FR2766881A1 - VACUUM PUMP HAVING PALLETS - Google Patents
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Abstract
Une pompe à vide rotative (1), avec des palettes, dans laquelle une chambre (30) formée à l'intérieur d'un corps creux (la) de la pompe à vide (1) est entourée par une surface latérale (16) coaxiale par rapport à un premier axe (9) et par une première surface de base (26a) à angle droit par rapport à ce premier axe (9) et loge un rotor (31) tournant autour d'un deuxième axe (6) parallèle au premier axe (9) et comprenant au moins un couple de palettes radiales mobiles (36), coopérant de manière à glisser avec les surfaces latérale (16) et de base (26a), un premier organe formant disque mobile (18) étant relié à cette surface latérale (16) de manière à glisser axialement et étanche aux fuites, définissant une deuxième surface de base (21) de la chambre (30), et étant poussé axialement en direction de la première surface de base (26a) par des moyens élastiques (41) destinés à pousser les palettes (36) entre ces surfaces de base (21, 26a).A rotary vacuum pump (1), with vanes, in which a chamber (30) formed inside a hollow body (la) of the vacuum pump (1) is surrounded by a side surface (16) coaxial with respect to a first axis (9) and by a first base surface (26a) at right angles to this first axis (9) and houses a rotor (31) rotating around a second parallel axis (6) to the first axis (9) and comprising at least a pair of movable radial vanes (36), cooperating so as to slide with the lateral (16) and base (26a) surfaces, a first movable disc member (18) being connected to this lateral surface (16) so as to slide axially and leaktight, defining a second base surface (21) of the chamber (30), and being pushed axially towards the first base surface (26a) by elastic means (41) intended to push the pallets (36) between these base surfaces (21, 26a).
Description
POMPE A VIDE POSSEDANT DES PALETTESVACUUM PUMP HAVING PALLETS
La présente invention concerne une pompe à vide rotative avec des palettes, destinée à être utilisée dans The present invention relates to a rotary vacuum pump with vanes, for use in
des unités de servofrein de véhicules, auxquels la description qui suit va explicitement se référer sans en5 fournir une description détaillée. vehicle booster units, to which the following description will explicitly refer without providing a detailed description.
Pour dépressuriser les chambres d'unités de servofrein, il est connu d'utiliser des pompes à vide rotatives avec des palettes comprenant un corps creux entourant une assise intérieure, possédant son propre axe et un rotor avec des palettes logées à l'intérieur de cette assise et tournant autour d'un axe excentrique par rapport à l'axe de l'assise. L'assise est notamment entourée par une surface latérale coaxiale par rapport à son axe, les surfaces latérales des palettes du rotor glissant en contact avec elle, et par deux surfaces bloquées de base ou axiale à angle droit par rapport à l'axe de cette assise et coopérant chacune de manière à glisser avec des surfaces respectives frontale ou axiale des palettes. Les palettes divisent l'assise en deux chambres ou plus, de volume variable, chacune adaptée pour communiquer avec un conduit d'aspiration via un orifice d'aspiration et avec un conduit To depressurize the chambers of brake booster units, it is known to use rotary vacuum pumps with vanes comprising a hollow body surrounding an inner seat, having its own axis and a rotor with vanes housed inside this seat and rotating about an eccentric axis with respect to the axis of the seat. The seat is in particular surrounded by a lateral surface coaxial with respect to its axis, the lateral surfaces of the rotor vanes sliding in contact with it, and by two blocked surfaces of base or axial at right angles to the axis of this seat and cooperating each so as to slide with respective front or axial surfaces of the pallets. The pallets divide the seat into two or more chambers, of variable volume, each suitable for communicating with a suction duct via a suction port and with a duct
d'évacuation via un orifice d'évacuation. outlet through an outlet.
Comme on le sait, la performance des pompes à vide rotatives connues est étroitement liée à la précision des contacts par glissement entre les surfaces entourant les palettes et les surfaces entourant l'assise. Ceci signifie évidemment que les dimensions et les formes, à la fois du rotor et de l'assise doivent être fabriqués avec un degré élevé de précision. Entre autre chose, pour maintenir l'efficacité initiale et la fiabilité de la pompe à vide sensiblement inchangées au cours du temps, à la fois le rotor et le corps de maintien entourant l'assise doivent posséder une stabilité de forme optimale, notamment dans -2 - des conditions de température de fonctionnement variables, et une résistance à l'usure élevée. Pour ces raisons, les différents composants formant des pompes à vide connues sont normalement réalisés à partir de matériaux métalliques traités et usinés avec précision. Il en résulte que ces pompes à vide connues sont As is known, the performance of known rotary vacuum pumps is closely linked to the precision of the sliding contacts between the surfaces surrounding the pallets and the surfaces surrounding the seat. This obviously means that the dimensions and shapes, both of the rotor and of the seat must be manufactured with a high degree of precision. Among other things, to keep the initial efficiency and reliability of the vacuum pump substantially unchanged over time, both the rotor and the retaining body surrounding the seat must have optimal shape stability, especially in - 2 - variable operating temperature conditions, and high wear resistance. For these reasons, the various components forming known vacuum pumps are normally produced from metallic materials treated and machined with precision. As a result, these known vacuum pumps are
inévitablement très lourdes et présentent des coûts élevés de production et une efficacité de fonctionnement qui est sensiblement affecté par les conditions de fonctionnement10 et l'usure des éléments relativement mobiles. inevitably very heavy and have high production costs and an operating efficiency which is appreciably affected by the operating conditions and the wear of the relatively mobile elements.
L'objet de la présente invention est de proposer une pompe à vide rotative avec laquelle il est possible de The object of the present invention is to provide a rotary vacuum pump with which it is possible to
remédier aux inconvénients décrits ci-dessus, et qui est notamment simple et économique à fabriquer et extrêmement15 fiable et efficace en fonctionnement. remedy the drawbacks described above, and which is in particular simple and economical to manufacture and extremely reliable and efficient in operation.
La présente invention concerne ainsi une pompe à vide rotative, avec des palettes, comprenant un corps creux, une chambre formée à l'intérieur du corps creux et possédant un premier axe, cette chambre étant entourée par une surface latérale, coaxiale par rapport à ce premier axe et par une première surface de base, à angle droit par rapport à ce premier axe, un rotor logé à l'intérieur de cette chambre, de façon à tourner autour d'un deuxième axe, parallèle au premier axe, et comprenant au moins un couple de palettes radiales mobiles, coopérant de manière à glisser avec les surfaces latérale et de base, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un premier organe formant disque, disposé sur un côté axial opposé des palettes par rapport à la surface de base, et relié à cette surface latérale, de manière à glisser axialement et étanche aux fuites, pour définir une deuxième surface de base de la chambre, des moyens élastique de poussée étant constitués pour pousser axialement le premier organe formant disque en direction de la première surface de base et pour pousser The present invention thus relates to a rotary vacuum pump, with vanes, comprising a hollow body, a chamber formed inside the hollow body and having a first axis, this chamber being surrounded by a lateral surface, coaxial with respect to this first axis and by a first base surface, at right angles to this first axis, a rotor housed inside this chamber, so as to rotate around a second axis, parallel to the first axis, and comprising at at least one pair of movable radial vanes, cooperating so as to slide with the lateral and base surfaces, characterized in that it also comprises at least one first disc member, disposed on an axial side opposite the vanes relative to the base surface, and connected to this lateral surface, so as to slide axially and leaktight, to define a second base surface of the chamber, elastic means of thrust as formed to axially urge the first member disc assembly towards the first base surface and to push
les palettes entre les deux surfaces de base. the pallets between the two base surfaces.
-3 - L'invention va être décrite ci-après en se référant aux dessins annexés, qui montrent un mode de réalisation préféré de celle-ci, dans lesquels: - la Figure 1 est une coupe transversale d'un mode de réalisation préféré de la pompe à vide rotative selon la présente invention; - la Figure 2 est coupe transversale selon la ligne The invention will be described below with reference to the accompanying drawings, which show a preferred embodiment thereof, in which: - Figure 1 is a cross section of a preferred embodiment of the rotary vacuum pump according to the present invention; - Figure 2 is cross section along the line
Il - II de la Figure 1.Il - II of Figure 1.
Dans les dessins annexés, on désigne en 1 une pompe à vide rotative avec des palettes, notamment pour une unité de servofrein (non représentée) d'un véhicule. La pompe à vide 1 comprend un corps la, que l'on réalise en matériau plastique, de préférence un polymère technique thermoplastique, qui comprend, à son tour, deux organes emboutis montrés en 2 et 3, parmi lesquels l'organe 2 possède une partie périphérique en plaque 2a adaptée pour être rigidement reliée à un corps de maintien bloqué (non montré) et une partie tubulaire intérieure 4 entourant une In the accompanying drawings, 1 designates a rotary vacuum pump with vanes, in particular for a brake booster unit (not shown) of a vehicle. The vacuum pump 1 comprises a body 1a, which is made of plastic material, preferably a thermoplastic technical polymer, which comprises, in turn, two stamped members shown in 2 and 3, among which the member 2 has a peripheral part in plate 2a adapted to be rigidly connected to a blocked holding body (not shown) and an inner tubular part 4 surrounding a
assise cylindrique possédant un axe 6. cylindrical seat with an axis 6.
L'organe 3 comprend une partie formant coupelle 8, se déployant coaxialement par rapport à un axe 9 parallèle et excentrique par rapport à l'axe 6 (Figure 2), et un ensemble de saillies périphériques 10 reliée rigidement à The member 3 comprises a cup-forming part 8, deploying coaxially with respect to an axis 9 parallel and eccentric with respect to the axis 6 (Figure 2), and a set of peripheral projections 10 rigidly connected to
la partie 2a par des vis respectives 11. part 2a by respective screws 11.
La partie formant coupelle 8 possède une concavité tournée en direction de la partie 4 de l'organe 2 et comprend une paroi latérale cylindrique 12 coaxiale par rapport à l'axe 9 et une paroi de base 13 comprenant une saillie intérieure centrale 14 se déployant en direction de The cup-forming part 8 has a concavity turned in the direction of part 4 of the member 2 and comprises a cylindrical side wall 12 coaxial with the axis 9 and a base wall 13 comprising a central internal projection 14 deploying in direction of
la partie 4 le long de l'axe 9.part 4 along axis 9.
On garni intérieurement la paroi latérale 12 par une chemise métallique 15 entourée intérieurement par une surface cylindrique 16 coaxiale par rapport à l'axe 9. On loge un disque métallique 18 réalisé à partir d'une feuille métallique emboutie, qui se déploie coaxialement par rapport à l'axe 9 et défini, ensemble avec la paroi de base -4- 13 et une section d'extrémité de la chemise 15, une chambre 19 (Figure 1), à l'intérieur de la chemise 15 dans une position adjacente à la paroi de base 13 et isolée à partir de cette paroi de base 13. Le disque 18 comprend notamment une paroi plane 20 à angle droit par rapport à l'axe 9 et entourée par une surface intérieure 21 et un collier de guidage 22 solidaire de la paroi 20 et on le relie à la chemise 15 de manière à glisser axialement et étanche aux fluides. De nouveau en se référant à la Figure 1, on serre, entre les organes 2 et 3, un autre corps formant disque métallique 23, que l'on réalise à partir d'une feuille métallique emboutie, qui comprend une partie tubulaire 24 coaxiale par rapport à l'axe 6 se déployant dans un creux cylindrique 25 de l'assise 5 et une paroi annulaire 26 enfermant la partie tubulaire 24 et entourée intérieurement par une surface 26a. On loge la paroi 26 à l'intérieur d'une assise correspondante 27 agencée dans l'organe 2a, on la fait tenir dans cette assise 27 par une partie d'extrémité de l'organe 3 et elle comprend une partie annulaire intermédiaire 28 reliée à une section d'extrémité The side wall 12 is lined internally by a metal jacket 15 internally surrounded by a cylindrical surface 16 coaxial with respect to the axis 9. A metal disc 18 made from a stamped metal sheet is housed, which deploys coaxially with respect to to axis 9 and defined, together with the base wall -4- 13 and an end section of the jacket 15, a chamber 19 (Figure 1), inside the jacket 15 in a position adjacent to the base wall 13 and insulated from this base wall 13. The disc 18 comprises in particular a flat wall 20 at right angles to the axis 9 and surrounded by an interior surface 21 and a guide collar 22 integral with the wall 20 and it is connected to the jacket 15 so as to slide axially and fluid-tight. Again with reference to FIG. 1, another body forming a metallic disc 23 is clamped between the members 2 and 3, which is produced from a stamped metal sheet, which comprises a tubular part 24 coaxial with relative to the axis 6 deploying in a cylindrical hollow 25 of the seat 5 and an annular wall 26 enclosing the tubular part 24 and surrounded internally by a surface 26a. The wall 26 is housed inside a corresponding seat 27 arranged in the member 2a, it is made to hold in this seat 27 by an end part of the member 3 and it comprises an intermediate annular part 28 connected to an end section
de la chemise 15 d'une manière étanche aux fluides. of the jacket 15 in a fluid tight manner.
La chemise 15, le disque 18 et le corps 13 entourent les uns par rapport aux autres une chambre 30 pour un fluide logeant un rotor connu 31 avec des palettes. On réalise le rotor 31 à partir de matériau plastique et avantageusement à partir du même matériau que les organes 2 et 3, on le dispose coaxialement par rapport à l'axe 6 et il peut tourner autour de cet axe 6 sous la poussée de son arbre d'actionnement 32. L'arbre 32 vient en prise avec le corps tubulaire 24 et l'assise 5 de manière à tourner autour de l'axe 6, et possède une partie de liaison connue 33 faisant saillie extérieurement à partir de l'organe et adaptée pour être reliée à un arbre d'entraînement (non The jacket 15, the disc 18 and the body 13 surround with respect to each other a chamber 30 for a fluid housing a known rotor 31 with paddles. The rotor 31 is produced from plastic material and advantageously from the same material as the members 2 and 3, it is arranged coaxially with respect to the axis 6 and it can rotate around this axis 6 under the thrust of its shaft. actuation 32. The shaft 32 engages the tubular body 24 and the seat 5 so as to rotate about the axis 6, and has a known connecting portion 33 projecting outwardly from the member and adapted to be connected to a drive shaft (not
montré).shown).
De nouveau, en se référant à la Figure 2, le rotor 31 comprend un corps cylindrique 34 tangentiel à la surface 16 -5 ' Again, referring to Figure 2, the rotor 31 includes a cylindrical body 34 tangential to the surface 16 -5 '
de la chemise 15 et formé avec une rainure diamétrale 35. of the jacket 15 and formed with a diametrical groove 35.
On met en prise la rainure 35 de manière à glisser avec les sections d'extrémité de deux palettes opposées connues 36, que l'on réalise également à partir de matériau plastique,5 font radialement saillie à partir du corps 34 et possèdent des surfaces latérales convexes respectives 37. Les surfaces 37 coopèrent de manière à glisser avec la surface 16 de la chemise 15 et on les maintient en contact avec cette surface 16 par un dispositif de poussée 38 que l'on The groove 35 is engaged so as to slide with the end sections of two known opposite pallets 36, which are also produced from plastic material, 5 radially protrude from the body 34 and have lateral surfaces respective convex 37. The surfaces 37 cooperate so as to slide with the surface 16 of the jacket 15 and are kept in contact with this surface 16 by a pushing device 38 which is
connaît et que l'on ne décrit ainsi pas en détail. knows and that is not described in detail.
On lie axialement les palettes 36 par des surfaces frontales opposées respectives 39, qui se déploient à angle droit par rapport à l'axe 6 et que l'on relie de manière à glisser à la surface 21 du disque 18 et à la surface intérieure 26a du corps 23. On assure la stabilité de la liaison des surfaces 39 aux surfaces 21 et 26a par un dispositif élastique de poussée axiale 40 qui comprend, dans le mode de réalisation particulier illustré, un unique ressort de compression 41 interposé entre la paroi 13 et le The pallets 36 are connected axially by respective opposite front surfaces 39, which deploy at right angles to the axis 6 and which are connected so as to slide on the surface 21 of the disc 18 and on the internal surface 26a of the body 23. The stability of the connection of the surfaces 39 to the surfaces 21 and 26a is ensured by an elastic axial thrust device 40 which comprises, in the particular embodiment illustrated, a single compression spring 41 interposed between the wall 13 and the
disque 18 et claveté sur la saillie 14. disc 18 and keyed onto the projection 14.
La chambre 30 communique avec un conduit d'aspiration 42 et un conduit d'évacuation 43, via un orifice d'aspiration 44 et un orifice d'évacuation 45, tous deux définis par des ouvertures respectives ménagées dans le The chamber 30 communicates with a suction duct 42 and an exhaust duct 43, via a suction opening 44 and a drainage opening 45, both defined by respective openings formed in the
corps métallique 23.metal body 23.
Comme le montre la Figure 1, le conduit d'aspiration 42 comprend notamment une première section d'entrée 42a obtenue à l'intérieur d'une douille de liaison 46 solidaire du corps 8 et réalisée à partir du même matériau que le corps 8, et une deuxième section 42b communiquant, d'une part, avec l'orifice d'aspiration 44 et, d'autre part, avec la section 42a via une valve d'aspiration connue 47 logée As shown in FIG. 1, the suction duct 42 comprises in particular a first inlet section 42a obtained inside a connecting sleeve 46 secured to the body 8 and produced from the same material as the body 8, and a second section 42b communicating, on the one hand, with the suction orifice 44 and, on the other hand, with the section 42a via a known suction valve 47 housed
dans une assise 47a agencée dans la saillie 46. in a seat 47a arranged in the projection 46.
On entoure la deuxième section 42b, d'une part, par une partie rainurée 48 du corps métallique 23 logée dans une assise agencée sensiblement dans la partie 2a et, d'autre part, par la saillie 46 qui se déploie pour fermer la -6- partie rainurée 48 et communique avec la chambre 19 via un passage 48a. On obtient le conduit d'évacuation 43 à travers la partie intérieure 4 de l'organe 2 et il communique, d'une part, avec l'atmosphère et, d'autre part, avec l'orifice d'évacuation 45, via une valve d'évacuation 49, que l'on connaît et ainsi que l'on ne décrit pas en détail, et que l'on dispose immédiatement en aval de cet orifice d'évacuation 45, dans la direction de mouvement vers The second section 42b is surrounded, on the one hand, by a grooved part 48 of the metal body 23 housed in a seat arranged substantially in the part 2a and, on the other hand, by the projection 46 which deploys to close the -6 - grooved part 48 and communicates with the chamber 19 via a passage 48a. Obtaining the evacuation conduit 43 through the inner part 4 of the member 2 and it communicates, on the one hand, with the atmosphere and, on the other hand, with the evacuation orifice 45, via a evacuation valve 49, which is known and thus not described in detail, and which is immediately available downstream of this evacuation orifice 45, in the direction of movement towards
l'avant du fluide.the front of the fluid.
On va apprécier, à partir de ce qui précède, que la pompe à vide 1 telle que décrite possède une efficacité et une fiabilité de fonctionnement qui restent inchangées même lorsqu'il existe des variations soit par l'usure des éléments relativement mobiles soit par des conditions de fonctionnement, notamment les conditions thermiques, dans It will be appreciated, from the above, that the vacuum pump 1 as described has an operating efficiency and reliability which remain unchanged even when there are variations either by the wear of the relatively mobile elements or by operating conditions, including thermal conditions, in
lesquelles fonctionne la pompe à vide 1. which the vacuum pump works 1.
Ceci est essentiellement dû à la présence du ressort 41 et du disque mobile 18 qui forment en pratique un dispositif destiné à rattraper à la fois le jeu résultant de l'usure des palettes 36, du corps 23 et du disque 18, et le jeu résultant des variations de dimension dues aux effets thermiques. Avec la communication de la chambre 19 avec le conduit d'aspiration 42 il est également possible d'améliorer l'étanchéité entre le disque 18 et la chemise 15. On va également apprécier à partir de ce qui précède, qu'avec les caractéristiques structurelles de la pompe à vide 1, telle que décrite, il est possible de constituer des pompes à vide compactes, dont le poids est bien inférieur à celui des pompes à vide connues. En comparaison avec les solutions connues, on réalise tous les éléments de la pompe à vide 1, mis à part la chemise 15, le disque 18 This is essentially due to the presence of the spring 41 and of the movable disc 18 which in practice form a device intended to take up both the play resulting from the wear of the paddles 36, the body 23 and the disc 18, and the resulting play dimension variations due to thermal effects. With the communication of the chamber 19 with the suction duct 42, it is also possible to improve the seal between the disc 18 and the jacket 15. It will also be appreciated from the above, that with the structural characteristics of the vacuum pump 1, as described, it is possible to form compact vacuum pumps, the weight of which is much lower than that of known vacuum pumps. In comparison with the known solutions, all the elements of the vacuum pump 1 are produced, apart from the jacket 15, the disc 18
et le corps 23, à partir de matériau plastique. and the body 23, from plastic material.
On va apprécier enfin à partir de ce qui précède, que l'on peut appliquer à la pompe à vide 1 telle que décrite, des modifications et des variantes qui ne sortent pas du 7 - We will finally appreciate from the above, that we can apply to the vacuum pump 1 as described, modifications and variants that do not come out of 7 -
champ de protection de la présente invention. protective field of the present invention.
Notamment, on peut supprimer le corps 23 et, dans ce cas, on pourrait directement relier les palettes 36 de manière à glisser à la partie de surface de l'organe 2 tournée vers la surface 21 du disque 18 et pousser encore contre cette partie de surface par l'action exercée par le ressort 41, qui pourrait continuer à procurer, ensemble avec le disque 18, une fonction de rattraper le jeu axial entre les éléments relativement mobiles. Dans ce cas, en outre, on doit réaliser l'organe 2 à partir d'un matériau possédant une résistance à l'usure élevée, qui rende possible, en même temps, d'offrir une liaison palette- stator avec un faible coefficient de friction. Cependant, on peut réaliser le corps 7 à partir de tous matériau15 plastique, puisque l'on résoudrait les problèmes liés à l'usure et au coefficient de friction avec les palettes 36 In particular, the body 23 can be omitted and, in this case, the pallets 36 could be directly connected so as to slide to the surface part of the member 2 facing towards the surface 21 of the disc 18 and still push against this part of surface by the action exerted by the spring 41, which could continue to provide, together with the disc 18, a function of making up for the axial play between the relatively mobile elements. In this case, in addition, the member 2 must be produced from a material having a high wear resistance, which makes it possible, at the same time, to offer a pallet-stator connection with a low coefficient of friction. However, the body 7 can be made from any plastic material, since the problems associated with wear and the coefficient of friction would be solved with the pallets 36
par la présence de la chemise 15.by the presence of the shirt 15.
En outre, on pourrait remplacer le ressort 41 par un dispositif élastique de poussée différent, et à la fois le disque 18 et le corps 23 pourraient présenter des formes et des géométries autres que celles décrites, par exemple de sorte que l'on pourrait les adapter à une géométrie In addition, the spring 41 could be replaced by a different elastic thrust device, and both the disc 18 and the body 23 could have shapes and geometries other than those described, for example so that we could adapt to geometry
différente des organes 2 et 3.different from organs 2 and 3.
Claims (15)
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