FR2655091A1 - Ensemble d'un mecanisme a fluide sous pression et d'un frein a disques qui y est attele. - Google Patents

Ensemble d'un mecanisme a fluide sous pression et d'un frein a disques qui y est attele. Download PDF

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Abstract

L'invention est relative à l'ensemble d'un mécanisme à fluide sous pression et d'un frein qui y est attelé, ledit mécanisme comprenant un distributeur interne de fluide (16) ayant une face de communication (17) délimitant, à l'intérieur du carter du mécanisme, deux enceintes (41,42) séparées par ladite face de communication, et, ledit frein (33) comportant une chambre de défreinage (39). Selon l'invention, la chambre de défreinage (39) est en communication permanente avec l'une (42) des deux dites enceintes. Une application est la réalisation d'un moteur à rendement élevé et à prix de revient modéré.

Description

i On connaît déjà un ensemble d'un mécanisme à fluide sous pression,
moteur ou pompe, et d'un frein à disques qui y est
atte Lé, constitué par un carter principal; une came de réac-
tion; un b Loc-cy Lindres, monté à rotation relative par rap-
port à Ladite came autour d'un axe géométrique et muni d'une face d'alimentation; une pluralité de cylindres ménagés dans Le b Loccylindres, sensiblement radia Lement par rapport audit axe géométrique; une pluralité de pistons, montés à coulissement dans les dits cylindres et susceptibles d'être en appui sur ladite came, de préférence par l'intermédiaire de rouleaux d'appui; un distributeur interne de fluide sensiblement immobile, vis-à-vis de la rotation autour dudit axe géométrique, par rapport à ladite came et muni d'une face de communication susceptible d'être disposée en appui sur ladite face d'alimentation du b Loc-cylindres, La mise en appui mutuel sensiblement étanche desdites faces d'alimentation et de communication réalisant à l'intérieur du carter principal la délimitation de deux enceintes séparées par lesdites faces d'alimentation et de communication; un arbre, so Lidaire vis-à-vis de la rotation autour dudit axe géométrique, d'une première des deux pièces bloc-cylindres et came et portant un premier jeu de disques de frein; un carter de frein, solidaire vis-à-vis de La rotation autour dudit axe géométrique de la deuxième des deux dites pièces bloc-cylindres et came -, et portant un deuxième jeu de disques de frein, ledit carter abritant les deux jeux de disques de frein; un organe de poussée, susceptible d'être en appui sur un disque de frein disposé à L'extrémité d'un empilage constitué par l'ensemble des disques de frein desdits premier et deuxième jeux de disques de frein; un organe moteur de freinage, attelé audit organe de poussée et susceptible d'en provoquer un déplacement de poussée de freinage sur Ledit empilage des disques de frein; et, un vérin de défreinage, attelé entre ledit organe de poussée et ledit carter de frein et comportant une chambre de défreinage susceptible de contenir un fluide de défreinage sous pression, dont l'effet est la suppression de la poussée de freinage sur
ledit empilage.
Dans les mécanismes connus, le frein à disques est entièrement distinct du mécanisme à f Luide sous pression et y est généralement attelé par la fixation du carter de frein sur Le carter principal du mécanisme L'arbre est contenu dans les deux carters, principal et de frein, mais un joint d'étanchéité est disposé entre l'un des deux carters et l'arbre, achevant La séparation complète du frein et du mécanisme Ce joint d'étanchéité travaille en outre en dynamique entre deux pièces montées à rotation relative et doit de ce fait avoir des caractéristiques particulières relativement
coûteuses.
L'invention a pour but la suppression de ce joint d'étanchéité et de ses dispositions de montage, et est matérialisée par la disposition selon laquelle la chambre de défreinage est en communication permanente avec l'une des deux dites enceintes, donc isolée de l'autre desdites enceintes par l'appui mutuel des faces d'alimentation du bloc-cylindres et de communication du distributeur. Selon une disposition préférée, la chambre de défreinage est constituée par le carter de frein lui-même, qui constitue un prolongement du carter principal, cependant que ledit arbre est contenu à la fois dans les carters principal et de frein, qui
communiquent librement.
Selon l'invention, Le fluide contenu dans la chambre de défreinage emplit également au moins une partie du carter moteur jusqu'à baigner la lisière de l'appui sensiblement étanche des faces d'alimentation du bloccylindres et de communication du
distributeur interne.
Il n'y a donc plus qu'un seul fluide et la suppression du joint disposé antérieurement entre l'arbre centra L et l'un des carters conduit à une simplification du mécanisme et à une réduction de
son prix de revient.
Le fluide qui, selon l'invention, est maintenant susceptible de baigner au moins l'une des lisières de l'appui étanche entre le bloc-cylindres et le distributeur interne, apporte les avantages supplémentaires suivants: ce fluide est apte à réaliser une contre pression dans la zone de ladite lisière, et donc à réduire les fuites de fluide d'alimentation des cylindres qui se produisent entre lesdites faces d'alimentation et de communication, ce qui est intéressant en soi, et précieux dans les circuits fermés, car les caractéristiques de la pompe de gavage d'un tel circuit fermé sont en rapport avec le débit desdites fuites: une réduction du débit des fuites conduit à permettre le choix d'une pompe de gavage plus petite, donc moins coûteuse; ce fluide est apte en outre à irriguer le mécanisme, c'est-à-dire à en retirer des calories excédentaires, ou au contraire à le réchauffer, selon les conditions de fonctionnement existantes. 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 de l'ensemble d'un moteur hydraulique et d'un frein conforme à l'invention; et, la figure 2 est un schéma d'un circuit de commande du
défreinage du frein de l'ensemble de la figure 1.
L'ensemble de la figure 1 comprend un moteur hydraulique accouplé à un frein à disques et est plus particulièrement constitué par: un carter principal en trois parties 1 A, l B, 1 C assemblées par des vis 2; un arbre moteur 3 qui est monté à rotation par rapport au carter principal, autour d'un axe géométrique 4, au moyen de paliers à rouleaux 5 interposés entre la partie 1 C du carter principal et l'arbre moteur 3, et dont l'extrémité intérieure est munie de cannelures 6; un bloc- cylindres 7, également muni de cannelures 8, qui coopèrent avec les cannelures 6 de l'arbre moteur, est contenu dans le carter principal 1 A l B 1 C; des cylindres 9 sont ménagés dans le bloc-cylindres 7, sont disposés radia Lement par rapport à l'axe de rotation 4, et sont angulairement espacés de manière régulière; des pistons 10 sont contenus dans les cylindres, un par cylindre, et y délimitent autant de chambres de travail 11, qui communiquent avec une face plane 12, perpendiculaire à l'axe de rotation 4, que comporte le bloc-cylindres 7, par des conduits de cylindres 21; des rouleaux 13 sont montés rotatifs, autour d'axes 14 parallèles à l'axe de rotation 4, un sur chaque piston 10; une came ondulée 15 est constituée par la périphérie interne de la partie intermédiaire l B du carter principal et est susceptible de constituer une piste de roulement pour les rouleaux 13; un distributeur interne de fluide 16, qui est monté à l'intérieur du carter principal, comporte une face plane 17, perpendiculaire à l'axe de rotation 4 et en appui sur la face plane 12 du bloc-cylindres, et comporte également deux gorges circulaires 18,22 communiquant avec la face plane 17 par des conduits alternés 19,20 respectivement, susceptibles de communiquer avec les conduits de cylindres 21; un dispositif d'encoches et d'ergots 23 rend solidaires, vis-à-vis de la rotation autour de l'axe 4, lesdits distributeur interne 16 et came 15 (par l'intermédiaire des parties 1 A et 1 B du carter principal); des plots à ressorts 53, interposés entre la partie 1 A du carter principal et le distributeur interne 16 tendent à mettre en appui la face plane 17 du distributeur interne sur la face plane 12 du bloc-cylindres; deux conduits internes 24,25, ménagés dans la partie 1 A du carter principal, relient les gorges 18,22, à des conduits externes 26,27, respectivement, d'alimentation en fluide sous pression et d'échappement de fluide sans pression d'un circuit de commande classique, connu, non représenté, comprenant notamment un distributeur externe de fluide; un carter de frein 28 est fixé, par des vis 29, sur la partie 1 A du carter principal, dont il constitue une sorte de prolongement; le carter de frein 28 est obturé par un couvercle 30, qui est monté coulissant dans un alésage 31 dudit carter de frein, avec interposition d'un joint d'étanchéité 32 et forme piston; deux pluralités de disques de frein 33 sont solidaires, vis-à-vis de la rotation, les uns, du carter de frein 28 d'une part, les autres d'un arbre 34 d'autre part, ledit arbre 34 étant solidaire, vis-à-vis de la rotation autour de l'axe 4, du bloccylindres 3 (étant en fait monobloc avec le bloc-cylindres) et traversant la partie 1 A du carter principal jusqu'à avoir son extrémité contenue à l'intérieur de l'enceinte délimitée par le carter de frein 28 et son couvercle 30, et les disques 33 des deux pluralités étant alternés et constituant un empilage susceptible d'être poussé par le couvercle 30; une gorge 35 est ménagée dans le carter de frein 28, débouche dans l'alésage 31 et reçoit un segment 36 formant butée de limitation du déplacement d'une rondelle élastique 37, qui est interposée entre le couvercle 30 et ce segment 36 et dont l'effet est de tendre à mettre en appui de poussée ledit couvercle 30 sur l'empilage des disques 33; un raccord 38 reliant la chambre 39 délimitée par le carter de frein 28 et le couvercle 30 à un conduit externe 40; deux enceintes 41,42, qui sont contenues à l'intérieur du carter principal 1 A l B -1 C, et qui sont séparées l'une de l'autre par la zone d'appui mutuel des faces planes 12 du bloc-cylindres 7 et 17 du distributeur interne 16, l'enceinte 41 étant une enceinte dans laquelle évoluent les rouleaux 13 et les extrémités des pistons 10 qui les supportent et étant reliée à un conduit externe 43 par un conduit 44 ménagé dans la paroi de la partie 1 A du carter, et l'enceinte 42 communiquant librement avec la chambre 39, aucun joint d'étanchéité n'isolant ladite enceinte de ladite chambre. Le circuit de commande de La figure 2 comprend l'ensemble du moteur et du frein qui vient d'être décrit; un réservoir de fluide sans pression 45; une pompe 46; un clapet de décharge 47 de protection contre Les surpressions; un distributeur de fluide 48 à deux positions; et Les conduits suivants: le conduit 49 d'aspiration de la pompe 46, qui relie celle-ci au réservoir 45; le conduit 50 de refoulement de la pompe 46, qui relie celle-ci au distributeur à deux positions 48; un conduit 51, qui relie Le conduit de refoulement 50 au réservoir 45 et sur Leque L est disposé Le c Lapet de décharge 47; un conduit 52, qui re Lie Le distributeur à deux positions 48 au réservoir 45; le conduit 40, qui est raccordé au distributeur à deux positions 48; et
le conduit 43, qui est raccordé au réservoir 45.
Les deux positions du distributeur 48 correspondent la première position, à la mise en communication des conduits , 50 et 52; et, La deuxième position, représentée sur La figure 2, à La mise en communication des conduits 50 et 40, et, à L'obturation du
conduit 52.
Ce circuit de commande fonctionne de La manière classique, brièvement rappelée ci-après à la première position du distributeur 48, correspond la mise en communication de la chambre 39 avec le réservoir 45, et, l'action unique de la rondelle élastique 37, qui pousse le piston 30, qui, à son tour, exerce une poussée de freinage sur l'empilage des disques de frein 33: il y a freinage de l'arbre 34 (et du bloc-cy Lindres 7) par rapport à L'ensemble des carters de frein 28 et principal 1 A 1 B 1 C Dans sa deuxième position, le distributeur 48 dirige Le fluide sous pression, refou Lé par La pompe 46, dans la chambre 39, ce fluide ayant un effet antagoniste de ce Lui de La rondel Le élastique 37, repoussant Le piston 30, de manière à annuler toute poussée de freinage sur L'empilage des disques 33, et annulant donc tout
freinage du b Loc-cylindres 7 par rapport au carter principal 1 A -
1 B 1 C A noter que La chambre 39, qui est la chambre de frein contenant les disques de frein, constitue également une chambre de défreinage susceptible de contenir un fluide sous pression,
notamment Lorsque le moteur hydraulique fonctionne.
IL convient de remarquer que cette chambre 39, formant chambre de défreinage est en communication permanente avec l'enceinte 42, sans qu'aucun isolement, notamment étanche, ne sépare cette
chambre et cette enceinte.
L'invention a donc eu déjà pour premier résultat la suppression des moyens qui, antérieurement, assuraient l'isolement de La chambre 39 et de l'enceinte 42, et notamment la suppression d'un
joint d'étanchéité entre deux éléments montés à rotation relative.
Il est opportun de noter à ce sujet, qu'outre La simplification de la fabrication, du montage et de la maintenance, un deuxième avantage est obtenu: Lorsque le moteur est dans sa configuration de fonctionnement, et qu'alors L'une des gorges 18,22, donc que les conduits 19 et 20 contiennent un fluide sous pression, les fuites de fluide sous pression qui, dans Les moteurs (ou dans les pompes) antérieurement connus, s'échappaient dans L'enceinte 42, en s'infiltrant entre les faces planes 12 du bloc-cylindres 7 et 17 du distributeur interne 16, sont supprimées dans Le moteur qui a été décrit En effet, dans cette configuration de fonctionnement, l'enceinte 42 est déjà emplie par le fluide sous pression de commande du défreinage, fluide refoulé par la pompe 46, ce qui suffit à supprimer, ou au moins à réduire de manière très
importante Lesdites fuites.
Ce résultat est tout particulièrement intéressant Lorsque le moteur fait partie d'un circuit fermé d'alimentation d'un récepteur, car dans de tels circuits, lesdites fuites de fluide devaient être compensées par Le débit complémentaire d'une pompe de gavage: supprimer ou réduire ces fuites permet de supprimer ladite pompe de gavage ou d'en choisir une dont Le débit est lui aussi
réduit par rapport à ce qui était connu avant L'invention.
IL faut enfin remarquer que, mettre en communication permanente La chambre 39, qui contient Les disques de frein 33, avec L'enceinte 42, n'a pu être réalisé qu'en surmontant Le préjugé technique selon Leque L i L n'était pas souhaitable de mélanger Le fluide de La chambre 39, contenant les disques de frein, fluide a priori chargé de limaille, et Le fluide contenu dans l'enceinte 42, qui est le fluide hydraulique d'alimentation du moteur Dans La
conception conforme à L'invention, i L n'y a plus qu'un seu L fluide.
L'invention n'est pas limitée à la réalisation décrite, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient lui être
apportées sans sortir de son cadre, ni de son esprit.

Claims (2)

REVENDICATIONS
1 Ensemble d'un mécanisme à fluide sous pression, moteur ou pompe, et d'un frein à disques qui y est atte Lé, constitué par: un carter principal ( 1 A l B 1 C); une came de réaction ( 15); un bloc-cylindres ( 7), monté à rotation relative par rapport à ladite came autour d'un axe géométrique ( 4) et muni d'une face d'alimentation ( 12); une pluralité de cylindres ( 9) ménagés dans le bloc-cylindres, sensiblement radialement par rapport audit axe géométrique; une pluralité de pistons ( 10), montés à coulissement dans les dits cylindres et susceptibles d'être en appui sur ladite came, de préférence par l'intermédiaire de rouleaux d'appui ( 13); un distributeur interne de fluide ( 16) sensiblement immobile, vis-à-vis de la rotation autour dudit axe géométrique, par rapport à ladite came et muni d'une face de communication ( 17) susceptible d'être disposée en appui sur ladite face d'alimentation ( 12) du bloc-cylindres ( 7), la mise en appui mutuel sensiblement étanche desdites faces d'alimentation et de communication réalisant à l'intérieur du carter principal la délimitation de deux enceintes ( 41,42) séparées par lesdites faces d'alimentation et de communication; un arbre ( 34), solidaire vis-à-vis de la rotation autour
dudit axe géométrique, d'une première des deux pièces -
bloc-cylindres ( 7) et came et portant un premier jeu de disques de frein ( 33); un carter de frein ( 28), solidaire vis-à-vis de la rotation autour dudit axe géométrique de la deuxième des deux dites pièces bloc- cylindres et came ( 15) -, et portant un deuxième jeu de disques de frein ( 33), ledit carter abritant Les deux jeux de disques de frein; un organe de poussée ( 30), susceptible d'être en appui sur un disque de frein ( 33) disposé à l'extrémité d'un empilage constitué par l'ensemble des disques de frein desdits premier et deuxième jeux de disques de frein; un organe moteur de freinage ( 37), attelé audit organe de poussée et susceptible d'en provoquer un déplacement de poussée de freinage sur ledit empilage des disques de frein ( 33); et, un vérin de défreinage ( 30-31-39), attelé entre ledit organe de poussée et ledit carter de frein et comportant une chambre de défreinage ( 39) susceptible de contenir un fluide de défreinage sous pression, dont l'effet est la suppression de la poussée de freinage sur ledit empilage; caractérisé en ce que la chambre de défreinage ( 39) est en communication permanente avec l'une ( 42) des deux dites enceintes, donc isolée de l'autre ( 41) desdites enceintes par l'appui mutuel des faces d'alimentation ( 12) du bloc-cylindres ( 7) et de
communication ( 17) du distributeur ( 16).
2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de défreinage ( 39) est constituée par le carter de frein lui-même ( 28) et contient donc les deux jeux de disques de frein
( 33).
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