DOMAINE DE L’INVENTION

L'invention concerne les machines hydrauliques.

ETAT DE LA TECHNIQUE

On connaît du document FR-3 024 503 une machine hydraulique comprenant un carter, des pistons radiaux, une came multilobée et un distributeur. La machine comprend plusieurs sous-moteurs. Un tiroir de sélection de cylindrée est monté coulissant entre une première position associée à une première cylindrée et une deuxième position associée à une deuxième cylindrée. La commande de la position du tiroir permet donc de choisir la cylindrée de la machine. Le tiroir est coaxial à la machine et se trouve dans le distributeur.

Un tiroir de changement de sens est aussi prévu qui est monté coulissant entre des première et deuxième positions associées à deux configurations de pression. Ce tiroir est piloté par la différence de pression aux bornes de la machine. Il permet, quand on change de configuration du moteur (c’est-à-dire que la basse pression et la haute pression s’inversent), d’être sûr que le sous-moteur mis en dérivation ou bi-passé n’ait pas de gorge alimentée en haute pression. Ce tiroir de changement de sens forme en fait un tiroir de sélection de la plus basse des pressions. Ce deuxième tiroir s’étend à l’intérieur du premier, coaxialement à ce dernier. Dans le terme « tiroir de changement de sens », il faut bien avoir à l’esprit que ce n’est pas toujours le sens de rotation de la machine hydraulique que l’on change mais bien le sens du couple exercé sur l’arbre par la machine hydraulique. En effet, on peut imaginer des configurations différentes du tiroir où, alors que l’arbre de la machine tourne dans le même sens, la machine puisse fonctionner soit en pompe soit en moteur (c’est par exemple le cas lorsque l’on se sert d’un moteur hydraulique en mode pompe pour effectuer un freinage hydrostatique).

Toutefois, cet agencement complexifie la fabrication de la machine. On pourrait tenter d’y remédier en miniaturisant le tiroir de changement de sens mais cette réduction de dimensions rend la fabrication plus coûteuse et a ses limites. En effet, les deux tiroirs doivent occuper un certain volume pour éviter des fuites internes entre les lignes ou circuits haute et basse pressions. Il faut donc leur associer une certaine quantité de matière ou alors une certaine qualité de matériaux et une grande précision dans la réalisation des pièces en jeu.

Un but de l’invention est de faciliter la réalisation d’une machine hydraulique comprenant de tels tiroirs.

EXPOSE DE L’INVENTION

A cet effet, on prévoit selon l’invention une machine hydraulique comprenant :

- un couvercle de distribution,

- un distributeur,

- un tiroir de sélection de cylindrée monté coulissant entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour tourner avec une première cylindrée et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour tourner avec une deuxième cylindrée différente de la première cylindrée ; et

- un tiroir de changement de sens monté coulissant entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un premier sens autour d’un axe de rotation et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un deuxième sens, le tiroir de changement de sens étant monté coulissant suivant un axe distant de l’axe de rotation, le tiroir de changement de sens s’étendant :

- dans une paroi du distributeur ou

- dans une paroi du couvercle de distribution et hors du tiroir de sélection de cylindrée.

Ainsi, au moyen de ces positions du tiroir de changement de sens, on réduit les contraintes liées à l’encombrement, ce qui facilite la fabrication. On peut alors réaliser facilement une machine à deux cylindrées performante. Les positions prévues pour le tiroir de changement de sens n’impactent pas les performances.

Le tiroir de sélection de cylindrée voit passer un grand débit notamment lorsque la machine est en petite cylindrée sachant qu’il se produit une recirculation du fluide de la partie de la machine en dérivation ou by-passée. En revanche, le tiroir de changement de sens ne voit pas passer de débit une fois qu'il est calé dans une des deux positions de fonctionnement (mis à part un débit de fuite qui est minimisé en agrandissant ce tiroir).

L’invention autorise si besoin à garder le tiroir de sélection de cylindrée au centre du distributeur de sorte que la circulation du fluide s’y fait au plus près des gorges des lignes haute et basse pressions. Mais elle conduit à éloigner de l’axe de rotation le tiroir de changement de sens. Dans le cas où ce dernier s’étend hors du tiroir de sélection de cylindrée, cela simplifie la fabrication de celui-ci, sachant que le tiroir de changement de sens ne voit pas passer un grand débit de fluide.

Par rapport à l’art antérieur, le fait d’avoir deux tiroirs séparés permet d’avoir des tiroirs moins contraints en compacité.

Cette technologie est applicable à toutes les machines hydrauliques, qu’elles soient utilisées en mode moteur ou en mode pompe.

A nouveau, dans l’expression « tiroir de changement de sens », ce n’est pas nécessairement le sens de rotation de la machine que l’on change mais bien le sens du couple exercé sur l’arbre par la machine. En effet, il existe des configurations différentes du tiroir où, alors que l’arbre tourne dans le même sens, la machine peut fonctionner soit en pompe soit en moteur (c’est par exemple le cas lorsque l’on se sert d’un moteur en mode pompe pour effectuer un freinage hydrostatique).

Dans un mode de réalisation, le tiroir de sélection de cylindrée s’étend dans le distributeur.

Sachant que ce tiroir voit passer un grand débit lorsque la machine est en petite cylindrée (recirculation du fluide du sous-moteur by-passé), cette configuration raccourcit les trajets de l'huile afin de limiter les pertes de charge.

On peut prévoir que le tiroir de sélection de cylindrée est coaxial à l’axe de rotation.

A nouveau, sachant que le tiroir de sélection de cylindrée voit passer un grand débit lorsque la machine est en petite cylindrée (c’est-à-dire lorsque l’une des sous-machine est by-passée), cette configuration axiale raccourcit au maximum les trajets de l’huile et limite au minimum les pertes de charge.

On peut prévoir que le tiroir de changement de sens s’étend hors du tiroir de sélection de cylindrée.

On peut prévoir que le tiroir de changement de sens est monté coulissant suivant une direction parallèle à l’axe de rotation.

On peut aussi prévoir que le tiroir de changement de sens est monté coulissant suivant une direction non parallèle à l’axe de rotation.

On peut prévoir que la machine comprend une ligne à haute pression et une ligne à basse pression et est configurée pour que le tiroir de changement de sens se déplace sous l’effet d’une pression de la ligne à haute pression. La machine hydraulique ne fonctionne que si une différence de pression s’établit à ses bornes. En fonction de la « borne » où se situe la haute pression, le tiroir se place dans une configuration ou dans une autre. Le tiroir de changement de sens se place dans un logement qui comporte une chambre à chaque extrémité, chaque chambre étant respectivement raccordée à l’une ou l’autre des lignes à haute pression et à basse pression.

On peut prévoir que, la deuxième cylindrée étant inférieure à la première cylindrée, la deuxième cylindrée est mise en œuvre par un groupe de pistons ou de lobes d’une came, le groupe formant un polygone régulier centré sur l’axe de rotation.

On peut aussi prévoir que le groupe forme une figure présentant une symétrie de révolution et/ou une symétrie centrale.

Ainsi, on évite l’apparition d’efforts et de moments parasites.

On prévoit également selon l’invention un sous-ensemble pour machine hydraulique, le sous-ensemble comprenant :

- un distributeur, - un tiroir de sélection de cylindrée monté coulissant dans le distributeur entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour tourner avec une première cylindrée et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour tourner avec une deuxième cylindrée différente de la première cylindrée ; et

- un tiroir de changement de sens monté coulissant dans le distributeur entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un premier sens autour d’un axe de rotation et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un deuxième sens, le tiroir de changement de sens étant monté coulissant suivant un axe distant de l’axe de rotation.

Par exemple, le tiroir de sélection de cylindrée est coaxial à l’axe principal.

On peut prévoir qu’un chemin de fluide depuis une entrée de la machine jusqu’au tiroir de changement de cylindrée est plus court qu'un chemin de fluide depuis l’entrée jusqu’au tiroir de changement de sens.

On peut aussi prévoir que, le couvercle formant des gorges annulaires, le distributeur formant des gorges, les gorges du couvercle et les gorges du distributeur formant un volume présentant un barycentre, le tiroir de sélection de cylindrée est positionné de manière à être plus proche du barycentre que le tiroir de changement de sens.

On prévoit aussi selon l’invention un engin comprenant au moins une machine selon l’invention.

On prévoit enfin selon l’invention un procédé de commande d’une machine hydraulique, dans lequel :

- un tiroir de sélection de cylindrée coulisse entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour fonctionner avec une première cylindrée et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour fonctionner avec une deuxième cylindrée différente de la première cylindrée ; et - un tiroir de changement de sens coulisse entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un premier sens autour d’un axe de rotation et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un deuxième sens, le tiroir de changement de sens coulissant suivant un axe distant de l’axe de rotation, le tiroir de changement de sens s’étendant :

- dans une paroi d’un distributeur ou

- dans une paroi d’un couvercle de distribution et hors du tiroir de sélection de cylindrée.

On prévoit aussi selon l’invention un procédé de commande d’une machine hydraulique , dans lequel :

- un tiroir de sélection de cylindrée coulisse entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour fonctionner avec une première cylindrée et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour fonctionner avec une deuxième cylindrée différente de la première cylindrée, le tiroir de sélection de cylindrée étant piloté par la pression d’un conduit de pilotage exerçant une poussée à l’encontre d’un ressort ; et

- un tiroir de changement de sens coulisse entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour exerce un couple dans un premier sens autour d’un axe de rotation et une deuxième position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un deuxième sens autour de l’axe, le tiroir de changement de sens coulissant suivant un axe distant de l’axe de rotation, le tiroir de changement de sens étant déplacé en fonction du conduit d’alimentation ou de refoulement où s’établit la haute pression dans la machine, le tiroir de changement de sens s’étendant :

- dans une paroi d’un distributeur, ou

- dans une paroi d’un couvercle de distribution et hors du tiroir de sélection de cylindrée.

DESCRIPTION DES FIGURES

Nous allons maintenant présenter des modes de réalisation de l'invention à titre d'exemples non-limitatifs à l'appui des dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue coupe axiale d’une machine hydraulique selon un premier mode de réalisation de l’invention ;

- les figures 2 à 5 sont des vues en coupe axiale montrant quatre configurations de fonctionnement de la machine de la figure 1 ;

- la figure 6 est une vue en coupe transversale de la machine ; les figures 7 à 10 sont des vues analogues aux figures 2 à 5 montrant une machine selon un deuxième mode de réalisation ;

- la figure 11 est une vue en coupe axiale du distributeur de la machine selon le deuxième mode ;

- la figure 12 est une vue du tiroir de changement de sens de cette machine ; et les figures 13 et 14 illustrent des variantes de réalisation des extrémités du tiroir de changement de sens.

I. Premier mode de réalisation

Nous allons décrire un premier mode de réalisation de la machine hydraulique de l’invention en référence aux figures 1 à 6.

1 . Présentation de la machine

Nous présentons principalement les aspects de la machine 100 qui concernent l’invention. Des détails supplémentaires sur la machine, connus en eux-mêmes, pourront être obtenus du document FR-3 024 503 déjà cité.

En référence à la figure 1 , la machine 100 comprend un carter fixe, en l’espèce en trois parties 2.1 , 2.2 et 2.3, se faisant suite le long de l’axe de rotation 10 et assemblées par exemple par des vis (non représentées dans le plan de coupe). Elle comprend une came de réaction ondulée ou multilobée 4 rigidement solidaire de la partie centrale 2.2 du carter, et par exemple réalisée dans celle-ci. Les lobes de la came sont visibles sur la figure 6.

La machine comprend un bloc-cylindres 6 monté rotatif par rapport au carter et à la came 4 autour de l’axe principal 10 et qui présente une pluralité de logements cylindriques 12, radiaux dans le présent exemple, susceptibles d'être alimentés en fluide sous pression et à l'intérieur desquels sont montés coulissants des pistons 14. En l'espèce, le bloc-cylindres 6 entraîne en rotation un arbre 5 qui coopère à cette fin avec des cannelures (non-représentées) du bloc-cylindres 6. Cet arbre porte dans cet exemple une bride de sortie 9. Chaque piston 14 porte un galet de roulement 7 au moyen duquel il est en appui sur la came et roule sur celle-ci.

La machine 100 est du type à carter fixe et à bloc-cylindres rotatif. Mais l'invention s’applique également à une machine à carter rotatif et à bloc-cylindres fixe. La machine 100 peut fonctionner en moteur ou en pompe.

Comme illustré à la figure 2, la machine 100 comprend un distributeur interne 16 qui est solidaire du carter 2.1 , 2.2, 2.3 vis-à-vis de la rotation autour de l'axe 10. En d'autres termes, le distributeur 16 et la came 4 ne tournent pas l'un par rapport à l'autre. Le distributeur 16 est logé à l'intérieur de la partie arrière 2.3 du carter, qui est également désignée ici par le terme "couvercle de distribution ". Cette partie 2.3 peut être d'un bloc en ayant une forme en cloche comme illustré à la figure 2 ou être fermée à son extrémité axiale opposée au bloc-cylindres par une plaque rapportée. Cette extrémité est ici considérée comme la partie arrière de la machine et la bride 9 comme sa partie avant.

Le distributeur 16 a pour fonction d’alimenter en fluide sous pression les logements des pistons lorsque la machine fonctionne en mode moteur. La pression des pistons sur la came entraine, compte-tenu de sa forme multilobée, la rotation de l’arbre 5 par rapport au carter et donc l’entrainement de la charge par la bride 9. En mode pompe, la rotation de l’arbre entraine le roulement des galets 7 sur la came 4 et le va-et-vient des pistons dans leurs logements. Cela provoque le refoulement du fluide hors de ces logements et la mise en pression de la ligne haute pression via le distributeur.

Le distributeur 16 présente une face externe avant plane 18 s’étendant dans un plan perpendiculaire à l’axe 10 et dans laquelle débouchent des conduits de distribution 34. Ces conduits s’étendent notamment suivant une direction parallèle à l’axe 10.

Le distributeur présente aussi une face latérale circonférentielle externe 19 qui présente quatre gorges circulaires annulaires 16eA, 16eB, 16eC et 16eD. Les gorges se suivent dans cet ordre suivant la direction de l’axe 10 entre le bloc-cylindres dont la gorge 16eA est la plus proche et l’extrémité arrière dont la gorge 16eD est la plus proche (la plus proche de l’extrémité arrière).

Le couvercle de distribution 2.3 présente une face latérale interne 20 qui forme une cavité logeant le distributeur 16 de sorte que les deux faces 19 et 20 sont en regard l’une de l’autre et en contact l’une avec l’autre suivant un assemblage mâle-femelle. La face 20 du couvercle de distribution présente des gorges principales circulaires annulaires 2A, 2B, 2C et 2D respectivement en regard des gorges 16eA, 16eB, 16eC et 16eD du distributeur 16.

Les gorges 2B et 2Dcommuniquent avec des conduites principales d'alimentation ou d'échappement, respectivement R et L, qui sont percées dans la paroi du couvercle de distribution 2.3. Les conduits R et L, et donc les lignes haute et basse pression, sont raccordés à un circuit hydraulique. Dans un sens préférentiel que l’on choisit arbitrairement pour la description, l’alimentation en fluide en marche avant se fait par le conduit L et la gorge 2D tandis que le refoulement a lieu par le conduit R et la gorge 2B. A l’inverse, en marche arrière, l’alimentation se fait par le conduit R et la gorge 2B alors que le refoulement se fait par le conduit L et la gorge 2D.

En référence aux figures 2 à 5, le distributeur 16 présente un logement central cylindrique 33 d’axe 10. Le logement est ici traversant et débouche aux deux extrémités du distributeur. Néanmoins, côté bloc cylindre, se trouve une plaque de maintien du ressort.

Dans la face interne de ce logement sont ménagées des gorges annulaires 16iB, 16iA, 16iC et 16iD se succédant dans cet ordre le long de l’axe d’avant en arrière.

Ces gorges sont ouvertes dans leur zone dirigée vers l’axe en débouchant dans le logement central 33. Elles sont espacées les unes des autres le long de l’axe de sorte qu’elles ne sont pas contiguës. Les gorges forment avec les conduits 34 quatre enceintes respectives pour le fluide que nous désignons ici par les même références 16iB, 16iA, 16iC et 16iD que les gorges.

La machine a ici deux cylindrées actives de fonctionnement. Pour cela, les conduits 34 forment deux ensembles respectifs comprenant chacun un premier groupe de conduits et un deuxième groupe de conduits. Tous ces conduits 34 permettent d’alimenter les logements 12 de pistons et sont ménagés dans le distributeur.

Dans le premier ensemble, le premier groupe de conduits 34 est relié à la première enceinte 16iB. Ces conduits 34 sont ici au nombre de quatre et forment les diagonales d’un rectangle comme illustré à la figure 6. Le deuxième groupe de conduits est relié à une deuxième 16iD des enceintes. Ces conduits sont ici aussi au nombre de quatre et forment les diagonales d’un rectangle identique au précédent mais décalé angulairement par rapport à celui-ci autour de l’axe. Ces deux groupes forment une sous-machine principale.

Dans le deuxième ensemble, le premier groupe de conduits est relié à une troisième des enceinte 16iA. Les conduits sont ici au nombre de deux et sont diamétralement opposés de part et d’autre de l’axe 10. Le deuxième groupe de conduits est relié à la quatrième enceinte 16iC. Les conduits sont aussi ici au nombre de deux et diamétralement opposés de part et d’autre de l’axe 10, ce diamètre étant décalé angulairement par rapport au précédent autour de l’axe. Ces deux groupes forment une sous-machine secondaire qui est parfois by-passée ou mise en dérivation de façon à faire fonctionner la machine avec la plus petite cylindrée, à savoir seulement avec la sous-machine principale.

Par exemple, chaque sous-moteur ou sous-machine correspond à une répartition d’un certain nombre de lobes ou à une rangée de pistons du bloc-cylindres.

Le détail de la configuration de tous les conduits 34 n’est pas exposé ici, sachant qu’il est à la portée de l’homme du métier de déterminer cette configuration selon les spécificités de la machine, notamment le nombre de pistons.

En référence à la figure 2, la machine 100 comprend un sélecteur de cylindrée formé par un tiroir 35 et apte à être commandé pour donner à la machine au choix une configuration de grande cylindrée et une configuration de petite cylindrée.

Dans la configuration de grande cylindrée, la première enceinte 16iB et la troisième enceinte 16iA sont reliées à l'une des conduites principales R, L, tandis que les deuxième et quatrième enceintes 16iD et 16iC sont reliées à l'autre conduite principale R, L. Par exemple, dans le cas des modes de fonctionnement décrits plus loin en marche avant, les deuxième et quatrième enceintes 16iD et 16iC sont reliées entre elles et à la conduite principale haute pression alors que les première et troisième enceintes 16iB et 16iA sont reliées entre elles et à l’autre conduite principale basse pression.

Dans la configuration de petite cylindrée :

- soit les première, troisième et quatrième enceintes 16iB, A et C sont reliées à l'une des conduites principales (basse pression), tandis que la deuxième enceinte 16iD est reliée à l'autre conduite principale (haute pression). Cela correspond à la marche avant ;

- soit les deuxième, troisième et quatrième enceintes 16iD, A et C sont reliées à l'une des conduites principales (basse pression), tandis que la première enceinte 16iB est reliée à l'autre conduite principale (haute pression). Cela correspond à la marche arrière.

Les première et deuxième groupes de conduits de distribution 34 définissent ainsi respectivement les première et deuxième sous-machines. En grande cylindrée, les deux sous-machines sont actives car leurs deux groupes de conduits de distribution 34 correspondants sont respectivement reliés à l'alimentation et à l'échappement. En petite cylindrée, seule la première sous-machine est active, les deux groupes de conduits de distribution 34 du deuxième ensemble, c'est-à-dire de la deuxième sous-machine, étant reliés à la même conduite principale en basse pression.

Pour changer la cylindrée du moteur, le tiroir de sélection de cylindrée 35 est commandé pour faire passer la machine de l'une à l'autre des configurations. A cette fin, le tiroir 35 est reçu coaxialement dans le logement central 33 du distributeur 16. Il est monté coulissant par rapport à ce dernier suivant la direction axiale.

Ainsi le tiroir 35 peut être déplacé entre une première position correspondant à la configuration de grande cylindrée dans laquelle il relie entre elles les première et troisième enceintes 16iB et A en les isolant des deuxième et quatrième enceintes 16iD et C (ces dernières étant elles aussi reliées entre elles par le tiroir 35), et une deuxième position qui correspond à la configuration de petite cylindrée dans laquelle il permet, conjugué avec le tiroir de sélection de la plus basse des pressions 26, de relier trois enceintes entre elles en les isolant de la dernière.

En référence notamment à la figure 2, la machine 100 comprend en outre un tiroir de changement de sens 26. Dans ce mode de réalisation, ce tiroir s’étend dans la paroi 2.3 du couvercle de distribution et hors du tiroir de sélection de cylindrée 35. Le couvercle de distribution comprend à cette fin un logement cylindrique 39 présentant un axe 42 parallèle à l’axe 10 et distant de ce dernier. Le logement 39 est tout entier distant de l’axe 10 et du logement 33 du tiroir de sélection de cylindrée 35 ainsi que de ce dernier. Le logement 39, dans cet exemple, débouche hors de la machine du côté arrière. Il est obturé par un bouchon vissé 46. Le tiroir de changement de sens 26 est reçu coaxialement dans le logement 39 du couvercle de distribution. Il est monté coulissant par rapport à ce dernier suivant l’axe 42 entre une première position dans laquelle la machine est configurée pour exercer un couple dans un premier sens et une deuxième position dans laquelle elle est configurée pour exercer un couple dans un deuxième sens opposé au premier. La machine est configurée pour que le tiroir de changement de sens 26 se déplace sous l’effet d’une pression venant de la ligne haute pression, comme on le verra plus bas.

Les deux tiroirs 35, 26 présentent des gorges sur leur face latérale et le tiroir de changement de sens 26 présente des conduits internes illustrés à la figure 2 et agencés pour permettre le fonctionnement présenté plus loin. Sur la figure 1 , les tiroirs ne sont pas illustrés.

Nous allons maintenant présenter les modes de fonctionnement de la machine selon les cylindrées.

2. En grande cylindrée.

La figure 2 correspond à la marche avant pour la machine fonctionnant en moteur. Donc le conduit L correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression communiquée à la gorge 2D du couvercle de distribution. La gorge 2D étant une gorge de révolution (elle fait tout le tour du distributeur 16), la haute pression s’établit aussi dans un conduit 22 qui s’étend de la gorge 2D jusqu’à une gorge 50 du logement 39. Le fluide sous pression traverse ensuite un conduit interne 27 du tiroir 26 reliant sa paroi latérale en regard de la gorge 50 et sa face d’extrémité axiale droite orientée vers l’arrière. Dès lors, quelle que soit la position initiale de ce tiroir 26, le fluide sous pression passant dans le conduit 27 exerce une poussée dans une chambre 28 s’étendant dans le logement 39 entre cette face et le bouchon 46 de manière à placer ce tiroir dans la configuration de marche avant de la figure 2, à savoir sa position la plus en avant, ici la plus à gauche.

La figure 3 correspond à la marche arrière pour ce moteur. Cela signifie que le conduit R correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression qui est communiquée à la gorge 2B. Cette gorge étant de révolution, la haute pression s’établit aussi dans un conduit 24 qui s’étend dans le couvercle de distribution, de la gorge 2B jusqu’à une gorge 54 du tiroir 26. Le fluide sous pression traverse ensuite un conduit interne 29 du tiroir 26 reliant sa gorge 54 et sa face d’extrémité axiale gauche orientée vers le bloc-cylindres 6. Dès lors, quelle que soit la position initiale du tiroir 26, le fluide sous pression passant dans le conduit 29 exerce une poussée dans une chambre 31 s’étendant dans le logement 39 entre cette face et le fond du logement de manière à placer ce tiroir dans la configuration de marche arrière de la figure 3, à savoir sa position la plus en arrière, en butée contre le bouchon 46.

Comme illustré à la figure 2, il est bon de noter que dans le distributeur 16 :

- la gorge externe 16eA est en permanence en communication par un conduit 64 avec la gorge interne 16iA,

- la gorge externe 16eB est en permanence en communication par un conduit 63 avec la gorge interne 16iB,

- la gorge externe 16eC est en permanence en communication avec la gorge interne 16iC par un conduit 65, et

- la gorge externe 16eD est en permanence en communication par un conduit 66 avec la gorge interne 16iD.

Ces conduits internes sont représentés dans le plan de coupe de la figure 2 mais peuvent être en fait dans des plans différents les uns des autres.

Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est piloté par un conduit hydraulique de pilotage P débouchant dans une chambre 21 située à l’extrémité du logement 33. Le conduit de pilotage P est relié à une conduite de pilotage où une pression de pilotage sera appliquée ou non suivant la cylindrée souhaitée. Par défaut, ce tiroir est dans la configuration des figures 2 et 3, où aucune pression n’est exercée par le conduit de pilotage P dans la chambre 21 . Un ressort 30 exerçant un effort de rappel sur le tiroir, celui-ci est alors sollicité en direction du conduit de pilotage. Cette configuration permet une mise en connexion de la gorge 16iB avec la gorge 16iA via une première gorge latérale annulaire 56 du tiroir 35 et celle de la gorge 16iC avec la gorge 16iD par une deuxième gorge latérale annulaire 58 du tiroir.

On a donc en marche avant ou en marche arrière deux gorges internes reliés à la haute pression et deux gorges internes reliés à la basse pression. a) En marche avant

En référence à la figure 2, en marche avant, la haute pression arrive par le conduit d’alimentation L qui arrive dans la gorge 2D reliée à la gorge interne 16iD par le conduit 66. Par le tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iD est en relation fluidique avec la gorge interne 16iC. Ces deux gorges sont donc à la haute pression. Elles correspondent à l’alimentation de deux sous-moteurs.

Le conduit de refoulement R est reliée à la gorge 2B qui est reliée à la gorge 16iB par le conduit 63. Par le tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iB est en relation fluidique avec la gorge interne 16iA. Ces deux gorges sont à la basse pression et correspondent au refoulement de deux sous-moteurs actifs.

Le moteur formé par la machine fonctionne donc en pleine cylindrée avec les deux sous-moteurs alimentés chacun en haute pression et refoulant à basse pression. b) En marche arrière

En référence à la figure 3, en marche arrière, la haute pression arrive par le conduit d’alimentation R qui arrive dans la gorge 2B reliée à la gorge interne 16iB par le conduit 63. Par le tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iB est en relation fluidique avec la gorge interne 16iA : ces deux gorges sont donc à la haute pression.

Le conduit de refoulement L est relié à la gorge 2D qui est reliée à la gorge 16iD par un conduit 66. Par le tiroir 35, la gorge interne 16iD est en relation fluidique avec la gorge interne 16iC : ces deux gorges sont à la basse pression et correspondent au refoulement d’un sous-moteur.

Là aussi, le moteur fonctionne donc en pleine cylindrée avec les deux sous- moteurs alimentés chacun en haute pression et refoulant à basse pression.

3. En petite cylindrée

Lorsqu’une pression est appliquée par le conduit de pilotage P dans la chambre 21 , le tiroir de sélection de cylindrée 35 est pressé pour aller à l’encontre de l’effort exercé par le ressort 30. Il vient alors se mettre dans une configuration de petite cylindrée, vers la gauche, où un sous-moteur est désactivé, comme illustré aux figures 4 et 5. La position du tiroir 35 isole donc chacune des gorges internes 16iB et 16iD des autres gorges. Les gorges internes 16iA et 16iC sont mises en communication entre elles. a) En marche avant

En marche avant, en référence à la figure 4, le fluide sous pression arrive par le conduit L qui correspond à l’alimentation. La haute pression s’établit alors dans la gorge 2D et aussi dans la gorge interne 16iD par la communication fluidique réalisée par le conduit 66. Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est disposé dans cette configuration de manière à isoler la gorge interne 16iD des autres gorges internes. La haute pression s’établit aussi dans le conduit 22 par la gorge 2D et comme décrit précédemment elle s’établit aussi dans le conduit 27 mettant ainsi la chambre 28 sous haute pression de manière à placer le tiroir de changement de sens 26 dans la configuration de la fig. 4, à gauche. Ce tiroir dans cette configuration ne permet pas de relation fluidique de la haute pression du conduit 22 vers une autre enceinte (notamment pas de relation fluidique avec le conduit 23). Il n’y a donc qu’une enceinte soumise à une haute pression. Celle-ci correspond à l’alimentation d’un seul sous-moteur.

Le refoulement qui se fait par le conduit R est à la basse pression. La gorge 2B est donc à la basse pression et la gorge interne 16iB aussi de par l’existence du conduit 63. Compte-tenu de la configuration du tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iB semble isolée des autres enceintes. Néanmoins par la gorge 2B, le conduit 24 est lui aussi en lien avec la basse pression et compte tenu de la position du tiroir de changement de sens 26, les conduits 24 et 25 sont en relation par la gorge 54. Le conduit 25 est quant à lui en relation avec le conduit 64 qui permet de mettre à la basse pression la gorge interne 16iA. Or celle-ci est mise en relation avec la gorge interne 16iC par la position du tiroir de sélection de cylindrée 35.

En résumé, dans la configuration de la figure 4, l’enceinte reliée à la gorge 2D est à la haute pression et toutes les autres enceintes reliées aux gorges 2B, 2A et 2C sont à la basse pression. Un des sous-moteurs est en dérivation ou by-passé : il n’est pas mis en pression. Son admission et son refoulement sont à la basse pression. b) En marche arrière

En marche arrière, en référence à la figure 5, le fluide sous pression arrive par le conduit R qui correspond à l’alimentation. La haute pression s’établit alors dans la gorge 2B. Elle s’établit aussi dans la gorge interne 16iB par la communication fluidique réalisée par le conduit 63. Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est disposé dans cette configuration de manière à isoler la gorge interne 16iB des autres. La haute pression s’établit aussi dans le conduit 24 par la gorge 2B. Comme décrit précédemment, cette haute pression s’établit aussi dans le conduit 29 du tiroir 26, mettant ainsi la chambre gauche 31 sous haute pression de manière à placer ce tiroir à droite, dans la configuration de la figure 5 au plus près du bouchon 46. Ce tiroir dans cette configuration ne permet pas de relation fluidique de la haute pression du conduit 24 vers une autre enceinte (notamment pas de relation avec le conduit 25). A nouveau, il n’y a donc qu’une enceinte soumise à une haute pression. Celle-ci correspond à l’alimentation d’un seul sous-moteur.

Le refoulement qui se fait par le conduit L est à la basse pression. La gorge 2D est donc à la basse pression et la gorge interne 16iD aussi de par l’existence du conduit 66. Compte-tenu de la configuration du tiroir 35, la gorge interne 16iD semble isolée des autres enceintes. Néanmoins, par la gorge 2D, le conduit 22 est lui aussi en lien avec la basse pression et compte tenu de la position du tiroir de changement de sens 26, les conduits 22 et 23 sont en relation par la gorge 50. Le conduit 23 est quant à lui en relation avec le conduit 65 qui permet de mettre à la basse pression la gorge interne 16iC. Or cette dernière est mise en relation avec la gorge interne 16iA par la position du tiroir de sélection de cylindrée 35.

En résumé, dans la configuration de la figure 5, l’enceinte reliée à la gorge 2B est à la haute pression et toutes les autres enceintes reliées aux gorges 2D, 2C et 2A sont à la basse pression. Là aussi, un des sous-moteurs est en dérivation ou by- passé : il n’est pas mis en pression. Son admission et son refoulement sont à la basse pression.

Le sous-moteur qui est parfois désactivé correspond aux enceintes reliées aux gorges 2A et 2C. Le sous-moteur qui n’est jamais désactivé correspond aux enceintes reliées aux gorges 2B et 2D.

Lorsqu’un moteur est by-passé, les pistons 14 qui lui sont associés continuent de suivre le profil de la came 4 (sauf dans le cas où les pistons sont rétractés par des ressorts de roue-libre ou free-wheeling). Cela continue de générer une recirculation de fluide dans le sous-moteur by-passé. Cette recirculation se fait dans notre cas par le biais du tiroir de sélection de cylindrée 35 entre les enceintes des gorges 2A et 2C.

Dans la machine de ce mode de réalisation, on observe qu’un chemin de fluide depuis une entrée de la machine jusqu’au tiroir de changement de cylindrée 35 est plus court qu'un chemin de fluide depuis l’entrée jusqu’au tiroir de changement de sens 26. Dans cet exemple, cela est obtenu par le fait que le tiroir de sélection de cylindrée 35 s’étend dans le distributeur en étant coaxial à l’axe de rotation tandis que le tiroir de changement de sens 26 se trouve dans une paroi du couvercle de distribution et hors du tiroir de sélection de cylindrée 35.

Mais cette disposition peut aussi être obtenue, en considérant que les gorges 2A, 2B, 2C et 2D du couvercle et les gorges du distributeur 16eA, 16eB, 16eC et 16eD formant un volume présentant un barycentre, par le fait que le tiroir de sélection de cylindrée 35 est positionné de manière à être plus proche de ce barycentre que le tiroir de changement de sens 26. En référence aux modes de réalisation décrits aux figures 1 à 5 et 11 , le barycentre est confondu avec l’axe 10. II. Deuxième mode de réalisation

Nous allons maintenant décrire un deuxième mode de réalisation en référence aux figures 7 à 12. Certaines caractéristiques communes au premier mode ne seront pas à nouveau présentées.

La principale différence entre cette machine 200 et celle du premier mode est que cette fois le tiroir de changement de sens 26 et son logement 39 s’étendent dans une paroi du distributeur 16. Cela apparait sur les figures 7 et 11 , cette dernière représentant le distributeur seul. Cependant, comme dans le premier mode, ce logement et le tiroir 26 sont intégralement hors du tiroir de sélection de cylindrée 35 et à distance de celui-ci.

La structure de la machine est dans l’ensemble la même, ainsi que son fonctionnement, la configuration de certains conduits étant modifiée pour tenir compte de la position du tiroir 26 dans le distributeur 16.

Ce mode de réalisation permet notamment un gain de place dans le couvercle.

La figure 7 correspond à la marche avant pour ce moteur. Cela signifie que le conduit L correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression, qui est communiquée à la gorge 2D. La gorge 2D étant de révolution, la haute pression s’établit aussi dans le conduit 222 qui communique avec celle-ci. Quelle que soit la position initiale du tiroir de changement de sens 26, le fluide sous pression arrive dans la chambre 28 grâce au tronçon d’extrémité du tiroir 26 qui présente en regard de ce conduit 222 un diamètre réduit par rapport au tronçon adjacent. Le fluide exerce une poussée axiale sur ce tronçon et place ce tiroir dans la configuration de la figure 7, à gauche, au plus près du bloc-cylindres, qui est aussi la position que prend le tiroir dans la configuration de marche avant de la figure 9.

La figure 8 correspond à la marche arrière pour ce moteur. Cela signifie que le conduit R correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression communiquée à la gorge 2B. Celle-ci étant de révolution, la haute pression s’établit aussi dans le conduit 224 qui communique avec la gorge 2B. Là encore quelle que soit la position initiale du tiroir de changement de sens 26, le fluide sous pression arrive dans la chambre 37 via le conduit 225 en regard du tronçon d’extrémité axiale gauche du tiroir 26 qui présente un diamètre réduit par rapport au tronçon adjacent. Le fluide exerce une poussée axiale sur ce tronçon et place ce tiroir dans la configuration de la figure 8, qui est aussi la configuration de la figure 10, à droite donc.

En référence à la figure 7, il est bon de noter que :

- la gorge 2A est en permanence en communication (par le conduit 64) avec la gorge intérieure 16iA,

- la gorge 2B est en permanence en communication (par le conduit 63) avec la gorge 16iB,

- la gorge 2C est en permanence en communication avec la gorge 16iC (par le conduit 65) et

- la gorge 2D est en permanence en communication (par le conduit 66) avec la gorge 16iD.

Ces conduits internes sont représentés dans le plan de coupe mais peuvent être dans des plans respectifs différents.

Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est piloté par le conduit hydraulique de pilotage P. Par défaut, ce tiroir est dans la configuration des figures 7 et 8 où aucune pression n’est exercée par le conduit de pilotage P dans la chambre 21 . Le ressort 30 exerçant un effort de rappel sur le tiroir 35, celui-ci est alors plaqué en direction du conduit de pilotage. Cette configuration permet la mise en connexion de la gorge 16iB avec la gorge 16iA et aussi la mise en connexion de la gorge 16iC avec la gorge 16iD. On a donc en marche avant ou en marche arrière deux gorges internes reliés à la haute pression et deux gorges internes reliées à la basse pression.

4. En grande cylindrée a) En marche avant

En référence à la figure 7, en marche avant, la haute pression arrive par le conduit d’alimentation L dans la gorge 2D reliée à la gorge interne 16iD par le conduit 66. Par la gorge 58 du tiroir 35, la gorge interne 16iD est en relation fluidique avec la gorge interne 16iC. Elles sont donc à la haute pression et correspondent à l’alimentation des deux sous-moteurs. Le conduit de refoulement R est relié à la gorge 2B qui est reliée avec la gorge 16iB par le conduit 63. Par la gorge 56 du tiroir de sélection de cylindrée, la gorge interne 16iB est en relation fluidique avec la gorge interne 16iA : ces deux gorges sont à la basse pression et correspondent au refoulement des deux sous-moteurs.

Le moteur fonctionne donc en pleine cylindrée avec les deux sous-moteurs alimentés chacun en haute pression et refoulant à basse pression. b) En marche arrière

En référence à la figure 8, en marche arrière, la haute pression arrive par le conduit d’alimentation R dans la gorge 2B reliée à la gorge interne 16iB par le conduit 63. Par la gorge 56, la gorge interne 16iB est en relation fluidique avec la gorge interne 16iA : ces deux gorges sont donc à la haute pression.

Le conduit de refoulement L est relié à la gorge 2D qui est reliée avec la gorge 16iD par le conduit 66. Par la gorge 58, la gorge interne 16iD est en relation fluidique avec la gorge interne 16iC : ces deux gorges sont à la basse pression et correspondent au refoulement des deux sous moteurs.

Là aussi, le moteur fonctionne donc en pleine cylindrée avec les deux sous- moteurs alimentés chacun en haute pression et refoulant à basse pression.

5. En petit cylindrée

En petite cylindrée, lorsqu’une pression est appliquée par le conduit de pilotage P dans la chambre 21 , le tiroir de sélection de cylindrée 35 est sollicité à l’encontre de l’effort exercé par le ressort 30. Il vient alors se mettre à gauche dans une configuration de petite cylindrée où un sous-moteur est désactivé, comme sur les figures 9 et 10. Il est déplacé en direction du bloc-cylindres et comprime le ressort. La position de ce tiroir 35 isole donc la gorge interne 16iB des autres gorges et isole aussi la gorge interne 16iD des autres gorges tandis que les gorges internes 16iA et 16iC sont mises en communication entre elles. a) En marche avant

La figure 9 correspond à la marche avant. Cela signifie que le conduit L correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression qui est communiquée à la gorge 2D. La haute pression s’établit aussi dans les conduits 222 et 223 qui communiquent avec la gorge 2D. Et quelle que soit la position initiale du tiroir de changement de sens 26, le fluide sous pression arrive dans la chambre droite 28 par le conduit 222 de diamètre réduit grâce au tronçon d’extrémité 31 de diamètre réduit du tiroir. Le fluide exerce une poussée axiale sur ce tronçon 31 et place le tiroir 26 dans la configuration de la figure 9, à gauche. Ce tiroir ne permet pas alors de relation fluidique de la haute pression du conduit 222 (ou 223) vers une autre enceinte.

La haute pression dans la gorge 2D s’établit aussi dans la gorge interne 16iD par la communication fluidique réalisée par le conduit 66. Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est disposé dans cette configuration de manière à isoler la gorge interne 16iD des autres gorges internes. Une seule enceinte associée aux gorges, à savoir l’enceinte de la gorge 2D, est donc soumise à une haute pression. Cela correspond à l’alimentation d’un seul sous moteur.

Le refoulement par le conduit R est à la basse pression. La gorge 2B est donc à la basse pression et la gorge interne 16iB aussi de par l’existence du conduit 63 (voir figure 7). Compte-tenu de la configuration du tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iB semble isolée des autres enceintes. Néanmoins, par la gorge 2B, le conduit 224 est à la basse pression. Compte tenu de la position du tiroir de changement de sens 26 et de sa gorge 54, les conduits 224 et 27 sont mis en relation. Comme le conduit 27 est en relation la gorge interne 16iA, celle-ci se met elle aussi à la basse pression. Or la gorge interne 16iA est mise en relation avec la gorge interne 16iC par la position du tiroir de sélection de cylindrée 35.

En résumé, dans la configuration de la figure 9, l’enceinte reliée à la gorge D est à la haute pression et toutes les autres enceintes B, A et C sont à la basse pression. Un sous-moteur est by-passé et n’est pas mis en pression : son admission et son refoulement sont à la basse pression. b) En marche arrière

La figure 10 correspond à la marche arrière pour la petite cylindrée. Cela signifie que le conduit R correspond à l’alimentation et reçoit une haute pression communiquée à la gorge 2B. La haute pression s’établit aussi dans le conduit 225 qui communique avec la gorge B. Là encore, quelle que soit la position initiale du tiroir 26, le fluide sous pression arrive dans la chambre gauche 37 grâce au tronçon d’extrémité 32 de diamètre réduit du tiroir, par le conduit 224 de diamètre réduit. Le fluide exerce une poussée axiale sur ce tronçon et place ce tiroir 26 dans la configuration de la figure 10, en butée de fin de course en direction de l’arrière, à droite.

La haute pression dans la gorge 2B s’établit aussi dans la gorge interne 16iB par la communication fluidique réalisée par le conduit 63. Le tiroir de sélection de cylindrée 35 est disposé dans cette configuration de manière à isoler la gorge interne 16iB des autres gorges internes. La haute pression s’établit aussi dans le conduit 224 par la gorge B et, comme décrit précédemment, cette haute pression s’établit aussi via la réduction de diamètre 32 dans la chambre 37 de manière à placer le tiroir de changement de sens 26 dans la configuration de la fig. 10. Ce tiroir dans cette configuration ne permet pas de relation fluidique de la haute pression du conduit 224 ou 225 vers un autre.

Une seule enceinte est donc soumise à une haute pression. Celle-ci correspond à l’alimentation d’un seul sous-moteur.

Le refoulement qui se fait par le conduit L est à la basse pression. La gorge 2D est donc à la basse pression et la gorge interne 16iD aussi de par l’existence du conduit 66 (voir figure 7). Compte-tenu de la configuration du tiroir de sélection de cylindrée 35, la gorge interne 16iD semble isolée des autres enceintes. Néanmoins, par la gorge 2D, le conduit 222 est lui aussi en lien avec la basse pression. Compte tenu de la position du tiroir de changement de sens 26, les conduits 223 et 36 sont en relation par le tronçon de diamètre réduit 55 du tiroir 26. Le conduit 36 permet de mettre à la basse pression la gorge interne 16iC. Or celle-ci est mise en relation avec la gorge interne 16iA par la position du tiroir de sélection de cylindrée 35.

En résumé, dans la configuration de la figure 10, l’enceinte reliée à la gorge 2B est à la haute pression et toutes les autres enceintes associées respectivement aux gorges 2D, 2C et 2 A sont à la basse pression. Là aussi, un sous-moteur est by- passé: son admission et son refoulement sont à la basse pression. Dans ce mode de réalisation, on identifie donc un sous-ensemble pour machine hydraulique qui comprend le distributeur 16, le tiroir de sélection de cylindrée 35 et le tiroir de changement de sens 26.

Le diamètre réduit des conduits 222, 225 sert à amortir le mouvement du tiroir de changement de sens 26 ou clapet navette. En effet, ils forment des gicleurs, ou restrictions, qui ont pour effet de limiter le débit et empêchent un basculement trop rapide du tiroir d’une position à une autre. Dans les figures, on voit que les gicleurs sont réalisés par une réduction du diamètre du perçage 222, 224. Alternativement, on pourrait imaginer que ce soit réalisé par exemple par un bouchon percé qu’on viendrait introduire en force dans le conduit de section constante.

On pourra apporter à l’invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.

Dans le deuxième mode de réalisation, les tronçons à diamètre réduit du tiroir de changement de sens 26 sont réalisés par des gorges annulaires. Dans la variante de la figure 13, on peut prévoir de réaliser la même fonction avec une rainure 60. Dans la variante de la figure 14, cette fonction est assurée par un méplat 62. Dans le premier mode de réalisation, cette fonction est réalisée par des conduits interne au tiroir de changement de sens 26.

Comme cela est illustré à la figure 12, le tiroir de changement de sens est symétrique. Cela facilite l’industrialisation et évite des problème au montage (assemblage) de la machine hydraulique.