FR2890101A1

FR2890101A1 - ROTARY ENGINE WITH TRANSFORMATION OF THE ENERGY OF A WORKING FLUID UNDER PRESSURE

Info

Publication number: FR2890101A1
Application number: FR0511205A
Authority: FR
Inventors: Pierre Yves Cote
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-11-03
Publication date: 2007-03-02
Anticipated expiration: 2025-11-03
Also published as: FR2890101B1; WO2007023217A1

Abstract

Un moteur rotatif (10) à transformation de l'énergie d'un fluide de travail sous pression, comporte une carcasse extérieure (11) et un arbre de sortie (28) monté à rotation. L'extrémité intérieure de l'arbre de sortie (28) se prolonge par au moins une manivelle (41) avec un maneton (42) incliné par rapport à l'arbre de sortie (28) et autour duquel est monté à rotation un flasque (43) comportant une pluralité d'ailettes (45) réparties autour d'un corps central (44). Chaque ailette (45) constitue la partie mobile d'une chambre de compression (CH) respective, lesdites chambres de compression (CH) étant alimentées en fluide de travail par des moyens d'alimentation synchronisés avec l'arbre de sortie (28) pour permettre une alimentation tournante et successive desdites chambres de compression (CH).A rotational motor (10) for transforming the energy of a pressurized working fluid comprises an outer casing (11) and an output shaft (28) rotatably mounted. The inner end of the output shaft (28) is extended by at least one crank (41) with a crank pin (42) inclined relative to the output shaft (28) and around which is rotatably mounted a flange (43) having a plurality of fins (45) distributed around a central body (44). Each fin (45) constitutes the moving part of a respective compression chamber (CH), said compression chambers (CH) being supplied with working fluid by supply means synchronized with the output shaft (28) for allow a rotating and successive supply of said compression chambers (CH).

Description

Moteur rotatif à transformation de l'énergie d'un fluide de travail sousRotary motor for transforming the energy of a working fluid under

pressionpressure

Domaine technique de l'invention L'invention concerne un moteur rotatif à transformation de l'énergie d'un fluide de travail sous pression, comportant une carcasse extérieure et un arbre de sortie monté à rotation. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a rotary motor for converting the energy of a pressurized working fluid, comprising an outer casing and a rotatably mounted output shaft.

État de la technique Le fluide de travail mis en oeuvre dans ce type de moteur rotatif est un gaz, classiquement de l'air comprimé, ou de l'huile sous pression. Les moteurs pneumatiques et hydrauliques à cylindrée constante les plus répandus sont du type à palettes. Les palettes s'étendent radialement depuis l'arbre de sortie jusqu'à la carcasse extérieure. Le volume entre deux pales décalées angulairement définit une chambre de compression. L'axe de l'arbre de sortie est décalé parallèlement par rapport à celui de la cavité de la carcasse extérieure L'admission du fluide de travail dans une chambre de compression de faible volume provoque donc la rotation de l'arbre de sortie. Les palettes sont aptes à se translater radialement dans l'arbre de sortie pour garantir une étanchéité constante avec la carcasse extérieure. State of the art The working fluid used in this type of rotary engine is a gas, typically compressed air, or oil under pressure. The most common constant displacement pneumatic and hydraulic motors are of the pallet type. The vanes extend radially from the output shaft to the outer casing. The volume between two blades angularly offset defines a compression chamber. The axis of the output shaft is offset parallel to that of the cavity of the outer casing. The admission of the working fluid into a low volume compression chamber thus causes the output shaft to rotate. The pallets are able to translate radially in the output shaft to ensure a constant seal with the outer carcass.

Ce type de moteur connu n'est pas complètement satisfaisant. L'étanchéité d'une chambre de compression étant obtenue par la force centrifuge des palettes, l'étanchéité est aléatoire au démarrage du moteur. Cet effet est renforcé par les conditions d'utilisations variables et susceptibles d'altérer la translation des palettes dans l'arbre de sortie, par exemple la température ambiante ou la qualité du fluide de travail. Dans les meilleurs cas, le couple engendré par le moteur est aléatoire, dépendant de la palette assurant l'étanchéité. Dans les pires cas, le moteur ne démarre pas car toutes les palettes sont bloquées en position rétractée. This type of known engine is not completely satisfactory. The tightness of a compression chamber being obtained by the centrifugal force of the pallets, the seal is random at the start of the engine. This effect is reinforced by the conditions of variable use and likely to alter the translation of the pallets in the output shaft, for example the ambient temperature or the quality of the working fluid. In the best cases, the torque generated by the motor is random, depending on the sealing pallet. In the worst case, the engine will not start because all the pallets are locked in the retracted position.

Par ailleurs, les frottements entre les palettes et la carcasse extérieure, et le mécanisme de translation des palettes par rapport à l'arbre de sortie, engendrent un entretien régulier du moteur rotatif. Pour le cas des moteurs pneumatiques, un filtrage et un graissage du fluide de travail sont nécessaires pour assurer un fonctionnement correct des palettes. Furthermore, the friction between the pallets and the outer casing, and the mechanism of translation of the pallets relative to the output shaft, generate a regular maintenance of the rotary engine. In the case of pneumatic motors, filtration and lubrication of the working fluid are necessary to ensure proper operation of the pallets.

Objet de l'invention L'invention a pour but de pallier à ces inconvénients, en proposant un moteur rotatif de conception simple et peu onéreuse, assurant notamment une fiabilité améliorée au démarrage. OBJECT OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome these drawbacks by proposing a rotary engine of simple and inexpensive design, notably ensuring improved reliability at startup.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'extrémité intérieure de l'arbre de sortie se prolonge par au moins une manivelle avec un maneton incliné par rapport à l'arbre de sortie et autour duquel est monté à rotation un flasque comportant une pluralité d'ailettes réparties autour d'un corps central, chaque ailette constituant la partie mobile d'une chambre de compression respective, lesdites chambres de compression étant alimentées en fluide de travail par des moyens d'alimentation synchronisés avec l'arbre de sortie pour permettre une alimentation tournante et successive desdites chambres de compression. According to the invention, this object is achieved by the fact that the inner end of the output shaft is extended by at least one crank with a pin inclined with respect to the output shaft and around which is rotatably mounted a flange comprising a plurality of fins distributed around a central body, each fin constituting the moving part of a respective compression chamber, said compression chambers being supplied with working fluid by supply means synchronized with the shaft output to allow a rotating and successive supply of said compression chambers.

Les moyens d'alimentation en fluide de travail, sous pression, sont réglés pour admettre ledit fluide dans une chambre de compression lorsque ladite chambre présente un volume minimal. Le mouvement de l'ailette due à la pression du fluide de travail permet une augmentation du volume de ladite chambre, et force le maneton à décrire un tronçon de cône dont l'angle au sommet est égal au double de l'angle d'inclinaison de l'axe du maneton par rapport à l'axe de l'arbre de sortie. Ce mouvement engendre la rotation de l'arbre de sortie. Les moyens d'alimentation en fluide de travail étant synchronisés avec l'arbre de sortie, la rotation de ce dernier provoque progressivement l'alimentation en fluide de travail de la chambre de compression adjacente dont le volume est alors inférieur. L'ailette de cette chambre de compression devient à son tour motrice. L'alimentation en fluide de travail étant tournante et successive pour les chambres de compression réparties autour de l'arbre de sortie, ce dernier est animé d'un mouvement de rotation régulier. The operating fluid supply means, under pressure, are set to admit said fluid into a compression chamber when said chamber has a minimum volume. The movement of the fin due to the pressure of the working fluid allows an increase in the volume of said chamber, and forces the crankpin to describe a cone section whose apex angle is equal to twice the angle of inclination the axis of the crank pin with respect to the axis of the output shaft. This movement causes rotation of the output shaft. The working fluid supply means being synchronized with the output shaft, the rotation of the latter gradually causes the supply of working fluid to the adjacent compression chamber whose volume is then lower. The wing of this compression chamber becomes in turn driving. The supply of working fluid being rotating and successive for the compression chambers distributed around the output shaft, the latter is driven by a regular rotational movement.

La pression exercée par le fluide de travail sur les ailettes et le mouvement de ces dernières étant pratiqués selon la direction axiale de l'arbre de sortie, l'étanchéité des chambres de compression peut être réalisée pour être indépendante de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie, au contraire de l'art antérieur. En particulier lors du démarrage du moteur, l'étanchéité de la première chambre de compression motrice est stable dans le temps afin de fiabiliser cette étape, notamment en terme de couple délivré sur l'arbre de sortie. The pressure exerted by the working fluid on the fins and the movement of the latter being made in the axial direction of the output shaft, the sealing of the compression chambers can be performed to be independent of the rotational speed of the rotor. output shaft, unlike the prior art. In particular when starting the engine, the sealing of the first drive compression chamber is stable over time in order to make this step reliable, particularly in terms of torque delivered to the output shaft.

Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 illustre un exemple de moteur rotatif selon l'invention, représenté suivant une coupe longitudinale brisée suivant le plan de coupe discontinu I-l' visible sur la figure 3, la figure 2 représente le moteur rotatif de la figure 1 en coupe partielle 30 suivant le plan de coupe II-II' de la figure 1, - la figure 3 représente le moteur rotatif de la figure 1 en coupe suivant le plan de coupe III-Ill' de la figure 1. Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of non-limiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 illustrates an example of an engine rotating device according to the invention, shown in broken longitudinal section along the discontinuous sectional plane Il 'visible in FIG. 3, FIG. 2 shows the rotary motor of FIG. 1 in partial section along the section plane II-II' FIG. 3 shows the rotary motor of FIG. 1 in section along the sectional plane III-III 'of FIG. 1.

Description de modes particuliers de réalisation Description of particular embodiments

En référence aux figures 1 à 3, un moteur rotatif 10 selon l'invention comporte une carcasse extérieure 11 en forme de cylindre creux, dont le fond inférieur 12 est en forme de disque ayant un trou central 13 et dont le fond supérieur est constitué par un couvercle amovible 14 maintenu par des vis (non représentées). Un tube 16, allongé et creux, s'étend axialement vers l'intérieur de la carcasse extérieure 11 depuis le centre du couvercle amovible 14. Le tube 16 s'insère dans un premier trou 17 de forme complémentaire pratiqué dans le couvercle amovible 14 pour déboucher vers l'extérieur au travers d'un plot de connexion de sortie 18. Un deuxième trou 19 est pratiqué dans le couvercle 14 pour déboucher vers l'extérieur au travers d'un plot de connexion d'entrée 20. Les plots de connexion 18, 20 sont destinés à être respectivement raccordés à des tuyaux d'alimentation et de refoulement (non représentés) en fluide de travail sous pression, par exemple de l'air comprimé ou de l'huile. La jonction entre le couvercle amovible 14 et le tube 16 est réalisée grâce à une couronne 21 soudée sur la paroi extérieure du tube 16, ladite couronne 21 étant vissée dans le couvercle 14. With reference to FIGS. 1 to 3, a rotary motor 10 according to the invention comprises an outer carcass 11 in the form of a hollow cylinder whose lower bottom 12 is in the form of a disk having a central hole 13 and whose upper bottom is constituted by a removable cover 14 held by screws (not shown). An elongate and hollow tube 16 extends axially inwardly of the outer casing 11 from the center of the removable cover 14. The tube 16 is inserted into a first hole 17 of complementary shape formed in the removable cover 14 for to open out through an outlet connection pad 18. A second hole 19 is formed in the cover 14 to open out through an input connection pad 20. The connection pads 18, 20 are respectively intended to be connected to supply and discharge pipes (not shown) in working fluid under pressure, for example compressed air or oil. The junction between the removable cover 14 and the tube 16 is achieved thanks to a ring 21 welded to the outer wall of the tube 16, said ring 21 being screwed into the cover 14.

La carcasse extérieure 11 renferme un bâti 22, de forme cylindrique, soutenu par le tube 16 par soudage sur sa paroi extérieure. Le bâti 22 est donc solidaire de la carcasse extérieure 11 et s'étend axialement dans cette dernière. Le bâti 22 comporte une culasse 23 refermant une cavité 24. Le fond 25 de la cavité 24 comporte un trou central 26 constituant un logement pour un premier roulement à billes 27 dont la bague intérieure est solidaire d'un arbre de sortie 28. Ce dernier s'étend axialement jusqu'à l'extérieur de la carcasse extérieure 11 en passant au travers du trou central 13. Depuis le contour du trou central 13 s'étend vers l'extérieur une collerette annulaire 29 formant un logement pour un deuxième roulement à billes 30 dont la bague intérieure est également solidaire de l'arbre de sortie 28. La paroi latérale de la cavité 24 comporte une première portion 31, de forme cylindrique, depuis le fond 25, se prolongeant par une deuxième portion 32, de forme sphérique. La paroi supérieure 62 de la cavité 24, parallèle au fond 25, et environ la moitié de la deuxième portion 32, sont formées à l'intérieur de la culasse 23. The outer casing 11 encloses a frame 22, of cylindrical shape, supported by the tube 16 by welding on its outer wall. The frame 22 is secured to the outer casing 11 and extends axially in the latter. The frame 22 comprises a yoke 23 closing a cavity 24. The bottom 25 of the cavity 24 has a central hole 26 constituting a housing for a first ball bearing 27 whose inner ring is integral with an output shaft 28. The latter extends axially to the outside of the outer casing 11 passing through the central hole 13. From the contour of the central hole 13 extends outwardly an annular collar 29 forming a housing for a second bearing to balls 30 whose inner ring is also integral with the output shaft 28. The side wall of the cavity 24 comprises a first portion 31, of cylindrical shape, from the bottom 25, extending by a second portion 32, of spherical shape . The upper wall 62 of the cavity 24, parallel to the bottom 25, and about half of the second portion 32, are formed inside the yoke 23.

Une enveloppe 33, de forme cylindrique, est interposée de manière gigogne entre le bâti 22 et la carcasse extérieure 11. Le fond inférieur 34 de l'enveloppe 33 comporte un trou central 35 pour le passage de l'arbre de sortie 28. L'enveloppe 33 est solidaire de l'arbre de sortie 28 par soudage du contour du trou central 35 sur la paroi extérieure dudit arbre 28. Le couvercle 36 de l'enveloppe 33 comporte un trou central 37 dont le contour est pourvu d'une collerette annulaire 38 rigidifiée par des nervures 61, formant un logement pour un roulement à billes 39 dont la bague intérieure est solidaire de la paroi extérieure du tube 16. L'enveloppe 33 est donc montée à rotation par rapport au bâti 22 et à la carcasse extérieure 11, suivant l'axe de révolution de ladite carcasse 11, lequel axe coïncide avec l'axe de rotation Dl de l'arbre de sortie 28 et avec l'axe D2 du tube 16. A casing 33, of cylindrical shape, is interposed in a nested manner between the frame 22 and the outer casing 11. The bottom bottom 34 of the casing 33 comprises a central hole 35 for the passage of the output shaft 28. The casing 33 is integral with the output shaft 28 by welding the contour of the central hole 35 on the outer wall of said shaft 28. The cover 36 of the casing 33 has a central hole 37 whose contour is provided with an annular flange 38 stiffened by ribs 61, forming a housing for a ball bearing 39 whose inner ring is integral with the outer wall of the tube 16. The casing 33 is rotatably mounted relative to the frame 22 and the outer casing 11 along the axis of revolution of said carcass 11, which axis coincides with the axis of rotation D1 of the output shaft 28 and with the axis D2 of the tube 16.

L'extrémité intérieure 40 de l'arbre de sortie 28 se prolonge à l'intérieur de la cavité 24 par une manivelle 41 ayant, de manière désaxée, un maneton 42 de forme cylindrique et rectiligne. L'axe de révolution D3 du maneton 42 est incliné par rapport à l'axe Dl de l'arbre de sortie 28, comme l'illustre la figure 1. L'angle d'inclinaison est sensiblement égal, dans l'exemple, à 30 degrés. Un flasque 43 est monté à rotation autour du maneton 42. Le flasque 43 comporte un corps central 44 supportant dans sa périphérie une pluralité d'ailettes 45, coplanaires dans l'exemple. Les ailettes 45 sont réparties autour du corps central 44 suivant un décalage angulaire prédéterminé. Dans l'exemple, le flasque 43 comporte six ailettes 45. The inner end 40 of the output shaft 28 is extended inside the cavity 24 by a crank 41 having, off-axis, a pin 42 of cylindrical and rectilinear shape. The axis of revolution D3 of the crank pin 42 is inclined with respect to the axis D1 of the output shaft 28, as shown in FIG. 1. The angle of inclination is substantially equal, in the example, to 30 degrees. A flange 43 is rotatably mounted around the crankpin 42. The flange 43 has a central body 44 supporting in its periphery a plurality of fins 45, coplanar in the example. The fins 45 are distributed around the central body 44 in a predetermined angular offset. In the example, the flange 43 has six fins 45.

La partie supérieure du corps central 44 présente une forme sphérique. Le tube 16 se prolonge au travers d'un évidement 46, de forme cylindrique, pratiqué dans la partie supérieure du corps central 44. L'axe de révolution de l'évidement 46 coïncide avec l'axe D3. L'extrémité libre 47 du tube 16 supporte un logement cylindrique 48 pour une première douille à aiguilles 49, assurant le guidage en rotation d'un premier arbre 50 dont les extrémités sont solidaires d'un caisson ouvert 51, de forme parallélépipédique, renfermant le logement cylindrique 48. Le tube 16 passe au travers de l'ouverture supérieure du caisson ouvert 51. Les extrémités du premier arbre 50 sont respectivement solidaires de deux faces parallèles 52, 53 du caisson ouvert 51. L'axe D4 du premier arbre 50 est perpendiculaire à l'axe D3 du maneton 42. Le premier arbre 50 et le caisson ouvert 51 sont logés dans un trou oblong 64 pratiqué dans le corps central 44 depuis le fond de l'évidemment 46, le trou oblong 64 étant allongé suivant la direction de l'axe D4 du premier arbre 50. La forme du trou 64 peut varier suivant les applications. The upper part of the central body 44 has a spherical shape. The tube 16 is extended through a recess 46, of cylindrical shape, made in the upper part of the central body 44. The axis of revolution of the recess 46 coincides with the axis D3. The free end 47 of the tube 16 supports a cylindrical housing 48 for a first needle bushing 49, guiding in rotation a first shaft 50 whose ends are integral with an open box 51, of parallelepiped shape, enclosing the cylindrical housing 48. The tube 16 passes through the upper opening of the open box 51. The ends of the first shaft 50 are respectively integral with two parallel faces 52, 53 of the open box 51. The axis D4 of the first shaft 50 is perpendicular to the axis D3 of the crankpin 42. The first shaft 50 and the open box 51 are housed in an oblong hole 64 formed in the central body 44 from the bottom of the recess 46, the oblong hole 64 being elongated in the direction of the axis D4 of the first shaft 50. The shape of the hole 64 may vary according to the applications.

Chaque face 54, 55 du caisson ouvert 51, perpendiculaire aux faces parallèles 52, 53, supporte à l'extérieur une portion d'arbre 56a 56b, colinéaires entre eux. Chaque portion d'arbre 56a, 56b est respectivement montée à rotation dans une deuxième et troisième douille à aiguilles 57, 58. Les douilles à aiguilles 57, 58 sont montées extérieurement dans un alésage 59 pratiqué dans la partie supérieure du corps central 44. L'axe D5 des portions d'arbre 56a, 56b est perpendiculaire aux axes D3 et D4, les trois axes D3, D4 et D5 étant concourants. Le premier arbre 50, les portions d'arbre 56a, 56b et le caisson ouvert 51 constituent un croisillon dont une première branche est montée à pivotement par rapport à l'extrémité libre 47 du tube 16, et l'autre branche dans le corps central 44. Les douilles à aiguilles peuvent être remplacées par des bagues en bronze par exemple, ou par tout autre moyen approprié. Each face 54, 55 of the open box 51, perpendicular to the parallel faces 52, 53, supports on the outside a shaft portion 56a 56b, collinear with each other. Each shaft portion 56a, 56b is respectively rotatably mounted in a second and third needle bush 57, 58. The needle bushings 57, 58 are mounted externally in a bore 59 formed in the upper portion of the central body 44. D5 axis of the shaft portions 56a, 56b is perpendicular to the axes D3 and D4, the three axes D3, D4 and D5 being concurrent. The first shaft 50, the shaft portions 56a, 56b and the open box 51 constitute a spider whose first branch is pivotally mounted relative to the free end 47 of the tube 16, and the other branch in the central body 44. Needle cases may be replaced by bronze rings, for example, or by any other appropriate means.

Avec ce montage, le corps central 44 du flasque 43 est monté, par rapport au bâti 22, selon une liaison sphérique à doigt interdisant, à chaque instant, la rotation du flasque 43 suivant l'axe D3 du maneton 42. Le centre de cette liaison est défini par le point de concours des axes D4 et D5. Par construction du tube 16, le centre de ladite liaison coïncide avec le point de concours de l'axe D3 du maneton 42 et de l'axe Dl de l'arbre de sortie 28, et correspond aussi au centre de la forme sphérique de la partie supérieure du corps central 44. With this assembly, the central body 44 of the flange 43 is mounted, relative to the frame 22, in a spherical finger connection prohibiting, at each instant, the rotation of the flange 43 along the axis D3 of the crank pin 42. The center of this link is defined by the point of competition of axes D4 and D5. By construction of the tube 16, the center of said connection coincides with the point of concurrence of the axis D3 of the crank pin 42 and the axis D1 of the output shaft 28, and also corresponds to the center of the spherical shape of the upper part of central body 44.

Des cloisons planes 60, solidaires de la paroi latérale de la cavité 24 du bâti 22 s'étendent radialement en direction du corps central 44, en délimitant avec ce dernier un jeu fonctionnel. Chaque cloison plane 60 s'étend entre le fond 25 de la cavité 24 et la culasse 23, et s'insère avec un jeu fonctionnel entre deux ailettes 45 adjacentes. Les ailettes 45 s'étendent jusqu'à la deuxième portion 32 de la paroi latérale de la cavité 24 avec un jeu fonctionnel. Une ailette 45, deux cloisons planes 60 adjacentes, les parois latérale et supérieure 62 de la cavité 24, délimitent une chambre de compression CH dont l'ailette 45 constitue la partie mobile pour l'entraînement en rotation de l'arbre de sortie 28, comme il le sera détaillé plus loin. Flat partitions 60 integral with the side wall of the cavity 24 of the frame 22 extend radially towards the central body 44, delimiting therewith a functional clearance. Each flat partition 60 extends between the bottom 25 of the cavity 24 and the yoke 23, and is inserted with a functional clearance between two adjacent fins 45. The fins 45 extend to the second portion 32 of the side wall of the cavity 24 with a functional clearance. A fin 45, two adjacent flat partitions 60, the lateral and upper walls 62 of the cavity 24 delimit a compression chamber CH whose fin 45 constitutes the moving part for the rotational drive of the output shaft 28, as will be detailed later.

La paroi supérieure 62 de la cavité 24 est munie d'orifices d'admission 63 en fluide de travail alimentant chacun une chambre de compression CH. D'autre part, une première lumière 65 est agencée dans le couvercle 36 de l'enveloppe 33 pour ouvrir l'orifice d'admission 63 d'au moins une chambre de compression CH, les autres orifices d'admission 63 étant obturés par ledit couvercle 36. En référence à la figure 3, l'angle d'ouverture de la première lumière 65 est environ 90 degrés, de sorte qu'au moins deux chambres de compression CH adjacentes sont alimentées en fluide de travail grâce à la première lumière 65. Par ailleurs, le couvercle 36 de l'enveloppe 33 comporte une seconde lumière 66 pour ouvrir partiellement, à chaque instant, l'orifice d'admission 63 d'une chambre de compression CH adjacente aux chambres ouvertes grâce à la première lumière 65. The upper wall 62 of the cavity 24 is provided with inlet ports 63 for working fluid each supplying a compression chamber CH. On the other hand, a first light 65 is arranged in the cover 36 of the casing 33 to open the inlet orifice 63 of at least one compression chamber CH, the other intake orifices 63 being closed by said cover 36. With reference to FIG. 3, the opening angle of the first lumen 65 is about 90 degrees, so that at least two adjacent compression chambers CH are supplied with working fluid thanks to the first light 65 On the other hand, the cover 36 of the casing 33 includes a second lumen 66 for partially opening, at each instant, the inlet orifice 63 of a compression chamber CH adjacent to the open chambers by means of the first lumen 65.

Comme l'illustre la figure 1, le positionnement angulaire, fixe dans le temps, de la première lumière 65 par rapport à l'arbre de sortie 28 est déterminé pour que ladite lumière 65 ouvre au moins la chambre de compression CH présentant le volume le plus faible, c'est-à-dire celle dont l'ailette 45 est à proximité du point mort haut. En fonctionnement, le fluide de travail est admis 1 o par le plot de connexion d'entrée 20 au travers du deuxième trou 19. L'espace compris entre l'enveloppe 33 et la carcasse extérieure 11 est donc rempli de fluide de travail, sous pression. La première lumière 65 permet l'ouverture vers ledit espace et l'alimentation au travers des orifices d'admission 63, d'une ou plusieurs chambres de compression CH dont, parmi ces dernières, celle dont le volume est le plus faible (chambre de compression CH à gauche de l'axe D2 sur la figure 1). La pression du fluide de travail sur les ailettes 45 des chambres de compression CH alimentées provoque un mouvement desdites ailettes 45 dans le sens permettant une augmentation du volume desdites chambres. Ce mouvement des ailettes 45 sous pression provoque la mise en mouvement générale du flasque 43 par le rotulage autorisé du corps central 44 par rapport au bâti 22. Le mouvement du corps central 44 force le maneton 42 à décrire un cône dont le sommet coïncide avec le centre de la liaison entre le corps central 44 et le bâti 22, et dont l'angle au sommet est égal au double de l'angle d'inclinaison de l'axe D3. Par transmission grâce à la manivelle 41, l'arbre de sortie 28 est entraîné en rotation. As illustrated in FIG. 1, the angular positioning, fixed in time, of the first light 65 with respect to the output shaft 28 is determined so that said light 65 opens at least the compression chamber CH having the volume weaker, that is to say the one whose fin 45 is near the top dead center. In operation, the working fluid is admitted 1 o by the input connection pad 20 through the second hole 19. The space between the casing 33 and the outer casing 11 is therefore filled with working fluid, under pressure. The first light 65 allows the opening towards said space and the supply through the inlet orifices 63, of one or more compression chambers CH, of which, among the latter, the one whose volume is the lowest (chamber of CH compression to the left of the axis D2 in Figure 1). The pressure of the working fluid on the fins 45 of the fed compression chambers causes a movement of said fins 45 in the direction allowing an increase in the volume of said chambers. This movement of the vanes 45 under pressure causes the general movement of the flange 43 by the permitted swiveling of the central body 44 relative to the frame 22. The movement of the central body 44 forces the crankpin 42 to describe a cone whose apex coincides with the center of the connection between the central body 44 and the frame 22, and whose apex angle is equal to twice the angle of inclination of the axis D3. By transmission through the crank 41, the output shaft 28 is rotated.

La rotation de l'arbre de sortie 28 provoque, par l'intermédiaire de l'enveloppe 33, la rotation conjuguée et synchronisée de la première lumière 65, pour créer une alimentation tournante en fluide de travail. Progressivement, la chambre de compression CH adjacente, et dont le volume est le plus faible, est alimentée. L'ailette 45 de cette dernière devient à son tour motrice. Grâce à cette alimentation successive de l'ensemble des chambres de compression CH, l'arbre de sortie 28 est animé d'un mouvement de rotation régulier. Le couvercle 36 de l'enveloppe 33 constitue, grâce à la première lumière 65, un premier clapet Cl pour chaque chambre de compression CH pour l'admission du fluide de travail. L'état du clapet Cl dépend de la position angulaire de l'enveloppe 33. Sur la figure 1, le clapet Cl de gauche est ouvert et celui de droite est fermé. La présence de la seconde lumière 66 permet d'imposer le sens de rotation de l'arbre de sortie 28 suivant la direction du décalage angulaire de la seconde lumière 66 par rapport à la première lumière 65. L'effet de la présence de la seconde lumière 66 est notamment essentiel pendant le démarrage du moteur rotatif 10. The rotation of the output shaft 28 causes, through the casing 33, the conjugate and synchronized rotation of the first light 65, to create a rotating supply of working fluid. Gradually, the adjacent compression chamber CH, whose volume is the lowest, is fed. The wing 45 of the latter becomes in turn driving. Thanks to this successive supply of all the compression chambers CH, the output shaft 28 is driven by a regular rotation movement. The cover 36 of the envelope 33 constitutes, thanks to the first light 65, a first valve C1 for each compression chamber CH for the admission of the working fluid. The state of the valve C1 depends on the angular position of the envelope 33. In FIG. 1, the left Cl valve is open and the right one is closed. The presence of the second light 66 makes it possible to impose the direction of rotation of the output shaft 28 in the direction of the angular offset of the second light 66 with respect to the first light 65. The effect of the presence of the second light light 66 is particularly essential during the startup of the rotary engine 10.

Dans le mouvement du flasque 43, les chambres de compression CH diamétralement opposées par rapport aux chambres CH ouvertes grâce aux clapets Cl, subissent une diminution de volume à cause du mouvement de leurs ailettes 45. L'échappement du fluide de travail se pratique au travers de l'évidement 46 de la partie supérieure du corps central 44, puis le long du tube 16 jusqu'au plot de connexion de sortie 18. Le tube 16 comporte, à cet effet, une pluralité d'orifices transversaux 67 assurant la communication entre l'évidement 46 et l'intérieur du tube 16. Ce dernier supporte une calotte 68 de forme intérieure sphérique, agencée axialement, de forme intérieure complémentaire de la partie supérieure du corps central 44. La calotte 68 est destinée à fermer partiellement l'évidement 46 en délimitant une fente 69 assurant la communication entre les chambres de communication CH dont le volume diminue et l'évidement 46. La calotte 68 constitue un second clapet C2 pour chaque chambre de compression CH pour l'échappement du fluide de travail, C2 étant ouvert à proximité du point mort bas de l'ailette 45 correspondante. In the movement of the flange 43, the compression chambers CH diametrically opposite with respect to the chambers CH opened by the valves Cl, undergo a decrease in volume because of the movement of their fins 45. The exhaust of the working fluid is practiced through of the recess 46 of the upper part of the central body 44, then along the tube 16 to the outlet connection pad 18. The tube 16 comprises, for this purpose, a plurality of transverse orifices 67 ensuring the communication between the recess 46 and the inside of the tube 16. The latter supports a spherical inner shape cap 68, arranged axially, of complementary inner shape to the upper part of the central body 44. The cap 68 is intended to partially close the recess 46 delimiting a slot 69 providing communication between the communication chambers CH whose volume decreases and the recess 46. The cap 68 constitutes a second valve C2 for each a compression chamber CH for the exhaust of the working fluid, C2 being open near the bottom dead center of the corresponding fin 45.

Contrairement à l'art antérieur, le moteur rotatif 10 ne présente aucun frottement interne entre les ailettes 45 et le bâti 22, grâce au type de liaison entre le corps central 44 et le bâti 22. De plus les ailettes 45 sont fixes par rapport au corps central 44. Ces deux aspects limitent l'entretien du moteur rotatif 10 et diminuent les contraintes concernant le fluide de travail. La valeur des jeux fonctionnels entre les ailettes 45 et la paroi latérale de la cavité 24, entre les cloisons planes 60 et les ailettes 45, entre les cloisons planes 60 et le corps central 44, est déterminée pour assurer une étanchéité suffisante des chambres de compressions CH en fonction du fluide de travail 1 o utilisé, gazeux ou liquide. Unlike the prior art, the rotary motor 10 has no internal friction between the fins 45 and the frame 22, thanks to the type of connection between the central body 44 and the frame 22. In addition the fins 45 are fixed relative to the central body 44. These two aspects limit the maintenance of the rotary motor 10 and reduce the stresses relating to the working fluid. The value of the functional clearances between the fins 45 and the side wall of the cavity 24, between the flat partitions 60 and the fins 45, between the flat partitions 60 and the central body 44, is determined to ensure sufficient sealing of the compression chambers. CH depending on the working fluid 1 o used, gaseous or liquid.

L'étanchéité des chambres de compression CH est indépendante de la vitesse de rotation de l'arbre de sortie 28, contrairement à l'art antérieur. En particulier lors du démarrage du moteur rotatif 10, l'étanchéité de la première chambre de compression CH motrice, dépendant des jeux fonctionnels, est identique à chaque démarrage. Cet aspect a pour conséquence de fiabiliser le moteur 10 pendant la phase de démarrage, notamment pour le couple délivré sur l'arbre de sortie 28. The tightness of the compression chambers CH is independent of the rotational speed of the output shaft 28, unlike the prior art. In particular when starting the rotary motor 10, the sealing of the first motor CH compression chamber, depending on the functional gaps, is identical at each start. This aspect has the consequence of making the motor 10 more reliable during the starting phase, in particular for the torque delivered on the output shaft 28.

Dans certaines variantes de la manivelle 41, le maneton 42 s'étend de manière inclinée directement depuis l'extrémité intérieure de l'arbre de sortie 28. Pour un renforcement du couple délivré par le moteur rotatif 10, il est clair que l'arbre de sortie 28 peut être entraîné, à son extrémité intérieure, par une pluralité de manivelles 41 comportant chacune un maneton 42 incliné selon l'invention, cette variante ne sortant pas du cadre de l'invention. Enfin, dans d'autres variantes non représentées, la position angulaire du couvercle 36 par rapport au bâti 22 peut être indexée pour permettre un réglage de l'avance et éventuellement du sens de rotation par retournement dudit couvercle 36. In certain variants of the crank 41, the crank pin 42 extends inclined directly from the inner end of the output shaft 28. For a strengthening of the torque delivered by the rotary motor 10, it is clear that the shaft output 28 can be driven at its inner end by a plurality of cranks 41 each having an inclined crank pin 42 according to the invention, this variant not departing from the scope of the invention. Finally, in other variants not shown, the angular position of the cover 36 relative to the frame 22 may be indexed to allow adjustment of the advance and optionally the direction of rotation by turning said lid 36.

Claims

claims

A rotary motor (10) for transforming the energy of a pressurized working fluid, comprising an outer casing (11) and a rotationally mounted output shaft (28), characterized in that the inner end of the output shaft (28) is extended by at least one crank (41) with a crank pin (42) inclined with respect to the output shaft (28) and around which is rotatably mounted a flange (43) having a plurality of fins (45) distributed around a central body (44), each fin (45) constituting the moving part of a respective compression chamber (CH), said compression chambers (CH) being supplied with fluid of working by supply means synchronized with the output shaft (28) to allow a rotating and successive supply of said compression chambers (CH).

2. Rotary motor (10) according to claim 1, characterized in that the outer casing (11) encloses a frame (22) and a casing (33) interposed between said frame (22) and said outer casing (11), said casing (33) being integral with the output shaft (28) and said frame (22) being integral with said casing (11) and having a cavity (24) intended to receive the flange (43) to form the compression chambers (CH).

Rotary motor (10) according to claim 2, characterized in that the frame (22) is supported by a tube (16) extending coaxially with the output shaft (28) from the outer casing (11), and through which the exhaust of the working fluid included in the compression chambers (CH) is practiced.

4. Rotary engine according to claim 3, characterized in that the central body (44) of the flange (43) is mounted relative to the frame (22) in a spherical finger connection preventing the rotation of the flange (43) following the axis (D3) of the crank pin (42), the center of said link coinciding with the point of concurrence of the axis (D3) of said crank pin (42) and the axis (D1) of the output shaft ( 28).

5. rotary motor (10) according to claim 4, characterized in that the free end (47) of the tube (16) supporting the frame (22) is pivotally mounted around a first branch of a cross, of which the other leg is pivotally mounted in the central body (44) of the flange (43), the two branches of the spider extending in a plane perpendicular to the axis (D3) of the crank pin (42).

6. Rotary motor (10) according to one of claims 3 to 5, characterized in that each compression chamber (CH) is delimited by a fin (45) of the flange (43), by the side and upper walls (62). ) of the cavity (24) of the frame (22), and by flat partitions (60) integral with the frame (22) and extending from said side wall towards the central body (44) of the flange (43).

7. Rotary motor (10) according to one of claims 3 to 6, characterized in that the frame (22) comprises a yoke (23) provided with inlet ports (63) of working fluid each supplying a chamber compression (CH) and being closed by a first valve (Cl) whose state depends on the angular position of the casing (33).

8. rotary motor (10) according to claim 7, characterized in that the casing (33) comprises a cover (36) closing the intake ports (63) of the yoke (23) of the frame (22), a first lumen (65) being arranged in said lid (36) to open the inlet (63) of at least one compression chamber (CH) towards the space between the casing (33) 30 and the outer carcass (11).

9. Rotary motor (10) according to claim 8, characterized in that the cover (36) of the casing (33) comprises a second lumen (66) for partially opening the inlet orifice (63) of a compression chamber (CH) adjacent to the compression chambers (CH) open by the first lumen (65).

Rotary motor (10) according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the upper part of the central body (44) has a spherical shape with a recess (46) for the passage of the tube (16) 1 o supporting the frame (22), and in that said tube (16) supports a cap (68) constituting a second valve (C2) for each compression chamber (CH) for the exhaust of the working fluid, said second valve (C2) being open near the bottom dead center of the corresponding fin (45).

11. Rotary motor (10) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the side wall of the cavity (24) of the frame (22) comprises a portion (32) of spherical shape.