premier groupe d'ondulations.






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