FR2473122A1 - Moteur hydraulique a couple eleve - Google Patents

Abstract

MOTEUR HYDRAULIQUE A PISTONS. SELON L'INVENTION, CE MOTEUR COMPORTE UN ROTOR 57 POURVU DE CAMES ACTIONNANT DES PISTONS 52 A 55 ET LA PERIPHERIE DU ROTOR 57 EST TELLE QUE LA SOMME DES DERIVEES DE LA COURBE DES COURSES MOTRICES DE TOUS LES PISTONS, POUR UNE ROTATION, EST DE GRANDEUR CONSTANTE A TOUT INSTANT. OBTENTION D'UN COUPLE ELEVE A FAIBLE VITESSE.

Description

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-1- La présente invention concerne un moteur hydraulique à pistons capable de délivrer un couple élevé à un

arbre de sortie tout en tournant à faible vitesse.

Si l'on désire, dans les techniques actuellement connues, obtenir un couple de sortie élevé pour un nombre de rotations par minute faible,on utilise fréquemment un

moteur à pistons à rotation rapide associé à un réducteur.

Mais l'utilisation d'un réducteur présente cet inconvé-

nient d'entraîner un coût élevé et d'exiger une place

volumineuse.

On connaît également des moteurs hydrauliques à faible vitesse de rotation dont l'arbre de sortie est

couplé directement à la charge. Mais en raison de la fai-

ble vitesse du moteur,on obtient des conditions de fonctionnement qui ne sont pas satisfaisantes; notamment, on constate que chaque course motrice du moteur est

ressentie au niveau de l'arbre de sortie.

En pratique,les mauvaises caractéristiques de fonction-

nement de ces moteurs sont faiblement ressenties en raison de la charge qui présente une grande inertie et qui aboutit en conséquence à amortir et à équilibrer le fonctionnement par à-coup du moteur. Cela signifie que le moteur est, périodiquement décéléré et accéléré par la charge. Il en résulte des ondes de choc qui se

répandent dans les canalisations reliant la pompe d'ali-

mentation au moteur et ceci aboutit à une usure rapide de la pompe. C'est à tort que l'on cherche souvent les causes de cette usure ou de ce mauvais fonctionnement au niveau de la pompe; en fait, les ondes de choc sont de très courte durée de sorte qu'elles sont

difficilement décelables par un manomètre.

L'invention vise à remédier à ces inconvénients et permet -2- de réaliser un moteur hydraulique présentant de bonnes

caractéristiques de fonctionnement.

En partant d'un moteur hydraulique alimenté par un

débit constant de fluide sous pression, on peut déter-

miner théoriquement que le moteur sera susceptible de tourner de façon régulière,c'est-à-dire que le moteur

entraînera l'arbre de sortie en rotation uniforme à con-

dition que l'équation ci-après soit remplie i z dSi_ E - = constante (1) i= 1 dca dans laquelle, Si représente la course motrice du piston i, z le

nombre de pistons et a le déplacement angulaire de l'ar-

bre de sortie.

Un moteur conventionnel à vilebrequin et bielles ne peut satisfaire cette condition. En principe, on ne peut remplir la condition représentée par la formule (1) ci-dessus qu'en commandant le déplacement des pistons par

une came.

On a, dans le passé, réalisé des moteurs comportant un

rotor monté sur un arbre, le rotor comportant une plura-

lité de cylindres disposés radialement. A la périphérie du rotor,on dispose une couronne dont la face interne en regard des cylindres constitue une came et comporte

une succession de lobes. Les cylindres disposés radiale-

ment dans le rotor reçoivent des pistons et la partie externe des pistons est prévue avec des galets venant au contact de la face intérieure lobée et formant came

de la couronne périphérique. (Voir figure 1).

Lorsque le liquide moteur alimente les cylindres, le -3- rotor et la couronne lobée sont entraînés en rotation relative l'un par rapport à l'autre par suite des forces exercée par les galets sur les parois des lobes de la couronne. Par conséquent, lorsque la couronne lobée est maintenue en position fixe le rotor est entraîné en rotation et inversement la couronne est elle-même

entraînée en rotation si le rotor est maintenu fixe.

Bien qu'en théorie les moteurs de l'art antérieur soient susceptibles de satisfaire la condition définie par l'équation (1) ci-dessus, ce n'est pas le cas en pratique, car il serait alors nécessaire que les lobes présentent une configuration particulière dont certaine parties

seraient en retrait, ce qui est pratiquement irréalisable.

Même dans le cas o l'on s'approche de la forme qui serait théoriquement nécessaire, la forme des lobes reste défavorable et donne lieu d'un côté à des contraintes cycliques très élevées et de l'autre à des conditions de fonctionnement peu satisfaisantes, de telle sorte que dans tous les cas un moteur conventionnel à pistons et à

vilebrequin donne de meilleurs résultat.

De plus, la couronne lobée représente en diamètre la partie la plus large du moteur et elle nécessite un usinage très précis de sa face intérieure, ce qui

aboutit à une mise en oeuvre coteuse et assez compliquée.

L'invention vise à remédier à ces divers inconvénients.

A cet effet, l'invention concerne un moteur hydrauli-

que du type comportant une pluralité de pistons dont le mouvement est commandé par came, et il est caractérisé en ce qu'il comporte un rotor monté sur un arbre, le rotor étant prévu avec des cames périphériques et étant entouré par un carter contenant des cylindres répartis -4radialement et symétriquement autour du rotor, les cylindres contenant des pistons susceptibles de coopérer avec la surface périphérique du rotor, et le profil de cette surface est prévu tel que la somme des dérivées de la courbe S des courses motrices de tous les pistons durant une rotation est de grandeur constante à tout moment.

L'invention sera mieux comprise de la description qui

suit en se référant aux dessins annexés dans lesquels

La figure 1 montre une vue schématique d'un moteur hydrau-

lique selon l'art antérieur et comportant une couronne lobée. La figure 2 montre une vue schématique d'une forme de

réalisation d'un moteur selon la présente invention.

La figure 3 montre des exemples de diagrammes d'incré-

mentation de course pour un certain nombre de moteurs

selon l'invention.

La figure 4 montre schématiquement une variante du

moteur de la figure 2.

La figure 5 montre une vue schématique en coupe transver-

sale d'une forme de réalisation d'un moteur selon l'in-

vention et comportant huit cylindres.

La figure 6 montre une vue en coupe transversale selon

la ligne VI-VI de la figure 5.

La figure 7 montre en vue de détail d'un moteur selon l'invention. La figure 8 montre une variante du détail de la figure 7 -5 - précédente. La figure 9 montre un certain nombre de profib possible pour un rotor équipant un moteur réalisé conformément

à l'invention.

La figure 10 montre une forme de réalisation d'un profil

préféré pour un rotor équipant un moteur selon l'inven-

tion. La figure Il montre une vue schématique du circuit

hydraulique alimentant un moteur réalisé selon l'inven-

tion.

La figure 1 montre un exemple d'un moteur selon l'art antérieur et comportant une couronne lobée. Le moteur comporte un logement ou carter 1 comportant la couronne lobée 2; cette dernière comporte une succession de lobes formant cames entourant le rotor 4 monté sur l'arbre 3. Le rotor comporte une pluralité de cylindres disposés radialement et comportant chacun intérieure- ment un piston 6 rappelé vers l'extérieur par l'action d'un ressort. Les pistons 6 sont prévus sur leur partie

extérieure avec des galets 7 venant en contact et coopé-

rant avec la surface lobée de la couronne 2. Lorsque le liquide hydraulique, par exemple l'huile sous pression alimente les cylindres et repousse les pistons, les galets associés à chaque piston exercent une pression sur les parois des lobes et en conséquencesi la couronne

lobée est maintenue fixe, le rotor est entraîné en rota-

tion. Bien que le moteur présenté sur la figure 1 comporte un grand nombre de pistons, et que chaque piston fournisse 30. un grand nombre de courses motrices pour chaque rotation de l'arbre, il demeure cependant impossible avec un moteur de ce type d'obtenir une rotation régulièrement -6uniforme. Ceci provient du fait que le lieu géométrique des points de contact des galets sur la couronne lobée est défini par une ligne prolongeant l'axe du piston et située entre le point mort supérieur et le point mort inférieur dans la course du piston. Et en conséquence l'équation (1) ci-dessus ne peut être remplie qu'en dessinant les lobes avec une configuration différente,

ce qui ne peut être obtenu en pratique.

La présente invention permet de réaliser un moteur dont la conception est fondamentalement différente et dans lequel le mouvement des pistons est contrôlé par cames de telle façon que la rotation idéale soit possible

en maintenant les contraintes cycliques à un niveau rela-

tivement faible.

La figure 2 représente schématiquement le principe de

fonctionnement d'un moteur réalisé conformément à l'in-

vention. Ainsi qu'on le voit sur cette figure, le moteur comporte un rotor monté sur un arbre 21 et constitué par un disque formant came 20; autour du rotor sont disposés radialement et de façon symétrique un jeu de cylindres montés sur un carter ou support non représenté. Comme on le voit sur la figure,le disque à cames comporte trois cames 26, 27 et 28 et il est associé à quatre cylindres 22, 23, 24 et 25, lesquels contiennent les pistons 30, 31,32,33. Les pistons coopèrent avec le disque à cames par l'intermédiaire de galets 34 montés sur-biellettes. Il résulte des calculs qui seront exposés en détail plus loin qu'un moteur conçu selon ces principes peut aboutir

à un mouvement de rotation régulièrement uniforme.

Le profil des cames peut être réalisé pratiquement de

façon très simple.

-7- Afin de satisfaire à la condition définie par l'équation (1), les courses motrices des pistons doivent être liées entre elles de façon appropriée. En outre, il est préférable d'éviter que le moteur comporte des angles morts qui pourraient aboutir à des difficultés ou même à une impossibilité de démarrage. Ce danger n'est pas purement théorique, notamment lorsqu'il s'agit

de moteurs à faible vitesse. Il suit de ces considéra-

tions que le moteur doit comporter au moins deux pistons et que le nombre de cames doit être différent du nombre de pistons. Il est à noter également que le moteur doit

de préférence pouvoir tourner dans les deux sens oppo-

sés, de sorte que chaque came doit être dessinée selon un profil symétrique et que ces camtes doivent être réparties de

façon régulière et symétrique sur le pourtour du rotor.

On peut obtenir les conditions définies par l'équation

(1) ci-dessus, de plusieurs façons. Une première possi-

bilité est de choisir la course motrice de

chaque piston de telle façon que l'on obtienne l'équa-

tion S (a) = ba + c (2) dans laquelle b et c sont constants. Un diagramme de

course satisfaisant la condition de l'équation (2) ci-

dessus correspond à un diagramme d'incrémentation de course rectangulaire, auquel cas s'applique l'équation

dS/da = b (constant).

La figure 3 montre un diagramme d'incrémentationde course pour un certain nombre de moteurs réalisés selon l'invention.

Dans la partie a de la figure 3, un diagramme d'incrémenta-

tion de course rectangulaire est représenté pour un

moteur à un temps moteur et comportant deux cylindres.

On utilise la formule"un temps moteur"pour désigner un -8- moteur dans lequel les pistons ont une course motrice pour chaque tour. Cela veut dire que l'arbre à came comporte une seule came. Dans un moteur à n temps moteur, chaque piston a n course motrice pour chaque rotation de l'arbre et le disque à cames a alors n cames. La partie a de la figure 3 montre que dans le cas d'un moteur à un temps moteur et à deux cylindres on peut obtenir une rotation uniforme lorsque la courbe qui représente le diagramme de la course est de forme rectangulaire, ce qui signifie que pendant la course motrice de chaque piston dS/du est constant. Si chaque piston est prévu pour avoir une course motrice de 1800 et une course d'échappement de 1800 et si la course motrice de chaque piston commence lorsque celle de l'autre piston se termine, dans ce cas et comme on le voit sur la figure, pour chaque révolution complète l'équation suivante s'applique

d S(1)/da + d S(2)/dua =constante.

Toutefois, avec un moteur de ce type un diagramme d'incré-

mentation de course rectangulaire n'est possible que

si l'on veut obtenir une rotation uniforme. Un inconvé-

nient rencontré en pratique dans un moteur à deux

cylindres et un temps moteur est que, par suite des tolé-

rances de fabrication, le temps moteur des deux cylindres n'est pas en fait convenablement ajusté l'un par rapport à l'autre; il en résulte soit des crêtes dans la pression de l'huile, soit au contraire une baisse de pression dans les cylindres pour une période de temps déterminé, ce qui réduit les possibilités d'obtenir un

mouvement régulièrement uniforme dans la rotation.

Des problèmes identiques peuvent se présenter avec des moteurs à plusieurs temps moteurs comportant plusieurs cylindres et avec un diagramme d'incrémentation de course rectangulaire. -9- On doit également considérer qu'un moteur à un temps moteur et à deux cylindres comporte deux angles morts respectivement à zéro et 1800 ce qui peut donner lieu à des difficultés de démarrage à moins d'utiliser des moyens additionnels; mais ces moyens additionnels supposent que l'on fasse appel à un dispositif auxiliaire qui doit fournir un couple moteur sensiblement aussi important que le moteur principal et ceci en pratique

est donc économiquement injustifié.

Enfin, un moteur à deux cylindes et un temps moteur ne peut fournir qu'un couple limité par rapport à un moteur

à plusieurs temps moteurs.

Des considérations de ce genre s'appliquent au1cmoteurs à un temps moteur comportant plus de deux cylindres étant entendu qu'avec trois cylindres ou plus, les temps moteurs des divers pistons doivent être prévus en

se chevauchant partiellement, de façon à éviter la forma-

tion d'angles morts. Les défauts dans la régularité de l'entraïnement en rotation, comme conséquence de ce chevauchement, peuvent être corrigés en obtenant que les diagrammes dclncrémentation de course des pistons dont les mouvements se chevauchent partiellement soient de profil complémentaire. Le diagramme de course de chaque piston est alors par exemple en forme de trapèze ou en forme de trapèze sinusoïdal (c'est-àdire que le trapèze comporte des côtés inclinés incurvés selon

le carré d'un sinus).

Ici encore toutefois on rencontre les inconvénients d'un

couple moteur relativement faible.

Des moteurs à deux temps moteurs peuvent fournir deux fois plus de puissance avec le même nombre de cylindres et la même cylindrée qu'un moteur à un temps moteur; -10- et ils sont capables d'atteindre un mouvement de rotation uniformément régulier avec un diagramme d'incrémentation de course défini de façon appropriée. Un moteur à quatre cylindres et deux temps moteurs présente toutefois des angles morts dans lesquels tous les pistons sont

soit en fin de course supérieure ou en fin de course infé-

rieure. Ici encore, seul un diagramme d'incrémentation

de course de profil rectangulaire est possible.

Le moteur à quatre cylindres et trois temps moteurs tel qu'il est représenté schématiquement à la figure 2 ne comporte pas d'angle mort et il offre en outre un

nombre assez important de profils de diagramme d'incrémen-

tation de course tout en permettant d'obtenir une rota-

tion uniforme.

Dans la partie b de la figure 3 un diagramme d' incrémenta-

tion de course rectangulaire est représenté pour les quatre pistons d'un moteur à quatre cylindres et à trois temps moteurs. On a également représenté sur cette figure la valeur de E dS/la' et la figure montre que la valeur de cette équation est constante pour une

rotation complète du rotor dans un moteur de ce type.

Au lieu d'un diagramme d'incrémentation de course rectan-

gulaire il est également possible de choisir, par exemple, un diagramme de forme triangulaire dans lequel par exemple ds/da S 'accroit selon une fonction linéaire pour le premier cylindre entre 0 et 300, entre 120 et 1500, et entre 240 et 270 , tandis qu'il diminue également selon une fonction linéaire entre 30 et 600, entre 150 et 1800 et entre 270 et 3000. Les autres pistons ont un diagramme d incrémentation de course identique, chacun étant décalé de 300; ici encore, l'équation EdS/ da est constante

pendant une rotation complète de l'arbre.

-11-

La partie c de la figure 3 montre un diagramme d'incrémen-

tation de course de profil triangulaire pour un moteur à quatre cylindres et à trois temps. La partie c de la figure 3 montre qu'avec un diagramme triangulaire il est également possible que des crêtes se produisent dans la valeur de EdS/da par suite des tolérances de fabrication. Les résultats sont toutefois beaucoup plus insignifiantsque lorsque l'on a réalisé un diagramme de course rectangulaire étant donné que dans ce cas la distorsion qui se produit dans le volume global de la course et par conséquent dans la rotation de l'arbre, n'est qu'une partie de la distorsion qui se produit dans le cas o l'on a un diagramme d'incrémentationde course de forme rectangulaire. Dans ce dernier cas les distorsions

atteignant plus ou moins 50 % de EdS/da sont inévitables.

Les caractéristiques avantageuses d'un diagramme d'incrémen-

tation de course de profil triangulaire par rapport à un diagramme rectangulaire se retrouvent dans une certaine mesure pour un diagramme en forme de sin2 comme pour un diagramme de forme trapézoïdale et un diagramme de forme trapézoïdale dont les côtés inclinés sont incurvés

selon un carré d'un sinus.

Un avantage supplémentaire d'un diagramme d'incrémentation de course triangulaire est que l'accélération maximale du piston a la valeur la plus faible possible. Les propriétés avantageuses d'un moteur à quatre cylindres à trois temps moteurs se retrouvent également dans un moteur à huit cylindres et trois temps moteurs; et d'une façon générale, ilsse retrouvent dans un moteur à trois temps moteurs et à 4 x n cylindres, n étant un nombre entier, ainsi que on peut le voir rapidement en réalisant des

diagrammes identiques à ceux de la figure 3.

La partie d de la figure 3 montre un diagramme d' incrémen-

tation de course en forme de carré d'un sinus pour un

2473122.

-12-

moteur à quatre cylindres à trois temps moteurs.

Comme la fonction EdS/da doit être constante, on a une forme selon un carré de sinus pour le côté ascendant de la courbe du diagramme de course et une forme selon un carré- de cosinus pour le côté descendant de

la courbe, ou inversement.

Un moteur à quatre cylindres et à trois temps moteurs est représenté à la figure 2; un moteur àhuit cylindres et trois temps moteurs peut être obtenu d'une façon très simple en ajoutant un cylindre intermédiaire entre chaque couple de cylindres du moteur à quatre cylindres

de la figure 2.

La figure 4 montre,comme sur la figure 2,un schéma d'un moteur à trois temps moteurs conformément à l'invention et dans lequel toutefois les galets 40 sont directement

montés par un arbre 41 sur le corps de chaque piston.

De cette façon le moteur peut être réalisé de façon plus compactée. Et au lieu de galets on peut également utiliser des billes qui peuvent être montées de la

même façon sur les pistons.

Selon l'invention, et au lieu de pistons pourvus de galets ou de billes, on peut avantageusement utiliser

des billes seulement. Un schéma d'un tel moteur est illus-

tré aux figures 5 et 6. Le diagramme d'incrémentation de course est déterminé par le mouvement du centre des galets ou des billes et ce mouvement est à son tour déterminé par la façon selon laquelle les galets ou les billes roulent autour du rotor et par conséquent et au moins

en partie dépendent du rayon desdits galets ou billes.

Ceci signifie inversement que la forme du rotor est

elle-même dépendante du rayon des galets ou des billes.

MmEutre,, en choisissant le profil et la dimension du moteur, il est nécessaire de tenir compte des variations -13- des rayons de courbure en fonction des contraintes cycliquesqui déterminent au moins partiellement la durée de vie des faces en contact. On a déterminé que

les moteurs à trois temps moteurs réalisés selon l'in-

vention rendent possibles une forme de.rotor particuliè-

rement avantageuse à cet égard. -

La figure 5 montre une vue en coupe schématique d'un moteur à huit cylindres et à trois temps moteurs réalisés selon l'invention et dans lesquels des billes sont utilisées comme pistons. La figure 6 montre une vue en coupe

réalisée selon la ligne VI-VI de la figure 5.

Le moteur comporte ici un carter 50 dans lequel sont aména-

gés les huit cylindres 51. Chaque cylindre 51 contient une bille formant piston 52 à 55. A l'intérieur du carter, l'arbre 56 supporte le rotor 57 à trois cames périphériques. L'arbre et le rotor peuvent être formés d'une seule pièce. Le rotor est capable de tourner dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse. Si le rotor tourne dans le sens des aiguilles d'une montre comme on peut le voir selon la flèche 58, les billes formant piston 52 exécutent alors une course motrice, tandis que les billes formant piston 53 exécutent une course d'échappement. La bille formant piston 54 est située au point mort inférieur de sa course tandis que la bille formant piston 55 est au point mort supérieur de

sa course.

Dans les figures 5 et 6,le rotor 57 comporte une surface de contact plate vue en coupe. Ceci est représenté de façon plus détaillée à la figure 7 dans laquelle on voit la surface de contact plate du rotor sous la référence 71

coopérant avec la bille formant piston référencée 70.

On peut calculer en utilisant les méthodes bien connues -14- dans les techniques des roulements à billes que la configuration de forme incurvée en coupe de la surface de contact du rotor, telle qu'elle est représentée à la figure 8, sous la référence 80, permet d'obtenir une capacité de charge plus élevée de la bille et du rotor grâce à quoi la pression de travail du moteur peut être plus élevée. En pratique, par exemple, le rayon de la gorge ou surface de contact en creux du rotor peut être compris entre 1,02 et 1,05 fois le rayon

de la bille, ceci en fonction du diamètre de la bille.

En plus, des facteurs qui ont été mentionnés précédemment, la forme du rotor dépend de la course désirée et du diamètre des billes formant piston. Il est clair que la longueur de la course ne peut excéder le rayon des billes formant

piston.

La figure 9 montre un profil de rotor dans lequel le rapport entre la longueur de course et la diamètre de la bille formant piston est de 0,4, et dans lequel le cercle inscrit du disque formant rotor a un rayon égal à 1,5 fois le diamètre de la bille formant piston. On a représenté en lignes pointillées sous la référence 90 la forme d'un profil de rotor permettant d'obtenir un diagramme d'incrémentation de course du piston de profil rectangulaire. La ligne mixte 91 indique le profil donné à un rotor pour obtenir un diagramme de course en trapèze dont les côtés suivent une sinusolde,comme exposé ci-dessus, et la ligne en trait plein 92 donne le profil du rotor pour un diagramme d'incrémentation de course triangulaire. Bien qu'aucune de ces trois formes de rotor n'implique de problèmes au niveau de la fabrication et que chacune puisse permettre d'obtenir un moteur fonctionnant de façon appropriée, on a constaté qu'avec les rapports choisis la forme qui permet d'obtenir un diagramme d'incrémentation de course triangulaire est

la plus avantageuse.

-15- Ceci est en partie le résultat du fait que, ainsi qu'on l'a exposé ci-dessus, dans le cas d'un diagramme d'incrémentationde course triangulaire les défauts

qui peuvent se produire dans la succession des diffé-

rents temps moteurs sont beaucoup moins sensibles

que dans le cas, par exemple, d'un diagramme d'incrémen-

tation de course de profil rectangulaire. Si non seule-

ment le début et la fin de la course sontun peu décalés par rapport à la situation idéale, par suite de tolérances dans la fabrication des pièces, mais si l'ensemble du temps moteur de l'un des pistons s'accomplit avec un peu d'avance ou un peu de retard, on constate alors des perturbations moins sensibles dans la régularité

de la rotation lorsque l'on a un diagramme d'incrémenta-

tion de course triangulaire que lorsque l'on a un diagram-

me en forme de carré de sinus ou en forme de trapèze; en fait le diagramme d'incrémentatbn de course triangulaire

présente une pente généralement moins raide, les dis-

torsions dans chaque incrusoentation de course sont roins sensibles. En outre, ces distorsions sont constantes pour tout le diagramme d'incrémentationde course et dans ce dernier cas la paroi ou le bord périphérique du rotor

entre les cames est sensiblement droit.

Si la course maximale est choisie avec une valeur légère-

ment plus élevée, par exemple si elle est de 0,417 fois le diamètre de la bille formant piston, et si le rayon du cercle inscrit du disque formant rotor est choisi avec une valeur égale à 1,25 fois le diamètre de la bille formant piston, le profil du rotor aura une courbure positive en chaque point, c'est-à-dire que le profil sera généralement convexe. Un moteur à quatre cylindres utilisant un rotor de ce type est illustré

à la figure 10.

-16- Il est observé que tout en obtenant de bonnes conditions de fonctionnement, un grand nombre de profils de rotor peuvent convenir. En se référant aux indications contenues ci-dessus, les profils dé rotor possibles pour un choix déterminé de nombre de cylindres, de diagramme d' incrémen- tation de course, de course maximum, de diamètre de la bille formant piston, de rayon de cercles inscrits du disque à came, peuvent être construits et dessinés à partir de règlesmathématiquesou en utilisant un ordinateur convenablement programmé; ces possibilités

ne seront pas exposées en détail.

On doit noter encore que le moteur selon l'invention a été décrit ici en ce qui concerne ses caractéristiques présentant une certaine importance et en rapport avec l'idée inventive. Dans une réalisation pratique, le moteur pourrait, par exemple, être prévu avec des cylindres amovibles qui seraient solidarisés sur le carter extérieur au moyen de boulons et écrous ce qui simplifierait l'assemblage et l'entretien. En outre, les corps de cylindre sont prévus avec des canalisations

pour l'alimentation et l'évacuation du fluide hydrauli-

que. Ces conduits comportent des moyens de régulation qui sont asservis à la rotation de l'arbre moteur de façon à commander d'alimentation des cylindres

en fluide et l'évacuation au moment approprie.

Une forme de réalisation donnée à titre d'exempleet montrant l'alimentation et l'évacuation d'un moteur à quatre cylindres et trois temps moteurs selon l'invention

est représenté de façon schématique sur la figure 11.

L'alimentation de chaque paire de cylindres opposés est régulée par une valve à quatre voies 110, 111. Ces vannes peuvent être actionnées soit directement depuis une came reliée ou montée sur l'arbre moteur ou aumoyen de servo-vannesll2 113 elles-mêmes actionnées -17- par cames. De plus, l'ensemble est alimenté par la pompe P. Une autre possibilité consiste à utiliser

des distributeurs rotatifs ou linéaires de type connu.

On notera encore qu'un moteur conformément à l'invention peut être réalisé et fonctionner aussi bien comme pompe

que comme moteur à pistons.

EXEMPLE:

Un moteur à huit cylindres et trois temps moteurs confor-

mément à l'invention comprenant des billes formant pistons et réalisé avec un diagramme d'incrémentation de course de forme triangulaire, le diamètre des billes formant piston étant de 80 mm pour une course de 3295 mm

est en mesure, avec une pression de service de 320 atmos-

p-hère, de produire un couple de 20 000 Nmo Avec un diamètre de billes foirmant pistons de 250 mm et une course de 120 Ont on peut obtenir un couple de 600 0 Nm

avec la même pression de service.

Des couples plus importants et de plus de puissance peuvent être obtenus en utilisant par exemple un moteur à douze cylindres à trois temps moteurs ou en montant deux ou plus étoiles de cylindres sur le logement récepteur et entourant l'axe moteur, ce dernier comportant deux ou plus disques à cames, chaque disque à came correspondant à une étoile de cylindra rayonnants; on peut également utiliser un seul disque à cames mais ayant une épaisseur appropriée de façon à ce que le disque puisse recevoir en appui les billes ou galets de rotation correspondant aux pistons de chaque jeu de cylindres en étoiles, chaque jeu de cylindres ayant, sur le disque à cames unique sa propre piste. En utilisant un tel moteur à trois temps moteur et comportant deux jeux de huit cylindres

on peut alors obtenir un couple de l'ordre de 1 200 000 Nm.

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-18- Il est aussi possible de disposer une pluralité de disques à cames sur un même arbre l'un à côté de l'autre, les disques à cames ayant des dimensions différentes et coopérant avec des jeux de cylindres en étoiles, dans lesquels les diamètres des billes formant pistons sont adaptés au format et aux dimensions du disque à

cames correspondant. De cette façon, on peut successive-

ment et alternativement mettre en action un ensemble moteur constitué par un disque à cames et son jeu de cylindres radial correspondant; et de cette façon on obtient un système à plusieurs caractéristiques de fonctionnement, ce qui permet de passer de l'un à l'autre

en fonction des besoins comme on utiliserait un change-

ment de vitesses.

On notera enfin que la durée de vie du moteur est déterminée d'une part, par le nombre de modifications dans la pression ou par les rotations des galets ou des billes constituant les pistons. Avec une puissance comparable, ce nombre est inférieur dans le cas d'un moteur réalisé conformément à l'invention que dans le - cas d'un moteur selon l'art antérieur et comportant une couronne extérieure lobée; ainsi le moteur réalisé selon la présente invention comporte une durée de vie améliorée. 19-

Claims (12)

R E V E N D I C A T I O N S

1.- Moteur hydraulique à pistons susceptible de délivrer un couple élevé à un arbre de sortie (21) tout en tournant à faible vitesse, ce moteur comportant une pluralité de pistons dont le déplacement est commandé par cames, caractérisé en ce qu'il comporte un rotor (20) monté sur l'arbre, ce rotor étant pourvu de cames (26 à 28) à sa périphérie et étant entouré par un carter contenant des cylindres (22 à 25) disposés radialement et répartis régulièrement et de façon symétrique autour du rotor, les cylindres contenant des pistons (30 à 33) susceptibles de coopérer avec la périphérie du rotor (20), ce dernier étant prévu avec un profil tel que la somme des dérivées de la courbe S des courses motrices de tous les pistons, pour une rotation, est de grandeur constante

à tout moment.

2.- Moteur selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque piston (30 à 33) comporte un galet (34) coopérant avec la périphérie dudit rotor (20). 3.- Moteur hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit galet (34) est relié au

piston au moyen d'une tige fixe.

4.- Moteur hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pistons sont constitués par des billes (52 à 55) qui sont en contact direct avec

la périphérie (57) du rotor.

5.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que le nombre de pistons est supérieur d'au moins une unité au nombre des cames

équipant le rotor.

-20- 6.- Moteur hydraulique selon la revendication 5,

caractérisé en ce que le rotor comporte trois cames régu-

lièrement réparties à la périphérie dudit rotor, ainsi que 4 x n jeux de pistons et cylindres, n étant un nombre entier.

7.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications

1 à 6, caractérisé en ce que la course motrice d'un piston chevauche-au moins partiellement la course motrice

d'un autre piston et en ce que pendant la période durant-

laquelle les deux pistons concernés sont tous deux dans une course motrice, le diagramme d'incrémentation de course du piston qui a commencé sa course motrice le premier, a un profil décroissant tandis que le diagramme d'incrémentation de course de l'autre piston a un profil

croissant complémentaire.

8.- Moteur hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les parties o les courses motrices se chevauchent, le diagramme d'incrémentation de course

de chacun des pistons concernés croît et décroît respec-

tivement selon un profil linéaire.

9.- Moteur hydraulique selon la revendication 7, caractérisé en ce que, dans les parties des courses motrices se chevauchant les diagrammes d'incrémentation de course suivent un profil sinusoïdal, tel que le diagramme décroît suivant une fonction sin et croît suivant une fonction cos2 ou décroît suivant une fonction cos2 et croît suivant une fonction sin

10.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications

7 ou 8, caractérisé en ce que le diagramme d'incrémenta-

tion de course pendant la course motrice de chaque piston est de forme générale triangulaire, les triangles

étant congruants et isocèles.

-21- 11.- Moteur hydraulique tel que revendiqué dans l'une

des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que la

périphérie du rotor est pourvue d'une gorge (80) constituant une piste réceptrice des billes formant pistons.

12.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications

1 a 11, caractérisé en ce qu'i! comporte une pluralité de jeux de cylindres (52, 53, 54, 55) disposés en étoiles,dans

des plans différents dans lesquels les pistons de chaque jeu de cylin-

-res coopèrent avec un rotor unique d'épaisseur adaptée à offrir pour chaque jeu du cylindre une piste ou pourtour

formant cames.

13.- Moteur hydraulique selon la revendication 12,

caractérisé en ce que le rotor comporte une gorge consti-

tuant la piste réceptrice des organes de roulement associé ài chaque piston, au niveau de chaque jeu de cylindre o

!4.- Motieur hydraulique selon l'une des revendications

1 à 11t caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de jeux de cylindres disposés en étoiles, les jeux étant situés dans des plans sensiblement parallèles et chaque jeu de cylindres coopérant avec rotor ci cames les rotors à cames étant en nombre égal aux jeux de cylindres en étoiles et étant disposés côté à

côter montés sur un arbre commun.

15.- Moteur hydraulique selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'au moins deux des jeux de cylindres ont des diamètres de cylindres différents, les pistons de ces cylindres coopérant avec un rotor dont les caractéristiques et dimensions sont prévues de façon à

s'adapter aux diamètres desdits cylindres.

2473122.

-22-

16.- Moteur hydraulique selon l'une des revendications

1 à 15, caractérisé en ce qu'il fonctionne de façon

connue en soi, comme pompe.