FR2487922A1 - Ensemble comportant une unite hydrostatique avec un dispositif de freinage - Google Patents

Abstract

ENSEMBLE COMPORTANT UNE UNITE HYDROSTATIQUE. L'ENSEMBLE COMPORTE UNE UNITE HYDROSTATIQUE M AYANT UN BARILLET 20 ET UN PLATEAU 21. UN FREIN F EST PREVU MONTE DIRECTEMENT AUTOUR DU PLATEAU 21 DONT LA SURFACE EXTERIEURE CYLINDRIQUE 32 EST ADAPTEE, PAR EXEMPLE AU MOYEN DE CANNELURES 33, A RECEVOIR CE FREIN F. CET AGENCEMENT PERMET UN GAIN D'ENCOMBREMENT APPRECIABLE, NOTAMMENT LORSQU'UN REDUCTEUR DE VITESSE R EST PREVU A LA SUITE DE L'ARBRE 31 DE L'UNITE M. APPLICATIONS: ENSEMBLES COMPORTANT UNE UNITE HYDROSTATIQUE.

Description

La présente invention se rapporte à un. ensemble comportant une un.ité hydrostatique ayant deux organes de forme générale cylindrique, qui sont disposés au voisinage l'un de l'autre et dont les axes sont concourants et inclinés l'un.

par rapport à l'autre, un de ces organ.es étant un.barillet dans lequel des piston.s sont montés coulissants sensiblement parallèlement à l'axe du barillet et définissent des chambres hydrauliques de volumes variables, tandis que l'autre organe est un plateau contre lequel les extrémités des pistons coopèrent en butée, au moin.s un de ces deux organes étant tournant, et un arbre accouplé en rotation avec ledit organe tournant.

Souvent, dans de tels ensembles, un frein. est prévu sur l'arbre ou dans une transmission associée à cet arbre. Un tel frein augmente l'encombrement de l'ensemble.

L'Inventeur a constaté qu'il existe presque toujours de l'espace disponible inutilisé au sein de l'unité hydrostatique elle-même et a imaginé de loger le frein. dans cet espace disponible en vue de réduire l'encombrement de l'ensemble.

La présente invention a pour objet un ensemble comportant une unité hydrostatique du type sus-indiqué, qui est dotée d'un frein et dont l'encombrement gén.éral est réduit et ceci avec une construction simple et un fonctionnement efficace.

Suivant l'invention, un. en.semble comportant une un.ité hydrostatique ayant deux organes de forme générale cylindrique qui sont disposés au voisinage l'un. de l'autre et dont les axes sont concourants et inclin.és l'un par rapport à 1' autre, un de ces organ.es étant un barillet dan.s lequel des piston.s sont montés coulissants sensiblement parallèlement à l'axe du barillet et définissent des chambres hydrauliques de volumes variables, tandis que l'autre organe est un plateau contre lequel les extrémités des pistons coopèrent en. butée, au moins un de ces deux organes étant tourn.ant et un arbre accouplé en rotation avec ledit organe tournant, est caractérisé en ce qu'un frein est monté autour dudit organe tournant dont la surface cylindrique est adaptée à recevoir ledit frein.

Grâce à cette disposition, le frein qui est logé au sein de l'unité hydrostatique elle-même, libère la place qu'il occuperait sur l'arbre ou dans une tran.smission associée à cet arbre.iant'en.semble bénéficie ain.si d'un. gain d'en.combrement.

En. outre, comme l'organe de l'unité hydrostatique, barillet ou plateau, sur lequel est monté le frein., a un diamètre important, le frein. est de faible encombrement, tant axialement qu'en. épaisseur radiale, pour une capacité don.n.ée.

En. outre, lorsque le frein est à comman.de hydraulique, sa disposition au sein même de l'unité hydrostatique permet de simplifier l'installation hyraulique générale avec un.e concentration. et une économie de con.duits, pour les divers besoins d'alimentation à partir d'une ou plusieurs sources de liquide sous pression.

L'ensemble suivant l'invention présente un intérêt particulier lorsqu'il comporte un moyen démultiplicateur ou multiplicateur de vitesse associé à l'arbre. Dans ce cas, le gain d'encombrement résultant de l'emplacement du frein au sein. de l'unité hydrostatique, permet un. agen.cement simplifié et compact du moyen démultiplicateur ou multiplicateur de vi- tesse.

Dans une forme d'exécution., le frein entourant l'un. des deux organes, plateau ou barillet, de l'unité hydrostatique est disposé axialement entre l'autre organe de l'unité et ie moyen démultiplicateur ou multiplicateur de vitesse
Des formes d'exécution de l'invention sont ci-après décrites, à titre d'exemple, en. référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est un.e vue schématique en. coupe longitudinale, d'un ensemble suivant l'invention comportant une unité hydrostatique consistant en un. moteur, un frein associé au plateau de cette un.ité et un. réducteur de vitesse
la figure 2 est une vue schématique analogue à la figure 1, mais concerne une variante dans laquelle le frein. est monté sur le barillet
la figure 3 est une vue correspondante, en. coupe tran.sversale suivant la ligne III-III de la figure 2.

On. se réfèrera d'abord à la figure 1 qui con.cerne,à titre d'exemple non limitatif, une application de l'invention à un ensemble comportant une unité hydrostatique consistant en un moteur M, un frein F et un moyen. démultiplicateur ou multiplicateur de vitesse, consistant en un réducteur de vitesse R, cet ensemble étant monté dans une roue V d'un véhicule.

On voit en 10 la fusée de la roue V, comportant un flasque 11 et un tourillon 12. Le flasque de fusée 11 est adapté à être fixé en 13 au chassies S ou à un. essieu directeur ou non du véhicule, tandis que le tourillon de fusée 12 supporte extérieurement en rotation., par des roulements con.iques 14, le moyeu 15 de la roue V. La jante 16 de la roue V est adaptée à être fixée en. 17 au moyeu 15 et reçoit un pn.eumatique 18. En outre, le tourillon de fusée 12 supporte intérieurement en rotation, par des roulements coniques 19, un arbre 31 qui sera décrit plus loin. en détail.

L 'ensemble suivant 1' invention est incorporé dan.s la fusée 10 et le moyeu 15 et remplit une triple fonction de moteur M, de frein. F et de réducteur de vitesse R, pour la roue V.

C'est dans le plan. vertical du flasque de fusée 11 qu' est situé le frein F. Le moteur M et le réducteur de vitesse
R sont situés de part et d'autre de ce flasque de fusée 11.

Le moteur hydrostatique M est à vitesse de rotation.éle- vée. I1 comporte un barillet 20 et un. plateau 21, de forme générale cylindrique, qui sont disposés au voisinage l'un. de l'autre. L'axe B du barillet 20 et l'axe P du plateau 21 sont con.courants en. C et inclinés l'un. par rapport à 1 'autre Dans l'exemple non limitatif représenté à la figure 1, l'axe P du plateau 21 est coaxial avec l'axe A de la fusée 10 et du moyeu 15, tandis que l'axe B du barillet 20 est incliné sur l'axe A avec un.e in.clin.aison. fixe.

Des pistons 22, agencés en série circulaire, sont montés coulissants dans le barillet 20 parallèlement à l'axe B et défin.issent des chambres 23 de volumes variables alimentées' en 24 par un liquide hydraulique sous pression, ceci d'un.e manière connue, par des moyen.s de distribution de tout type approprié (non représentés) pour une alimentation cyclique des chambres 23 en. fonction. de la position angulaire in.stantanée du barillet 20 autour de l'axe B.

Le barillet 20 est monté tournant autour de l'axe B sur un tourillon 25 coaxial avec l'axe B. Le tourillon 25 estporté à une extrémité, par une culasse 26 fixée au bâti 27 du moteur M par l'intermédiaire d'une entretoise interchangeable 26A permettant un réglage axial du moteur M. Le bâti 27 est lui-même fixé par des vis 28 au flasque de fusée 11. A son autre extrémité, le tourillon 25 est porté par une rotule 29 qui est concentrique avec le point a et qui est engagée dans le plateau 21.

Les extrémités 30 des pistons 22 cooparent en buts avec le plateau 21 et, dans l'exemple non limitatif repré- senté à la figure 1, consistent en des rotules qui sort en- gagées dans le plateau 21. De cette façon, le plateau 21 est lié en rotation avec le barillet O par les rotules d'extré- mité 30 des pistons 22.

Le barillet 20 est admis à tourner autour de l'axe Es en réponse au développement de la pression ' liquide hydrauli- que dans les chambres 23 et entraîne le plateau 21 elr rota- tion. autour de axe PO L'arbre 31 est un arbre moteur coaxial avec les axes A et P. L'arbre moteur 31 est accouple en. rotation avec le plateau 21 et, dans l'exemple représenté à la figure 1, est EQ- lidaire de ce plateau 21. L'arbre moteur 31 est supporté en rotation. dans le tourillon de fusée 12 par les roulements coniques 19.

Le frein F est monté autour du plateau 21 dont la sura- ce extérieure cylindrique 32 est adaptée à recevoir le rein F.

Dan.s l'exemple représenté à la figure 1, le frein F est un frein à disque et plus particulièrement un frein multidisque. La surface extérieure cylindrique 32 du plateau 21 est cannelée en 33 pour recevoir deux disques 34 du frein F d'une manière solidaire en. rotation. et libre en translation. Le frein
F comporte également trois autres disques 35 alternés avec les disques 34 et montés solidaires angulairement et libres en translation sur des cannelures 36 du flasque de fusée 11.

Le frein F est actionné par un piston 37 monté coulissant dans un. cylindre 38. Le piston. 37 définit dans le cylindre 38 une chambre 39 adaptée à être alimentée par un conduit 40 en liquide hydraulique sous pression pour le desserrage du frein
F. La source de liquide hydraulique sous pression. est par es- ple constituée par un. circuit de gavage de l'installation hydraulique du moteur M.

Un moyen élastique constitué par des ressorts 41 est interposé entre le bâti 27 et le piston 37 et tend à pousser celui-ci sur les disques 34 et 35 du frein F pour le serrage de ce frein.

I1 est à noter que le frein pourrait être comman.dé en serrage par une pression hydraulique et en desserrage par un moyen élastique.

L'arbre moteur 31 solidaire du plateau 21 entraine en rotation le moyeu 15 de la roue par l'intermédiaire du réducteur de vitesse R.

Dans l'exemple non limitatif représenté à la figure l,le réducteur de vitesse R est mécanique et comporte deux trains planétaires en série 42,43,44,45 et 46,47,48,49, ayant chacun.

un planétaire, une couronne et un porte-satellites. On. voit à la figure 1 en 42 et 43 respectivement le planétaire et la couronne du premier train qui en.grèn.ent avec les satellites 44 du porte-satellites 45 dudit premier train., et en 46,47 respectivement le planétaire et la couronne du deuxième train qui engrènent avec les satellites 48 du porte-satellites 49 dudit deuxième train.

Le premier train 42,43,44,45 est disposé à l'extrémité du moyeu 15 qui est opposée au flasque de fusée 11, tandis que le deuxième train 46,47,48,49 est disposé axialement entre le premier train. 42,43,44,45 et le flasque de fusée 11.

Le planétaire 42 est solidaire de l'arbre moteur 31. Le porte-satellites 45 est solidaire du planétaire 46. Le portesatellites 49 est solidaire en 50 de la fusée 10. Et les deux couronne 43 et 47 sont solidaires du moyeu 15.

I1 est à noter que par simple changement des éléments des deux trains planétaires, on peut facilement modifier les caractéristiques de l'ensemble moteur frein réducteur suivant 1' invention.

En fonctionnement, l'alimentation de liquide hydraulique sous pression en 24 dans les chambres 23 des pistons 22 du moteur hydrostatique M, provoque la rotation. du barillet 20 ainsi que celle du plateau 21 et de l'arbre moteur 31. Celuici entraine en rotation le moyeu 15 de la roue avec un.e réduction de vitesse déterminée par les trains planétaires 42,43,44 45 et 46,47,48,49.

Lorsqu'un.e pression. hydraulique est admise par le conduit 40 dans la chambre 39, le frein F est desserré. En l'absence d'une telle pression hydraulique dans la chambre 39, les ressorts 41 poussent le piston 37 sur les disques 34 et 35 et provoquent le serrage du frein F.

On appréciera la construction compacte de l'ensemble suivant l'invention. ain.si que la répartition. équilibrée du moteur hydrostatique M et du réducteur R de part et d'autre du flasque de fusée 11 dans le plan. duquel est situé le frein.

F. On. n.otera également que la chambre hydraulique 39 du frein.

F est située à proximité immédiate des chambres hydrauliques 23 des pistons 22 du moteur M, ce qui simplifie l'in.stalla- tion. hydraulique de l'ensemble, avec un.e concentration et une écon.omie de con.duits, tels que les conduits 24 et 40.

L'en.semble qui vient d'être décrit con.stitue un. ensemble hydromécanique compact pré-assemblé dans un carter commun. et adapté à être intégré à l'intérieur de la jante 16 de roue V -avec un. faible encombrement en. longueur et en diamètre et as- sure les fon.ction.s suivantes
- tran.smission. de puissance directement à la roue
- reprise des charges extérieures radiales et axiales in
dépen.damment de la fonction. motrice
- frein.age de sécurité et de stationnement.

On appréciera que le frein est isolé de manière étanche de l'ambiance extérieure et a un faible encombrement avec un.

prix de revient réduit.

I1 est à noter que le frein. F pov.rrait être monté autour du barillet 20 qui est tournant et dont l'inclinaison est fixe, au lieu d're monté autour du plateau 21.

Le barillet 20 peut avoir une inclinaison réglable en. vue de rendre le moteur M à cylindrée variable. Dans ce cas, le bâti 27 est prévu de façon à permettre les changements d'inclin.aison du barillet 20. Le réglage axial du moteur M est réalisé par le choix d'une entretoise appropriée 26A.

Lorsque le barillet 20 est à inclinaison. réglable, le frein F est prévu sur le plateau 21, comme à la figure l,plutôt que sur le barillet 20.

En. variante (figures 2 et 3) la disposition. est an.alogue à celle qui vient d'être décrite en référence à la figure 1 mais le barillet tournant désigné par 20' est ici coaxial avec l'arbre moteur 31 tandis que le plateau désigné par 21' est non-tourn.ant et est inclin.é sur l'arbre moteur 31. Dans l'exemple non-limitatif représenté à la figure 2, l'inclinaison. du plateau 21' est prévue réglable, par exemple à 1' aide d'un. actuateur hydraulique 51 et ceci pour rendre la cylindrée variable.

Dans l'exemple des figures 2 et 3, le frein. désigné par
F' est monté autour du barillet 20' et comporte une bande de frein. 52. La surface extérieure cylindrique 53 du barillet 20' est adaptée å être entourée par la bande de frein 52 et à coopérer en frottement avec cette bande. La bande 52 est attelée par une extrémité à un. point fixe 54 du b ti 27,tan.dis que son. autre extrémité 55 est liée à un.; piston. 56 soumis à l'action d'un. ressort de serrage 57 et à une pressionhy- draulique de desserrage développée dan.s une chambre 58 défi n.ie par le piston. 56.

Le fonctionnement de l'ensemble représenté aux figures 2 et 3 est analogue à celui qui a été décrit en. référence à la figure 1.

I1 est à noter que l'unité hydrostatique avec le frein.

F, peut consister aussi bien. en un. moteur M comme décrit,qu' en. une pompe. On appréciera également que l'unité peut être associée aussi bien à un moyen démultiplicateur,comme le réducteur R, qu'à un. moyen multiplicateur.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1) Ensemble comportant une unité hydrostatique ayant deux organ.es de forme générale cylindrique qui sont disposés au voisinage l'un de l'autre et dont les axes sont concourants et inclinés l'un par rapport à l'autre, un de ces organes étant un barillet dans lequel des pistons sont montés coulis- sants sensiblement parallèlement à l'axe du barillet et définissent des chambres hydrauliques de volumes variables, n.d:: que l'autre organe est un plateau contre lequel les extrémités des piston.s coopèrent en. butée, au moines un de ces deux orga- nes étant tournant, et un arbre accouplé en rotation avec le dit organe tourn.ant, ensemble caractérisé en. ce qu 'un. frein est monté autour dudit organe tournant dont ltt- surface Colin.

drique est adaptée à recevoir ledit frein.

2) Ensemble suivant la revendication e, dans lequel le barillet et le plateau sont 1 un et l'autre tournants, le baril- let étant incliné sur l'arbre, tandis que le plateau est lié en rotation avec le barillet par les extrémités des pistons, et est coaxial avec l'arbre dont il est solidaire, ensemble caractérisé en ce que le frein. est monté autour du plateau.

3) Ensemble suivant la revendication 1, dans lequel le ba sillet et le plateau sont l'un et l'autre tournants, le baril- let étant incline sur l'arbre, tandis que le plateau est lié en rotation. avec le barillet par les extrémités des pistons et est coaxial avec l'arbre dont il est solidaire, ensemble caractérisé en. ce que le frein. est monté autour du barillet.

4) Ensemble suivant la revendication 1, dans lequel le barillet est tournant, est coaxial avec l'arbre et est solidaire de celui-ci, tandis que le plateau est non-tournant et est incliné sur l'arbre, ensemble caractérisé en. ce que le frein est monté autour du barillet.

5) Ensemble suivant 1 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le frein est un frein à disque et en ce que la surface extérieure cylindrique de l'organe recevant le frein. est cannelée pour recevoir au moins un disque da ;frein solidaire en rotation.

6) Ensemble suivant l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé en. ce que le frein. est un frein à bande et en.

ce que la surface extérieure cylindrique de l'organe recevant le frein est adaptée à être entourée par la bande du frein.

et à coopérer en frottement avec cette bande.

7) Ensemble suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le frein. est commandé par un moyen.

élastique et par une pression hydraulique.

8) Ensemble suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un. moyen démultiplicateur ou multiplicateur de vitesse associé à l'arbre, ensemble caractérisé en ce que le frein entourant l'un des deux dits organes est disposé axialement entre l'autre organ.e et ce moyen dépultiplicateur ou multiplicateur de vitesse.

9) Ensemble suivant la revendication 8, caractérisé en. ce que le moyen démultiplicateur ou multiplicateur de vitesse comporte une couronne solidaire d'une roue.