FR2969225A1 - Unite d'entrainement de pompe a haute pression et pompe ainsi equipee - Google Patents

Abstract

Unité d'entraînement de pompe à haute pression comportant un patin à galet (12), de forme cylindrique, en matière plastique ainsi qu'un galet (16) logé dans une cavité (14) du patin (12, le galet coopérant avec un moyen de transmission (18). Le patin à galet (12) comporte une bague d'étanchéité haute pression (20), intégrée.

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une unité d'entraînement de pompe à haute pression comportant un patin à galet, de forme cylindrique, en matière plastique ainsi qu'un galet logé dans une cavité du patin et coopérant avec un moyen de transmission. L'invention se rapporte également à une pompe à haute pression équipée d'une telle unité d'entraînement. Etat de la technique Les pompes à haute pression sont connues sous différentes formes de réalisation selon l'état de la technique. On utilise sou-vent les pompes à haute pression des véhicules pour transférer des liquides dans les systèmes hydrauliques. De manière caractéristique, de telles pompes à haute pression ont un alésage réalisé dans le corps de piston avec un élément de piston coopérant par une unité 15 d'entraînement avec un moyen de transmission ainsi qu'un élément d'étanchéité entre l'élément de piston et le moyen de transmission. L'élément d'étanchéité interposé évite le retour du liquide du côté pression vers la chambre intérieure de la pompe haute pression. Le boîtier de piston est en général de forme cylindrique. 20 Le document DE 10 2005 025 869 A 1 décrit à titre d'exemple une telle unité d'entraînement de pompe à haute pression. L'unité d'entraînement comporte un élément de guidage en forme de patin à galet ; cet élément est guidé dans un alésage de piston. L'unité d'entraînement comporte également un organe de roulement en forme 25 de galet logé dans l'élément de guidage. L'organe de roulement est au contact direct avec le moyen de transmission et avec l'élément de pis-ton. Dans l'unité d'entraînement, entre l'élément de guidage et la paroi intérieure de l'alésage du piston, il est prévu une bague d'étanchéité, installée radialement, et qui fonctionne comme bague d'étanchéité entre 30 l'élément de piston et le moyen de transmission. Le document DE 102 42 116 B3 décrit une autre unité d'entrainement d'une pompe à haute pression. Cette unité d'entraînement de pompe à haute pression comporte un arbre relié à un moyen de transmission ainsi qu'un galet entre le moyen de transmis- 35 sion et l'élément de piston. Le galet est tenu dans une cavité de l'élément de piston par l'intermédiaire d'un manchon de retenue. Du fait de ce montage, le galet est au contact direct avec le moyen de transmission et avec l'élément de piston. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une unité d'entraînement de pompe à haute pression telle que définie ci-dessus dont la réalisation est simplifiée et assure un meilleur fonctionnement. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une unité d'entraînement de pompe à haute pression du type défini ci-dessus caractérisée en ce que le patin à galet comporte une bague d'étanchéité haute pression, intégrée. De manière avantageuse, la bague d'étanchéité haute pression est partie intégrante du patin à galet et est ainsi réalisée en une seule pièce avec le patin à galet.

La bague d'étanchéité haute pression se trouve toujours dans une position correcte et grâce à sa fixation en base, large, la bague peut être sollicitée particulièrement fortement. Comme la bague d'étanchéité haute pression se déforme élastiquement et s'applique, dans le cas idéal, à la fois radialement et axialement contre les compo- sants voisins, on a toujours un fonctionnement garanti, même dans la zone transitoire de la pompe haute pression. La bague d'étanchéité haute pression s'applique par exemple contre la paroi intérieure de l'alésage de piston et il est pressé contre cette paroi intérieure par l'effet de la pression ; il assure ainsi la fonction d'étanchéité souhaitée. C'est pourquoi dans la zone de l'élément de piston de la pompe haute pression et dans la zone du moyen de transmission, on a également des pressions très élevées ; de manière avantageuse, ces pressions sont efficacement séparées l'une de l'autre, ce qui se traduit par un temps d'utilisation ou une durée de vie très longue de la pompe haute pres- sion. La réalisation selon l'invention en une seule pièce de la bague d'étanchéité haute pression avec le patin à galet supprime la nécessité de réaliser une bague séparée et ensuite de la presser dans le patin de galet. Le montage et la réalisation du patin à galet se simpli-35 fient car on supprime la réalisation d'une bague d'étanchéité et son in- sertion dans le patin à galet. On permet ainsi avantageusement une fabrication économique du patin à galet selon l'invention et en particulier le montage des composants d'une pompe à haute pression est plus simple.

De façon avantageuse, selon l'invention, la bague d'étanchéité haute pression est munie d'une cavité dans la face frontale opposée à celle du patin à galet. De manière avantageuse, la réalisation simple d'une bague d'étanchéité haute pression, intégrée, assure l'étanchéité radiale et/ou axiale par rapport aux composants voisins.

Cela augmente avantageusement la durée de vie de la bague d'étanchéité haute pression selon l'invention si bien que même les intervalles entre les opérations d'entretien de la pompe à haute pression seront allongés ou les temps de défaillance de la pompe à haute pression résultant de bagues d'étanchéité défectueuses, seront complète- ment supprimés. La fabrication du patin à galet selon l'invention est en outre simple et économique. De manière avantageuse, grâce à la structure symétrique du patin à galet, on a une réception régulière et une transmission des efforts appliqués. De plus, on évite le contrôle compliqué du positionnement correct de la bague d'étanchéité dans la pompe à haute pression ; les erreurs de montage sont évitées avec certitude. Cela permet de réduire de manière avantageuse et d'une façon particulièrement économique la réalisation et le montage de la bague d'étanchéité à haute pression. Selon un autre développement avantageux de l'invention, la bague d'étanchéité à haute pression est sous la forme d'une lèvre d'étanchéité périphérique. Une telle lèvre d'étanchéité a l'avantage d'être très élastique dans la zone de son bord avant en rétrécissant et de se détendre, même sous l'effet de faibles poussées. Le diamètre de la lèvre d'étanchéité augmente ainsi sous l'effet de la pression ou de la poussée si bien que la lèvre est pressée contre la paroi intérieure de l'alésage, ce qui réalise la fonction d'étanchéité souhaitée. Dans le présent exemple de réalisation, la lèvre d'étanchéité du patin à galet est de préférence une bague mince, déformable dans la zone du bord de la surface frontale du patin à galet ; toutefois, il est également possible d'utiliser d'autres formes et d'autres zones du patin à galet pour intégrer ou for-mer la bague d'étanchéité à haute pression. De manière préférentielle, la lèvre d'étanchéité périphérique est à niveau de la surface frontale du patin à galet. Selon des va- riantes de réalisation, la lèvre d'étanchéité peut également dépasser et/ou être rentrait par rapport à la surface frontale. De manière avantageuse, la lèvre d'étanchéité du patin à galet assure, grâce à sa déformation et à sa structure, la fonction de moyen d'étanchéité à la fois dans la direction radiale et dans la direction axiale de la pompe à haute pres- to sion. Ainsi, la lèvre d'étanchéité s'adapte très bien aux composants voisins. Cette réalisation de la lèvre d'étanchéité simplifie d'une manière particulièrement avantageuse la réalisation du patin à galet car l'outil peut être très simple et de ce fait, particulièrement économique. Selon un développement avantageux de l'invention, le pa- ts tin à galet est réalisé pour que le galet puisse être enclipsé et/ou glissé dans la cavité. De manière avantageuse, par une liaison symétrique, on aura non seulement une transmission régulière des efforts mais égale-ment une bonne stabilité de position du galet dans le patin. De façon particulièrement avantageuse, la liaison entre le galet et le patin est une 20 liaison par la forme qui permet un montage à rotation ne risquant pas de basculer et un montage peu encombrant du galet dans le patin. La construction compacte garantit la liaison et la fonction de l'unité d'entraînement. De plus, une force agissant dans la direction axiale pourra se transmettre directement. L'enclipsage du galet dans le patin 25 permet un montage rapide et simple sans nécessiter de moyen de fixation supplémentaire. En outre, la cavité du patin à galet est réalisée pour que le galet soit entouré suivant un angle d'enveloppement a d'au moins 180° par rapport à la section du galet. De manière avantageuse, on a 30 ainsi une liaison par la forme de grande surface entre le galet et le patin qui reçoit le patin de manière particulièrement stable. On garantit ainsi la fonction du patin à galet pendant le fonctionnement de la pompe à haute pression. De manière particulièrement préférentielle, le patin à ga-35 let est une pièce injectée. Avantageusement, ce procédé permet d'utiliser le patin à galet de manière économique comme pièce injectée, directe-ment utilisable, fabriquée en grande série avec une très grande précision en un temps très court. En particulier, le procédé d'injection permet de réaliser des composants ayant des épaisseurs de paroi diffé- rentes et/ou dans différentes matières plastiques pour obtenir des composants ayant des caractéristiques spécifiques à une application. En outre, grâce à la très grande précision de fabrication du patin à galet par injection, on réalise un guidage parfait du patin dans l'alésage à piston ; on a ainsi une bague d'étanchéité haute pression, intégrée, formée dans une position très précise et qui remplit sa fonction d'étanchéité de manière toujours fiable et sans perturbation. Selon un autre développement, le moyen de transmission est une came et/ou un excentrique. Grâce à la disposition constructive particulièrement avantageuse des composants de l'unité d'entraînement 15 pour une pompe à haute pression, à côté d'un excentrique constituant un moyen de transmission, on peut également utiliser des variantes de moyens de transmission tels que par exemple des cames. De manière avantageuse, avec des cames, on peut réaliser des mouvements de vitesses différentes de la pompe à haute pression. Cette utilisation avan- 20 tageuse de la came permet d'améliorer le rendement de la pompe à haute pression et de participer à la réduction du frottement au niveau de la bague d'étanchéité haute pression. Selon l'invention, une pompe à haute pression de véhicule est équipée d'une telle unité d'entraînement. Des formes de réalisa- 25 tion de la pompe haute pression selon l'invention sont par exemple les systèmes de sécurité tels que le programme de stabilisation électronique de trajectoire ESP ou le système antiblocage ABS pour les véhicules. Un avantage essentiel de l'unité d'entraînement de la pompe haute pression est que cette pompe aura une usure particulièrement réduite, même 30 pour des contraintes très importantes et elle fonctionnera d'une manière très fiable. La construction compacte de cette pompe haute pression la rend particulièrement utile pour être montée dans des systèmes hydrauliques fortement sollicités et pour mettre en oeuvre les différentes fonctions de sécurité d'un véhicule telles que par exemple les systèmes 35 ou fonctions ESP ou ABS.

Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple d'unité d'entraînement de pompe à haute pression comportant un patin à galet représenté dans les dessins annexés dans lesquels les mêmes éléments ou éléments équivalents portent les mêmes références. Ainsi : - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une partie d'un exemple de réalisation d'une unité d'entraînement selon l'invention d'une pompe à haute pression comportant un patin à galet recevant un galet coopérant avec un moyen de transmission, le patin intégrant une bague d'étanchéité haute pression, - la figure 2 est une vue en perspective de l'unité d'entraînement de la figure 1 avec le patin à galet recevant le galet et comportant la bague d'étanchéité haute pression, intégrée, le galet étant enclipé dans une cavité du patin, - la figure 3 est une vue en coupe en perspective du patin à galet avec la cavité destinée à recevoir le galet et la bague d'étanchéité haute pression réalisée sous la forme d'une lèvre d'étanchéité péri- phérique. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une partie d'un exemple de réalisation d'une unité d'entraînement 10 selon l'invention pour une pompe haute pression ; cette unité est entraînée par exemple par un moteur élec- trique non représenté. Dans le présent exemple de réalisation, la pompe haute pression est destinée à un véhicule non représenté. En particulier, l'unité d'entraînement 10 est prévue de préférence pour une pompe haute pression d'un patin motorisé ou d'un cycle motorisé. De telles pompes haute pression sont par exemple utilisées dans les systèmes hydrauliques de systèmes de sécurité équipant un véhicule tels que par exemple le système antiblocage (ABS), le programme de stabilisation électronique de trajectoire (ESP), les freins électro-hydrauliques (EHB) ou un système de commande de traction (TCS) et/ou une régulation antipatinage (ASR). 6 L'unité d'entraînement 10 comporte un patin à galet 12, de forme cylindrique, réalisé en matière plastique ; une cavité 14 du patin 12 reçoit un galet 16 coopérant avec un moyen de transmission 18. Le moyen de transmission 18 est par exemple une came et/ ou un ex- centrique. Pour permettre une fabrication simple avec une fonction d'étanchéité optimale du patin à galet 12 dans l'unité d'entraînement 10 de la pompe à haute pression, le patin à galet 12 selon l'invention comporte une bague d'étanchéité haute pression 20, intégrée. io Selon les figures 1 à 3, la bague d'étanchéité haute pression 20 est prévue au niveau de la face frontale 22 du patin 12 à l'opposé de la cavité 14. Selon l'invention, la bague d'étanchéité haute pression 20 est un élément réalisé sur le patin à galet 12 et qui, dans le présent exemple, assure l'étanchéité de l'élément de piston 26 guidé 15 dans un alésage de piston 32, par rapport au moyen de transmission 18. Cela signifie que la bague d'étanchéité haute pression 20, faisant corps, selon le présent exemple de réalisation, sépare efficacement la zone de l'élément de piston 26 et la zone du moyen de transmission 18 dans la direction axiale 32 pour permettre un fonctionnement parfait de 20 la pompe à haute pression. La bague d'étanchéité haute pression 20 du présent exemple de réalisation est une lèvre d'étanchéité périphérique. La lèvre d'étanchéité 20 est de préférence alignée dans la direction axiale 32 sur la surface enveloppe 30 du patin à galet 12 ; une rainure 24 borde la 25 lèvre d'étanchéité 20 dans la direction radiale 34 ; cette rainure est ou-verte en direction de l'élément de piston 26. De manière avantageuse, dans le présent exemple de réalisation, la lèvre d'étanchéité 20 est à ni-veau avec la surface frontale 22 du patin à galet 12. Selon une variante de réalisation non représentée, la 30 lèvre d'étanchéité 20 peut également dépasser la surface frontale 22 et/ou être en retrait de celle-ci. La lèvre d'étanchéité 20 est de préférence élastique et change de diamètre sous l'effet d'une variation de pression, c'est-à-dire que sous l'effet d'une pression, elle augmente son diamètre jusqu'à la paroi voisine de l'alésage de piston 32. Lors de 35 l'établissement de la pression, on a une répartition régulière de la con- trainte de pression exercée sur le patin à galet 12 et ainsi sur la lèvre d'étanchéité 20 du patin à galet 12. Cela se fait pendant la phase de compression de la pompe haute pression, toute la surface de la rainure 24 du patin à galet 12 recevant la pression et poussant ainsi la lèvre d'étanchéité dans la direction radiale 34 contre la paroi de l'alésage de piston 28 ; on évite ainsi efficacement un refoulement de liquide du côté pression vers l'intérieur de la pompe haute pression. Dans le présent exemple de réalisation, le patin à galet 12 est tel que le galet 16 peut s'engager et/ou s'enclipser dans la cavité 14.

Le patin à galet 12 constitue ainsi un palier lisse, ouvert, pour le galet 16. Le galet 16 est couplé ou logé à rotation dans ce palier lisse. Les deux composants 12, 16 sont guidés en commun comme un ensemble dans l'alésage de piston 28 et participent de force au mouvement de translation déclenché par le moyen de transmission 18.

Les figures 1 et 2 montrent une optimisation poussée de la liaison entre le patin à galet 12 et le galet 16 ; la cavité 14 du patin à galet 12 est réalisée de façon à recevoir le galet 16 sur un angle d'enveloppement a d'au moins 180° par rapport à la section du galet 16. Cette réalisation permet une liaison par la forme suffisante entre le pa- tin 12 et le galet 16 et ainsi un montage garanti du galet 16 dans le patin 12. De manière avantageuse, le patin à galet 12 selon l'invention est réalisé comme pièce injectée en matière plastique, ce qui permet une fabrication particulièrement simple et précise. En particu- lier, la réalisation du patin à galet 12 par un procédé par injection per-met une réalisation particulièrement avantageuse du patin à galet 12 comme partenaire d'une liaison enclipée avec le galet 16. Comme déjà indiqué, le moyen de transmission 18 de l'unité d'entraînement 10 de la pompe à haute pression peut être réalisé sous la forme d'un dispositif à came et/ou à excentrique. Dans le pré-sent exemple de réalisation, on utilise de préférence l'excentrique 18. L'utilisation de came 18 comme moyen de transmission 18 dans des pompes à haute pression permet d'avoir des mouvements différemment rapides, ce qui permet d'augmenter d'autant le rendement et les carac- téristiques de frottement d'une pompe à haute pression.

NOMENCLATURE

10 Unité d'entraînement 12 Patin à galet 14 Cavité du patin 12 16 Galet 18 Moyen de transmission 20 Bague d'étanchéité annulaire à haute pression 22 Surface frontale du patin à galet 24 Rainure 26 Elément de piston 28 Alésage de piston 30 Surface enveloppe du patin à galet 32 Alésage de piston/direction axiale 34 Direction radiale

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1 °) Unité d'entraînement de pompe à haute pression comportant un patin à galet (12), de forme cylindrique, en matière plastique ainsi qu'un galet (16) logé dans une cavité (14) du patin (12), le galet coopérant avec un moyen de transmission (18), unité d'entraînement caractérisée en ce que le patin à galet (12) comporte une bague d'étanchéité haute pression (20), intégrée. 2°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague d'étanchéité de haute pression (20) est installée contre la sur-face frontale (22) du patin à galet (12) à l'opposé de la cavité (14). 3°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bague d'étanchéité à haute pression (20) est sous la forme d'une lèvre d'étanchéité périphérique. 4°) Unité d'entraînement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la lèvre d'étanchéité périphérique (20) arrive à niveau et/ou dépasse et/ou est en retrait par rapport à la surface frontale (22) du patin à galet (12). 5°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le patin à galet (12) est réalisé pour que le galet (16) soit enclipsé et/ou engagé dans la cavité (14). 6°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cavité (14) du patin à galet (12) est réalisée pour entourer le galet (16) suivant un angle d'enveloppement a d'au moins 180° par rapport à la section du galet (16). r 47°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le patin à galet (12) est une pièce injectée. 8°) Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de transmission (18) est réalisé sous la forme d'une came et/ou d'un excentrique. 9°) Pompe à haute pression de véhicule automobile, caractérisée en ce qu' une unité d'entraînement (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, cette unité d'entraînement ayant un patin à galet (12) de forme cylindrique en matière plastique et une cavité (14) recevant un galet (16) coopérant avec un moyen de transmission (18), le patin à galet (12) ayant une bague d'étanchéité à haute pression (20), intégré. 10°) Pompe à. haute pression selon la revendication 9, caractérisée en ce qu' elle est appliquée à un système de sécurité (ESP, ABS) du véhicule.