FR3002989A1

FR3002989A1 - Pompe a engrenage a denture interieure

Info

Publication number: FR3002989A1
Application number: FR1451933A
Authority: FR
Inventors: Massimiliano Ambrosi; Michael Eisenlauer; Rene Schepp; Norbert Alaze; Edgar Kurz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-09-12
Also published as: JP2014173602A; JP6420050B2; US20140255236A1; DE102013204071A1

Abstract

Pompe à engrenage à denture intérieure (1) pour une installation de freins hydrauliques de véhicule. La pompe comporte un palier (6) pour l'arbre de pompe (12) tubulaire relié en une seule pièce au boîtier (5) de la pompe (1) et recevant le pignon (3) de la pompe (1) de façon libre en rotation sur le palier (6). Un organe d'entraînement (16) relie le pignon (3) solidairement en rotation à l'arbre de pompe (12).

Description

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une pompe à engre- nage à denture intérieure comportant une roue à denture intérieure avec un pignon porté par l'arbre du moteur excentré et engrenant avec la roue à denture intérieure pour créer un entraînement en rotation du pignon et de la roue à denture intérieure ainsi qu'un palier qui reçoit à rotation l'arbre de pompe et/ou pignon, caractérisée en ce que le palier est dans le pignon. De telles pompes à engrenage à denture intérieure sont utilisées à la place de pompes à piston utilisées habituellement jus- qu'alors dans des systèmes de freinage de véhicules par des éléments étrangers et/ou une régulation anti-patinage et souvent ces pompes sont appelées « pompes de refoulement » même si cette expression en convient pas exactement.

De telles pompes à engrenage à denture intérieure sont connues. Ces pompes ont une roue à denture intérieure et un pignon monté excentriquement en rotation dans la roue à denture intérieure en engrenant avec celle-ci sur un segment périphérique. Les roues à denture intérieure sont des roues dentées munies de denture intérieure re- cevant des pignons dentés, et la roue creuse et le pignon peuvent être obtenus comme roue dentée de la pompe à engrenage à denture intérieure. La dénomination de pignon de roue dentée et celle de roue creuse servent à distinguer. Le segment périphérique sur lequel engrènent des roues dentées en face il y a un espace libre en forme de crois- sant dans lequel sont installés la roue à denture intérieure et le pignon constituant une chambre de pompe. La chambre de pompe comporte un séparateur contre lequel viennent de l'extérieur et de l'intérieur des têtes de dents des deux pignons dentés et divisant la chambre de pompe en une chambre d'aspiration et une chambre de refoulement ou chambre de pression. Le séparateur est appelé « croissant » ou « élément de croissant » à cause de sa forme très dynamique. Une autre dénomination pour le séparateur est celle de pièces de remplissage. Le fonctionnement permanent de la roue dentée transfère du liquide dans la chambre d'aspiration de la chambre de pression. On ne connaît pas de séparateur souple d'une pompe à engrenage à denture intérieure et qui peut être calculée pour distinguer les pompes à denture intérieure. Le document DE 43 22 239 Al décrit une pompe à en- grenage à denture intérieure dont le pignon est porté rigidement par l'arbre de pompe qui entraîne le pignon et par l'intermédiaire de celui-ci, la roue à denture intérieure avec laquelle il engrène. L'arbre de pompe est monté à rotation des deux côtés du pignon dans des paliers lisses eux-mêmes enfoncés de force dans le boîtier de pompe. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une pompe à engre- nage à denture intérieure comportant une roue à denture intérieure avec un pignon porté par l'arbre du moteur excentré et engrenant avec la roue à denture intérieure pour créer un entraînement en rotation du pignon et de la roue à denture intérieure ainsi qu'un palier qui reçoit à rotation l'arbre de pompe et/ou pignon, caractérisée en ce que le palier est dans le pignon. Ainsi, selon l'invention, un palier est installé dans le pi- gnon monter à rotation l'arbre de pompe ce qui signifie que le palier se trouve dans un même plan que le pignon et non à côté de celui-ci. Tou- tefois, le palier peut être axialement plus long que le pignon est large et venir en saillie sur l'un ou sur les deux côtés du pignon. Le palier traverse par exemple l'orifice central du pignon, notamment le pignon est monté à rotation sur l'arbre de pompe lui-même monté à rotation dans le palier par exemple sous la forme d'un coussinet. Le montage du pa- lier dans le pignon réduit la longueur de la pompe à engrenage à den- ture intérieure. Un autre avantage réside dans l'appui radial du pignon par le palier dans le plan du pignon de sorte que la force dirigée vers l'intérieur pendant le fonctionnement de la roue à engrenage à denture intérieure, agit sur le pignon et le liquide transféré par la pompe s'exerce de l'extérieur sur le pignon et est mis en pression dans la chambre de pression entre le pignon et la roue à denture intérieure. La force radiale agissant sur le pignon n'engendre pas de couple autour de l'axe transversal à l'arbre de pompe et cette force est reçue par le palier à l'intérieur du pignon. Il en résulte l'avantage supplémentaire que l'arbre de pompe n'est pas sollicité en flexion par la force radiale agissant sur le pignon, ce qui améliore le fonctionnement de la pompe et réduit l'usure du palier. Comme l'arbre de pompe n'est pas sollicité en flexion il n'y a pas de décalage angulaire et radial de la roue d'entraînement qui est habituellement une roue dentée installée solidai- rement en rotation sur l'arbre de pompe pour l'entraîner en rotation. On améliore ainsi la régularité de fonctionnement de la pompe à engrenage à denture intérieure et on réduit l'usure, le frottement et le bruit au niveau de la roue d'entraînement. Globalement la précision du palier et la régularité du fonctionnement de l'arbre de la pompe sont améliorées grâce à l'invention qui permet réciproquement de plus grandes tolérances de fabrication. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le palier est en une seule pièce avec le boîtier de la pompe ce qui économise un montage distinct du palier. Suivant une autre caractéristique avantageuse la pompe à engrenage comporte un organe d'entraînement reliant solidairement en rotation le pignon et l'arbre de la pompe ce qui permet le montage à rotation du pignon extérieurement sur celui-ci et l'arbre de pompe dans le palier. L'organe d'entraînement peut se trouver latéralement à côté du pignon et à côté du palier. L'arbre de pompe peut traverser l'organe d'entraînement ou l'organe d'entraînement peut se trouver à une extrémité de l'arbre de pompe. Pour la réalisation en une seule pièce du boîtier de la pompe à engrenage à denture intérieure avec le palier suivant une autre caracté- ristique avantageuse, le boîtier est en fonte par exemple en fonte grise. Cette matière se transforme bien et son usinage est peu coûteuse et constitue une bonne matière de palier. Dans la région du palier on peut prévoir un graissage permanant.

Suivant une caractéristique avantageuse, le pignon n'est pas installé directement sur l'arbre de pompe mais par exemple comme déjà décrit, le pignon est à l'extérieur et l'arbre de pompe est dans le palier de sorte que le palier est entre le pignon et l'arbre de pompe. La pompe à engrenage à denture intérieure selon l'invention est applicable notamment comme pompe hydraulique d'une installation de freins de véhicule, assistée par une force extérieure, hydraulique, avec régulation anti-patinage, à la place de la pompe à piston utilisée habituellement. Dans les installations de freinage de véhicule à régulation anti-patinage, les pompes hydrauliques sont également appe- lées « pompes de refoulement ». Le boîtier de la pompe à engrenage se- lon l'invention est dans ce cas réalisé notamment pour être monté, utilisé et monté dans un logement prévu à cet effet dans le bloc hydraulique d'un système de régulation anti-patinage. Le boîtier de la pompe à engrenage à denture intérieure peut dans ce cas également être conçu sous la forme d'une cartouche. Dessin La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de pompe à denture intérieure représentée dans le dessin annexé dans lequel l'unique figure est une vue en coupe en perspective de la pompe. Description d'un mode de réalisation La pompe à engrenage à denture intérieure 1 selon l'invention représentée dans la figure comporte une roue dentée à denture intérieure appelée ici « roue à denture intérieure 2 » ainsi qu'une roue dentée à denture extérieure appelée « pignon 3 » installée de ma- nière excentrée dans la roue à denture intérieure 2 avec laquelle elle engrène. Les deux roues dentées 2, 3 ont des axes parallèles ; ils ont la même largeur et sont situés dans le même plan. La roue à denture intérieure 2 est pressée dans un anneau de palier lisse 4 monté en rotation dans le boîtier 5. Le pignon 3 est monté à rotation sur un palier lisse 6 qui dans le mode de réalisation représenté et décrit de l'invention est de forme cylindrique creuse, c'est-à-dire de forme tubulaire que l'on peut également considérer comme un autre palier ou comme douille de palier. Le palier 6 est l'unique composant du boîtier 5 de la pompe à den- ture intérieure 1. Grâce à un excellent travail d'usinage avec enlèvement de copeaux et à l'adaptation comme matière de palier, le boîtier 5 et ainsi également le palier 6 en une seule pièce avec le boîtier 5 sont réalisés en fonte grise et le palier 6 a un graissage permanent extérieurement et intérieurement. La fonte grise du boîtier 5 de la pompe à engrenage à denture intérieure 1 n'est pas la matière utilisable ; le boî- tier 5 avec le palier 6 peut également être réalisé en d'autres matériaux métalliques ou non métalliques. Le segment périphérique dans lequel les roues dentées 2, 3 engrènent est coupé dans la vue en coupe axiale représentée et c'est pourquoi il n'est pas visible. On voit seulement le segment périphérique des roues dentées 2, 3 où les roues dentées 2, 3 n'engrènent pas. Dans ce segment périphérique, il y a un espace intermédiaire en forme de croissant entre la roue creuse 2 et le pignon 3 de la pompe à engrenage 7. La chambre 7 de la pompe loge une pièce de séparation 8 qui divise la chambre de pompe 7 en une chambre d'aspiration 9 et une chambre de pression 10. Le séparateur 8 est en forme de croissant et c'est pourquoi il est également appelé croissant ou pièce en forme de croissant, une autre dénomination pour le séparateur 8 étant celle de "pièce de remplissage".

Le séparateur 8 a la largeur des roues dentées 2, 3 ; son côté extérieur et son côté intérieur sont de forme cylindrique à courbure convexe ou concave de façon que les sommets des dents des roues dentées 2, 3 s'appliquent extérieurement et intérieurement entre la pièce de remplissage 8. Lorsque les roues dentées 2, 3 sont entraînées en rota- tion, leur tête glisse extérieurement et intérieurement contre le sépara- teur 8 et les roues dentées 2, 3 transfèrent ainsi de manière connue du fluide qui se trouve dans les intervalles entre les dents pour le faire passer de la chambre d'aspiration 9, extérieurement et intérieurement contre le séparateur 8 jusque dans la chambre de pression 10. En utili- sant une pompe à engrenage à denture intérieure 1 pour la pompe hy- draulique d'un système de freinage hydraulique de véhicule, le liquide est notamment du liquide de frein. Des deux côtés des roues dentées 2, 3 et du séparateur 8, il y a des disques axiaux 11 solidaires en rotation et mobiles axialement s'appliquant contre les faces frontales des roues dentées 2, 3 et du sé- parateur 8 ainsi que de la chambre de pompe 7, au moins dans la région de la chambre de pression 10 couvrant latéralement le séparateur 8. Le disque axial supérieur n'est pas représenté car il cacherait les roues dentées 2, 3 et le séparateur 8 de la pompe 1. De tels disques axiaux 11 sont connus en soi ; ils sont également appelés disques de commande ou disques de palette. La pompe à engrenage à denture intérieure 1 comporte un arbre de pompe 12 monté à rotation dans le palier tubulaire 6.

L'arbre de pompe 12 est rendu étanche latéralement à côté du pignon ou roue dentée 3 et du disque axial 11 à l'aide d'un joint d'étanchéité d'arbre 13 dans le boîtier 5, en étant monté à rotation sur le côté opposé à celui du pignon 3 du joint d'arbre 13 dans un autre palier 14 du boîtier 5. Dans le mode de réalisation représenté de l'invention, l'autre palier 14 est un palier à billes qui n'est toutefois pas indispensable pour l'invention. Pour entraîner la pompe à engrenage à denture intérieure 1 on presse sur sa face frontale du boîtier 5 une roue dentée comme roue dentée d'entraînement 15 sur l'extrémité de l'arbre de pompe 12 ou on la fixe solidairement d'une autre manière sur l'arbre de pompe 12.

Le palier 6 se trouve dans le pignon 3 dont il traverse l'orifice central portant ici la référence 20 ; il est monté sur le pignon 3 lui-même monté en rotation sur le palier lisse 6. Le palier 6 est certes choisi de préférence mais sans être indispensable à l'invention. Le montage rotatif du pignon 3 avec le palier 6 dans le pignon 3 c'est-à-dire dans un plan avec le pignon 3 soutient le pignon 3 radialement dans le plan dans lequel il se trouve. Lorsque la pompe à engrenage à denture intérieure 1 fonctionne, il règne une pression 10 qui sollicite le pignon 3 radialement vers l'intérieur. Le pignon 3 est soutenu contre la pression appliquée radialement de l'extérieur par le palier 6 installé dans le pi- gnon 3 et qui s'appuie lui-même contre le plan dans lequel il est sollicité en pression. L'appui radial du piston 3 est ainsi sans couple de sorte qu'il fonctionne très bien notamment sans couple de pivotement autour de l'axe géométrique, radialement à l'axe de pignon 3 ce qui évite également, dans ces conditions, toute flexion de l'arbre à pompe 12 sollicité en flexion. Pour entraîner en rotation le pignon 3 pour le fonctionnement de la pompe à engrenage à denture intérieure 1 avec l'arbre de pompe 12, la pompe à engrenage 1 comporte un organe d'entraînement 16 reliant solidairement en rotation le pignon 3 à l'arbre de pompe 12.

Dans le mode de réalisation représenté et décrit de l'invention, l'organe d'entraînement 16 est monté sur l'extrémité de l'arbre de pompe 12 éloignée du pignon denté 15. Dans le mode de réalisation représenté et décrit de l'invention, l'organe d'entraînement 16 est une pièce de forme triangulaire ou une étoile à trois dents en tôle découpée et emboutie ou une pièce réalisée par emboutissage profond dont les sommets compor- tent des pattes 17 recourbées aux coins et pénétrant dans les poches du trou de palier 20 du pignon 3 de sorte que l'organe d'entraînement 16 est solidaire en rotation du pignon 3. L'organe d'entraînement 16 chevauche la surface frontale annulaire du palier 6 et en son milieu il a un étrier 18 formé par emboutissage profond, sensiblement carré et di- rigé dans la direction axiale ; cet étrier a un enfoncement 19 quadratique au milieu de la face frontale de l'arbre de pompe 12. L'étrier 18 en une seule pièce avec l'organe d'entraînement 16 relie cet organe d'entraînement 16 solidairement en rotation par une liaison par la forme dans la cavité quadratique 19 avec l'arbre de pompe 12. Pour une application à une régulation de patinage d'un système de freinage hydraulique de véhicule, la pompe à denture intérieure 1 avec son boîtier cylindrique 5 qui est conçu comme une cartouche, est pressée dans un logement cylindrique complémentaire d'un bloc hydraulique non représenté. De tels blocs hydrauliques de sys- tèmes de freinage hydraulique de véhicule à régulation anti-patinage sont connus en soi. Ces éléments sont de façon caractéristique des pièces en forme de blocs en aluminium ayant deux logements pour deux pompes à engrenage à denture intérieure 1 ainsi qu'en outre des composants hydrauliques de régulation anti-patinage tels que des élec- trovannes et des accumulateurs hydrauliques. Des perçages du bloc hydraulique relient les logements ou les composants hydrauliques installés.30 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Pompe à engrenage à denture intérieure 2 Roue à denture intérieure 3 Pignon/Roue dentée 4 Anneau de palier 5 Boîtier 6 Palier 7 Chambre de pompe 8 Séparateur 9 Chambre d'aspiration 10 Chambre de pression 11 Disque d'entraînement 12 Arbre de pompe 13 Joint d'étanchéité annulaire 14 Palier 15 Roue d'entraînement 16 Organe d'entraînement 17 Patte 18 Etrier 19 Enfoncement de forme quadratique25

Claims

REVENDICATIONS1°) Pompe à engrenage à denture intérieure comportant une roue à denture intérieure (2) avec un pignon (3) porté par l'arbre (12) du moteur excentré et engrenant avec la roue à denture intérieure (2) pour créer un entraînement en rotation du pignon (3) et de la roue à denture inté- rieure (2) ainsi qu'un palier (6) qui reçoit à rotation l'arbre de pompe (12) et/ou pignon (3), caractérisée en ce que le palier (6) est dans le pignon (3).
2°) Pompe à engrenage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier (6) est réalisé en une seule pièce avec le boîtier (5) de la pompe à engrenage à denture intérieure (1).
3°) Pompe à engrenage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe à engrenage à denture intérieure (1) comporte un organe d'entraînement (16) qui relie solidairement en rotation le pignon (3) et l'arbre de pompe (12).
4°) Pompe à engrenage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier (5) de la pompe à engrenage à denture intérieure (1) est en fonte.
5°) Pompe à engrenage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pignon (3) n'est pas installé directement sur l'arbre de pompe (12).30