FR2964354A1 - Element de pompe a piston equipe d'une soupape - Google Patents

Abstract

Elément (10) d'une pompe à piston, notamment d'une installation de frein de véhicule comportant une soupape (16) dont le boîtier (26) loge de manière coulissante un corps de soupape (22). Le boîtier (26) est fabriqué par emboutissage profond.

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un élément de pompe à piston, notamment d'une installation de frein de véhicule comportant une soupape dont le corps de soupape est maintenu coulissant dans un boîtier de soupape. Etat de la technique Le document DE 199 28 913 Al décrit une pompe à pis-ton dont le boîtier comporte un unique élément de pompe ou une unité de pompe formé(e) par un piston de pompe logé coulissant dans un cy- lindre de pompe. Le piston aspire le liquide de frein dans le cylindre de pompe et le refoule à travers une soupape hors du cylindre de pompe. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un élément de pompe qui soit d'une fabrication et d'une installation particu- lièrement économiques. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un élément de pompe d'une pompe à piston, notamment d'une installation de frein de véhicule comportant une soupape avec un organe de soupape maintenu coulissant dans un boîtier de soupape, caractérisé en ce que le boîtier de soupape est fabriqué par emboutissage profond. L'emboutissage profond est en principe un procédé de fabrication très économique car par une seule opération d'emboutissage profond ou de presse, on réalise une pièce avec un degré de déformation élevé tout en garantissant une précision de mesure poussée. En même temps, l'emboutissage profond permet de travailler et de fabriquer des pièces ayant des parois très minces. De telles pièces ont de ce fait un encombrement très réduit ; elles sont légères et néanmoins elles sont d'une très grande précision.

L'invention repose sur la considération que ces propriétés du procédé d'emboutissage profond peuvent s'appliquer d'une manière particulièrement avantageuse à la fabrication d'un boîtier de soupape de sortie d'une pompe à piston. Le procédé de fabrication par emboutis-sage profond permet en outre de respecter d'une manière économique des caractéristiques géométriques très importantes de la pièce.

2 Dans un premier développement de l'élément de pompe selon l'invention, le boîtier de soupape a une forme de gobelet ayant une paroi annulaire et une surface de fond. La forme de gobelet convient tout particulièrement pour loger un corps de soupape et son élément de précontrainte élastique et pour tenir cet élément dans la position sou- haitée ou le guider. Selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe la surface du fond comporte une surface centrale bombée. La surface bombée rigidifie le boîtier de soupape et sa forme convexe est dirigée d'une manière particulièrement avantageuse vers l'organe d'obturation de façon à fonctionner comme guide de ressort et de moyen de centrage pour ressort hélicoïdal repoussant l'organe d'obturation contre le siège de soupape associé. Le boîtier de soupape a ainsi globalement une forme peu encombrante et il intègre néanmoins d'une ma- nière pratiquement neutre du point de vue du coût, le guidage de la coupelle de ressort. Suivant un autre développement avantageux de l'élément de pompe selon l'invention, le corps de soupape est guidé de manière coulissante axialement sur la paroi annulaire. Ce guidage améliore le comportement à l'ouverture et à la fermeture du corps de soupape sur le siège de soupape et réduit notamment les oscillations et les mouvements de choc du corps de soupape dans le boîtier de soupape. La paroi annulaire est de préférence de forme cylindrique pour guider le corps de soupape. Le corps de soupape est guidé de manière préférentielle par un segment de tige suivi alors du côté de la soupape par un segment en forme de calotte. Selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe, l'extrémité de la paroi annulaire, à l'opposé de la surface du fond, comporte un disque annulaire.

Le disque annulaire peut être réalisé pratiquement sans coût supplémentaire (fabrication neutre du point de vue du coût) pendant l'opération d'emboutissage profond. Le disque annulaire ou collerette annulaire renforce le boîtier de soupape et constitue une surface d'appui, en particulier pratiquement plane, par laquelle le boîtier de

3 soupape peut être installé d'une façon très avantageuse entre le cylindre de pompe et le couvercle de pompe. Suivant un autre développement avantageux de l'élément de pompe selon l'invention, le disque annulaire comporte une première ouverture traversant axialement la paroi du boîtier de soupape. Cette ouverture peut être réalisée avant l'emboutissage profond, lors de la dé-coupe de la tôle brute servant à réaliser le boîtier de soupape et cela pratiquement sans coût supplémentaire. L'ouverture peut assurer de multiples fonctions comme cela sera explicité.

Selon un autre développement particulièrement avantageux de l'élément de pompe selon l'invention, la première ouverture crée un chemin de sortie de la soupape. Ce développement utilise l'ouverture comme un segment de sortie à travers laquelle le fluide peut sortir de la soupape. Le chemin de sortie conduit notamment de l'espace entourant la paroi annulaire à un canal d'écoulement qui sort de l'élément de pompe. Selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe selon l'invention, la première ouverture forme un organe d'étranglement. Cet organe d'étranglement fait que la sortie du fluide régulé par la soupape est freinée ou retenue de manière ciblée vers le canal de sortie. Il en résulte qu'un élément d'amortissement installé en amont dans le sens de passage du fluide déploie un effet plus intense que sans le moyen d'étranglement. L'avantage du plus fort amortisse-ment ainsi obtenu est une réduction des vibrations du corps de sou- pape. Selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe, le passage entre la paroi annulaire et le disque annulaire comporte un gradin périphérique. Ce gradin participe également à la rigidification du boîtier de soupape et constitue un volume annulaire par lequel peut s'échapper le fluide qui traverse le siège de soupape. Le volume annulaire diminue ainsi précisément lors de la première ouverture de la soupape, la retenue formée derrière le siège de soupape. Le premier segment du gradin adjacent à la paroi annulaire est réalisé d'une manière particulièrement avantageuse en étant en saillie de la

4 paroi annulaire et en étant dirigé pratiquement dans la direction radiale. Selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe, la paroi annulaire et/ ou notamment le gradin comportent une seconde ouverture qui traverse à cet endroit, radialement, la paroi du boîtier de soupape. Cette ouverture peut également être réalisée lors de la découpe par emboutissage de la tôle brute, et cela sans coût supplémentaire, et peut servir à de multiples fonctions. Cette ouverture forme d'une manière particulièrement préférentielle une ouverture d'écoulement par laquelle le fluide peut être guidé derrière le siège de soupape vers un élément d'amortissement, selon le sens de passage du fluide. Ainsi, selon un autre développement avantageux de l'élément de pompe, la seconde ouverture forme un chemin de sortie entre le corps de soupape et une chambre d'amortissement. L'élément d'amortissement est de préférence une chambre d'amortissement à membrane, remplie, ou un organe d'amortissement élastique. L'élément d'amortissement peut être intégré dans le chemin de passage du fluide sortant de la soupape, à la fois se- lon une disposition en série ou une disposition en parallèle. L'élément d'amortissement entoure le boîtier de soupape, notamment suivant une forme annulaire en étant dirigé de préférence radialement vers l'extérieur et le cas échéant axialement derrière cette surface de fond. La seconde ouverture forme de préférence un organe d'étranglement qui permet également d'influencer la sortie de la veine de fluide régulée par la soupape, pour que le corps de soupape vibre peu. Dessins Un exemple de réalisation d'un élément de pompe selon l'invention est représenté schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe longitudinale partielle en perspective d'un premier exemple de réalisation d'un élément de pompe avec un boitier de soupape selon l'invention, - la figure 2 est une vue selon la direction II de la figure 1 du boîtier de soupape, - la figure 3 est une vue selon la direction III de la figure 2 sur le boîtier de soupape. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un élément 10 d'une pompe à piston 5 non détaillée faisant partie d'une installation de frein de véhicule. L'élément de pompe 10 comporte un cylindre de pompe 12 dans lequel un piston non représenté est précontraint de manière élastique par un ressort hélicoïdal 14. Le piston refoule du liquide de frein du cylindre de pompe 12 à travers la soupape de sortie 16 réalisée dans la face frontale du cylindre de pompe 12. La soupape de sortie 16 est munie d'un orifice de sortie 18 entouré par un siège de soupape 20. Un organe d'obturation ou corps de soupape 22 peut être appliqué contre le siège de soupape 20 pour fermer l'orifice de sortie 18 de manière étanche au fluide. Le corps de soupape 22 est poussé contre le siège de soupape 20 par un élément de précontrainte 24 également réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal. L'élément de précontrainte 24 s'appuie dans un boîtier de soupape 26 réalisé en tôle par emboutissage profond. Le boîtier de sou-pape 26 a une forme de gobelet avec une paroi annulaire 28 et une sur- face de fond 30. La forme de gobelet reçoit l'élément de précontrainte 24 appliqué contre la surface de fond 30 autour d'une surface centrale bombée 32 réalisée dans la surface de fond pour être ainsi centré. La surface bombée 32 est tournée en direction du corps de soupape 22, de façon convexe, sous la forme d'un tronc de cône. La paroi annulaire 28 est cylindrique et le corps de sou-pape 22 est muni d'un segment de tige cylindrique 34 de façon que le corps de soupape 22 puisse coulisser axialement dans la paroi annulaire 28. Le guidage améliore le comportement à l'ouverture et à la fer- meture du corps de soupape 22. Le segment de tige 34 se poursuit au niveau du corps de soupape 22 par un segment de calotte 36 qui vient en appui contre la siège de soupape 20. L'extrémité de la paroi annulaire 28, à l'opposé de celle de la surface du fond 30, est reliée à un disque annulaire ou collerette 38.

Le disque annulaire est réalisé par l'opération d'emboutissage profond

6 et présente une surface essentiellement plane dirigée radialement, par laquelle le disque annulaire s'applique contre la surface frontale du cylindre 12 ; cette surface frontale comporte un orifice de sortie 18 formant le siège de soupape 20. Le boîtier de soupape 26 est de cette manière tenu contre la paroi frontale par un couvercle de pompe 40 qui entoure le cylindre 12 du côté frontal et y fixé par une liaison par la force. Le disque annulaire 38 comporte une première ouverture 42 qui traverse le disque annulaire 38 et forme une fente dirigée radia- lement et ouverte radialement. La fente constitue un chemin de sortie de la soupape de sortie 16 (voir figure 1) et la surface de sa section est réduite de façon que la veine de fluide créée soit étranglée. A la jonction entre la paroi annulaire 28 et le disque annulaire 38, on a un gradin périphérique 44. Le gradin 44 forme un vo- lume annulaire 46 par lequel le fluide qui passe par le siège de soupape 20 peut s'échapper. Dans la zone du bord de la paroi annulaire 28 tournée vers le gradin 44 et dans le gradin 44, il y a une seconde ouverture 48 circulaire. Cette seconde ouverture, comme la première ouverture 42, traverse également la paroi du boîtier de soupape 26. La seconde ouverture 48 est réalisée lors de la découpe par emboutissage de la tôle brute, et cela d'une manière neutre du point de vue du coût, c'est-à-dire sans coût supplémentaire. Elle forme un orifice de passage par lequel le fluide peut arriver dans un boitier de soupape 26 radialement au-delà de la chambre d'amortissement 50 périphérique. La chambre d'amortissement 50 comporte un élément amortisseur 52 formé par un corps annulaire élastique 54 et un gobelet 56 placé en son centre.30 NOMENCLATURE

10 Elément de pompe 12 Cylindre de pompe 14 Ressort hélicoïdal 16 Soupape de sortie 18 Orifice de sortie 20 Siège de soupape 22 Organe d'obturation/corps de soupape 24 Elément de précontrainte 26 Boîtier de soupape 28 Paroi annulaire 30 Surface de fond 32 Surface centrale bombée 38 Disque annulaire 40 Couvercle de pompe 44 Gradin périphérique 46 Chambre annulaire 48 Seconde ouverture 50 Chambre d'amortissement 52 Elément d'amortissement 54 Corps annulaire élastique 56 Gobelet25

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Elément de pompe (10) d'une pompe à piston, notamment d'une ins- tallation de frein de véhicule comportant une soupape (16) avec un or- gane de soupape (22) maintenu coulissant dans un boîtier de soupape (26), élément de pompe caractérisé en ce que le boîtier de soupape (26) est fabriqué par emboutissage profond. 2°) Elément de pompe à piston selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de soupape (26) a une forme de gobelet avec une paroi annulaire (28) et une surface de fond (30). 3°) Elément de pompe à piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface du fond (30) a une surface bombée centrale (32). 4°) Elément de pompe à piston selon la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de soupape (22) est guidé en coulissement axial sur la paroi annulaire (28). 5°) Elément de pompe à piston selon la revendication 2, caractérisé par un disque annulaire (38) bordant l'extrémité de la paroi annulaire (28) opposée à celle de la surface de fond (30). 6°) Elément de pompe à piston selon la revendication 5, caractérisé en ce que le disque annulaire (38) comporte une première ouverture (42) traversant axialement la paroi du boîtier de soupape (26) au niveau du disque annulaire (38). 7°) Elément de pompe à piston selon la revendication 6, caractérisé en ce que 9 la première ouverture (42) forme un chemin de sortie de la soupape (16). 8°) Elément de pompe à piston selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la première ouverture (42) forme un organe d'étranglement. 9°) Elément de pompe à piston selon les revendications 5 à 8, caractérisé par un gradin périphérique (44) réalisé à la jonction entre la paroi annulaire (28) et le disque annulaire (38). 10°) Elément de pompe à piston selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la paroi annulaire (28) et/ou notamment le gradin (44) comportent une seconde ouverture (48) qui traverse cette paroi du boîtier de soupape (26). 11 °) Elément de pompe à piston selon la revendication 10, caractérisé en ce que la seconde ouverture (48) réalise un chemin de sortie du corps de sou-pape (22) vers la chambre d'amortissement (50). 12°) Pompe à piston comportant un élément de pompe selon l'une quel-conque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que son élément de pompe (10) comportant une sou-pape (16) avec un organe de soupape (22) maintenu coulissant dans un boîtier de soupape (26), fabriqué par emboutissage profond.30