FR2892775A1 - Moteur hydraulique a pistons radiaux avec refroidissement du bloc-cylindres - Google Patents

Abstract

Le bloc-cylindres du moteur à pistons radiaux présente des trous de balayage (40) qui sont ménagés entre des cylindres (12) consécutifs et qui sont ouverts sur au moins l'une des faces périphériques du bloc-cylindres (10A, 10B, 10C), chaque trou de balayage s'étendant au moins en partie au voisinage du plan radial du cylindre dans lequel est mesuré le diamètre d'un cylindre adjacent au trou considéré et dans l'encombrement radial de ce cylindre, de sorte que du fluide contenu dans le carter peut circuler dans le trou de balayage (40) au voisinage de ce cylindre pour favoriser le refroidissement de la paroi de ce dernier dans une zone passant par ledit plan radial.

Description

La présente invention concerne un moteur hydraulique à pistons radiaux

comprenant un carter, un bloc-cylindres disposé dans le carter de sorte que le carter et le bloc-cylindres soient aptes à tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation et ayant une pluralité de cylindres qui s'étendent radialement par rapport à l'axe de rotation et dans lesquels des pistons sont montés coulissants, une came de réaction pour les pistons, et un distributeur de fluide, qui est solidaire de la came vis-à-vis de la rotation autour de l'axe de rotation et qui comprend des conduits de distribution aptes à raccorder une conduite d'alimentation ou une conduite d'échappement aux cylindres. L'invention s'intéresse plus particulièrement au refroidissement du bloc-cylindres d'un moteur de ce type. En effet, lors du fonctionnement du moteur, des échauffements se produisent en diverses zones du moteur et, s'ils ne sont pas maîtrisés, ces échauffements nuisent à la transmission de la puissance du moteur et risquent même de provoquer l'endommagement de certaines pièces. Ces échauffements sont dus à plusieurs phénomènes. D'une part, les pertes de charge qui se produisent dans le circuit hydraulique en diverses zones du moteur provoquent des élévations de la température du fluide hydraulique. De plus, les frottements entre certaines pièces dissipent de l'énergie sous forme de chaleur. Il s'agit en particulier du frottement des pistons dans les alésages de leurs cylindres respectifs, ou de celui du distributeur de fluide vis-à-vis du bloc-cylindres. Il convient encore de mentionner les couples de frottement parasites, qui affectent les zones dans lesquelles se trouvent des joints d'étanchéité et les paliers de roulement. Enfin, de manière générale, les fuites de fluide dans certains conduits, en particulier à la jonction du distributeur et du bloc-cylindres, ainsi que dans les cylindres, occasionnent des phénomènes analogues à des pertes de charge et provoquent également une élévation de la température du fluide hydraulique. Certaines zones du moteur sont particulièrement affectées par ces phénomènes d'échauffement. Il s'agit en particulier des régions du bloc- cylindres et des pistons dans lesquelles les frottements entre les pistons et les parois des cylindres sont les plus élevés. Les échauffements dans ces zones peuvent entraîner l'augmentation du diamètre des pistons, et provoquer en conséquence des déformations locales de ces derniers qui font que la section d'un piston n'est plus précisément adaptée à celle de son cylindre, ce qui augmente encore les frottements et donc l'échauffement. A l'extrême, un échauffement excessif peut provoquer un grippage d'un piston dans son cylindre et donc un endommagement irréversible du bloc-cylindres et du piston concernés, puis généralement du moteur. Les extrémités des pistons qui sont les plus proches de l'axe de rotation (tournées vers le fond des cylindres) sont normalement en permanence au contact du fluide d'alimentation ou d'échappement. Ainsi, ces régions d'extrémité des pistons sont correctement refroidies. Toutefois, les frottements concernent plus particulièrement les surfaces cylindriques en contact entre les pistons et les cylindres. Plus particulièrement, s'agissant d'un moteur à pistons radiaux, les frottements sont les plus élevés au voisinage d'un plan radial (perpendiculaire à l'axe de rotation), dans lequel peuvent être mesurés les diamètres des pistons. On connaît, dans l'art antérieur, des tentatives pour améliorer le refroidissement du bloc-cylindres, consistant principalement à augmenter la surface d'échange entre le bloc-cylindres et le fluide présent dans le carter du moteur. En effet, selon ces solutions, une ou plusieurs faces du bloc-cylindres présentent des encoches ou des rainures qui ménagent entre elles des surfaces se comportant comme des ailettes de refroidissement. On connaît également des systèmes de balayage du carter du moteur par un fluide d'échange. Ce fluide d'échange est prélevé sur le circuit d'alimentation en fluide et d'échappement du moteur et refroidi avant d'être ré- introduit dans le circuit. Ce fluide d'échange peut être utilisé pour balayer l'espace du carter du moteur et refroidir les pièces qu'il contient. Toutefois, dans ces solutions, seules une ou plusieurs surfaces extérieures du bloc-cylindres sont réellement concernées par le refroidissement, tandis que les risques d'échauffement dans des régions plus centrales du bloc-cylindres, en particulier au voisinage du plan radial évoqué précédemment, restent importants. Dans ce contexte, l'invention a pour but de proposer un moteur hydraulique pour lequel le refroidissement du bloc-cylindres est amélioré.

Ce but est atteint grâce au fait que le bloc-cylindres présente des trous de balayage, qui sont ménagés entre des cylindres consécutifs, et qui sont ouverts sur au moins l'une des surfaces périphériques du bloc-cylindres, chaque trou de balayage s'étendant au moins en partie au moins au voisinage d'un plan radial du bloc-cylindres dans lequel est mesuré le diamètre d'un cylindre adjacent au trou considéré et dans l'encombrement radial dudit cylindre, de telle sorte que du fluide contenu dans le carter peut circuler dans le trou de balayage au voisinage dudit cylindre pour favoriser le refroidissement de la paroi de ce dernier dans une zone passant par ledit plan radial. Les trous de balayage de l'invention sont ménagés entre les cylindres consécutifs et sont irrigués en fluide de balayage par au moins une ouverture qu'ils présentent, sur l'une des surfaces périphériques du bloc-cylindres. Chaque trou de balayage s'étend entre deux cylindres consécutifs, au voisinage du plan radial dans lequel les échauffements sont importants et dans l'encombrement radial d'un cylindre adjacent, c'est-à-dire sur une partie au moins de la hauteur de ce cylindre. En conséquence, ces trous de balayage permettent que les zones du bloc-cylindres plus particulièrement concernées par les échauffements soient refroidies et que ce refroidissement ait un effet sur les parois des cylindres et, donc, sur les pistons qui coulissent contre ces parois.

Les trous de balayage présentent, sur au moins une partie de leur longueur, une section qui délimite un contour fermé, de sorte qu'ils forment des enceintes dans lesquels le fluide de balayage peut circuler. Selon une première possibilité, le bloc-cylindres présente des trous de balayage borgnes, qui sont ouverts sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation. Selon cette possibilité, la réalisation des trous de balayage est particulièrement aisée car il suffit, dans des opérations de fonderie du bloc-cylindres ou d'usinage ultérieur, de ménager ces trous entre des cylindres consécutifs, sur une profondeur jugée suffisante, à partir de la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation. Selon une deuxième possibilité, au moins certains trous de balayage ne sont pas borgnes, mais présentent au contraire au moins deux orifices permettant qu'ils soient traversés par le fluide de balayage. Dans ce cas, les trous de balayage se comportent comme de véritables conduits, dans lesquels le fluide de balayage circule en les traversant de part en part.

Avantageusement, au moins un trou de balayage, ouvert sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation et situé au voisinage d'un cylindre est dissymétrique par rapport au plan radial dans lequel le diamètre du cylindre est mesuré.

Au cours de la rotation relative du bloc-cylindres et de la came, le fluide situé au voisinage de la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation a tendance à être entraîné tangentiellement. Au voisinage des cylindres, la circulation de fluide a tendance à se répartir de manière sensiblement symétrique par rapport au plan radial dans lequel le diamètre du cylindre est mesuré, en générant deux courants autour du point de contact entre le piston situé dans ce cylindre et la came. En positionnant le trou de balayage de manière dissymétrique par rapport à ce plan radial, on favorise la création d'un phénomène de tourbillon au voisinage de ce trou de balayage, ce qui favorise à son tour la circulation de fluide dans le trou de balayage, que ce dernier soit borgne ou ouvert à deux extrémités. Avantageusement, au moins un trou de balayage ménagé entre deux cylindres consécutifs comprend deux ouvertures respectivement situées, sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation, au voisinage de chacun desdits cylindres. Dans ce cas, lors de la rotation relative du bloc-cylindres de la came, l'une des ouvertures se trouve devant l'un des deux cylindres tandis que l'autre ouverture se trouve derrière l'autre cylindre. Du fait de la rotation, les pressions du fluide contenues dans le carter dans ces deux zones sont différentes, ce qui favorise la circulation du fluide dans le trou de balayage. Avantageusement, au moins un trou de balayage ménagé entre deux cylindres consécutifs présente deux ouvertures respectivement situées à chacune des deux extrémités axiales du bloc-cylindres, et des moyens sont ménagés pour favoriser la circulation de fluide dans le trou de balayage au cours de la rotation relative du bloc-cylindres et du carter. Comme on le verra dans la suite, pour favoriser la circulation de fluide dans le trou de balayage, on peut prévoir par exemple que ce trou présente au moins un tronçon incliné par rapport à l'axe de rotation et/ou qu'un déflecteur soit situé au voisinage d'au moins l'une des ouvertures du trou de balayage, ce déflecteur pouvant être rapporté sur le bloc-cylindres ou intégré à ce dernier. Avantageusement, au moins un trou de balayage comporte au moins une ouverture située sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation et une ouverture située sur une extrémité axiale du bloc-cylindres. Par exemple, le trou de balayage peut avoir une forme coudée et deux ouvertures respectivement situées sur l'extrémité axiale du bloc-cylindres et sur la périphérie axiale externe de ce dernier. Un trou de balayage peut également comporter un tronçon sensiblement rectiligne qui traverse de part en part le bloc-cylindres entre ses deux extrémités axiales, et une ouverture supplémentaire située sur la périphérie axiale externe du bloc-cylindres. Avantageusement, le bloc-cylindres présente au moins une série de deux trous de balayage comprenant un premier trou de balayage ayant au moins une première ouverture située sur l'extrémité axiale du bloc-cylindres située du côté du distributeur et une deuxième ouverture située sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation et un deuxième trou de balayage ayant au moins une première ouverture située sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation et une deuxième ouverture située sur l'extrémité axiale du bloc-cylindres opposée au distributeur. Dans ce cas, à partir de l'une des extrémités axiales du bloc-cylindres, le fluide de balayage circule dans le premier trou de balayage pour ressortir sur la périphérie axiale du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation et, à partir de cette zone du moteur, circule dans le deuxième trou de balayage pour ressortir sur l'autre extrémité axiale du bloc-cylindres. Cette configuration est particulièrement adaptée au cas où le bloc-cylindres comprend deux rangées de cylindres disposées l'une après l'autre dans la direction axiale, les cylindres d'une rangée pouvant être disposés en quinconce par rapport à ceux de l'autre rangée. De façon avantageuse la circulation du fluide dans les trous de balayage est favorisée par l'apport d'un fluide supplémentaire introduit dans le carter, provenant par exemple d'une valve d'échange ou de balayage.

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une coupe axiale d'un moteur hydraulique illustrant un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une coupe radiale dans le plan II-II de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue partielle en perspective du bloc-cylindres, selon une variante du premier mode de réalisation ; - la figure 4 est une vue partielle en coupe dans un plan correspondant au plan II-II de la figure 1, pour un autre mode de réalisation ; - les figures 5 et 6 sont des coupes, dans un plan correspondant au plan V-V de la figure 4, pour deux variantes d'un autre mode de réalisation ; - la figure 7 est une coupe axiale partielle d'un moteur hydraulique selon un autre mode de réalisation ; - la figure 8 est une coupe dans le plan VIII-VIII de la figure 7, sur laquelle le plan VII-VII de la coupe de la figure 7 est également indiqué ; - la figure 9 est une vue en coupe axiale d'un moteur hydraulique selon un autre mode de réalisation ; - la figure 10 est une vue partielle en coupe axiale illustrant une variante utilisable en particulier pour un bloc-cylindres ayant plusieurs rangées de cylindres ; - la figure 11 est une vue en coupe dans le plan XI-XI de la figure 10; -la figure 12 est une vue partielle en coupe axiale pour une autre variante ; et - la figure 13 est une vue en coupe axiale pour encore une autre variante. Le moteur hydraulique représenté sur la figure 1 comprend un carter en trois parties, 1A, 1B et 1C. Un bloc-cylindres 10 comprenant une pluralité de cylindres 12 dans lesquels des pistons 14 sont montés coulissants est disposé dans ce carter. Il s'agit d'un moteur à pistons radiaux, les cylindres étant orientés radialement par rapport à l'axe A de rotation relative entre le bloc-cylindres et le carter.

En l'espèce, le carter est fixe tandis que le bloc-cylindres est tournant et entraîne dans sa rotation un arbre de sortie 16 qui lui est solidarisé par des cannelures 17. Cette rotation est supportée par rapport au carter par des paliers 18. Dans le carter est également disposé un distributeur de fluide 20 qui est fixe en rotation par rapport au carter en lui étant solidarisé par un système à pions et encoches 22. Le distributeur comprend des conduits de distribution 24 et 26 qui sont respectivement reliés à des conduites principales Cl et C2 servant à l'alimentation et à l'échappement de fluide.

Au cours de la rotation relative du bloc-cylindres et du distributeur, ces conduits de distribution sont alternativement mis en communication avec des conduits de cylindres 28 pour repousser les pistons contre la came 30 ou permettre leur rentrée dans leurs cylindres. Cette came 30 est formée sur la périphérie interne de la partie 1B de la partie du carter et, comme on le voit sur la figure 2, elle présente une forme ondulée. En l'espèce, la distribution est de type radial puisque les conduits de distribution 24, 26 s'ouvrent sur une face radiale 32 du distributeur 20 qui est perpendiculaire à l'axe de rotation A, et qui est en appui contre une face radiale 34 du bloc-cylindres 10.

Bien entendu, l'invention s'applique à des moteurs à pistons radiaux dans lesquels la came est tournante tandis que le bloc-cylindres est fixe, et également à des moteurs à pistons radiaux dans lesquels la distribution est de type axial et s'opère par des faces axiales en regard du bloc-cylindres et du distributeur partiellement engagé dans ce dernier.

Comme on le voit mieux sur la figure 2, les extrémités des pistons éloignées de l'axe de rotation A portent des galets 36 qui roulent contre la came lors de la rotation relative du bloc-cylindres et de cette dernière. On comprend aisément qu'au cours du coulissement des pistons dans leurs cylindres respectifs, des frottements sont générés aux zones de contact entre les surfaces cylindriques en contact des pistons et des cylindres. En particulier, compte tenu de ce que la rotation relative du bloc-cylindres de la came s'effectue dans le sens R1 ou R2 indiqué sur la figure 2, et du fait des efforts de réaction entre les pistons et la came, ces pistons peuvent avoir tendance à très légèrement basculer par rapport à un plan comprenant leurs axes de coulissement respectifs AP et l'axe A de rotation et à se déformer. De ce fait, les efforts de frottement les plus importants affectent les zones Z1 et Z2 indiquées sur la figure 2, ces zones étant situées, pour chaque piston, au voisinage du plan radial PR, perpendiculaire à l'axe A et dans lequel le diamètre du cylindre dans lequel ce piston coulisse peut être mesuré. Ce plan radial PR correspond, pour le moteur de la figure 1, au plan II-II dans lequel la coupe de la figure 2 est réalisée. Selon l'invention, le moteur présente des trous de balayage 40, qui sont ménagés entre deux cylindres 12 consécutifs. Selon le premier mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 3, ces trous de balayage 40 sont des trous borgnes, qui sont ouverts sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres, c'est-à-dire opposée à l'axe de rotation A. Les trous borgnes passent par le plan radial PR évoqué précédemment, et ils s'étendent, à partir de la face 10A, sur une profondeur suffisante pour parvenir au voisinage des zones Z1 et Z2 évoquées précédemment. S'agissant de trous borgnes, il n'est pas nécessaire que ceux-ci soient trop profonds, car une circulation efficace de fluide dans des zones trop éloignées de leurs ouvertures 40A ne serait pas assurée. Il est possible de prévoir que les trous borgnes 40 soient centrés sur le plan radial PR. Toutefois, pour faciliter la circulation de fluide dans ces trous borgnes, ceux-ci sont avantageusement dissymétriques par rapport à ce plan radial PR, comme le montre la figure 3. Ceci permet de favoriser, par un effet de tourbillon à l'entrée des trous borgnes, la circulation de fluide dans ces derniers. De manière classique, du fluide hydraulique est présent dans le carter du moteur, en particulier entre le bloc-cylindres et la came. Dans le premier mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit, c'est le fluide situé à cet endroit qui est utilisé pour le refroidissement du moteur, en circulant dans les trous de balayage. Les trous borgnes peuvent avoir une section oblongue, comme c'est le cas pour la variante de la figure 3, ou bien une section circulaire ou sensiblement circulaire comme représenté sur les figures 1 et 2. On décrit maintenant la figure 4, qui montre un trou de balayage 50 ménagé entre deux cylindres consécutifs 12A et 12B, et comprenant deux ouvertures, respectivement 50A et 50B, respectivement situées au voisinage des cylindres 12A et 12B. Plus précisément, si on considère que la came 30 est fixe tandis que le bloc-cylindres tourne par rapport à elle dans le sens de rotation R1, l'ouverture 50A du conduit 50 se trouve en arrière du cylindre 12A, tandis que l'ouverture 50B se trouve en avant du cylindre 12B dans ce sens de rotation. Dans la mesure où les extrémités des pistons 14, en particulier leurs galets 36, font saillie au-delà de la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres en étant en contact avec la came, ces pistons ont tendance à pousser devant eux le fluide présent entre le bloc-cylindres et la came lors de la rotation du bloc-cylindres. En conséquence, l'ouverture 50B se trouve dans une zone dans laquelle du fluide est poussé par le piston 14 situé dans le cylindre 12B et est donc en légère surpression, tandis que l'ouverture 50A qui se trouve à l'arrière du cylindre 12A est dans une zone où le fluide est en légère dépression relative. Ceci favorise la circulation de fluide dans le trou de balayage 50, le fluide entrant par l'ouverture 50B et ressortant par l'ouverture 50A.

Dans l'exemple représenté sur la figure 4, le trou de balayage 50 est formé de deux tronçons rectilignes 51 et 52 qui vont en se rapprochant l'un de l'autre, à mesure qu'ils s'approchent de l'axe de rotation A, jusqu'à se couper pour raccorder ces deux tronçons. Ainsi, le trou 50 peut être réalisé par deux usinages rectilignes inclinés différemment. Ce trou de balayage ayant donc globalement une forme en V peut être fermé à la pointe du V. De manière alternative, les tronçons 51 et 52 peuvent à cet endroit communiquer avec un tronçon de conduit 54 dirigé sensiblement axialement, comme représenté en traits interrompus sur la figure 4. Pour favoriser la circulation du fluide, ce tronçon de conduit 54 peut être ouvert sur au moins l'une des extrémités axiales 10B, 10C du bloc-cylindres (voir figure 1). Sur le même principe, il est possible de modifier les trous borgnes représentés sur les figures 1 à 3, pour relier leurs fonds à l'une et/ou l'autre des extrémités axiales du bloccylindres en leur donnant ainsi une forme générale en L ou en T inversé, pour qu'ils soient ouverts à la fois sur au moins une extrémité axiale et sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres. Sur la figure 5, les trous de balayage 60 ménagés entre deux cylindres 12 consécutifs présentent deux ouvertures, 60A et 60B, respectivement situées sur chacune des deux extrémités axiales 10B et 10C du bloc-cylindres.

Dans l'exemple représenté sur la figure 5, pour favoriser la circulation de fluide dans un trou de balayage 60 au cours de la rotation relative du bloc-cylindres et du carter, au moins un déflecteur est situé au voisinage de l'une des ouvertures de ce trou. En l'espèce, deux déflecteurs, respectivement 61A et 61B sont respectivement situés au voisinage des ouvertures 60A et 60B. L'orientation de ces déflecteurs est telle que lorsque le bloc-cylindres tourne dans le sens R1 par rapport à la came qui est fixe, le déflecteur 61A favorise l'entrée de fluide par l'ouverture 60A, tandis que le réflecteur 61B favorise la sortie de fluide par l'ouverture 60B. Dans le sens de rotation opposé R2, c'est l'inverse qui se produit, le fluide entrant par l'ouverture 60B et sortant par l'ouverture 60A. Les déflecteurs peuvent être formés par des plaques, respectivement, 62A et 62B, respectivement fixées aux extrémités axiales 10B et 10C du bloc-cylindres. Il peut s'agir de plaques continues ayant, au voisinage de chaque ouverture, une partie redressée localement après une découpe, ou bien au contraire d'une plaque pour chaque déflecteur. Dans l'exemple de la figure 5, les trous de balayage 60 sont dirigés sensiblement parallèlement à l'axe de rotation A. Sur la figure 6, le trou de balayage 60' traverse également le bloc-cylindres de part en part en ayant deux ouvertures, respectivement 60'A et 60'B, respectivement situées aux deux extrémités axiales 10B et 10C de ce dernier. Toutefois, ce trou est incliné par rapport à l'axe A selon un angle d'inclinaison a qui est avantageusement de l'ordre de 3 à 45 , selon la place disponible. La forme représentée pour le trou de balayage 60' de la figure 6 peut être adoptée pour tous les trous de balayage ou pour au moins certains d'entre eux. Toutefois, les trous de balayage ou au moins certains d'entre eux peuvent être constitués de plusieurs tronçons d'inclinaisons différentes, auquel cas le tronçon dont l'inclinaison est la plus forte par rapport à l'axe A est avantageusement situé à l'entrée du trou, c'est-à-dire au voisinage d'une extrémité, 10B et/ou 10C, du bloc-cylindres. Comme c'est le cas pour le trou 60" de la figure 6, les trous de balayage ou certains d'entre eux peuvent même présenter une inclinaison continûment variable, les parties proches des extrémités 10B et 10C du bloc-cylindres étant les plus inclinées par rapport à l'axe A, tandis que la partie centrale peut avoir une inclinaison faible, voire nulle ou sensiblement nulle, par rapport à cet axe.

Ces formes peuvent être obtenues lors de la réalisation du bloc-cylindres par fonderie. De manière générale, l'inclinaison des trous de balayage qui vient d'être évoquée favorise l'entrée de fluide dans ces trous. Ainsi, s'agissant du trou 60', si le bloc-cylindres tourne dans le sens R1, l'ouverture 60'A située sur l'extrémité 10B du bloc-cylindres est située en avant, dans le sens de rotation, de la projection PB de l'ouverture 60'B du même trou de balayage située sur l'autre extrémité axiale 10C, cette projection étant réalisée parallèlement à l'axe de rotation A. Cette inclinaison favorise l'entrée de fluide par l'ouverture 60'A qui est située en avant, et la sortie par l'autre ouverture. Bien entendu, lors de la rotation en sens contraire R2, c'est cette fois l'ouverture 60'B qui est située en avant, et l'entrée de fluide est favorisée par cette ouverture. Pour favoriser encore la circulation de fluide dans le trou de balayage 60', les bords des ouvertures 60'A et 60'B peuvent former des déflecteurs intégrés 61'A, 61'B réalisés par des inflexions locales de l'inclinaison du trou 60' au voisinage de ces ouvertures. Ces inflexions sont telles qu'elles accentuent encore le fait que, dans le sens de rotation R1 l'ouverture 60'A est en avant de l'ouverture 60'B et qu'à l'inverse, dans le sens de rotation R2, l'ouverture 60'B est en avant de l'ouverture 60'A. L'inclinaison accentuée du trou 60" au voisinage des extrémités 10B et 10C du bloc-cylindres forme également de tels déflecteurs intégrés. Selon une variante avantageuse, au moins un trou de balayage comporte au moins une ouverture qui est située sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres, et une ouverture située sur une extrémité axiale 10B/10C du bloc-cylindres. Par exemple, comme indiqué précédemment, les trous borgnes des figures 1 à 3 peuvent être modifiés en étant raccordés à des tronçons de trous sensiblement axiaux. On peut également, dans le même esprit, modifier le mode de réalisation des figures 5 et 6 pour ajouter à un ou plusieurs trous au moins un tronçon s'étendant sensiblement radialement, et reliant les trous 60 ou 60' à la périphérie axiale du bloc-cylindres. La figure 7 montre un exemple de réalisation pour des trous débouchant sur différentes faces du bloc-cylindres. En l'espèce, le trou 70 comprend un tronçon 71 sensiblement axial (pouvant être incliné comme les trous 60' de la figure 6), et deux tronçons sensiblement radiaux, respectivement 72 et 73, qui relient le tronçon 71 à la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres. Ces deux tronçons 72 et 73 sont situés de part et d'autre du plan radial PR, perpendiculaire à l'axe de rotation A et dans lequel est mesuré le diamètre des cylindres entre lesquels le trou 70 est ménagé. Cette configuration permet de favoriser la circulation indiquée par les flèches de la figure 7, formant deux boucles de circulation contraire. Selon une boucle, le fluide entre par l'ouverture 71A du tronçon 71 située sur l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres et ressort par l'ouverture 72A du tronçon 72 qui est située du même côté du plan PR que cette extrémité 10B, tandis que pour l'autre boucle, le fluide entre par l'ouverture 71B du tronçon 71 située du côté de l'extrémité axiale 10C du bloc-cylindres et ressort par l'ouverture 73A du tronçon 73 située du même côté du plan PR que cette extrémité 10C. Bien entendu, ces boucles constituent les courants préférentiels de circulation, mais il n'est pas exclu qu'elles se mélangent partiellement. Cette configuration peut permettre de donner aux tronçons 72 et 73 des sections relativement importantes car, n'étant pas situés sur le plan PR, ils sont ménagés dans des zones du bloc-cylindres dans lesquels deux cylindres consécutifs ne sont pas trop proches.

Sur la figure 8, on voit que le tronçon 71 peut être sensiblement centré sur le plan médian entre les deux cylindres consécutifs 12 entre lesquels le trou de balayage 70 est formé, les tronçons 72 et 73 pouvant également être centrés sur ce plan de symétrie PS. Toutefois, le tronçon 71 peutêtre incliné et les tronçons 72 et 73 peuvent être légèrement décalés par rapport au plan PS pour favoriser encore la circulation de fluide d'une manière analogue à ce que représente la figure 4, en réalisant par exemple le tronçon 72 à l'arrière du cylindre 12 qui est situé en avant dans le sens de rotation et le tronçon 73 à l'avant du cylindre qui est situé à l'arrière dans le même sens de rotation.

La figure 9 montre une variante dans laquelle le trou de balayage 80 présente également une première ouverture 80A qui débouche sur une extrémité axiale du bloc-cylindres, en l'espèce l'extrémité 10B, et une autre ouverture 80B qui débouche sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres. Ce trou 80 est formé de deux tronçons, sachant bien entendu qu'il pourrait être modifié pour remplacer le tronçon sensiblement radial qui se termine par l'ouverture 80B par deux tronçons du type des tronçons 72 et 73 de la figure 8. Dans l'exemple de la figure 9, le trou de balayage 80 est ouvert sur l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres contre laquelle le distributeur 20 est en appui, dans un espace E qui est séparé de la partie 1B du carter contenant la came 30 par un obstacle 82 favorisant l'écoulement de fluide à l'intérieur de cet espace par le trou de balayage 80. Par exemple, l'obstacle 82 peut avoir la forme d'un anneau, qui est fixé à la partie 1C du carter de telle sorte que son extrémité libre opposée à cette partie 1C soit située au voisinage de la face radiale du bloc-cylindres formant l'extrémité 10B, ou soit en contact avec elle.

Lors de la rotation relative du bloc-cylindres et de la came, le fluide contenu dans l'espace E a naturellement tendance à s'échapper vers l'extérieur, sous l'effet de la force centrifuge. L'obstacle 82 empêche ou limite cette tendance naturelle, et contraint donc le fluide à passer par le trou de balayage 80, ce trou de balayage étant situé entre l'axe de rotation A et l'obstacle 82 qui est avantageusement situé à une distance radiale de l'axe A voisine de celle à laquelle se trouve la périphérie axiale 10A du bloc-cylindres ou à proximité de l'ouverture 80A. Comme indiqué précédemment, il est avantageux de prévoir un système de balayage en fluide du carter de moteur. Pour cela, sur la figure 9, un conduit de balayage 38 est ménagé dans la partie 1C du carter, de manière à déboucher dans l'espace E. Le fluide de balayage ainsi injecté, qui a avantageusement été refroidi par un système d'échange, passe donc par le trou de balayage 80 avant d'irriguer le reste du carter, pour réaliser le refroidissement souhaité du bloc-cylindres.

Bien entendu, le mode de réalisation de la figure 9 peut connaître plusieurs variantes, en particulier le trou de balayage peut également être ouvert sur l'extrémité 10C du bloc-cylindres opposée à l'extrémité 10B. Dans la mesure où le fluide est naturellement entraîné par l'effet de la force centrifuge, ceci n'empêche pas qu'une quantité significative de fluide s'échappe par l'ouverture 80B. On décrit maintenant les figures 10 et 11, qui illustrent une variante dans laquelle le bloc-cylindres présente au moins une série de deux trous de balayage utilisés successivement pour la circulation du fluide servant à refroidir ce bloc-cylindres. Plus précisément, cette série comprend un premier trou de balayage 90 ayant une première ouverture 90A située sur l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres 10, et deux ouvertures, respectivement 90B et 90C, situées sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres. En effet, ce premier trou 90 comprend un premier tronçon 91 qui s'étend entre la première ouverture 90A et, sensiblement, le plan radial médian PM du bloc-cylindres, et deux tronçons sensiblement radiaux respectivement 92 et 93, qui relient respectivement les ouvertures 90B et 90C au premier tronçon 91. Cette série comprend un deuxième trou de balayage 94 qui a deux premières ouvertures, respectivement 94A et 94B, qui sont situées sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres, et une deuxième ouverture 94C, qui est située à l'extrémité 10C du bloc-cylindres opposée au distributeur. En l'espèce, le deuxième trou 94 a une conformation analogue à celle du premier trou 90, mais il est disposé de manière inversée par rapport au plan médian PM. Il comprend donc un tronçon sensiblement axial 95 qui s'ouvre à l'ouverture 90C, et deux tronçons sensiblement radiaux 96 et 97, qui s'ouvrent respectivement aux ouvertures 94A et 94B. Grâce à cette configuration, la circulation du fluide de balayage dans les deux trous 90 et 94 s'opère de la manière indiquée par les flèches, le fluide initialement situé du côté de l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres entrant par l'ouverture 90A pour ressortir par les ouvertures 90B et 90C, puis entrant à nouveau par les ouvertures 94A et 94B pour ressortir par l'ouverture 94C. Il est à noter que le fluide situé dans le carter peut ressortir par un conduit de retour de fuite 39 afin, en particulier, de subir un échange thermique.

Comme on le comprend mieux en considérant la figure 11, le mode de réalisation de la figure 10 concerne en particulier le cas où le bloc-cylindres 10 comprend deux rangées de cylindres disposées dans deux tranches du bloc-cylindres. Ces deux tranches s'étendent chacune sur une portion de la longueur du bloc-cylindres, de part et d'autre du plan médian PM, ou en légère intersection sur ce plan. On voit sur la figure 11 que les premiers trous de balayage 90 sont situés entre deux cylindres consécutifs 12 de la première tranche de cylindres Cl dont les diamètres sont mesurés dans le plan radial PR1, tandis que les deuxièmes trous de conduit de balayage 94 sont situés entre deux cylindres consécutifs de la deuxième tranche de cylindres C2 dont les diamètres sont mesurés dans le plan radial PR2. En l'espèce, les tronçons 92 et 93 du premier trou 90 sont situés de part et d'autre du plan radial PR1, et les tronçons 96 et 97 sont situés de part et d'autre du plan radial PR2. Bien entendu, ceci n'est pas limitatif, on pourrait au contraire sensiblement centrer les deuxièmes tronçons des conduits sur ces plans radiaux respectifs PR1 et PR2. Il est souhaitable que les tronçons 91 et 95 des conduits 90 et 94 s'étendent, respectivement à partir des extrémités axiales 10B et 10C du bloc-cylindres, au moins jusqu'aux plans radiaux PR1 et PR2, respectivement. Du fait de leurs situations entre deux cylindres consécutifs des tranches respectives Cl et C2, les premiers trous de balayage 90 et les deuxièmes trous de balayage 94 sont décalés angulairement par rapport aux autres. En effet, les cylindres d'une tranche sont avantageusement disposés sensiblement en quinconce par rapport à ceux de l'autre tranche, en particulier pour des raisons d'encombrement. Dans ces conditions, il n'est pas aisé de former les trous de balayage pour qu'ils traversent directement le bloc-cylindres de part en part, entre ses deux extrémités axiales 10B et 10C. La configuration qui vient d'être décrite permet toutefois de réaliser le balayage à la fois pour les deux séries de cylindres, en utilisant le fluide sortant des trous de balayage utilisés pour l'une des séries, pour irriguer les trous de balayage utilisés pour l'autre série.

Comme on le voit sur la figure 10, ce mode de réalisation est compatible avec celui décrit en référence à la figure 9, c'est-à-dire que l'espace E situé entre l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres et la partie 1C du carter, du côté du distributeur 20, est confiné par un obstacle 82 qui permet de faire en sorte que le fluide situé dans l'espace E, en particulier du fluide de balayage amené par un conduit de balayage 38, a naturellement tendance à s'échapper par les trous de balayage 90. Il convient de relever qu'un obstacle 98 analogue à l'obstacle 82 est disposé du côté opposé du bloc-cylindres. Cet obstacle 96 peut également être formé par un anneau, fixé à la partie 1A du carter et dont l'extrémité libre vient au contact ou à proximité immédiate de l'extrémité 10C du bloc-cylindres. Ceci permet d'éviter que le fluide qui est ressorti par les orifices 90B et 90C des premiers trous de balayage 90 ne soit directement amené vers le conduit de retour de fuite 39 sans passer d'abord par les deuxièmes trous de balayage 94.

La figure 12 montre encore une variante, dans laquelle au moins un trou de balayage 100 situé entre deux cylindres consécutifs est ouvert vers une extrémité axiale du bloc-cylindres dans un espace, qui est alimenté en fluide de balayage et qui est délimité par au moins un obstacle favorisant l'écoulement du fluide de balayage en dehors de cet espace par le trou de balayage. Plus précisément, le trou de balayage 100 présente une ouverture 100A qui est située dans une zone du bloc- cylindres voisine de l'axe de rotation A et du distributeur 20. Cette ouverture est en l'espèce située au voisinage immédiat de l'extrémité axiale 10B du bloc-cylindres. En effet, dans certains cas, on peut avantageusement mettre à profit l'espace central 27 du distributeur pour alimenter le carter du moteur en fluide de balayage par une valve V de balayage ou d'échange. Dans ce cas, la position de l'ouverture 100A lui permet d'être aisément alimentée en fluide de balayage. L'obstacle qui favorise l'écoulement du fluide de balayage en dehors de cet espace 27 est formé par le contact entre la face de distribution 32 du distributeur et la face de communication 34 du bloc-cylindres. En d'autres termes, la zone du bloc-cylindres dans laquelle est située l'ouverture 100A est délimitée radialement par la zone de contact entre le distributeur et le bloc-cylindres. Dans l'exemple représenté, le trou de balayage 100 s'ouvre également sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres. Il peut être réalisé par un unique tronçon rectiligne, incliné de telle sorte que l'ouverture 100A soit située sensiblement à la jonction entre la périphérie axiale interne 10D du bloc-cylindres et l'extrémité axiale 10B de ce dernier, et que l'ouverture opposée 100B soit située de manière symétrique ou sensiblement symétrique par rapport au plan radial PR du bloc-cylindres dans lequel les diamètres des cylindres sont mesurés. Bien entendu, cette conformation peut être modifiée, par exemple pour réaliser le conduit sous la forme de deux tronçons 101 et 102 reliés l'un à l'autre comme représenté sur la figure 12 (le tronçon 101 étant incliné par rapport au plan radial PR à partir de l'ouverture 100A, tandis que le tronçon 102 est orienté radialement), et/ou pour prévoir plusieurs ouvertures 100B situées sur la périphérie axiale externe 10A du bloc-cylindres, par exemple en étant situées de part et d'autre du plan radial PR. La figure 13 illustre une possibilité de modification de la variante de 35 la figure 12, dans laquelle le trou de balayage 100', qui présente par ailleurs une figuration analogue à celle du trou 100 de la figure 12, est en outre ouvert sur les extrémités axiales 10B et 10C du bloc-cylindres par deux ouvertures respectivement 100'C et 100'D. Il faut à cet égard noter que la force centrifuge à laquelle est soumis le fluide circulant dans le trou 100 fait que le fluide qui est entré par l'ouverture 100A a naturellement tendance à s'échapper par l'ouverture 100B, alors que du fluide a également tendance à entrer par les ouvertures 100'C et 100'D. Cette variante présente en outre l'avantage, à petite vitesse de rotation et donc en présence d'une faible force centrifuge, de favoriser l'écoulement du fluide en fonctionnant comme un éjecteur. En effet, l'énergie cinétique du fluide d'échange ou de balayage passant dans le tronçon 101 crée une circulation supplémentaire de fluide en entraînant le fluide du carter aux entrées 100'D et 100'C. Bien entendu, il est possible de combiner différentes variantes décrites entre elles. De même, les trous et tronçons de trous des différentes variantes peuvent avoir une section circulaire, sensiblement circulaire, oblongue, sensiblement oblongue ou de tout autre forme pouvant être obtenue par fonderie ou forgeage, combiné ou non à de l'usinage, cette forme pouvant avoir une section variable pour réduire l'épaisseur de la paroi entre le fluide de balayage et la zone de frottement.

Il faut noter également que les trous peuvent être réalisés entre chaque groupe de deux cylindres consécutifs d'une rangée de cylindres, mais qu'ils peuvent aussi n'être réalisés que sur une partie seulement de cette rangée.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Moteur hydraulique à pistons radiaux comprenant un carter (1A, 1B, 1C), un bloc-cylindres (10) disposé dans le carter de sorte que le carter et le bloc-cylindres soient aptes à tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation (A) et ayant une pluralité de cylindres (12) qui s'étendent radialement par rapport à l'axe de rotation et dans lesquels des pistons (14) sont montés coulissants, une came de réaction (30) pour les pistons, et un distributeur de fluide (20), qui est solidaire de la came vis-à- vis de la rotation autour de l'axe de rotation (A) et qui comprend des conduits de distribution (24, 26) aptes à raccorder une conduite d'alimentation ou une conduite d'échappement (Cl, C2) aux cylindres (12), caractérisé en ce que le bloc-cylindres (10) présente des trous de balayage (40 ; 50 ; 60 ; 60' ; 60" ; 70 ; 80 ; 90, 94 ; 100 ; 100'), qui sont ménagés entre des cylindres (12) consécutifs, et qui sont ouverts sur au moins l'une des surfaces périphériques (10A, 10B, 10C) du bloc-cylindres (10), chaque trou de balayage s'étendant au moins en partie au moins au voisinage d'un plan radial (PR) du bloc-cylindres dans lequel est mesuré le diamètre d'un cylindre (12) adjacent au trou considéré et dans l'encombrement radial dudit cylindre, de telle sorte que du fluide contenu dans le carter peut circuler dans le trou de balayage (40 ; 50 ; 60 ; 60' ; 60" ; 70 ; 80 ; 90, 94 ; 100 ; 100') au voisinage dudit cylindre (12) pour favoriser le refroidissement de la paroi de ce dernier dans une zone passant par ledit plan radial (PR).

2. Moteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc-cylindres (10) présente des trous de balayage borgnes (40), qui sont ouverts sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation (A).

3. Moteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (40), ouvert sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres (10) opposée à l'axe de rotation (A) et situé au voisinage d'un cylindre (12) est dissymétrique par rapport au plan radial (PR) dans lequel le diamètre du cylindre est mesuré.

4. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (50) ménagé entre deux cylindresconsécutifs (12A, 12B) comprend deux ouvertures (50A, 50B) respectivement situées, sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres (10) opposée à l'axe de rotation (A), au voisinage de chacun desdits cylindres (12A, 12B).

5. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (60 ; 60' ; 60") ménagé entre deux cylindres consécutifs présente deux ouvertures respectivement situées à chacune des deux extrémités axiales (10B, 10C) du bloc- cylindres et en ce que des moyens (61A, 61B ; 61'A, 61'B) sont ménagés pour favoriser la circulation de fluide dans le trou de balayage au cours de la rotation relative du bloc-cylindres (10) et du carter (1A, 1B, 1C).

6. Moteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que le trou de balayage (60' ; 60") est incliné par rapport à l'axe de rotation (A) de telle sorte que, au cours de la rotation du bloc-cylindres dans un sens de rotation (R1), l'ouverture (60'A) située sur l'une des extrémités axiales (10B) du bloc-cylindres (10) soit située en avant, dans ledit sens de rotation, de la projection (PB) sur cette extrémité axiale de l'ouverture (60'B) située sur l'autre extrémité axiale (10C), cette projection étant réalisée parallèlement à l'axe de rotation (A).

7. Moteur selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les moyens pour favoriser la circulation de fluide dans le trou de balayage (60 ; 60' ; 60") au cours de la rotation relative du bloc-cylindres (10) et du carter (1A, 1B, 1C) comprennent au moins un déflecteur (61A, 61B ; 61'A, 61'B) situé au voisinage de l'une des ouvertures (60A, 60B ; 60'A, 60'B) de ce trou.

8. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (70 ; 80 ; 90, 94 ; 100 ; 100') comporte au moins une ouverture (72A, 73A ; 80B ; 90B, 90C ; 94A, 94B ; 100B) située sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres (10) opposée à l'axe de rotation (A) et une ouverture (71A, 71B ; 80A ; 90A, 94C ; 100A) située sur une extrémité axiale (10B, 10C) du bloc-cylindres (10).

9. Moteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bloc-cylindres (10) présente au moins une série de deux trous de balayage comprenant un premier trou de balayage (90) ayant au moins une première ouverture (90A) située sur l'extrémité axiale (10B) du bloc-cylindres (10) située du côté du distributeur (20) et une deuxièmeouverture (90B) située sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation (A) et un deuxième trou de balayage (94) ayant au moins une première ouverture (94A, 94B) située sur la périphérie axiale (10A) du bloc-cylindres opposée à l'axe de rotation (A) et une deuxième ouverture (94C) située sur l'extrémité axiale (10C) du bloc-cylindres (10) opposée au distributeur.

10. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (80 ; 90) est ouvert sur une extrémité axiale (10B) du bloc-cylindres (10) contre laquelle le distributeur (20) est en appui, dans un espace (E) séparé de la partie du carter (1B) contenant la came (30) par un obstacle (82) favorisant l'écoulement du fluide en dehors de cet espace (E) par le trou de balayage (80 ; 90).

11. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (80 ; 90 ; 100 ; 100') est ouvert sur une extrémité axiale (10B) du bloc-cylindres (10) dans un espace (E ; 27), qui est alimenté en fluide de balayage et qui est délimité par au moins un obstacle (82) favorisant l'écoulement du fluide de balayage en dehors de cet espace par le trou de balayage.

12. Moteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'au moins un trou de balayage (100 ; 100') présente au moins une ouverture (100A) située dans une zone du bloc-cylindres (10) voisine de l'axe de rotation (A) et du distributeur (20), qui est alimentée en fluide de balayage et qui est délimitée radialement par une zone de contact entre le distributeur (20) et le bloc-cylindres (10).