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-Transmission hydraulique"
La présente invention est relative a une transmission hydraulique de puissance qui comprend une pompe hydraulique à déplacement positif variable en liaison hydraulique avec un mo- teur hydraulique à déplacement positif variable, la pompe étant conçue de façon à recevoir de l'énergie d'une source et le moteur étant agencé de façon à fournir de l'énergie à une charge, le rapport des vitesses entre la pompe et le moteur étant déterminé par leurs déplacements relatifs.
La présente invention cnncerne une transmission de puis* sance hydraulique possédant une pompe et un moteur, chacun de ceux-ci comportant un bloc de tête basculant. Un bloc de tête basculant comprend un organe rotatif fixé à un arbre d'entraîne- ment et une tête pouvant basculer autour d'un axe de bseculement
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par rapport à l'organe rotatif..La tête comprend un châssis OU une enveloppe oontenant un bloc de cylindre rotatif, dea moyens d'entraînement rotatifs entre l'organe rotatif et le bloc de cylindre,
et des pistons associes au bloc de cylindre et prévue pour exécuter un mouvement alternatif pendast la re@ation de 1' organe rotatif. L'angle de basculement d a tête par rapport à l'axe de rotation de l'organe rotatif détermine la course effed tive des pistons dans leurs cylindres. Des moyens de soupape oomportant une paire de lumières sont utilisée pour la fournitu- re et le retour de l'écoulement de liquide vers les cylindres et à partir de ceux-ci. Un bloc à tête basoulante du genre défi- ni ci-avant sera dénommé ci-après, pour la facilité, "bloc à têts basculante".
Suivant la présente invention, une transmission de puissance oomprend un premier bloc à tête basculante relié hy- drauliquement à un second bloc à tête basculante, un élément,de liaison possédant une liaison pivotante aveo la première tête basculante et une autre liaison pivotante avec la seconde tête basculante, des moyens d'ajustage pour ajuster le réglage angu- laire de la première tête et des moyens d'arrêt pour définir les limites du déplacement angulaire de la première tête,
l'élément de liaison étant agencé pour prendre une position de point mort par rapport à la première tête dans les limites du déplacement angulaire de cette première tête afin de définir le réglage an- claire maximum de la seconde tête par rapport à son arbre d'en- traînement mais pour ne pas prendre une position de point mort par rapport à la seconde tête. avec pour conséquence que les mo- yens d'ajustage agissant sur la première tête peuvent agir, par l'intermédiaire de l'élément de liaison, également pour ajuster le réglage angulaire de la seconde tête pour tout mouvement de la première tête dans les limites définies par les moyens d'ar- rêt.
Dans une transmission destinée à la propulsion des vé-
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hicules, le premier bloc à tête basculante est prévu pour agir en tant que pompe, tandis que le second bloc à tête basculaente agit comme moteurs ,
L'élément de liaison peut comprendre une ou plusieure connexions hydrauliques entre la pompe et le moteur.
D'autres détails et particularités de l'inventif @es- sortiront de la description ci-après, donnée à titre d'axcmple . non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans les- quels 1
Les figures 1 et 2 sont des vues en coupe longitudina- le, perpendiculaires l'une à l'autre, de la transmission.
Les figures 3,4 et 5 sont des représentations schéma- tiques de diverses positions relatives prises par la pompe et le moteut.
La forme de réalisation déorite oonvient tout particu- librement pour l'utilisation en tant que transmission de puisssa- oe sur un véhicule, tel qu'un traoteur pour l'agriculture, afin . de transmettre la puissance du moteur à combustion interne du tracteur aux roues venant en contact avec le sol. La transmi- sion est logée dans un support 1, se présentant sous la forme d'un réoipient creux dans lequel sont logés les blocs de pompo et de moteur. Le support est destiné à être fixé directement au moteur à combustion interne du tracteur, à l'aide d'un bottier
2 en forme de coupe. A l'intérieur de ce boîtier en forme do coupe ou de cloche, l'on a disposé utilement le volant 3 du mo- teur à combustion interne.
A l'intérieur du support 1, le bloc de p 4 est porté par un logement de palier 5 fixé à une bride
6 à l'intérieur du support 1. De morne, le bloc de moteur 7 est porté par un logement de palier 8 fixé à une bride convenable 9 dans le support 1. Pour la faoilité d'assemblage et d'entretien des blocs de pompe et de moteur, le support 1 est muni d'ouver- tures reoouvertes par des couvercles en tôle 11 et 12 fixés en position par des goujons 13.
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Les blocs de pompe et de moteur à tête basculante sont de construction pratiquement identique et seul le bloc de pompe
4 sera décrit et représente en détail. L'arbre d'entraînement 14 de la pompe est porté dans les paliers 15 dans le logement de palier 5. L'extrémité interne de l'arbre d'entraînement 14 est forméten une pièce aveo une bride d'entraînement 16. Cette der- nière s'applique contre une surface d'extrémité 17 du logement de palier 5, afin d'absorber l'effort en bout. A l'intérieur de la bride 16 sont situés plusieurs joints sphériques 18, dont les centres sont placés sur un cercle coaxial avec l'arbre d'entra!- nement 14. Des tiges de liaison 19 s'étendent à partir de ces joints sphériques.
Une paire de pattes 21 et 22 fait également partie du logement de palier. Ces pattes présentent des trous de support 23 et 24 disposés ooaxialement sur un axe constituant un diamè- tre du oerole passant par les centres des joints sphériques 18.
A l'intérieur des trous ,de support 23 et 24 sont situés les tou- rillons 25 et 26 du carter 27 de la téta de pompe.
Un évidement 28 dans le carter 27 oontient un bloc de ' cylindre rotatif 29 dans lequel sont formés plusieurs cylindres
31 autour du bloc de cylindre en des intervalles espacés égale- ment et dont les axessont parallèles à l'axe de rotation du bloc de cylindre. Le bloc de cylindre est monté à rotation sur une plaque de soupape plane 32 qui fait partie intégrante du carter
27, au fond de l'évidement 28. Une cheville centrale 33 s'éten- dent depuis la plaque de soupape 32 pénètre dans un passage oen- tral 34 du bloc de cylindre, afin de le situer en position sur la plaque de soupape.
A l'intérieur de chaque cylindre 31 est monté, de façon à exécuter un mouvement alternatif, un piston 35. Chaque piston comprend un profond alésage 36 destiné à reoevoir l'extrémité d'une tige de liaison 19. L'extrémité interne de la tige de li- aison 19 a une forme partiellement sphérique 37, afin de s'adap-
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ter dans la base de l'évidement 36 à l'intéreur du piston*
La tige de liaison est verrouillée a l'intérieur de 1' alésage 36 à l'aide d'une pince circulaire 38 qui empêche la ti- ge de liaison de sortir de l'alésage 36 mais qui permet en même temps un léger déplacement angulaire de cette tige de liaison à l'intérieur de cet alésage 36.
Le but de ce léger déplacement angulaire est d'amener les tiges de liaison, pendant leur rota- tion, à venir en contact aveo les cotes des alésages 36, de tel- le sorte qu'un entraînement rotatif soit transmis depuis la bri- de 16 au bloc de cylindre 29. N'importe quel autre moyen, par exemple un joint à la cardan connecte entre la bride 16 et le bloc de cylindre 29, peut être utilisé pour faire tourner le bloc de cylindre.
La face 39 du bloc de cylindre 29 venant en contact avec la plaque de soupape 32 comprend plusieurs lumières espa- céeS régulièrement 41, qui débouchent chacune depuis la face 39 dans l'un des cylindres 31. A l'intérieur de la plaque de sou- pape 32 sont pratiquées deux lumières 42 et 43 en forme de ro- gnons et d'où partent des passages 44 et 45, respectivement, qui traversent la paroi du carter 27 vers les tourillons 25 et 26.
A l'endroit des tourillons, ces passages sont disposés coaxiale- ment dans les tourillons et traversent des organes de joints 46 et 47 vers des connexions fixes 48 et 49 fixées aux pattes 21 et
22. Dans le but de permettre l'assemblage, les tourillons 25 et 26 peuvent être séparés du carter 27 et ils y sont fixés par des vis 51, les connexions fixes 48 et 49 pouvant également être dé- tachées, grâce à leur fixation aux pattes 21 et 22à l'aide de vis 50.
L'on se rendra compte que le carter 27 conjointement avec le bloc de cylindre 29 enfermé constitue la tête basculante qui peut être amenée à basculer autour d'un axe de basculement constitué par l'axe des tourillons 25 et 26. Les raccordS de tuyaux 48 et 49 relient les passages 44 et 45 à des tuyaux 52 et
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53 entendant, respectivement, vers les connexions de tuyaux cor- respondantes 54 et 55 du bloc de acteur 7.
L'arbre d'entraînement 14 de la pompe est connecte au volant 3 afin d'être entraîné par 'la moteur d'actionnement.
La transmission comprendra les s peu auxiliaires ha- bituelles et une pompe d'alimentation normale dans le but d'as- surer que les blocs de pompe et de moteur ainsi que les passages les reliant sont maintenus alimentés en liquide hydraulique.
En supposant que la tête de la pompe est inclinée dans les tourillons de telle sorte que l'axe du bloc de cylindre soit incliné par rapport à l'axe de l'arbre d'entraînement, la rota- tion de l'arbre d'entraînement 14 provoquera une rotation du bloc ment de cylindre 29 à cause de l'engagea des tiges de liaison dans leur passage ou alésage 36. Par conséquent, les pistons 35 sont animés d'un mouvement alternatif à l'intérieur de leur cylindre et ceci provoquera une circulation de liquide à travers les lu- mières 41 et les lumières 42 et 43.
Le sens de ce déplacement du liquide dépendra de la di- . reotion suivant laquelle la tête de la pompe est amenée à tourner autour des tourillons à partir de la position dans laquelle le blon de cylindre est coaxial avec la bride 16. Par exemple, en ' supposant que du liquide circule le long du passage 44 dans la , lumière 42 et soit absorbé dans les cylindres 31 connectés à cette lumière 42,. le liquide sera ensuite chassé des cylindres dans la lumière 43 et le passage 45.
le moteur 7 peut ainsi recevoir du liquide à partir de 1.'un ou l'autre des tuyaux 52 et 53 et ce liquide sera chassé à travers les lumières dans sa plaque de soupape vers les cylindres' où il aginatsur les pistons pour amener le bloc de cylindre et la br@de d'entraînement 56 du moteur à tourner,ce qui entraîne à son tour l'arbre d'entraînement du moteur. Ce dernier est sup- porté dans les paliers 58 dans un logement de palier 8, d'une fa- çon analogue à celle décrite pour l'arbre d'entraînement 14 du bloc de pomme. De même, le logement de palieR 8 comprend des
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pattes 59 et 61 qui portent les tourillons 62 et 63 du bloc de tête de moteur d'une façon analogue à celle décrite pour le bloc de pompe.
L'on remarquera que les têtes hasculatnes de la pompe et du moteur sont adjacentes et que lea brides d'entraînement sont éloignées l'une de l'autre.
Le carter de tête 64 du moteur et le carter d tête 27 de la pompe sont reliés mécaniquement au moyen d'un élément de liaison rigide 65 possédant des connexions pivotantes avec les carters de tête de la pompe et du moteur. Le connexion pivotan- te aveo le carter de tête 64 du moteur est établie à l'aide d' une patte fourchue 66 s'étendant depuis la partie de plaque de soupape du carter 64 en s'écartant de l'organe rotatif 56 et à l'aide d'une goupille pivot 67 destinée à traverser la patte 66 de et un trou 68 dans une extrémité/l'élément de liaison 65.
La connexion pivotante avec le carter de tête 27 de la pompe com- prend une patte fourchue 69 destinée à recevoir l'autre extrémité de l'élément de liaison 65 et que traverse une goupille pivot 71, qui passe à travers un trou 72 dans l'extrémité de l'élément de liaison.
La patte fourohue 69 a également une dimension suffi- sante pour recevoir une bielle d'entraînement 73 qui engage la même goupille pivot 71 entre les branches de la fourche. La bielle 73 est portée par la tige d'entraînement 74 grâce à une connexion pivotante 75, la tige 74 s'étendant depuis un servo moteur 76 monté dans le support 1. Le servomoteur 76 peut pren- dre une forme connue quelconque.
Une tige de commande 77 pour le servo moteur s'étend depuis son extrémité supérieure et le déplacement de cette tige dans le servo moteur 76 et hors de celui-ci provoquera un dépla- cement correspondant, avec une force largement accrue, de la ti- ge 74. Des butées peuvent être prévues pour limiter le dépla- cement de la partie mobile du servo moteur par rapport à la par- tie fixe.
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L'on prévoit que la longueur de l'élément de liaison
65 soit beaucoup plus petite que l'espacement entre les brides d'entraînement 16 et 56 d'une construction de transmission dans laquelle les arbres d'entraînement 14 et 57 de la pompe et du moteur s'étendent à l'opposé en s'écartant du support.
Ceci per- met facilement la mise en place de la transmission dans la po- sition la plus avantageuse entre un moteur d'aotionnement et la charge entraînée par celui-'ci. La disposition des goupilles pi- vot 67 et 71 est telle que dans la position de course zéro des pistons de la pompe 4, les axes des goupilles pivot 67 et 71 sont situés dans un même plan avec l'axe des tourillons de la tête de pompe 27, afin de procurer la position de point neutre. Avec une telle position de point neutre, l'axe de la goupille 67 est déplacé de la plus grande distance possible à partir de l'axe des tourillons 25 et 26, de telle sorte que la tête de moteur 64 se trouve à son déplacement angulaire maximum possible.
Ainsi, un mouvement de la tête de pompe 27 dans l'un ou l'autre sens à partir de la position de course zéro des pistons provoquera une réduction de Sangle d'inclinaison de la tête de moteur 64 et donc une réduction de la course des pistons du moteur.
En prévoyant que le servo moteur 76 agisse directement sur le bloc de tête de pompe, il est possible, grâce à un mouve- ment continu du serve moteur, de passer du déplacement angulaire maximum de la tête de pompe dans un sens -en franchissant le point de déplacement zéro vers le déplacement angulaire maximum dans le sens opposé, mouvement au cours duquel la tête de moteur 64 passera de la position angulaire minimum permise par l'élément de liaison 65 à la position de déplacement angulaire maxinnim per- mise par cet élément pour revenir ensuite à une autre position de déplacement minimum permise par l'élément de liaison 65.
Ces mouvements conjoints des têtes de pompe et de mo- teur grâce à l'utilisation d'un seul servo-moteur sont possibles parce que l'agencement géométrique des têtes de pompe et de mo-
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leur en combinaison avec les limites de déplacement angulaire de la tête de pompe est tel que l'élément de liaison ne peut pas prendre une position de point mort par rapportà la tête de moteur, c'est-à-dire que l'on ne peut pas atteindre une posi tion dans laquelle les axes de pivots 67 et 72 de l'élément de liaison sont située dans un même plan avec l'axe de basculement de la tête de moteur autour des pattes ou tourillons 62 et 63.
En se référant à la figure 3, l'on y a représenté la. pompe dans sa position de déplacement zéro et l'élément de li- aison 65 à la position de point mort, ce qui maintient le moteur à son déplacement maximum. Dans cette position de point mort, l'axe des pivots 67 et 62 de l'élément de liaison et l'axe des tourillons de pompe 25, 26 sont alignés comme indiqué par la li- gne en pointillés 81, A la figure 4, la tête de pompe est arri- vée à sa position de déplacement maximum dans le sens avant et l' élément de liaison 65 a amené la tête de moteur 64 à une posi- tion de déplacement minimum. Cette position relative de la pom- pe et du moteur procure la vitesse de moteur maximum dans le sono de porpulsion vers l'avant.
A la figure 5, la tête de pompe est parvenue à sa position de déplacement maximum opposée et l'élé- ment de liaison G5 a amené la tête de moteur à une position de déplacement minimum, ce qui donne la vitesse de moteur dans le sens arrière. La position de déplacement minimum de la tête de moteur dans le sens avant est différente de celle de la tête de moteur dans le sens opposé, de telle eorte que la vitesse maximum du moteur dans le sens vers l'avant est supérieure a. la vitesse maximum du moteur dans le sens vers l'arrière.
Dans la forme de réalisation représentée, l'élément de liaison 65 est de construction solide et le liquide hydraulique passe de là pompe au moteur et vice versa par les tuyaux 52 et 53. Il rentre toutefois dans le cadre de l'invention que l'élé- ment de liaison 65 puisse recevoir une ou deux liaisons hydrauli- ques entre la pompe et le motur. Dans ce but, les connexions Pivotantes 67. 68 et 71, 72 sont.réalisées EN TENT
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Flamant pivotent hydraulique, afin de fournir du. liquide hydrau- lique à un ou plusieurs passages à l'intérieur de l'élément de liaison 65.
Un autre avantage de la forme de réalisation décrite réside dans le fait que les blocs de pompe et de moteur sont tous les deux tels que l'effet de la pres@@ hydraulique à l' intérieur de ceux-ci amené la tête basculante à tendre à parve. nir à la position de déplacement zéro. L'agencement de l'élé- ment de liaison 65 est tel que quel que soit le rapport de vi- tesse sélectionné pour la transmission, les têtes de la pompe et du moteur ont un mouvement différentiel, c'est-à-dire qu'une aug- tentation de déplacement de la tête de la pompe a pour résultat une réduction du déplacement de la tête de moteur, et vice versa.
Ceci signifie que les forces d'auto-rétablissement agissant sur les têtes basculantes s'opposeront mutuellement par l'intermé- diaire de l'élément de liaison 65, avec pour conséquence que le servo moteur 76 ne doit fournir que la force nécessaire pour 1 ajustage des têtes, qui est une fonction de la différence des forces d'auto-rétablissement agissant à l'intérieur des têtes.
La forme de réalisation représentée n'est que l'une des nombreuses constructions possibles sans sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, la construction des pompée au moteurs à têtes basculantes peut être fortement modifiée par rapport à celle représentée, tout en conservant cependant un bloc de tête comportant une soupape et un bloc de cylindre rota-. tif. 11 n'est pas nécessaire que la pompe soit du type à dépla- cenebt réversible et il rentre dans le cadre de l'invention de prévoir une pompe ajuatable dans un seul sens seulement à partir du déplacement zéro et agissant par l'intermédiaire d'un élément de liaison de façon à commander le déplacement du moteur.
Il n'est en outre pas nécessaire de prévoir que les axes des touril- lons de la pompe et du moteur et les goupilles pivots de l'élé- ment de liaison 65 soient situés parallèlement entre eux. Il
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rentre dans le cadre de la présente invention de prévoir que les axes de tourillons de la pompe et du moteur soient gauches entre '' eux et que l'élément de liaison 65 agisse grâce à des jointe pi- voyants du type sphérique entre les têtes de pompe et de moteur.
Bien que dans la forme de réalisation représentée, la position de point mort de l'élément de liaison ait été prévue pour coïncider aveo la position de déplacement zéro de la pompe, il est possi- ble suivant l'invention de prévoir que soit l'élément de liai- son:', n'ait pas de position de point mort, soit qu'il ait une po- sition de point mort qui ne coïncide pas aveo la position de dé- plaoement zéro de la pompe.
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