FR2712040A1

FR2712040A1 - Moteur oscillant hydraulique.

Info

Publication number: FR2712040A1
Application number: FR9413186A
Authority: FR
Inventors: Oppitz Horst; Schmitt Bernhard
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Sachs AG
Priority date: 1993-11-05
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1995-05-12
Anticipated expiration: 2014-11-04
Also published as: US5632502A; FR2712040B1; DE4337813A1; DE4337813C2

Abstract

Un moteur oscillant, comprend un cylindre et un arbre de moteur, ainsi que des couvercles d'extrémité, qui délimitent une enceinte de travail, des nervures sur le cylindre et des ailettes sur l'arbre de moteur, divisant l'enceinte de travail en chambres de travail, et des joints d'étanchéité à l'intérieur de rainures, qui isolent les chambres de travail les unes des autres, sur le plan hydraulique. Dans ce moteur oscillant les joints d'étanchéité 39 sont réalisés d'un seul tenant en tant que corps en forme de plaquette, et il existe, à l'état de repos statique, un espace intermédiaire 44 entre chacun des joints d'étanchéité 39 et les parois latérales de rainure 42a, 42b correspondantes, le corps en forme de plaquette 39 assurant, au cours du fonctionnement du moteur oscillant, une fonction d'étanchéité, par l'intermédiaire de ses surfaces frontales, de ses surfaces 41c, 41d déterminant la hauteur de la plaquette, et d'une surface latérale 43a, 43b.

Description

L'invention concerne un moteur oscillant, comprenant un cylindre et un

arbre de moteur, ainsi que des couvercles d'extrémité, qui délimitent une enceinte de travail, un certain nombre de nervures sur la surface intérieure du cylindre, et le même nombre d'ailettes sur l'arbre de moteur, divisant l'enceinte de travail en chambres de travail qui sont alimentées alternativement en fluide hydraulique, et des joints d'étanchéité à l'intérieur de rainures dans les nervures et les ailettes, qui isolent les chambres de travail les unes

des autres, sur le plan hydraulique.

Le document DE-42 29 025.2 divulgue un moteur oscillant pour lequel se pose un problème de fabrication en ce qui concerne les rainures dans les nervures et les

ailettes, destinées aux unités de joint d'étanchéité.

Les joints d'étanchéité utilisés présentent un rapport largeur/hauteur défavorable pour l'usinage intérieur du cylindre. Jusqu'à présent, on a réussi à réaliser les rainures en respectant les tolérances nécessaires, uniquement par des procédés de fabrication très coûteux, tels que l'usinage par étincelage ou bien également le mortaisage. La mise en oeuvre liée à ce mode de fabrication, n'est pas acceptable pour une production en grande série. Des modes de fabrication plus économiques, tels que le brochage, ont échoué jusqu'à présent, parce que l'outil de brochage subissait souvent une rupture

rapide, en raison de sa faible section transversale.

Un autre problème réside dans le fait que les unités de joint d'étanchéité en plusieurs parties fonctionnent,certes,de manière correcte, mais sont

également très coûteuses.

Le but de la présente invention consiste à remédier, par les moyens les plus simples, aux problèmes connus de par l'état de la technique, de manière à pouvoir réaliser une fabrication en grande série rationnelle. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce au fait que les joints d'étanchéité sont réalisés d'un seul tenant en tant que corps en forme de plaquette, et qu'il existe, à l'état de repos statique, un espace intermédiaire entre chacun des joints d'étanchéité et les parois latérales de rainure correspondantes, le corps en forme de plaquette assurant, au cours du fonctionnement du moteur oscillant, une fonction d'étanchéité, par l'intermédiaire de ses surfaces frontales, de ses surfaces déterminant la hauteur de la plaquette, et d'une surface latérale. La largeur de la rainure nécessaire à la mise en oeuvre d'un outil de brochage est mis à profit pour établir délibérément un espace intermédiaire entre le joint d'étanchéité et les parois latérales de rainure, en vue d'obtenir un afflUx de l'écoulement hydraulique sur les joints d'étanchéité pour réaliser une force d'application dynamique du joint d'étanchéité, tout en bénéficiant de l'avantage d'un frottement pouvant être maintenu à un niveau étonnement

faible, au cours du fonctionnement du moteur oscillant.

Le fait d'avoir des joints d'étanchéité en une seule partie, abaisse leur coût d'une valeur multiple. La tolérance imposée à la largeur de rainure peut avantageusement également être élargie, parce que le joint d'étanchéité en une partie, à l'inverse de l'unité à joint d'étanchéité, ne peut avoir tendance à se dissocier radialement, ce qui serait lié à une perte de l'effet d'étanchéité. En outre, la manipulation des joints d'étanchéité est sensiblement facilitée, lors du montage. Selon une autre caractéristique avantageuse, le corps en forme de plaquette présente, dans sa position de repos statique, en raison de sa précontrainte, une section transversale en forme de barillet. A l'inverse d'une section transversale en forme d'arc, il ne peut se produire d'assouplissement du joint d'étanchéité au cours du mouvement d'oscillation constamment changeant, du moteur. Le risque de voir le joint d'étanchéité ployer sous la pression hydraulique

est également éliminé.

Pour réduire le frottement dû aux joints d'étanchéité, les surfaces du corps en forme de plaquette, assurant la fonction d'étanchéité, sont subdivisées en plusieurs surfaces d'étanchéité

individuelles par des canaux d'afflux de l'écoulement.

En ce qui concerne les parois latérales, cette mesure permet de remédier à l'effet d'adhérence entre les

joints d'étanchéité et les parois latérales de rainure.

En supplément, on remédie également à l'effet d'adhérence, par le fait que la précontrainte du joint d'étanchéité à l'intérieur de sa rainure, est conçue de manière telle, qu'indépendamment de la pression hydraulique dans le moteur oscillant, il se produit un entraînement des joints d'étanchéité en raison du mouvement relatif entre le cylindre et l'arbre de

moteur, lors du mouvement d'oscillation.

L'invention et ses avantages essentiels vont être explicités plus en détail dans la suite, au regard

de la description des dessins annexés, qui montrent:

Fig. 1 un moteur oscillant en coupe longitudinale, Fig. 2a-b des détails de la zone des joints d'étanchéité. La figure 1 montre une partie d'un ensemble de stabilisateur 1, qui est composé d'un stabilisateur en deux parties comprenant les parties de stabilisateur 3 et 5, ainsi qu'un moteur oscillant 7. Pour simplifier la représentation graphique, les extrémités de stabilisateur et les porte-roues correspondant ont été omis.

Le moteur oscillant 7 est constitué entre-

autres d'un cylindre 9 sur le diamètre intérieur duquel

sont disposées des nervures 11 s'étendant axialement.

Les nervures 11 et le cylindre 9 sont réalisés d'un seul tenant. Aux deux extrémités frontales du cylindre 9, un couvercle 13 et un couvercle 15 délimitent une enceinte de travail. La détermination de la position des couvercles 13 et 15 à l'intérieur du cylindre 9 s'effectue par l'intermédiaire des surfaces frontales 17 des nervures 11. Entre les couvercles 13 et 15 et le cylindre 9, est réalisée une liaison soudée 19, dans les

zones frontales du moteur oscillant 7.

A l'intérieur de l'enceinte de travail, est monté tournant, par l'intermédiaire de paliers lisses , 27, un arbre de moteur 21. L'arbre de moteur 21 possède sur son diamètre extérieur, un certain nombre d'ailettes 29, qui présentent la même orientation axiale que les nervures 11 du cylindre 9. Les nervures 11 et la surface de paroi intérieure 31 du cylindre 9, ainsi que les ailettes 29 et la surface périphérique extérieure 33 de l'arbre de moteur 21, forment des chambres de travail a, 35b. L'étanchéité des chambres de travail 35a, 35b s'effectue d'une part au moyen de bagues d'étanchéité d'angle 37, dans la zone de pied des ailettes 29 entre celle-ci et les couvercles 13, 15. Les surfaces frontales des ailettes 29 et des nervures 11, sont rendues étanches au moyen de joints d'étanchéité 39, de sorte que des chambres de travail voisines 35a, 35b sont isolées les unes des autres sur le plan hydraulique. Les joints d'étanchéité 39 sont réalisés en tant que corps en forme de plaquette, d'un seul tenant, et assurent une

fonction d'étanchéité par leurs surfaces frontales 41a -

41d, ainsi que par au moins une paroi latérale 43a, 43b.

A l'état monté, la pression de travail à l'intérieur des chambres de travail, renforce la précontrainte statique des joints d'étanchéité 39, en contribuant à la réalisation d'une étanchéité dynamique. Le même effet est utilisé pour la précontrainte des joints d'étanchéité d'angle 37, qui sont sollicités en pression par le fluide hydraulique, par l'intermédiaire d'au

moins une encoche 38.

Le couvercle 15 est pourvu d'un premier raccord de branchement hydraulique 45 et d'un second raccord de branchement hydraulique 47, qui sont agencés

parallèlement à l'axe principal du moteur oscillant 7.

Chacun des deux raccords de branchement hydraulique 45, 47 est relié directement à une autre chambre de travail a, 35b. En outre, par l'intermédiaire d'un système de communication, une liaison est établie entre les chambres de travail 35a, 35b de même indice, les chambres de travail 35a du premier raccord de branchement hydraulique 45, reliées entre-elles, alternant avec les chambres de travail 35b du second

raccord de branchement hydraulique 47.

Les figures 2a-b montrent une section transversale du moteur oscillant 7, dans la zone des ailettes 21 et des nervures 11. A l'intérieur des ailettes 29 et des nervures 11, les joints d'étanchéité 39 sont logés à l'intérieur de rainures 42. Ces rainures possèdent un rapport entre hauteur et largeur permettant la mise en oeuvre d'outils de brochage. Le joint d'étanchéité 39 est d'une configuration plutôt étroite

et ménage un espace intermédiaire libre 44.

Dans la position de repos, lorsque la pression dans les chambres de travail 35a, 35b est identique, le joint d'étanchéité 39 n'est précontraint que par l'intermédiaire de ses surfaces 41c, 41d, en produisant l'établissement d'une section transversale en forme de barillet. De part est d'autre du joint d'étanchéité 39, existe un espace intermédiaire 44, qui est rempli de

fluide hydraulique.

La figure 2b montre l'état de fonctionnement, dans lequel il existe une différence de pression entre les chambres de travail 35a, 35b. La pression déplace le joint d'étanchéité 39 à l'intérieur de la rainure 42, jusqu'à ce qu'une de ses parois latérales 43 s'appuie sur une paroi latérale de rainure 42a, 42b. La totalité de l'espace intermédiaire 44 s'établit donc d'un côté du joint d'étanchéité 39. Il en résulte, sous l'effet de la pression du fluide hydraulique, un déplacement de volume, qui entraîne une augmentation de la précontrainte du joint d'étanchéité 39 à l'intérieur de la rainure 42. Dans cette position du joint d'étanchéité 39, celui-ci assure sa fonction d'étanchéité par l'intermédiaire de ses surfaces frontales 41a-d et par

l'intermédiaire d'une de ses parois latérales 43b.

Si au cours du fonctionnement du moteur oscillant, il se produit une inversion de la pression, de sorte que P2 est supérieure à P1, l'effet gênant d'adhérence entre la paroi latérale de rainure 42b et la paroi latérale 43b du joint d'étanchéité, est supprimé par l'entraînement du joint d'étanchéité, suite au mouvement relatif entre l'arbre de moteur 21 et le5 cylindre 9. Il est possible de contribuer à cet effet en munissant également les surfaces d'étanchéité, de canaux

d'afflux de l'écoulement hydraulique 46, qui forment des surfaces d'étanchéité individuelles.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Moteur oscillant, comprenant un cylindre et un arbre de moteur, ainsi que des couvercles d'extrémité, qui délimitent une enceinte de travail, un certain nombre de nervures sur la surface intérieure du cylindre, et le même nombre d'ailettes sur l'arbre de moteur, divisant l'enceinte de travail en chambres de travail qui sont alimentées alternativement en fluide hydraulique, et des joints d'étanchéité à l'intérieur de rainures dans les nervures et les ailettes, qui isolent les chambres de travail les unes des autres, sur le plan hydraulique, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité (39) sont réalisés d'un seul tenant en tant que corps en forme de plaquette, et qu'il existe, à l'état de repos statique, un espace intermédiaire (44) entre chacun des joints d'étanchéité (39) et les parois latérales de rainure (42a, 42b) correspondantes, le corps en forme de plaquette (39) assurant, au cours du fonctionnement du moteur oscillant, une fonction d'étanchéité, par l'intermédiaire de ses surfaces frontales (41a, 41b), de ses surfaces (41c, 41d) déterminant la hauteur de la plaquette, et d'une surface

latérale (43a, 43b).

2. Moteur oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps en forme de plaquette (39) présente, dans sa position de repos statique, en raison de sa précontrainte, une section transversale en

forme de barillet.

3. Moteur oscillant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces (41, 43) du corps en forme de plaquette (39), assurant la fonction d'étanchéité, sont subdivisées en plusieurs surfaces d'étanchéité individuelles par des canaux d'afflux de

l'écoulement (46).

4. Moteur oscillant selon les revendications 1

et 2, caractérisé en ce que la précontrainte du joint d'étanchéité (39) à l'intérieur de sa rainure (42), est conçue de manière telle, qu'indépendamment de la pression hydraulique dans le moteur oscillant (7), il se produit un entraînement des joints d'étanchéité (39) en raison du mouvement relatif entre le cylindre (9) et

l'arbre de moteur (21), lors du mouvement d'oscillation.