SYSTEME D'ENTRAÎNEMENT DE POMPE A EAU ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TEL SYSTEME L'invention concerne un système d'entraînement de pompe à eau, ainsi qu'un procédé de montage d'un tel système. Les pompes à eau sont généralement entraînées au moyen d'un système d'entraînement comportant une poulie solidaire de l'arbre d'entraînement de la pompe et une courroie montée sur la poulie pour transmettre un couple de rotation. Un roulement est généralement interposé entre l'arbre d'entraînement et la poulie. La transmission du couple nécessite une tolérance de concentricité très faible entre la bague tournante du roulement et l'arbre d'entraînement. La multiplicité de pièces dans l'assemblage du système d'entraînement augmente les risques de défaut de concentricité. Il est connu de US-B-5 217 350 d'utiliser une seule pièce regroupant l'arbre d'entraînement de la pompe et la poulie. Cette solution est compliquée et coûteuse à mettre en oeuvre, dans la mesure où la pièce est complexe et implique une spécificité de l'arbre d'entraînement de la pompe et, de ce fait, une inadaptation à des composants standard. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un nouveau système d'entraînement de pompe à eau, permettant d'obtenir une tolérance de concentricité satisfaisante tout en évitant la conception de pièces complexes et en conservant l'adaptabilité de composants standards. A cet effet, l'invention concerne un système d'entraînement de pompe à eau comprenant un arbre d'entraînement de la pompe à eau, un carter renfermant la pompe à eau, un roulement comportant une bague fixe par rapport au carter et une bague tournante solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement, une poulie solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement, et une courroie d'entraînement montée sur la poulie. Ce système d'entraînement est caractérisé en ce qu'il comporte une bride montée sur l'arbre d'entraînement et fixée à la bague tournante par sertissage de la bride sur la bague tournante. The invention relates to a water pump drive system and a method for mounting such a system. The water pumps are generally driven by means of a drive system having a pulley integral with the pump drive shaft and a belt mounted on the pulley for transmitting a torque. A bearing is generally interposed between the drive shaft and the pulley. Torque transmission requires a very low concentricity tolerance between the rotating ring of the bearing and the drive shaft. The multiplicity of parts in the drive system assembly increases the risk of concentricity failure. It is known from US Pat. No. 5,217,350 to use a single piece comprising the drive shaft of the pump and the pulley. This solution is complicated and expensive to implement, insofar as the part is complex and involves a specificity of the drive shaft of the pump and, therefore, an unsuitability to standard components. It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing a new water pump drive system, which makes it possible to obtain a satisfactory concentricity tolerance while avoiding the design of complex parts and retaining the adaptability of standard components. To this end, the invention relates to a water pump drive system comprising a drive shaft of the water pump, a housing enclosing the water pump, a bearing comprising a fixed ring relative to the housing and a ring. rotating rotatably integral with the drive shaft, a pulley integral in rotation with the drive shaft, and a drive belt mounted on the pulley. This drive system is characterized in that it comprises a flange mounted on the drive shaft and fixed to the rotating ring by crimping the flange on the rotating ring.
Grâce à l'invention, une concentricité satisfaisante est obtenue, en évitant la conception de pièces complexes et en conservant l'adaptabilité à un arbre d'entraînement standard de pompe à eau. Selon des caractéristiques avantageuses mais non obligatoires de l'invention, un tel système d'entraînement peut également inclure les caractéristiques suivantes, prises avec toute combinaison techniquement admissible : - La bride est sertie en plusieurs emplacements de la circonférence d'un bord de la bague tournante. - La bague tournante constitue la bague externe du roulement. - La poulie constitue la bague tournante du roulement. - Une surface de la poulie en contact avec la bride comporte une gorge périphérique adaptée pour recevoir de la matière de la bride lors du sertissage. - La poulie présente, sur une surface interne, un épaulement adapté pour recevoir une partie de la bride s'étendant radialement par rapport à l'axe de rotation de la pompe. - La bride comporte une portion s'étendant parallèlement à l'axe de rotation de la pompe à l'opposé de la pompe, alors que cette portion est montée dans une partie tubulaire de la poulie et alors que le bord de cette portion est maté sur un bord adjacent de la partie tubulaire de la poulie. - La poulie est constituée par une surface périphérique externe de la bride s'étendant le long de la bague tournante du roulement. - La surface périphérique externe de la bride comporte un bord aligné avec un bord de la bague tournante et maté sur la bague tournante. L'invention concerne également un procédé de montage d'un système d'entraînement de pompe à eau comprenant un arbre d'entraînement de la pompe à eau, un carter renfermant la pompe à eau, un roulement comportant une bague fixe par rapport au carter et une bague tournante solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement, une poulie solidaire en rotation de l'arbre d'entraînement, et une courroie d'entraînement montée sur la poulie. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il consiste à solidariser l'arbre d'entraînement à la bague tournante grâce à une bride par sertissage de la bride sur la bague tournante. Thanks to the invention, a satisfactory concentricity is obtained, avoiding the design of complex parts and maintaining adaptability to a standard water pump drive shaft. According to advantageous but non-obligatory features of the invention, such a drive system may also include the following features, taken with any technically permissible combination: - The flange is crimped at several locations of the circumference of an edge of the ring rotating. - The rotating ring constitutes the outer ring of the bearing. - The pulley constitutes the rotating ring of the bearing. - A surface of the pulley in contact with the flange has a peripheral groove adapted to receive the material of the flange during crimping. - The pulley has, on an inner surface, a shoulder adapted to receive a portion of the flange extending radially relative to the axis of rotation of the pump. - The flange comprises a portion extending parallel to the axis of rotation of the pump opposite the pump, while this portion is mounted in a tubular portion of the pulley and while the edge of this portion is mate on an adjacent edge of the tubular portion of the pulley. - The pulley is constituted by an outer peripheral surface of the flange extending along the rotating ring of the bearing. - The outer peripheral surface of the flange has an edge aligned with an edge of the rotating ring and matted on the rotating ring. The invention also relates to a method of mounting a water pump drive system comprising a drive shaft of the water pump, a housing enclosing the water pump, a bearing having a fixed ring relative to the housing and a rotating ring rotatably connected to the drive shaft, a pulley integral in rotation with the drive shaft, and a drive belt mounted on the pulley. This method is characterized in that it consists in securing the drive shaft to the rotating ring by means of a flange by crimping the flange on the rotating ring.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre de trois modes de réalisation d'un système d'entraînement de pompe à eau conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 à 3 sont des coupes selon un plan longitudinal de la partie supérieure de trois systèmes d'entraînement de pompe à eau conformes à un premier, à un deuxième et à un troisième mode de réalisation de l'invention. Comme représenté aux figures 1 à 3, une pompe à eau P est équipée d'un système d'entraînement S comportant un arbre d'entraînement 2 adapté pour tourner autour de son axe longitudinal X-X'. Le mécanisme de pompe à eau est enfermé de façon étanche dans un carter 4, éventuellement métallique, et est connu en soi de l'homme du métier. Le carter 4 comporte un manchon tubulaire protubérant 41 s'étendant en partie autour de l'arbre 2. L'arbre d'entraînement 2 est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une poulie 6 actionnée par une courroie 8 qui peut notamment être entraînée par un moteur électrique ou un moteur à combustion interne non représenté. La poulie 6 comporte une surface périphérique externe 61 sur laquelle la courroie 8 est montée. Les forces de friction entre la surface externe 61 et la courroie 8 permettent la transmission d'un couple de rotation. Selon un autre mode de réalisation non représenté, la courroie 8 peut être crantée, notamment de type Poly-V, ou de n'importe quel autre type sans que cela soit une limitation de la présente invention. La surface externe 61 est alors pourvue d'éléments tels que des nervures ou des créneaux que de manière à collaborer avec la forme de la courroie 8. La poulie 6 est montée avec possibilité de rotation par rapport au carter 4 par l'intermédiaire d'un roulement 10, incluant une bague interne 102 fixe par rapport au carter 4 et une bague externe tournante solidaire en rotation de l'arbre 2. Plus précisément, la bague interne 102 est montée serrée sur la partie tubulaire 41 du carter 4. Des éléments roulants tels que des billes 106 sont interposés entre la bague interne 102 et la bague externe tournante. En variante, les éléments roulants peuvent être différents, par exemple des rouleaux ou des aiguilles. The invention will be better understood and other advantages thereof will appear more clearly on reading the following description of three embodiments of a water pump drive system according to its principle, given only by way of example and with reference to the accompanying drawings in which: - Figures 1 to 3 are sections along a longitudinal plane of the upper part of three water pump drive systems according to a first, a second and a third embodiment of the invention. As shown in Figures 1 to 3, a water pump P is equipped with a drive system S having a drive shaft 2 adapted to rotate about its longitudinal axis X-X '. The water pump mechanism is sealed in a casing 4, possibly metal, and is known to those skilled in the art. The casing 4 comprises a protruding tubular sleeve 41 extending partly around the shaft 2. The drive shaft 2 is rotated by means of a pulley 6 actuated by a belt 8 which can in particular be driven by an electric motor or an internal combustion engine not shown. The pulley 6 has an outer peripheral surface 61 on which the belt 8 is mounted. The frictional forces between the outer surface 61 and the belt 8 allow the transmission of a torque. According to another embodiment not shown, the belt 8 may be notched, in particular of Poly-V type, or of any other type without this being a limitation of the present invention. The outer surface 61 is then provided with elements such as ribs or crenels as to collaborate with the shape of the belt 8. The pulley 6 is rotatably mounted relative to the housing 4 via a bearing 10, including an inner ring 102 fixed relative to the casing 4 and an outer rotating ring rotatably integral with the shaft 2. More specifically, the inner ring 102 is tightly mounted on the tubular portion 41 of the casing 4. Elements rollers such as balls 106 are interposed between the inner ring 102 and the rotating outer ring. Alternatively, the rolling elements may be different, for example rollers or needles.
Sur le premier mode de réalisation représenté à la figure 1, la poulie 6 constitue la bague externe tournante du roulement 10. Sur une surface cylindrique interne 63, la poulie 6 comporte des pistes de roulement 631 dans lesquelles les billes 106 du roulement 10 sont logées. L'arbre 2 est solidarisé en rotation à la poulie 6 par l'intermédiaire d'une bride 12 qui comporte une partie tubulaire 120 centrée autour de l'axe X-X' et montée serrée sur l'extrémité 21 de l'arbre 2 qui s'étend au dehors du manchon tubulaire 41 du carter 4. La bride 12 comporte une partie 121 prolongeant la partie tubulaire 120, s'étendant radialement vers l'extérieur par rapport à l'axe X-X', et adaptée pour se loger dans un épaulement 65 de la poulie 6 orienté du côté de l'axe X-X'. L'épaulement 65 se prolonge par une surface interne 66 présentant une gorge périphérique 661, située à une distance de l'épaulement 65 correspondant à l'épaisseur, selon l'axe X-X', d'un bord périphérique 1210 la partie radiale 121 de la bride 12. La gorge 661 permet de solidariser la bride 12 à la poulie 6 en opérant un matage du bord périphérique 1210 de la partie radiale 121. Un côté de la partie radiale 121 étant en butée contre l'épaulement 65, l'autre côté est maté afin d'engager des parties de matière du bord 1210 dans la gorge 661, afin de sertir la bride 12 et la poulie 6. Le matage est de préférence réalisé en plusieurs emplacements de la circonférence de la partie radiale 121. Un deuxième mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 2. Dans ce mode de réalisation, les éléments communs au mode de réalisation de la figure 1 portent les mêmes références et fonctionnent selon le même principe, et seules les différences par rapport au premier mode sont détaillées. La bride 12 comporte une portion tubulaire 123 prolongeant la partie radiale 121 et s'étendant parallèlement à l'axe X-X' à l'opposé du carter 4. Cette portion tubulaire 123 est montée dans une portion tubulaire 68 de la poulie 6 concentrique à la portion tubulaire 123, de manière qu'un bord périphérique axial 1230, de la portion tubulaire 123, et un bord périphérique axial 680 de la portion tubulaire 68 soient alignés dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X'. Dans ce mode de réalisation, la bride 12 est sertie sur la poulie 6 en matant le bord 1230 de la portion tubulaire 123 afin d'engager des parties de matière sur le bord 680 de la portion tubulaire 68 afin de solidariser la poulie 6 et la bride 12. Les arêtes du bord 680 présentent à cet effet des congés permettant d'y engager de la matière du bord périphérique 1230 par matage. Ce matage est de préférence réalisé en plusieurs emplacements de la circonférence du bord périphérique 1230. Un troisième mode de réalisation de l'invention est représenté sur la figure 3. Dans ce mode de réalisation, le roulement 10 comporte une bague extérieure tournante indépendante 101. Une surface périphérique externe 125 de la bride 12 s'étendant selon l'axe X-X' le long de la bague tournante 101 du roulement 10 en direction du carter 4 joue le rôle de la surface externe 61 de la poulie 6. La courroie 8 est montée sur la surface périphérique externe 125. La surface périphérique externe 125 s'étend sur au moins la largeur, selon l'axe X-X', de la bague externe tournante 101. Selon un autre mode de réalisation non représenté, la courroie 8 peut être crantée, notamment de type Poly-V, ou de n'importe quel autre type sans que cela soit une limitation de la présente invention. La surface périphérique externe 125 est alors pourvue d'éléments tels que des nervures ou des créneaux, de manière à collaborer avec la forme de la courroie 8. In the first embodiment shown in FIG. 1, the pulley 6 constitutes the rotating outer ring of the bearing 10. On an inner cylindrical surface 63, the pulley 6 comprises bearing tracks 631 in which the balls 106 of the bearing 10 are housed. . The shaft 2 is secured in rotation to the pulley 6 by means of a flange 12 which has a tubular portion 120 centered about the axis XX 'and tightly mounted on the end 21 of the shaft 2 which extends outside the tubular sleeve 41 of the housing 4. The flange 12 has a portion 121 extending the tubular portion 120, extending radially outwardly relative to the axis X-X ', and adapted to be housed in a shoulder 65 of the pulley 6 oriented on the X-X 'axis side. The shoulder 65 is extended by an inner surface 66 having a peripheral groove 661 located at a distance from the shoulder 65 corresponding to the thickness, along the axis X-X ', of a peripheral edge 1210 the radial portion 121 of the flange 12. The groove 661 makes it possible to secure the flange 12 to the pulley 6 by matting the peripheral edge 1210 of the radial portion 121. One side of the radial portion 121 abuts against the shoulder 65, The other side is matted to engage edge material portions 1210 in groove 661 to crimp flange 12 and pulley 6. Matting is preferably performed at a plurality of circumferential locations of radial portion 121. A second embodiment of the invention is shown in FIG. 2. In this embodiment, the elements common to the embodiment of FIG. 1 bear the same references and operate according to the same principle, and only the differences compared to the first mode are detailed. The flange 12 comprises a tubular portion 123 extending the radial portion 121 and extending parallel to the axis XX 'opposite the casing 4. This tubular portion 123 is mounted in a tubular portion 68 of the pulley 6 concentric to the tubular portion 123, so that an axial peripheral edge 1230, of the tubular portion 123, and an axial peripheral edge 680 of the tubular portion 68 are aligned in a plane perpendicular to the axis X-X '. In this embodiment, the flange 12 is crimped onto the pulley 6 by matting the edge 1230 of the tubular portion 123 to engage portions of material on the edge 680 of the tubular portion 68 to secure the pulley 6 and the flange 12. The edges of the edge 680 have for this purpose leave to engage the material of the peripheral edge 1230 by matting. This matting is preferably carried out at several locations around the circumference of the peripheral edge 1230. A third embodiment of the invention is shown in FIG. 3. In this embodiment, the bearing 10 comprises an independent rotating outer ring 101. An outer peripheral surface 125 of the flange 12 extending along the axis XX 'along the rotating race 101 of the bearing 10 towards the housing 4 acts as the outer surface 61 of the pulley 6. The belt 8 is mounted on the outer peripheral surface 125. The outer peripheral surface 125 extends over at least the width, along the axis X-X ', of the rotating outer ring 101. According to another embodiment not shown, the belt 8 may be notched, in particular of Poly-V type, or of any other type without this being a limitation of the present invention. The outer peripheral surface 125 is then provided with elements such as ribs or crenellations, so as to collaborate with the shape of the belt 8.
Un bord axial périphérique 1011 de la bague externe 101 est aligné avec un bord périphérique axial 1250 de la périphérie externe 125 selon un plan perpendiculaire à l'axe X-X'. Dans ce mode de réalisation, la bride 12 a une fonction similaire à celle de la poulie 6 et la surface périphérique externe 125 entoure radialement la bague externe tournante 101 en étant solidarisée avec cette bague au moyen d'un sertissage de la bride 12 sur la bague 101, grâce à un matage du bord 1250 sur le bord 1011 de la bague 101, permettant d'engager de la matière de la bride 12 sur le bord 1011. Les arêtes du bord 1011 présentent à cet effet des congés permettant l'engagement de matière par matage. Ce matage est de préférence réalisé en plusieurs emplacements de la circonférence du bord 1250. A peripheral axial edge 1011 of the outer ring 101 is aligned with an axial peripheral edge 1250 of the outer periphery 125 in a plane perpendicular to the axis X-X '. In this embodiment, the flange 12 has a function similar to that of the pulley 6 and the outer peripheral surface 125 radially surrounds the outer rotating ring 101 being secured to this ring by means of a crimping of the flange 12 on the ring 101, by matting the edge 1250 on the edge 1011 of the ring 101, for engaging the material of the flange 12 on the edge 1011. The edges of the edge 1011 have for this purpose holidays allowing engagement of material by matting. This matting is preferably performed at several locations around the circumference of the edge 1250.
Selon une variante non représentée, le roulement 10 peut comprendre deux bagues internes 102. According to a variant not shown, the bearing 10 may comprise two inner rings 102.