FR3002985A1 - Ensemble hydraulique comprenant un circuit de gavage ameliore - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un appareil hydraulique (1) à pistons radiaux comprenant un carter, un bloc cylindres (11) présentant une pluralité de logements (12) dans lesquels sont disposés des pistons (13), définissant ainsi une chambre (14) entre chaque piston (13) et son logement (12) associé, lesdits pistons (13) étant disposés en vis-à-vis d'une came (16) multilobes, et un distributeur (15) adapté pour alimenter en fluide lesdites chambres (14) ; caractérisé en ce que le bloc cylindres comprend un nombre N1 de pistons (13), et comprend un nombre N2 d'orifices de gavage (17) comprenant chacun un clapet anti retour (18) tel que N2 est un entier compris entre 1 et N1, de sorte que qu'un nombre N2 desdites chambres (14) soient reliées à un orifice (17) distinct de manière à permettre une alimentation en pression desdites N2 chambres (14) par le bloc cylindres (11).
Description
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne le domaine des appareils hydrauliques, et plus précisément les moyens de gavage et le cas échéant de mise en service des appareils hydrauliques. ETAT DE L'ART Dans le domaine de l'hydraulique, on connait deux montages distincts d'appareils hydrauliques à pistons radiaux ; les appareils hydrauliques à pistons rétractables, et à l'inverse les appareils hydrauliques comprenant des moyens assurant le maintien des pistons au contact de la came.
Dans l'ensemble du présent texte, on désignera par appareil hydraulique un appareil pouvant fonctionner en tant que moteur ou que pompe hydraulique. Un appareil hydraulique comprend de manière conventionnelle une pluralité de pistons disposés dans des logements, et effectuant des mouvements de va et vient au contact d'une came multilobes. Plus précisément, pour les appareils hydrauliques à pistons rétractables, on définit une configuration de roue libre, c'est-à-dire une configuration dans laquelle l'appareil hydraulique fonctionne sans pression de fluide et plus particulièrement où les pistons ne sont pas en contact avec la came associée, une telle configuration étant par exemple avantageuse sur des engins ayant des conditions de travail mixtes. A cette configuration de roue libre s'oppose la configuration de service, dans laquelle les pistons sont au contact de la came associée, et l'appareil hydraulique fonctionne avec une pression de fluide. Le passage de la configuration de roue libre à la configuration de service est appelé la mise en service de l'appareil hydraulique.
Afin d'assurer un retour à la configuration de roue libre en l'absence d'application de pression, les pistons d'un appareil hydraulique rétractable sont communément munis de moyens de rappel, par exemple des ressorts de traction, tendant à ramener les pistons dans leurs logements respectifs, et donc à les éloigner de la came. La mise en service est alors communément réalisée au moyen d'un circuit de gavage du circuit hydraulique associé à l'appareil hydraulique. Une structure conventionnelle de circuit de gavage d'un circuit hydraulique, comprend une pompe de gavage reliée par un ensemble de clapets anti retour et de limiteurs de pression aux lignes haute pression et basse pression du circuit hydraulique, de manière à appliquer une pression minimale dans ces lignes et à compenser les fuites du circuit. On peut calibrer la pression de gavage de manière à ce qu'elle soit supérieure à l'effort de traction des ressorts, et entraine ainsi une sortie des pistons de leurs logements afin de les amener au contact de la came, et ainsi réaliser la mise en service des différents appareils hydrauliques d'un circuit.
De tels appareils hydrauliques à pistons rétractables sont avantageux dans des systèmes exploitant un circuit hydraulique de manière sélective, par exemple dans le cas d'une assistance hydraulique d'un véhicule. A l'inverse, certains appareils hydrauliques sont munis de ressorts montés sous les pistons, dans leurs logements respectifs, tendant à faire sortir les pistons de leurs logements, et donc assurant leur maintien au contact de la came même en l'absence de l'application de pression. Un tel appareil hydraulique est qualifié de « autoaspirant » ; un mouvement de rotation entraine un fonctionnement en pompe du fait que l'appareil hydraulique est maintenu en configuration de service. Plusieurs inconvénients résultent toutefois de telles structures.
En premier lieu, on comprend bien que ces deux structures sont incompatibles. Par ailleurs, la pompe de gavage doit être dimensionnée de manière à pouvoir compenser toutes les pertes et fuites du circuit. De plus elle est surdimensionnée pour permettre la mise en service des appareils hydrauliques. L'encombrement et le poids des circuits de gavage conventionnels est donc important.
De plus, le gavage étant réalisé directement par les lignes haute et basse pression du circuit hydraulique, les différents appareils hydrauliques du circuit sont mis en service conjointement, ce qui peut entrainer un endommagement et un bruit important.
PRESENTATION DE L'INVENTION La présente invention vise ainsi à proposer une structure ne présentant pas de tels inconvénients.
A cet effet, l'invention propose un appareil hydraulique à pistons radiaux comprenant un carter, un bloc cylindres présentant une pluralité de logements dans lesquels sont disposés des pistons, définissant ainsi une chambre entre chaque piston et son logement associé, lesdits pistons étant disposés en vis-à-vis d'une came multilobes, et un distributeur adapté pour alimenter en fluide lesdites chambres ; caractérisé en ce que le bloc cylindres comprend un nombre Ni de pistons, et comprend un nombre N2 d'orifices de gavage comprenant chacun un clapet anti retour tel que N2 est un entier compris entre 1 et Ni, de sorte que qu'un nombre N2 desdites chambres soient reliées à un orifice distinct de manière à permettre une alimentation en pression desdites N2 chambres par le bloc cylindres.
Selon un mode de réalisation particulier, lesdites N2 chambres sont chacune liées à un orifice de gavage par des conduits aménagés dans le bloc cylindres, lesdits conduits étant aménagés uniquement dans des pièces fixes en rotation les unes par rapport aux autres.
Selon un mode de réalisation particulier, chacun desdits pistons est associé à un ressort de rappel disposé dans son logement associé, lesdits ressorts de rappel exerçant un effort de rappel de manière à maintenir les pistons dans leurs logements, à distance de la came en l'absence de l'application de pression dans la chambre. Selon un mode de réalisation particulier, le carter est monté tournant, et le bloc cylindres est monté fixe en rotation.
Selon un mode de réalisation particulier, les nombres Ni et N2 sont égaux ; de sorte que chacune des chambres soit reliée à un orifice distinct de manière à permettre une alimentation en pression des chambres par le bloc cylindres.
Selon un mode de réalisation particulier, les N2 chambres constituent un sous appareil de l'appareil hydraulique à piston radiaux, de manière à ce que lorsqu'elles sont alimentées seules, ces N2 permettent à l'appareil hydraulique d'effecteur un tour complet et de tourner de manière homocinétique pour un débit d'huile constant.
L'invention concerne également un ensemble comprenant - un appareil hydraulique tel que défini précédemment ; - un circuit de gavage comprenant une pompe de gavage, dans lequel ledit circuit de gavage est relié à un nombre N2 desdites chambres via les orifices et les clapets, de sorte que le circuit de gavage applique sélectivement une pression de gavage dans les chambres du bloc cylindres afin d'entrainer une sortie des pistons de leurs logements respectifs réalisant ainsi une mise en service de l'appareil hydraulique et un maintien des pistons au contact de la came. Selon un mode de réalisation particulier, le circuit de gavage comprend en outre un accumulateur hydraulique et un sélecteur, le sélecteur étant adapté pour piloter la charge de l'accumulateur par la pompe de gavage lors de la mise en fonctionnement de l'ensemble, puis lors de l'application d'une commande, piloter la décharge de l'accumulateur dans les chambres du bloc cylindres de l'appareil hydraulique.
L'invention concerne en outre un système comprenant - un ensemble tel que défini précédemment comprenant un premier appareil hydraulique, - un second appareil hydraulique, relié au premier appareil hydraulique de manière à former un circuit hydraulique, le premier appareil hydraulique étant un appareil hydraulique menant et le second appareil hydraulique étant un appareil hydraulique mené, de sorte que le circuit de gavage réalise une mise en service de l'appareil hydraulique menant, qui alimente et réalise ensuite la mise en service de l'appareil hydraulique mené. Selon un mode de réalisation particulier, ledit circuit de gavage est relié à un carter de l'appareil hydraulique mené via un limiteur de pression de manière à ce que l'excès de pression soit déchargé dans ledit carter de l'appareil hydraulique mené ; l'appareil hydraulique menant étant disposé dans un premier carter en connexion fluidique avec ledit carter de l'appareil hydraulique mené, la pompe de gavage prélevant du fluide dans ledit premier carter.
L'invention concerne également un procédé de pilotage d'un circuit hydraulique comprenant un appareil hydraulique à pistons radiaux menant et un appareil hydraulique à pistons radiaux mené, dans lequel on applique une pression de gavage dans tout ou partie des chambres des pistons de l'appareil hydraulique menant par l'alimentation en pression de conduits aménagés dans le bloc cylindres dans lequel sont aménagés lesdites chambres, de manière à réaliser sa mise en service puis un gavage en pression dans lesdites chambres, l'appareil hydraulique menant ainsi mis en service alimentant ensuite l'appareil hydraulique mené et réalisant sa mise en service par sortie des pistons au contact de la came et son entrainement. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des figures suivantes, sur lesquelles : - La figure 1 présente un appareil hydraulique selon un aspect de l'invention, - Les figures 2 à 8 présentant un ensemble selon un aspect de l'invention, dans différentes configurations de fonctionnement. Sur l'ensemble des figures, les éléments en commun sont repérés par des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE La figure 1 présente une demi vue partielle en coupe d'un appareil hydraulique 1 selon un aspect de l'invention. L'appareil hydraulique 1 tel que présenté est un appareil hydraulique à pistons radiaux dont seule une portion est représentée, est disposé dans un carter (non représenté sur cette figure), et comprend : - un bloc cylindres 11 présentant une pluralité de logements 12 dans lesquels sont disposés des pistons 13, définissant ainsi une chambre 14 entre chaque piston 13 et son logement 12 associé, le bloc cylindres 11 étant typiquement lié à un carter fixe de l'appareil hydraulique ; - un distributeur 15 formant un plan de distribution adapté pour alimenter en fluide lesdites chambres 14 ; - une came multilobes 16 disposée en vis-à-vis des pistons 13, montée tournante par rapport au bloc cylindres 11. Chacun des pistons 13 est typiquement associé à un moyen de rappel 72 disposé dans le logement 12, configuré de manière à ce qu'en l'absence de l'application d'une pression donnée dans la chambre 14, le piston 13 soit ramené dans le logement, de manière à ne pas être en contact avec la came 16. En l'absence d'une pression donnée dans le chambre 14, l'appareil hydraulique est donc en configuration de roue libre.
Le bloc cylindres 11 est typiquement monté fixe sur un carter ou un arbre, tandis que le distributeur 15 et la came 16 sont alors montés tournant.
On repère deux conduits d'alimentation aménagés dans le bloc cylindres 11, représentant une ligne haute pression HP et une ligne basse pression BP, ces désignations étant arbitraires et données à titre d'exemple selon un fonctionnement particulier de l'appareil hydraulique 1.
Le bloc cylindre 11, ici représenté comme étant réalisé en deux sous parties assemblées, comprend un orifice de gavage 17 muni d'un clapet anti-retour 18 pour chaque piston, l'orifice de gavage 17 étant en communication fluidique avec un ensemble de conduits internes 19 aménagé dans le bloc cylindres 11 reliant les chambres 14 du bloc cylindres aux lignes haute pression HP et basse pression BP par l'intermédiaire du distributeur 15, en fonction de la rotation relative du distributeur 15 par rapport au bloc cylindres 11.
Le bloc cylindres 11 comprend ainsi une pluralité d'orifices de gavage 17, chacun étant muni d'un clapet anti-retour 18, de sorte que tout ou partie des chambres 14 du bloc cylindres 11 soient reliées à un orifice de gavage 17 distinct. Pour un appareil hydraulique comprenant un nombre Ni de pistons 13, Ni étant un entier naturel supérieur ou égal à 2, le bloc cylindres 11 comprend un nombre N2 d'orifices de gavage 17 associés à un clapet anti retour 18 de sorte qu'un nombre N2 de chambres 14 des Ni pistons 13 soient chacune reliées à un orifice de gavage 17 distinct, N2 étant un entier naturel non nul, inférieur ou égal à Ni Ces orifices de gavage 17 et les conduits internes 19 sont aménagés dans le bloc cylindres 11, ou à tout le moins dans des éléments liés en rotation au bloc cylindres 11, de manière à ne pas avoir d'interfaces entre deux pièces tournantes entrainant des pertes entre chaque orifice de gavage 17 et la chambre 14 associée.
Cette structure permet donc une alimentation en pression de tout ou partie des chambres 14 en passant par le bloc cylindres 11. Ainsi, en appliquant une pression aux orifices de gavage 17 du bloc cylindres d'un appareil hydraulique et en contrôlant les conduits d'alimentation HP et BP, on peut appliquer une pression dans tout ou partie des chambres 14 des différents pistons 13 de l'appareil hydraulique, et ainsi réaliser la sortie de tout ou partie des pistons 13 de leurs logements 12 respectifs et les amener au contact de la came 16. Une fois cette mise au contact effectuée, en faisant tourner l'appareil hydraulique 1, on obtient un fonctionnement de pompe.
Dans le cas où l'appareil hydraulique 1 comprend des moyens de rappel 71, par exemple un ressort de poussée ou de traction, appliqué sur le piston ou sur ces agrafes, ou un aimant qui attire le piston vers le fond de son logement, ou une pression de carter qui repousse les pistons vers le fond du logement, à distance de la came, la pression appliquée dans la chambre 14 par les orifices de gavage 17 est alors calibrée de manière à exercer un effort supérieur à l'effort de rappel des moyens de rappel 71.
L'arrêt de l'application de la pression par les orifices de gavage 17 et l'ouverture des conduites HP et/ou BP entraine une réduction progressive de la pression dans les chambres 14 et conduit ainsi progressivement à un retour de l'appareil hydraulique à sa configuration de roue libre sous l'action des moyens de rappel 71 sur les pistons. En dynamique, l'appui de la came 16 en rotation sur les pistons 13 les contraint à rentrer dans leurs logements 12 respectifs et à évacuer rapidement le volume d'huile par les conduits HP et/ou BP.
Selon un mode de réalisation avantageux, les nombres Ni et N2 sont égaux, de sorte que chacune des chambres 14 des pistons 13 de l'appareil hydraulique soit reliée à un orifice de gavage 17 distinct. Dans le cas où le nombre N2 est inférieur à Ni, l'alimentation en pression des N2 chambres 14 par les orifices de gavage 17 entraine également une alimentation des chambres 14 restantes au travers du distributeur 15. On obtient ainsi une structure d'appareil hydraulique plus simple et plus économique par rapport au mode de réalisation dans lequel N1=N2, la mise en cylindrée étant toutefois alors moins rapide avec la réduction du nombre N2. Selon un mode de réalisation particulier, N2 est égal à 1 ; une unique chambre 14 d'un piston 13 de l'appareil hydraulique est ainsi reliée à un orifice de gavage 17. Selon un autre mode de réalisation particulier, N2 est égal à N1-1.
D'une manière avantageuse, pour un bon fonctionnement, les N2 chambres constituent un sous appareil de l'appareil hydraulique à piston radiaux, c'est-à-dire que ces N2 chambres alimentées seules pourraient permettre à l'appareil hydraulique d'effecteur un tour complet et de tourner de manière homocinétique pour un débit d'huile constant. Le sous appareil constitué par ces N2 chambres est d'une cylindrée plus faible que celle de l'appareil hydraulique complet. De cette manière, si le sous appareil constitué par les N2 chambres est entrainé a vitesse constante, le débit d'huile résultant sera régulier, ce qui évite les vibrations et les a coups lors du crabotage et pour l'entrainement de l'appareil mené. Dans ce cas, l'appareil hydraulique menant est dans un premier temps mis en service avec une cylindrée réduite. Ensuite, une fois que l'appareil hydraulique menant aura alimenté l'appareil hydraulique mené et ainsi réalisé sa mise en service, l'afflux d'huile dans le boucle hydraulique fera sortir tous les pistons de l'appareil hydraulique menant qui fonctionnera alors à sa cylindrée maximale. La structure présentée s'applique également à des appareils hydrauliques doubles ayant deux valeurs de cylindrée. A titre d'exemple, on considère un appareil hydraulique double comprenant 2*N1 pistons définissant deux sous-appareils hydrauliques ayant Ni pistons chacun. L'un des sous-appareils hydrauliques est alors avantageusement équipé 25 de N2 orifices de gavage 17 tels que décrits précédemment reliés à N2 chambres 14 de ses pistons 13, ce qui suffit à permettre une mise en cylindrée de l'appareil hydraulique double. Plus généralement, en considérant un appareil hydraulique à cylindrées multiples composé de plusieurs sous-appareils hydrauliques et ayant 30 ainsi plusieurs valeurs de cylindrée, on équipe au moins un de ces sous- appareils hydrauliques d'orifices de gavage 17 afin de réaliser la mise en cylindrée de l'appareil hydrauliques à cylindrées multiples.
Les figures 2 à 8 présentant un ensemble selon un aspect de l'invention, dans différentes configurations de fonctionnement, comprenant un premier appareil hydraulique 1, un second appareil hydraulique 2, et un circuit de gavage 3.
Le premier appareil hydraulique 1, est tel que présenté sur la figure 1, et est disposé dans un premier carter 10. Le second appareil hydraulique 2, en l'occurrence un appareil 10 hydraulique à pistons radiaux dont seule une portion est représentée, est disposé dans un second carter 20, et comprend : - un bloc cylindres 21 cylindres présentant une pluralité de logements 22 dans lesquels sont disposés des pistons 23, définissant ainsi une chambre 24 entre chaque piston 23 et son 15 logement 22 associé, les pistons 23 étant typiquement associés à des moyens de rappel 72, par exemple similaires aux moyens de rappel 71 du premier appareil hydraulique 1, configurés de manière à ramener les pistons 23 dans leurs logements 22 respectifs et ainsi à ce que le second appareil hydraulique 2 soit 20 en configuration de roue libre en l'absence de l'application d'une pression donnée dans la chambre 24. - un distributeur 25 formant un plan de distribution adapté pour alimenter en fluide lesdites chambres 24 ; - une came multilobes 26 disposée en vis-à-vis des pistons 23, la 25 came 26 et le distributeur 25 étant liés en rotation l'un par rapport à l'autre. Les carters 10 et 20 des premier et second appareils hydrauliques sont reliés, de manière à permettre une communication fluidique entre ces 30 deux carters 10 et 20. Le circuit de gavage 3 comprend : - une pompe de gavage 31 adaptée pour être sélectivement entrainée par un moteur, typiquement un moteur électrique E formant ainsi un groupe électro pompe, la pompe de gavage 31 prélevant du fluide dans le premier carter 10 ; - un sélecteur 4, présentant cinq orifices, respectivement 41, 42, 43, 44 et 45, et adapté pour alterner entre trois configurations, respectivement Cl, C2 et C3 sous l'action d'une commande 46 s'opposant à un moyen de rappel élastique 47 ; - un accumulateur 5 hydraulique, comprenant une première chambre 51 et une seconde chambre 52 séparées par un piston 53 couplé à un ressort 54. La pompe de gavage 31 et le moteur électrique E sont par exemple liés par accouplement, ou au moyen d'un embrayage commandé.
Les appareils hydrauliques 1 et 2 sont reliés par des lignes hydrauliques, que l'on désignera arbitrairement comme une ligne haute pression HP et une ligne basse pression BP afin d'illustrer le fonctionnement de l'ensemble.
Ces lignes HP et BP sont typiquement reliées par des limiteurs de pression 62 et 63, adaptés pour éviter une surpression dans l'une ou l'autre des deux lignes. Les cinq orifices du sélecteur 4 sont configurés comme suit : - Le premier orifice 41 est relié à la première chambre 51 de l'accumulateur 5, à la pompe de gavage 31 et au second carter 20 via un limiteur de pression 61. - Le deuxième orifice 42 est relié à la seconde chambre 52 de l'accumulateur 5, et au premier carter 10. - Le troisième orifice 43 est relié aux orifices de gavage 17 du premier l'appareil hydraulique 1. - Le quatrième orifice 44 est relié à la ligne haute pression HP. - Le cinquième orifice 45 est relié à la ligne basse pression BP.
Comme représenté sur les figures, les trois configurations Cl, C2 et C3 du sélecteur 4 sont comme suit : - Dans sa première configuration Cl, les premier et troisième orifices 41 et 43 sont obturés, tandis que les deuxième, quatrième et cinquième orifices sont reliés entre eux. Les lignes HP et BP du circuit hydraulique sont donc à la pression du premier carter 10. Dans sa deuxième configuration C2, les premier et troisième orifices 41 et 43 sont reliés au moyen d'un limiteur de débit, le deuxième orifice 42 est obturé, et les quatrième et cinquième orifices 44 et 45 sont reliés au moyen d'un limiteur de débit, par exemple une restriction. - Dans sa troisième configuration C3, les premier et troisième orifices 41 et 43 sont reliés, tandis que les deuxième, quatrième et cinquième orifices sont obturés. On décrit ensuite un exemple de fonctionnement de l'ensemble illustré, donc les différentes étapes sont illustrées successivement sur les figures 20 2à8. La figure 2 présente une configuration de repos du système ; la pompe de gavage 31 n'est pas entrainée, et les deux appareils hydrauliques 1 et 2 sont en configuration de roue libre. Le système est à pression 25 ambiante, et l'accumulateur 5 est déchargé. Cette configuration correspond par exemple à un véhicule que le conducteur n'a pas démarré ou qu'il n'a pas souhaité engager le mode d'assistance La figure 3 présente une configuration de démarrage du système, par 30 exemple une fois que le conducteur a mis le contact du véhicule. La pompe de gavage 31 est alors entrainée par le moteur électrique E, et délivre une pression de gavage qui est acheminée vers la première chambre 51 de l'accumulateur 5 et le charge.
Les appareils hydrauliques 1 et 2 restent pour leur part en configuration de roue libre. La figure 4 présente la configuration du système une fois l'accumulateur 5 chargé ; le limiteur de pression 61 évacue alors la pression en excès dans le second carter 20 du second appareil hydraulique 2. Les appareils hydrauliques 1 et 2 sont en configuration de roue libre. La charge de l'accumulateur 5 est typiquement réalisée en une durée de l'ordre de 0,5 seconde, permettant de charger l'accumulateur 5 dès la mise en route d'un véhicule, sans que le conducteur doive attendre. La pompe de gavage 31 et l'accumulateur 5 sont avantageusement dimensionnés en ce sens. La figure 5 présente la configuration de mise en service du premier appareil hydraulique 1. Le sélecteur 4 est piloté de manière à basculer en configuration C2, reliant ainsi les orifices de gavage 17 du premier appareil hydraulique 1 à la première chambre 51 de l'accumulateur 5 et à la pompe de gavage 31, de manière à délivrer une pression de gavage par lesdits orifices de gavage 17, ladite pression de gavage étant établie progressivement du fait de la restriction entre le premier orifice 41 et le troisième orifice 43 du sélecteur 4. Comme décrit précédemment, les orifices de gavage 17 sont reliés à tout ou partie des différentes chambres 14 de l'appareil hydraulique 1 ; la pression de gavage ainsi appliquée permet d'entrainer une sortie de tout ou partie des pistons 13 de manière à les amener au contact de la came 16, réalisant ainsi la mise en service du premier appareil hydraulique 1, qui est un appareil hydraulique menant présentant un fonctionnement de pompe.
La figure 6 présente la mise en service du second appareil hydraulique 2, réalisée par le premier appareil hydraulique 1.
Le sélecteur 4 est piloté de manière à basculer en configuration C3, reliant ainsi les orifices de gavage 17 à la première chambre 51 de l'accumulateur 5 et à la pompe de gavage 31 sans restriction. Le premier appareil hydraulique 1, qui est un appareil hydraulique menant présentant un fonctionnement de pompe délivre un débit de fluide au second appareil hydraulique 2 par l'intermédiaire de la ligne haute pression HP, la ligne basse pression BP étant la ligne de retour du second appareil hydraulique 2 au premier appareil hydraulique 1. En délivrant ainsi un débit dans la ligne haute pression HP, le premier appareil hydraulique 1 permet d'appliquer une pression dans la chambre 24 du second appareil hydraulique 2 mené, entrainant ainsi sa mise en service. Cette mise en service du second appareil hydraulique 2 est de plus progressive ; les chambres 24 sont alimentées au fur et à mesure qu'elles sont reliées à la ligne haute pression HP ; les pistons 23 sortent donc progressivement de leurs logements 22 pour venir au contact de la came 26. Le second appareil hydraulique 2 est ainsi un appareil hydraulique mené, présentant un fonctionnement de moteur. Le circuit de gavage 3 permet de compenser des fuites et/ou pertes de charge. En parallèle, la pompe de gavage 31 recharge l'accumulateur 5 en alimentant sa première chambre 51. La figure 7 présente la configuration du système une fois le second appareil hydraulique 2 mis en service ; les deux appareils hydrauliques 1 et 2 sont ainsi en service. Le circuit de gavage 3 permet de compenser des fuites et/ou pertes de charge, l'accumulateur 5 permettant de répondre à des appels de débit qui seraient trop important pour la pompe de gavage 31 prise isolément, à moins de la surdimensionner.
L'excédent délivré par la pompe de gavage 31 est acheminé vers le second carter 20 via le limiteur de pression 61.
La figure 8 présente la mise en roue libre des appareils hydrauliques 1 et 2. Le sélecteur 4 est rebasculé dans sa configuration Cl, reliant ainsi les lignes haute pression HP et basse pression BP au premier carter 10 du premier appareil hydraulique 1. Les lignes haute pression HP et basse pression BP se déchargent donc dans le premier carter 10, jusqu'à atteindre la pression ambiante. En l'absence de l'application de pression dans les lignes haute pression HP et basse pression BP et donc dans les chambres 14 et 24, les appareils hydrauliques 1 et 2 passent en configuration de roue libre. La pompe de gavage 31 est toujours alimentée par le moteur électrique E, et continue à charger si nécessaire l'accumulateur 5, l'excédent de débit étant évacué dans le second carter 20 via le limiteur de débit 61.
Une fois que les lignes haute pression HP et basse pression BP se sont établies à pression du premier carter 10, c'est-à-dire typiquement à pression ambiante, le système retourne à la configuration présentée précédemment sur la figure 3 ; l'accumulateur 5 est chargé et permet de réaliser la mise en service rapide du premier appareil hydraulique 1 lorsque le sélecteur 4 est piloté, et la circulation de fluide dans les carters est assurée par la pompe de gavage 31. L'entrainement de la pompe de gavage 31 par le moteur électrique E est en effet indépendant de la mise en service des appareils hydrauliques 1 et 2.
L'invention permet ainsi d'engager un appareil hydraulique, et à partir de sa configuration de roue libre, le faire passer en configuration de service avec un fonctionnement en pompe en lui appliquant un mouvement d'entrée, de manière à ensuite engager un second appareil hydraulique, ou plus généralement un ensemble de moteurs hydrauliques reliés à l'appareil hydraulique engagé par un circuit hydraulique fermé. L'invention présente ainsi plusieurs avantages.
L'invention permet en effet d'associer les avantages d'un appareil hydraulique à pistons rétractables, pouvant ainsi alterner entre une configuration de roue libre et une configuration service, avec ceux d'un appareil hydraulique autoaspirant grâce au gavage réalisé directement dans les logements des pistons et jouant ainsi le rôle d'un ressort assurant la sortie des pistons et leur maintien au contact de la came. Le gavage au niveau d'un appareil hydraulique directement et non pas au niveau général du circuit hydraulique permet de réaliser une mise en service sélective ; seul l'appareil hydraulique menant d'un circuit hydraulique est mis en service dans un premier temps, cet appareil hydraulique menant entrainant ensuite la mise en service du ou des appareils hydrauliques menés du circuit hydraulique.
La quantité de fluide requise pour la mise en service est donc divisée sensiblement par deux par rapport à un système conventionnel réalisant la mise en service de deux appareils hydrauliques simultanément. Il est donc possible d'utiliser une pompe de gavage de débit plus faible. Par ailleurs, le positionnement des orifices 17 et des clapets 18 dans le bloc cylindres 11 permet de s'affranchir des pertes de charge liées au passage par le plan de distribution entre le distributeur 15 et le bloc cylindres 11, et permet par conséquent d'éviter un surdimensionnement de la pompe de gavage 31. La pompe de gavage 31 peut donc être dimensionnée de manière à fournir une pression plus faible que dans un système conventionnel où le gavage est réalisé directement dans les lignes HP et BP du circuit hydraulique. Dans le cas de l'utilisation d'un accumulateur 5 dans le circuit de gavage 3, l'accumulateur 5 peut également être réduit en pression et en 30 volume, de la même manière que pour la pompe de gavage 31. Des groupes électropompes tels que représenté sur les figures, associant une pompe et un moteur électrique, peuvent ainsi être avantageusement utilisés. De tels groupes pouvant être choisis ayant un encombrement, un poids et un coût réduits grâce à l'invention. Le système proposé trouve une application particulière pour les 5 véhicules munis d'une assistance hydraulique pouvant être engagée ou désengagée en fonction des conditions de travail ou de déplacement, en ce qu'il permet d'avoir l'assistance hydraulique prête à être engagée rapidement, en limitant l'encombrement de l'ensemble, et en limitant les chocs (et donc à la fois l'usure et le bruit) résultant de la mise en service 10 des appareils hydrauliques, puisqu'ils sont mis en service successivement et non simultanément. 30
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Appareil hydraulique (1) à pistons radiaux comprenant un carter, un bloc cylindres (11) présentant une pluralité de logements (12) dans lesquels sont disposés des pistons (13), définissant ainsi une chambre (14) entre chaque piston (13) et son logement (12) associé, lesdits pistons (13) étant disposés en vis-à-vis d'une came (16) multilobes, et un distributeur (15) adapté pour alimenter en fluide lesdites chambres (14) ; caractérisé en ce que le bloc cylindres comprend un nombre Ni de pistons (13), et comprend un nombre N2 d'orifices de gavage (17) comprenant chacun un clapet anti retour (18) tel que N2 est un entier compris entre 1 et Ni, de sorte que qu'un nombre N2 desdites chambres (14) soient reliées à un orifice (17) distinct de manière à permettre une alimentation en pression desdites N2 chambres (14) par le bloc cylindres (11).
- 2. Appareil hydraulique selon la revendication 1, dans lequel un nombre N2 desdites chambres (14) sont liées à un orifice de gavage (17) par des conduits (19) aménagés dans le bloc cylindres (11), lesdits conduits étant aménagés uniquement dans des pièces fixes en rotation les unes par rapport aux autres.
- 3. Appareil hydraulique selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel chacun des dits pistons (13) est associé à un moyen de rappel (71) disposé dans son logement (12) associé, lesdits moyens de rappel (71) exerçant un effort de rappel de manière à maintenir les pistons (13) dans leurs logements (12), à distance de la came (16) en l'absence de l'application de pression dans la chambre (14).
- 4. Appareil hydraulique selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel le carter est monté tournant, et le bloc cylindres (11) est monté fixe en rotation. alimentation en pression des chambres (14) par le bloc cylindres (11).
- 5. Appareil hydraulique selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les nombres Ni et N2 sont égaux ; de sorte que chacune des chambres (14) soit reliée à un orifice (17) distinct de manière à permettre une 6 Appareil hydraulique selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel les N2 chambres (14) forment un sous appareil de l'appareil hydraulique (1), ledit sous appareil ayant une cylindrée inférieure à la cylindrée de l'appareil hydraulique (1). 7. Ensemble comprenant - un appareil hydraulique (1) selon l'une des revendications 1 à 6 ; - un circuit de gavage (3) comprenant une pompe de gavage (31), dans lequel ledit circuit de gavage (3) est relié à un nombre N2 desdites chambres (14) via les orifices (17) et les clapets (18), de sorte que le circuit de gavage (3) applique sélectivement une pression de gavage dans les N2 chambres (14) du bloc cylindres (11) afin d'entrainer une sortie des pistons (13) de leurs logements (12) respectifs réalisant ainsi une mise en service de l'appareil hydraulique (1) et un maintien des pistons (13) au contact de la came (16). 8. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel le circuit de gavage (3) comprend en outre un accumulateur hydraulique (5) et un sélecteur 25 (4), le sélecteur (4) étant adapté pour piloter la charge de l'accumulateur (5) par la pompe de gavage (31) lors de la mise en fonctionnement de l'ensemble, puis lors de l'application d'une commande, piloter la décharge de l'accumulateur (5) dans les chambres (14) du bloc cylindres (11) de l'appareil hydraulique (1). 9. Système comprenant - un ensemble selon l'une des revendications 7 ou 8 comprenant un premier appareil hydraulique (1), 30- un second appareil hydraulique (2), relié au premier appareil hydraulique (1) de manière à former un circuit hydraulique, le premier appareil hydraulique (1) étant un appareil hydraulique menant et le second appareil hydraulique (2) étant un appareil hydraulique mené, de sorte que le circuit de gavage (3) réalise une mise en service de l'appareil hydraulique menant (1), qui alimente et réalise ensuite la mise en service de l'appareil hydraulique mené (2). 10. Système selon la revendication 9, dans lequel ledit circuit de gavage (3) est relié à un carter (20) de l'appareil hydraulique mené (2) via un limiteur de pression (61) de manière à ce que l'excès de pression soit déchargé dans ledit carter (20) de l'appareil hydraulique mené (2) ; l'appareil hydraulique menant (1) étant disposé dans un premier carter (10) en connexion fluidique avec ledit carter (20) de l'appareil hydraulique mené (2), la pompe de gavage (31) prélevant du fluide dans ledit premier carter (10). 11. Procédé de pilotage d'un circuit hydraulique comprenant un appareil hydraulique (1) à pistons radiaux menant selon l'une des revendications 1 à 6 et un appareil hydraulique (2) à pistons radiaux mené, dans lequel on applique une pression de gavage dans tout ou partie des chambres (14) des pistons (13) de l'appareil hydraulique menant (1) par l'alimentation en pression de conduits aménagés dans le bloc cylindres (11) dans lequel sont aménagés lesdites chambres (14), de manière à réaliser sa mise en service puis un gavage en pression dans lesdites chambres (14), l'appareil hydraulique menant (1) ainsi mis en service alimentant ensuite l'appareil hydraulique mené (2) et réalisant sa mise en service par sortie des pistons (13) au contact d'une came (16) et son entrainement.
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EP0365420A1 (fr) * | 1988-10-19 | 1990-04-25 | Poclain Hydraulics | Mécanisme à fluide sous pression à deux cylindrées et circuit fermé en faisant application |
FR2646380A1 (fr) * | 1989-04-26 | 1990-11-02 | Peugeot | Dispositif formant groupe moto-propulseur notamment pour vehicule automobile |
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WO2011128556A1 (fr) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Poclain Hydraulics Industrie | Dispositif de transmission hydraulique permettant un crabotage peu bruyant. |
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