FR3030645B1

FR3030645B1 - Appareil hydraulique a pistons radiaux

Info

Publication number: FR3030645B1
Application number: FR1462670A
Authority: FR
Inventors: Herve Desumeur
Original assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2019-10-11
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: US20170335831A1; FR3030645A1; EP3234359B1; EP3234359A1; WO2016097216A1; CN107429674B; CN107429674A; US10578084B2

Abstract

La présente invention concerne un appareil hydraulique (10) à pistons radiaux, comprenant : - un arbre (12) disposé selon un axe (11); - un couvercle (13) formant un élément de carter, le couvercle et l'arbre étant libres en rotation l'un par rapport à l'autre ; - un ensemble de distribution comprenant : - une came multilobes (14) ; - un bloc cylindres (15) ; - un distributeur (16) configuré pour exercer un effort de poussée (P) contre le bloc cylindres (15) selon l'axe (11) de l'arbre ; - un ensemble (22) de roulements mécaniques comprenant au moins un roulement mécanique (22a) monté en contact radial entre le couvercle (13) et l'arbre (12), ledit ensemble étant configuré pour reprendre l'effort de poussée (P) exercé par le distributeur (16) ; et - un roulement à billes à contacts droits monté en contact radial entre le couvercle (13) et l'arbre (12).

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL

La présente invention concerne le domaine des appareils hydrauliques. Plus précisément, la présente invention concerne le domaine des appareils hydrauliques à pistons radiaux.

ETAT DE L’ART

La figure 1 illustre une vue en coupe longitudinale d’un appareil hydraulique à pistons radiaux 1 selon un art antérieur. Un appareil hydraulique à pistons radiaux similaire est par exemple décrit dans le document FR 2 955 903. L’appareil hydraulique 1 comprend un arbre 2 disposé selon un axe de rotation 3 et un couvercle 4 formant un élément de carter, libres en rotation l’un par rapport à l’autre. L’appareil hydraulique 1 comprend en outre un ensemble comportant une came multilobes 5, un bloc cylindres 6, et un distributeur 7.

La came 5 est formée d’un anneau ménagé dans le couvercle 4 et comprend sur une surface radialement interne, une série de lobes d’allure globalement de type sinusoïdal, équi-répartis autour de l’axe de rotation 3.

Le bloc cylindres 6 est placé à l’intérieur de l’anneau formant la came 5 et définit une pluralité de cylindres orientés radialement par rapport à l’axe de rotation 3 et débouchant sur une face périphérique externe du bloc cylindres 6 en regard de la came 5. Un piston est monté à coulissement radial respectivement dans chacun des cylindres. Chaque piston prend appui sur la surface radialement interne de la came 5.

Le distributeur 7 est adapté pour appliquer de manière contrôlée un fluide sous pression successivement sur chacun des pistons, plus précisément dans une chambre interne des cylindres adjacente aux pistons, de sorte que l’appui successif des pistons sur les lobes de la came 5 entraîne la rotation relative du bloc cylindre 6 et des éléments qui lui sont liés par rapport à la came 5 et donc au couvercle 4 ou inversement. A cette fin, il existe une dissymétrie entre le nombre de lobes formés sur la came 5 et le nombre de pistons associés situés dans le bloc cylindres 6. L’appareil hydraulique 1 comprend également deux roulements à rouleaux coniques 8a et 8b au moyen desquels l’arbre 2 et le couvercle 4 sont montés tournant l’un par rapport à l’autre. A cette fin, les roulements 8a et 8b sont montés en contact radial avec l’arbre 2 d’une part et le couvercle 4 d’autre part, et sont agencés de part et d’autre de l’ensemble formé par la came 5, le bloc cylindres 6 et le distributeur 7. Chaque roulements 8a et 8b est également monté entre deux surfaces de butée axiale ménagées dans l’arbre 2 et le couvercle 4.

Cependant, les roulements à rouleaux coniques 8a et 8b nécessitent d’être montés sans jeu axial, de sorte à assurer la reprise des efforts axiaux dans l’appareil hydraulique 1 et éviter que les roulements 8a et 8b ne se désolidarisent.

Pour cela, il est notamment nécessaire de placer des rondelles de précharge 9a ou des anneaux élastiques 9b en contact axial avec les roulements 8a et 8b. Les rondelles de précharge 9a ou les anneaux élastiques 9b sont par exemple en contact axial avec les roulements 8a e 8b d’une part et avec la surface de butée axiale du couvercle 4 d’autre part, de sorte à plaquer les roulements 8a et 8b contre la surface de butée axiale de l’arbre 2, et assurer ainsi un montage sans jeu axial des roulements à rouleaux coniques 8a et 8b dans l’appareil hydraulique 1.

Or, les rondelles de précharge 9a ou les anneaux élastiques 9b génèrent un effort de précharge qui induit une traînée au niveau des roulements 8a et 8b, réduisant ainsi leur durée de vie. L’utilisation de roulement à rouleaux coniques oblige donc les remplacer fréquemment.

Par ailleurs, les rouleaux des roulements 8a et 8b baignent de manière classique dans une huile de lubrification destinée à réduire les frottements entre les rouleaux et les bagues interne et externe des roulements 8a et 8b.

Cependant, en roulant sur les bagues interne et externe des roulements 8a et 8b, les rouleaux déplacent l’huile de lubrification, générant ainsi une traînée supplémentaire au niveau des roulements 8a et 8b.

Il existe donc un besoin de réduire la traînée induite par les roulements à rouleaux coniques 8a et 8b de l’appareil hydraulique 1.

PRESENTATION DE L’INVENTION

La présente invention a pour but de résoudre les problèmes précédemment exposés en proposant un appareil hydraulique à pistons radiaux comprenant : - un arbre disposé selon un axe ; - un couvercle formant un élément de carter, le couvercle et l’arbre étant libres en rotation l’un par rapport à l’autre ; - un ensemble de distribution comprenant : - une came multilobes ; - un bloc cylindres agencé radialement en regard de la came, ledit bloc cylindres comprenant une pluralité de cylindres dans lesquels sont disposés des pistons guidés à coulissement radial dans des cylindres respectifs du bloc cylindres et prenant appui sur les lobes de la came ; - un distributeur configuré pour exercer un effort de poussée contre le bloc cylindres selon l’axe de l’arbre de sorte à appliquer successivement un fluide sous pression sur lesdits pistons ; - un premier roulement mécanique monté en contact radial entre le couvercle et l’arbre, le premier roulement mécanique étant un roulement à billes à contact droit, et - un ensemble de deuxièmes roulements mécaniques comprenant au moins un deuxième roulement mécanique monté en contact radial entre le couvercle et l’arbre, ledit ensemble de deuxièmes roulements mécaniques étant configuré pour reprendre l’effort de poussée exercé par le distributeur.

Préférentiellement, l’arbre comprend une surface de butée axiale contre laquelle le bloc cylindres est poussé, lorsque le distributeur exerce l’effort de poussée contre le bloc cylindres.

Selon une première forme de réalisation de réalisation, le deuxième roulement mécanique est un roulement à rouleaux coniques. Selon une variante, le deuxième roulement mécanique est un roulement à billes à contact oblique.

Préférentiellement, le deuxième roulement mécanique comprend une cage extérieure et une cage intérieure entre lesquelles des éléments roulants sont montés, et des côtés axialement opposés de la cage intérieure et de la cage extérieure sont respectivement montées en contact axial avec l’arbre et le couvercle, de sorte à reprendre l’effort de poussée.

Selon une troisième forme de réalisation de l’invention, l’ensemble de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à billes à contact droit et une butée à billes.

Préférentiellement, la butée à billes comprend une première cage et une deuxième cage entre lesquelles des billes sont montées, dans lequel le roulement à billes à contact droit de l’ensemble comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel la première cage est montée en contact axial avec l’arbre, et des côtés axialement opposés de la cage extérieure du roulement à billes à contact droit de l’ensemble sont respectivement montés en contact axial avec la deuxième cage de la butée à billes et le couvercle, de sorte à reprendre l’effort de poussée.

Avantageusement, l’ensemble de deuxièmes roulements mécanique est monté sans jeu axial entre l’arbre et le couvercle.

Préférentiellement, lorsque le deuxième roulement mécanique est un roulement à rouleaux coniques ou un roulement à billes à contact oblique, la cage extérieure du deuxième roulement mécanique est montée en contact axial avec le couvercle par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge, de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre et le couvercle.

Préférentiellement, lorsque l’ensemble de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à billes à contact droit et une butée à billes, la cage extérieure du roulement à billes à contact droit de l’ensemble est montée en contact axial avec la deuxième cage de la butée à billes par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge, de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre et le couvercle.

Selon un premier mode de réalisation, l’ensemble de deuxièmes roulements mécaniques est positionné d’un premier côté de l’ensemble de distribution disposé dans le sens de poussée du distributeur contre le bloc cylindres.

Préférentiellement, le premier roulement mécanique est positionné d’un deuxième côté de l’ensemble de distribution disposé à l’opposé du sens de poussée du distributeur contre le bloc cylindres.

Plus préférentiellement, le premier roulement mécanique comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel des côtés axialement opposés de la cage extérieure et de la cage intérieure sont respectivement montés en contact axial avec le couvercle et l’arbre, de sorte à obtenir un bouclage des efforts axiaux par le couvercle.

Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, l’ensemble des deuxièmes roulements mécaniques est positionné du deuxième côté de l’ensemble de distribution disposé à l’opposé du sens de poussée du distributeur contre le bloc cylindres.

Préférentiellement, le premier roulement mécanique est positionné du premier côté de l’ensemble de distribution disposé dans le sens de poussée du distributeur contre le bloc cylindres.

Plus préférentiellement, le premier roulement mécanique comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel des côtés axialement opposés de la cage intérieure sont tous deux montés en contact axial avec l’arbre, de sorte à assurer un bouclage des efforts par l’arbre.

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 dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 montre une vue schématique partielle, en coupe, d’un appareil hydraulique selon l’art antérieur ; - la figure 2 montre une vue schématique partielle, en coupe, d’un appareil hydraulique selon un premier mode de réalisation de l’invention ; - la figure 3 montre une vue schématique partielle, en coupe, d’un appareil hydraulique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 4 montre une vue schématique partielle, en coupe, d’un appareil hydraulique selon un troisième mode de réalisation de l’invention ; - la figure 5 montre une vue schématique partielle, en coupe, d’un appareil hydraulique selon un quatrième mode de réalisation de l’invention.

DESCRIPTION DETAILLEE

La figure 2 présente une vue partielle en coupe d’un appareil hydraulique 10 selon un aspect de l’invention. On représente sur cette figure un axe de rotation 11 de l’appareil hydraulique 10. L’appareil hydraulique 10 est de préférence un moteur. Selon une variante, l’appareil hydraulique est une pompe. L’appareil hydraulique 10 comprend un arbre 12 disposé selon l’axe de rotation 11 et un couvercle 13 formant un élément de carter. L’arbre 12 et le couvercle 13 sont libres en rotation l’un par rapport à l’autre. Le couvercle 13 est de préférence fixe, tandis que l’arbre 12 est libre en rotation autour de l’axe de rotation 11. De préférence, l’appareil hydraulique 10 est configuré pour ne transmettre que du couple pur. En particulier, l’appareil hydraulique 10 ne transmet pas d’effort axial, par exemple généré par une poussée de denture, ni d’effort radial, par exemple généré par l’appui d’une roue. L’appareil hydraulique 10 comprend en outre un ensemble de distribution comportant une came multilobes 14, un bloc cylindres 15, et un distributeur 16.

La came 14 est formée d’un anneau agencé de manière coaxiale avec l’axe de rotation 11 et ménagé dans le couvercle 13. L’anneau de la came 14 est solidaire du couvercle 13. La came 14 comprend sur une surface radialement interne, une série de lobes équi-répartis autour de l’axe de rotation 11. Chacun des lobes a une allure globalement de type sinusoïdal.

Le bloc cylindres 15 est monté sur l’arbre 12 et est placé à l’intérieur de l’anneau formant la came 14. Il définit une pluralité de cylindres orientés radialement par rapport à l’axe de rotation 11 et débouchant sur une face périphérique externe du bloc cylindres 15 en regard de la came 14. Un piston est monté à coulissement radial respectivement dans chacun des cylindres. Chaque piston prend appui sur la surface radialement interne de la came 14.

Le distributeur 16 est monté sur l’arbre 12, d’un premier côté du bloc cylindres 15 selon l’axe de rotation 11. Le distributeur 16 est adapté pour appliquer de manière contrôlée un fluide sous pression successivement sur chacun des pistons, plus précisément dans une chambre interne des cylindres adjacente aux pistons, de sorte que l’appui successif des pistons sur les lobes de la came 14 entraîne la rotation relative du bloc cylindre 15 et des éléments qui lui sont liés, notamment l’arbre 12, par rapport à la came 14 et donc au couvercle 13 ou inversement. A cette fin, il existe une dissymétrie entre le nombre de lobes formés sur la came 14 et le nombre de pistons associés situés dans le bloc cylindres 15.

Le distributeur 16 est également configuré pour exercer un effort de poussée P contre le bloc cylindres 15 selon l’axe de rotation 11. Ainsi, le distributeur 16 et le bloc cylindres 15 sont en contact étanche l’un avec l’autre. L’appareil hydraulique 10 comporte par exemple un élément de rappel élastique, tel qu’un ressort de traction ou de compression, pour pousser le distributeur 16 contre le bloc cylindres 15.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 à 5, l’arbre 12 comprend un épaulement 17 formant une surface de butée axiale 18 contre laquelle le bloc cylindres 15 est poussé, lorsque le distributeur 16 exerce l’effort de poussée P contre le bloc cylindres 15. Pour cela, la surface de butée axiale 18 (et l’épaulement 17) est ménagée d’un deuxième côté du bloc cylindres 15 opposé au premier côté. Ainsi, lorsque le distributeur 16 pousse le bloc cylindres 15 contre la surface de butée 18 axiale, l’effort de poussée P est transmis à l’arbre 12.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 à 5, l’ensemble de distribution comprend en outre un actionneur 19 configuré pour embrayer et désembrayer le bloc cylindres 15. Pour cela, l’actionneur 19 est monté sur l’arbre 12 du deuxième côté du bloc cylindres 15, entre la surface de butée axiale 18 et le bloc cylindres 15. L’actionneur 19 est adapté pour immobiliser de manière sélective le bloc cylindres 15 par rapport à l’arbre 12. L’actionneur 19 est configuré pour immobiliser le bloc cylindres 15 relativement à l’arbre 12, lorsque l’on souhaite que la rotation du bloc cylindres 15 par rapport à la came 14 entraîne la rotation de l’arbre 12. Dans les exemples illustrés aux figures 3 et 5, l’actionneur 19 est un paquet de disques. En variante, l’actionneur 19 présente une surface d’appui adaptée pour venir engager le bloc cylindres 15. La surface d’appui 20 est par exemple une collerette radiale disposée de manière à venir engager par frottement une surface latérale du bloc cylindres 15. Selon une variante, on utilise un dispositif à crabot, c’est-à-dire un dispositif à dents et rainures disposées sur l’actionneur 19 et sur le bloc cylindres 15, permettant de les immobiliser en rotation lorsque ces dents et rainures sont engagées. Selon une autre variante, on dispose une piste de frottement sur l’actionneur 19 et/ou sur le bloc cylindres 15. En particulier, l’actionneur 19 peut présenter un cône de frottement destiné à venir en contact avec un cône de forme complémentaire ménagé sur le bloc cylindres 15 de sorte à l’embrayer. L’appareil hydraulique 10 comprend également un premier roulement mécanique 21 et un ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques comprenant au moins un deuxième roulement mécanique, au moyen desquels l’arbre 12 et le couvercle 13 sont montés tournant l’un par rapport à l’autre. A cette fin, le premier roulement mécanique 21 et le ou les deuxièmes roulements mécaniques 22 sont montés en contact radial avec l’arbre 12 d’une part et le couvercle 13 d’autre part. L’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques est configuré pour reprendre l’effort de poussée P exercé par le distributeur 16.

Le premier roulement mécanique 21 est un roulement à billes à contact droit comprenant une cage extérieure et une cage intérieure entre lesquelles des billes sont montées. On entend par « roulement à billes à contact droit » un roulement à billes dans lequel la résultante de la force de contact de la cage extérieure et de la cage intérieure avec la bille n’a qu’une composante radiale, en opposition par exemple à un roulement à billes à contact oblique dont la résultante aura à la fois une composante radiale et une composante axiale. Le premier roulement mécanique 21 est par exemple un roulement à billes à gorge profonde. Le roulement à billes à contact droit 21 est configuré pour reprendre des efforts axiaux de faible amplitude par rapport à l’effort de poussée P.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 à 4, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques est positionné d’un premier côté de l’ensemble de distribution disposé dans le sens de poussée du distributeur 16 contre le bloc cylindres 15. En d’autres termes, l’ensemble 22 de deuxièmes rouleaux mécaniques est agencé à l’opposé du distributeur 16 relativement au bloc cylindres 15. Dans ces exemples, le premier roulement mécanique 21 est en outre positionné d’un deuxième côté de l’ensemble de distribution disposé à l’opposé du sens de poussée du distributeur 16 contre le bloc cylindres 15.

Dans l’exemple illustré à la figure 2, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à rouleaux coniques 22a présentant une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des rouleaux coniques sont montés.

Le roulement à rouleaux coniques 22a est agencé de sorte que la résultante axiale de l’effort de poussée P exercé par les rouleaux coniques sur la cage intérieure du roulement à rouleaux coniques 22a soit de sens opposé à l’effort de poussée P du distributeur 16 sur le bloc cylindres 15. Autrement dit, le roulement à rouleaux coniques 22a est positionné de sorte que son centre de poussée C sur l’axe de rotation 11 soit décalé vers l’ensemble de distribution.

Dans l’exemple illustré à la figure 3, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à billes à contact oblique 22b présentant une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées.

Le roulement à billes à contact oblique 22b est agencé de sorte que la résultante axiale de l’effort de poussée P exercé par les billes sur la bague interne du roulement à billes à contact oblique 22b soit de sens opposé à l’effort de poussée P du distributeur 16 sur le bloc cylindres 15. Autrement dit, le roulement à billes à contact oblique 22b est positionné de sorte que son centre de poussée C sur l’axe de rotation 11 soit décalé vers l’ensemble de distribution.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 et 3, des côtés axialement opposés de la cage intérieure et de la cage extérieure du deuxième roulement mécanique 22a, 22b sont respectivement montées en contact axial avec l’arbre 12 et le couvercle 13. Pour cela, la cage intérieure du deuxième roulement mécanique 22a, 22b est par exemple en contact axial avec une deuxième surface de butée axiale 23 ménagée sur l’épaulement 17 de l’arbre 13, à l’opposé de la première surface de butée axiale 18, et un côté de la cage extérieure du deuxième roulement mécanique 22a, 22b, opposé à l’épaulement 17, est par exemple en contact axial avec une surface de butée axiale 24 ménagée dans le couvercle 13.

On comprendra qu’un tel montage permet d’assurer la reprise de l’effort poussée P exercé par le distributeur 16 sur le bloc cylindres 15, et qui est transmis à l’arbre 12.

Dans l’exemple illustré à la figure 4, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à billes à contact droit 22c présentant une cage extérieure et une cage intérieure entre lesquelles des billes sont montées, et une butée à billes 22d présentant une première cage et une deuxième cage entre lesquelles des billes sont montées.

Dans l’exemple illustré à la figure 4, la première cage de la butée à billes 22d est montée en contact axial avec l’arbre 12, notamment avec la deuxième surface de butée axial 23 de l’arbre 12. Dans cet exemple, des côtés axialement opposés de la cage extérieure du roulement à billes à contact droit 22c sont respectivement montés en contact axial avec la deuxième cage de la butée à billes 22d et le couvercle 13.

Ainsi, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements à billes permet d’assurer la reprise de l’effort poussée P exercé par le distributeur 16 sur le bloc cylindres 15, et qui est transmis à l’arbre 12.

De préférence, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques est monté dans jeu axial entre l’arbre 12 et le couvercle 13, de sorte à assurer la reprise des efforts axiaux dans l’appareil hydraulique 10 et notamment éviter que l’ensemble 22 de deuxièmes rouleaux mécaniques ne se désolidarise.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 et 3, la cage extérieure du deuxième roulement mécanique 22a, 22b est montée en contact axial avec le couvercle 13 par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge 28, de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre 12 et le couvercle 13. En variante, pour s’affranchir de la rondelle de précharge 28, l’appareil hydraulique 10 peut être dimensionné de sorte que le deuxième roulement mécanique 22a, 22b est monté sans jeu axial entre l’arbre 12 et le couvercle 13.

Dans l’exemple illustré à la figure 4, la cage extérieure du roulement à billes à contact droit 22c est montée en contact axial avec la deuxième cage de la butée à billes 22d par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge 29, de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre 12 et le couvercle 13. Dans cet exemple, la cage intérieure du roulement à billes à contact droit 22c n’est en contact axial avec aucune pièce. En variante, pour s’affranchir de la rondelle de précharge 29, l’appareil hydraulique 10 peut être dimensionné de sorte que les deuxièmes roulements mécaniques 22c, 22d sont montés sans jeu axial entre eux et entre l’arbre 12 et le couvercle 13.

La rondelle de précharge 28, 29 ou le dimensionnement de l’appareil hydraulique 10 sans jeu axial induisent un effort axial de précharge de faible amplitude comparativement à l’effort de poussée P. Comme décrit par la suite, cet effort est repris par le premier roulement mécanique 21.

Dans les exemples illustrés aux figures 2 à 4, des côtés axialement opposés de la cage extérieure et de la cage intérieure du premier roulement mécanique 21 sont respectivement montés en contact axial avec le couvercle 13 et l’arbre 12, de sorte à obtenir un bouclage des efforts axiaux par le couvercle 13 et reprendre l’effort de précharge appliqué sur l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques. Pour cela, la cage intérieure du premier roulement mécanique 21 est par exemple montée en contact axial avec l’arbre 12 par l’intermédiaire d’un premier anneau élastique 25 monté dans une gorge ménagée sur l’arbre 12, entre le premier roulement mécanique 21 et l’ensemble de distribution (figures 3), et la cage extérieure du premier roulement mécanique 21 est par exemple montée en contact axial avec le couvercle 13 par l’intermédiaire d’un deuxième anneau élastique 26 monté dans une gorge ménagée sur le couvercle 13 d’un côté du premier roulement mécanique 21 opposé au premier anneau élastique 25. En variante, le premier anneau élastique 25 peut être remplacé par un épaulement présentant une surface de butée axiale 27 (figures 2 et 4). On comprendra qu’un tel montage permet au premier roulement mécanique 21 de reprendre l’effort de précharge appliqué sur l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques.

Dans l’exemple illustré à la figure 5, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques est positionné du deuxième côté de l’ensemble de distribution. En d’autres termes, l’ensemble 22 de deuxièmes rouleaux mécaniques est agencé à l’opposé de l’actionneur 19 relativement au bloc cylindres 15. Dans cet exemple, le premier roulement mécanique 21 est en outre positionné du premier côté de l’ensemble de distribution. Un tel montage permet en particulier de simplifier et d’alléger le couvercle 13 du premier côté de l’ensemble de distribution, le couplage (c’est-à-dire la transmission de couple) étant généralement réalisé de ce côté de l’ensemble de distribution.

Dans l’exemple illustré à la figure 5, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à rouleaux coniques 22e présentant une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des rouleaux coniques sont montés. En variante, l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques peut comprendre le ou les deuxièmes roulements mécaniques 22b ; 22c, 22d décrits en relation avec les figures 3 et 4.

Le roulement à rouleaux coniques 22e est agencé de sorte que la résultante axiale de l’effort de poussée P exercé par les rouleaux coniques sur la cage intérieure du roulement à rouleaux coniques 22e soit de sens opposé à l’effort de poussée P du distributeur 16 sur le bloc cylindres 15. Autrement dit, le roulement à rouleaux coniques 22e est positionné de sorte que son centre de poussée C sur l’axe de rotation 11 soit décalé en s’éloignant de l’ensemble de distribution.

Dans l’exemple illustré à la figure 5, des côtés axialement opposés de la cage intérieure et de la cage extérieure du deuxième roulement mécanique 22e, 22b sont respectivement montées en contact axial avec l’arbre 12 et le couvercle 13. Pour cela, la cage extérieure du deuxième roulement mécanique 22a est par exemple montée en contact axial avec le couvercle 13 via un premier anneau élastique 30 monté dans une gorge ménagée sur le couvercle 13, entre le deuxième roulement mécanique 22e et l’ensemble de distribution, et la cage intérieure du deuxième roulement mécanique 22e est par exemple montée en contact axial avec l’arbre 12 via un deuxième anneau élastique 31 monté dans une gorge ménagée sur l’arbre 12 d’un côté opposé au premier anneau élastique 30.

On comprendra qu’un tel montage permet de reprendre l’effort de poussée P exercé par le distributeur 16 sur le bloc cylindres 15, et qui est transmis à l’arbre 12.

Dans l’exemple illustré à la figure 5, des côtés axialement opposés de la cage intérieure du premier roulement mécanique 21 sont tous deux montés an contact axial avec l’arbre 12, de sorte à obtenir un bouclage des efforts par le l’arbre 12. Pour cela, la cage intérieure du premier roulement mécanique 21 est par exemple montée en contact axial avec la deuxième surface de butée axiale 23 de l’arbre 12 d’une part, et avec l’arbre 12 par l’intermédiaire d’uru-anneau élastique 32 d’autre part. La cage intérieure du premier roulement mécanique 21 est par exemple montée en contact axial avec la deuxième surface de butée axiale 23 de l’arbre 12 et, du côté opposé à l’épaulement 17, à distance de la surface de butée axiale 24 du couvercle 13. On comprendra qu’en ne transmettant aucun effort de l’arbre 12 vers le couvercle 13, le premier roulement mécanique 21 permet à l’ensemble 22 de deuxièmes roulements mécaniques de reprendre l’effort de poussée P qu’exerce le distributeur 16 sur le bloc cylindres 15.

Les différents modes de réalisation de l’appareil hydraulique 10 illustrés aux figures 2 à 5 présentent l’avantage d’assurer une reprise de l’effort de poussée P du distributeur 16 contre le bloc cylindres 15, tout en permettant de diminuer l’effort de précharge appliqué sur les roulements mécaniques 21 et 22 et donc de réduire leur traînée, et ainsi d’augmenter leur durée de vie. Par ailleurs, la dimension axiale de tels appareils hydrauliques 10 peut être diminuée, dans la mesure où les roulements à billes ont une dimension axiale réduite comparativement à la dimension axiale d’un roulement à rouleaux coniques. Enfin, les roulements à billes présentent l’avantage d’être moins coûteux et plus légers que les roulements à rouleaux coniques.

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil hydraulique (10) à pistons radiaux, comprenant : - un arbre (12) disposé selon un axe (11) ; - un couvercle (13) formant un élément de carter, le couvercle et l’arbre étant libres en rotation l’un par rapport à l’autre ; - un ensemble de distribution comprenant: - une came multilobes (14) ; - un bloc cylindres (15) agencé radialement en regard de la came (14), ledit bloc cylindres comprenant une pluralité de cylindres (17) dans lesquels sont disposés des pistons (18) guidés à coulissement radial dans des cylindres respectifs du bloc cylindres et prenant appui sur les lobes de la came ; - un distributeur (16) configuré pour exercer un effort de poussée (P) contre te bloc cylindres (15) selon l’axe (11) de l’arbre de sorte à appliquer successivement un fluide sous pression sur lesdits pistons (18) ; - un premier roulement mécanique (21) monté en contact radial entre le couvercle (13) et l’arbre (12), et - un ensemble (22) de deuxièmes roulements mécaniques comprenant au moins un deuxième roulement mécanique (22a, 22b, 22c, 22d, 22e) monté en contact radial entre le couvercle (13) et l’arbre (12), ledit ensemble (22) de deuxièmes roulements mécaniques étant configuré pour reprendre l’effort de poussée (P) exercé par te distributeur (16) ; l’appareil étant caractérisé en ce que le premier roulement mécanique est un roulement à billes à contact droit et en ce que le premier roulement mécanique (21) et l’ensemble (22) sont disposés de part et d’autre de l’ensemble de distribution.
2. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 1, dans lequel l’arbre (12) comprend une surface de butée axiale (18) contre laquelle le bloc cylindres (15) est poussé, lorsque le distributeur (16) exerce l'effort de poussée (P) contre le bloc cylindres (15). 3. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 2, dans lequel le deuxième roulement mécanique (22a, 22b) est un roulement à rouleaux coniques ou un roulement à billes à contact oblique. 4. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 3, dans lequel le deuxième roulement mécanique (22a, 22b) comprend une cage extérieure et une cage intérieure entre lesquelles des éléments roulants sont montés, et dans lequel des côtés axialement opposés de la cage intérieure et de la cage extérieure sont respectivement montées en contact axial avec l’arbre (12) et le couvercle (13), de sorte à reprendre l’effort de poussée (P). 5. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel l’ensemble (22) de deuxièmes roulements mécaniques comprend un roulement à billes à contact droit (22c) et une butée à billes (22d). 6. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 5, dans lequel la butée à billes (22d) comprend une première cage et une deuxième cage entre lesquelles des billes sont montées, dans lequel le roulement à billes à contact droit (22c) de l’ensemble (22) comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel la première cage est montée en contact axial avec l’arbre (12), et des côtés axialement opposés de la cage extérieure du roulement à billes à contact droit (22c) de l’ensemble (22) sont respectivement montés en contact axial avec te deuxième cage de 1a butée à billes (22d) et le couvercle (13), de sorte à reprendre l’effort de poussée (P).
7. Appareil selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’ensemble (22) de deuxièmes roulements mécanique est monté sans jeu axial entre l’arbre (12) et le couvercle (13).
8. Appareil selon la revendication 3 et la revendication 7, dans lequel la cage extérieure du deuxième roulement mécanique (22a, 22b) est montée en contact axial avec le couvercle (13) par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge (28), de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble (22) de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre (12) et le couvercle (13) .
9. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 5 et la revendication 7, dans lequel te cage extérieure du roulement à billes à contact droit (22c) de l’ensemble (22) est montée en contact axial avec la deuxième cage de la butée à billes (22d) par l’intermédiaire d’une rondelle de précharge (29), de sorte à assurer le montage sans jeu axial de l’ensemble (22) de deuxièmes roulements mécaniques entre l’arbre (12) et le couvercle (13). 10. Appareil hydraulique (10) selon l’une des revendications 2 à 9, dans lequel l’ensemble (22)~de deuxièmes roulements mécaniques est positionné d’un premier côté de l’ensemble de distribution disposé dans le sens de poussée du distributeur (16) contre le bloc cylindres (15). 11. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 10, dans lequel le premier roulement mécanique (21) est positionné d’un deuxième côté de l’ensemble de distribution disposé à l’opposé du sens de poussée du distributeur (16) contre le bloc cylindres (15). 12. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 11, dans lequel te premier roulement mécanique (21) comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel des côtés axialement opposés de la cage extérieure et de la cage intérieure sont respectivement montés en contact axial avec le couvercle (13) et l’arbre (12), de sorte à obtenir un bouclage des efforts axiaux par le couvercle (13). 13. Appareil selon l’une des revendications 2 à 9, dans lequel l'ensemble des (22) deuxièmes roulements mécaniques est positionné du deuxième côté de l’ensemble de distribution disposé à l’opposé du sens de poussée du distributeur (16) contre le bloc cylindres (15). 14. Appareil hydraulique (10) selon la revendication 13, dans lequel le premier roulement mécanique (21) est positionné du premier côté de l’ensemble de distribution disposé dans le sens de poussée du distributeur (16) contre te bloc cylindres (15). 15. Appareil hydraulique selon la revendication 14, dans lequel te premier roulement mécanique (21) comprend une cage intérieure et une cage extérieure entre lesquelles des billes sont montées, et dans lequel des côtés axialement opposés de la cage intérieure sont tous deux montés en contact axial avec l’arbre (12), de sorte à assurer un bouclage des efforts par l’arbre (12).