FR3125849A1 - Commande de pression sur un palier lisse - Google Patents
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Abstract
Une rainure est appliquée à une ou plusieurs surfaces de contact d’un palier lisse d’une pompe pour augmenter une force appliquée à la ou aux surfaces de contact. Chaque rainure présente une extrémité exposée à la pression de refoulement de la pompe de sorte que la rainure communique la pression de refoulement sur la surface de contact. La rainure réduit une aire de la surface de contact sur laquelle une fuite de fluide se traduit par un différentiel de pression, augmentant ainsi une force nette appliquée à la surface de contact. L’application de la rainure sur la face d’extrémité axiale du palier lisse améliore une force axiale appliquée au palier lisse tandis que l’application de la rainure à un cordon orienté radialement réduit les frottements entre le palier lisse et le corps externe. Figure pour l’abrégé : Fig. 8.
Description
ARRIÈRE-PLAN
Les pompes à carburant peuvent avoir différents étages dont un étage d’engrenages. Des paliers lisses sont prévus le long d’un ou plusieurs trains d’engrenages de l’étage d’engrenages. Les paliers lisses supportent radialement les trains d’engrenages au sein d’un corps de pompe externe. Les paliers lisses supportent également axialement les engrenages des trains d’engrenages à l’intérieur du corps externe et fournissent au moins une certaine étanchéité contre une fuite de fluide au niveau des engrenages. Pour assurer cette étanchéité, une première force axiale est appliquée à des paliers mobiles parmi les paliers lisses pour presser les paliers lisses vers les engrenages par rapport au corps externe.
RÉSUMÉ
Certains aspects de la divulgation concernent un palier lisse pour un étage d’engrenages d’une pompe (par exemple, une pompe à carburant). Le palier lisse est conçu pour se déplacer axialement le long du tourillon par rapport à un corps externe. Le palier lisse définit une rainure communiquant une pression de refoulement le long d’une surface d’appui pour réduire l’aire de la surface d’appui sur laquelle est produit un gradient de pression. En particulier, l’aire du gradient de pression est limitée à une zone entre la rainure et une région en communication avec la pression d’entrée. Ainsi, une partie plus grande de la surface d’appui est uniformément exposée à la pression de refoulement, qui est supérieure à la pression d’entrée.
Dans certains modes de réalisation, la rainure est prévue sur la face d’extrémité axiale du palier lisse qui fait face à un engrenage de l’étage d’engrenages. La face d’extrémité axiale est conçue pour venir en appui contre l’engrenage. En limitant le différentiel de pression uniquement à une région de la face d’extrémité axiale, la pression de refoulement est appliquée de manière uniforme à la région restante de la face d’extrémité axiale pour contrecarrer une force de sollicitation appliquée au palier lisse pour presser le palier lisse contre l’engrenage. Du fait que la pression de refoulement applique une force plus élevée que celle qui serait appliquée par le gradient de pression, la rainure augmente la force opposée appliquée à la face d’extrémité axiale.
Dans certains modes de réalisation, la rainure est prévue au niveau d’un cordon faisant face radialement vers l’extérieur vers un corps externe autour du palier lisse. Le palier lisse définit un canal externe qui communique une pression de refoulement sur une première section circonférentielle du cordon. La pression de refoulement applique une charge radiale sur le palier lisse vers le corps externe. Une seconde section circonférentielle du cordon est exposée à la pression d’entrée. La rainure est disposée au niveau de la seconde section circonférentielle du cordon pour contrecarrer la charge radiale en permettant à la pression de refoulement d’être appliquée à au moins une partie de la seconde section circonférentielle. La rainure limite l’aire sur laquelle s’étendrait un différentiel de pression (et donc une force réduite). L’opposition à la charge radiale appliquée à la première section circonférentielle peut entraîner moins de frottement entre la seconde section circonférentielle et le corps externe, ce qui facilite le mouvement axial du palier lisse.
Différents aspects supplémentaires de l’invention seront indiqués dans la description qui suit. Les aspects de l’invention peuvent concerner des caractéristiques individuelles et des combinaisons de caractéristiques. Il est entendu que la description générale qui précède et la description détaillée suivante sont fournies à titre d'exemple et d'explication uniquement et ne sont pas limitatives des grands concepts inventifs sur lesquels les modes de réalisation décrits ici sont basés.
Les dessins annexés, qui sont incorporés dans la description et font partie intégrante de celle-ci, illustrent plusieurs aspects de la présente invention. Une brève description des dessins est la suivante :
La est une vue en perspective d’un exemple de pompe à carburant comprenant un étage d’engrenages conçu conformément aux principes de la présente description ;
La est une coupe longitudinale de la pompe à carburant de la ;
La est une section transversale de l’étage d’engrenages de la pompe à carburant de la ;
La montre des composants de l’étage d’engrenages en éclaté vers l’extérieur à partir d’un corps externe de la pompe à carburant de la ;
La est une coupe longitudinale de l’étage d’engrenages de la pompe à carburant de la comportant des premier et second trains d’engrenages, chaque train d’engrenages comportant un engrenage, un palier fixe et un palier mobile ;
La illustre les paliers mobiles des premier et second trains d’engrenages des et 5 disposés avec des côtés plats se touchant ;
La est une vue en perspective d’un exemple de palier mobile conçu pour être utilisé dans l’un des premier et second trains d’engrenages, le palier mobile de l’autre train d’engrenages étant une image miroir ; et
La illustre une autre vue en perspective du palier mobile de la représenté depuis l’extrémité axiale opposée.
Claims (10)
1 Procédé de commande dʼune aire dʼun gradient de pression sur un palier mobile, le palier définissant un alésage sʼétendant le long dʼune longueur du palier entre des première et seconde faces dʼextrémité axiales opposées du palier, le palier définissant également un cordon circonférentiel disposé entre la première face dʼextrémité axiale et un tambour orienté radialement vers lʼextérieur exposé à la pression de refoulement, le procédé comprenant :
l’identification d’une surface du palier, la surface s’étendant d’un premier bord à une région à haute pression, la région à haute pression étant exposée à une première pression, le premier bord étant exposé à une seconde pression qui est inférieure à la première pression au niveau de la région à haute pression de sorte qu’un gradient de pression s’étend le long de la surface entre le premier bord et la région à haute pression ;
la sélection d’une partie de la surface à laquelle limiter le gradient de pression incluant la définition d’une limite de la partie à un emplacement entre le premier bord et la région à haute pression, la partie s’étendant du premier bord à la limite ; et
la fourniture dʼune rainure dans la surface le long de la limite, la rainure étant en communication avec la région à haute pression pour fournir la première pression à la limite.
l’identification d’une surface du palier, la surface s’étendant d’un premier bord à une région à haute pression, la région à haute pression étant exposée à une première pression, le premier bord étant exposé à une seconde pression qui est inférieure à la première pression au niveau de la région à haute pression de sorte qu’un gradient de pression s’étend le long de la surface entre le premier bord et la région à haute pression ;
la sélection d’une partie de la surface à laquelle limiter le gradient de pression incluant la définition d’une limite de la partie à un emplacement entre le premier bord et la région à haute pression, la partie s’étendant du premier bord à la limite ; et
la fourniture dʼune rainure dans la surface le long de la limite, la rainure étant en communication avec la région à haute pression pour fournir la première pression à la limite.
2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel lʼidentification de la surface du palier inclut lʼidentification de la première face dʼextrémité axiale du palier, dans lequel le premier bord forme un bord circonférentiel interne du palier entourant lʼalésage, et dans lequel la région à haute pression est disposée au niveau d’un bord circonférentiel externe du palier.
3 Procédé selon la revendication 1, dans lequel lʼidentification de la surface du palier inclut lʼidentification de la surface circonférentielle du palier, dans lequel le premier bord fait la transition entre la surface circonférentielle et la première face dʼextrémité axiale, et dans lequel la région à haute pression est disposée au niveau du tambour.
4 Étage dʼengrenages dʼune pompe conçue pour mettre en œuvre le procédé selon lʼune quelconque des revendications 1 à 3, la pompe à étage dʼengrenages comprenant :
un corps définissant une chambre à engrenages, le corps définissant une entrée et une sortie en communication fluidique avec la chambre à engrenages ;
un agencement dʼengrenages disposé à lʼintérieur de la chambre à engrenages conçu pour entraîner un fluide de lʼentrée à la sortie, lʼagencement dʼengrenages comportant au moins un engrenage rotatif autour dʼun axe de rotation ;
un tourillon couplé à l’engrenage, le tourillon s’étendant le long du premier axe et étant conçu pour entraîner la rotation de l’engrenage autour de l’axe de rotation ;
un palier fixe au niveau d’un premier côté axial de l’engrenage pour supporter radialement le tourillon par rapport au corps de telle sorte que le tourillon peut tourner autour de l’axe de rotation par rapport au corps ; et
un palier mobile axialement au niveau d’un second côté axial opposé de l’engrenage pour supporter radialement le tourillon par rapport au corps de telle sorte que le tourillon peut tourner autour de l’axe de rotation par rapport au corps, le palier mobile axialement définissant un alésage traversant pour recevoir le tourillon, l’alésage traversant s’étendant entre une première extrémité axiale et une seconde extrémité axiale du palier mobile axialement, la première extrémité axiale faisant face au second côté axial de l’engrenage et la seconde extrémité axiale étant orientée dans une direction s’éloignant de l’engrenage, le palier mobile axialement étant mobile axialement le long de l’axe de rotation sur le tourillon de façon à s’approcher et s’éloigner de l’engrenage, le palier mobile axialement étant fixe en rotation par rapport au corps, l’alésage traversant étant en communication de pression fluidique avec la pression d’entrée correspondant à l’entrée du corps, et dans lequel la pression de refoulement correspondant à la sortie du corps agit sur la seconde extrémité axiale du palier mobile axialement pour amener la première extrémité axiale du palier mobile axialement à venir en appui axial contre le second côté axial de l’engrenage ;
dans lequel :
a. la première extrémité axiale du palier mobile définit une face d’extrémité axiale conçue pour venir en contact avec le second côté axial de l’engrenage, la face d’extrémité axiale s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de l’alésage traversant vers une circonférence externe de la face d’extrémité axiale, la face d’extrémité axiale définissant une première rainure circonférentielle, la première rainure circonférentielle divisant la face d’extrémité axiale en une région interne s’étendant radialement entre la première rainure circonférentielle et l’alésage traversant et une région externe s’étendant radialement entre la première rainure circonférentielle et la circonférence externe, la région externe étant exposée à la pression de refoulement, la première rainure circonférentielle étant en communication fluidique avec la pression de refoulement de telle sorte qu’un gradient de pression radial sur la région externe soit réduit au maximum, la région interne ayant un différentiel de pression entre la pression de refoulement au niveau de la première rainure circonférentielle et la pression d’entrée au niveau de l’alésage traversant ; et/ou
b. le palier mobile axialement comporte une partie circonférentielle externe définissant une limite circonférentielle externe qui s’étend axialement entre les première et seconde extrémités axiales du palier mobile axialement, la partie circonférentielle externe comportant un cordon externe pour supporter le tourillon radialement par rapport au corps, le cordon externe ayant une première dimension qui s’étend circonférentiellement autour de l’axe de rotation et une seconde dimension qui s’étend axialement le long de l’axe de rotation, la partie circonférentielle externe définissant une partie tambour disposée axialement entre le cordon externe et la seconde extrémité axiale du palier mobile axialement, le tambour étant exposé à la pression de refoulement, la seconde dimension du cordon externe s’étendant entre la partie tambour et une région de pression d’entrée adjacente à la première extrémité axiale du palier mobile axialement, le cordon externe définissant une seconde rainure circonférentielle s’étendant circonférentiellement le long du cordon externe pour diviser le cordon externe en une première région axiale adjacente à la région de tambour et une seconde région axiale adjacente à la région de pression d’entrée, la seconde rainure circonférentielle étant en communication fluidique avec la pression de refoulement provenant de la partie tambour pour réduire au maximum un gradient de pression sur la première région axiale, la seconde région axiale ayant un différentiel de pression entre la pression de refoulement au niveau de la seconde rainure circonférentielle et la pression d’entrée au niveau de la région de pression d’entrée.
un corps définissant une chambre à engrenages, le corps définissant une entrée et une sortie en communication fluidique avec la chambre à engrenages ;
un agencement dʼengrenages disposé à lʼintérieur de la chambre à engrenages conçu pour entraîner un fluide de lʼentrée à la sortie, lʼagencement dʼengrenages comportant au moins un engrenage rotatif autour dʼun axe de rotation ;
un tourillon couplé à l’engrenage, le tourillon s’étendant le long du premier axe et étant conçu pour entraîner la rotation de l’engrenage autour de l’axe de rotation ;
un palier fixe au niveau d’un premier côté axial de l’engrenage pour supporter radialement le tourillon par rapport au corps de telle sorte que le tourillon peut tourner autour de l’axe de rotation par rapport au corps ; et
un palier mobile axialement au niveau d’un second côté axial opposé de l’engrenage pour supporter radialement le tourillon par rapport au corps de telle sorte que le tourillon peut tourner autour de l’axe de rotation par rapport au corps, le palier mobile axialement définissant un alésage traversant pour recevoir le tourillon, l’alésage traversant s’étendant entre une première extrémité axiale et une seconde extrémité axiale du palier mobile axialement, la première extrémité axiale faisant face au second côté axial de l’engrenage et la seconde extrémité axiale étant orientée dans une direction s’éloignant de l’engrenage, le palier mobile axialement étant mobile axialement le long de l’axe de rotation sur le tourillon de façon à s’approcher et s’éloigner de l’engrenage, le palier mobile axialement étant fixe en rotation par rapport au corps, l’alésage traversant étant en communication de pression fluidique avec la pression d’entrée correspondant à l’entrée du corps, et dans lequel la pression de refoulement correspondant à la sortie du corps agit sur la seconde extrémité axiale du palier mobile axialement pour amener la première extrémité axiale du palier mobile axialement à venir en appui axial contre le second côté axial de l’engrenage ;
dans lequel :
a. la première extrémité axiale du palier mobile définit une face d’extrémité axiale conçue pour venir en contact avec le second côté axial de l’engrenage, la face d’extrémité axiale s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de l’alésage traversant vers une circonférence externe de la face d’extrémité axiale, la face d’extrémité axiale définissant une première rainure circonférentielle, la première rainure circonférentielle divisant la face d’extrémité axiale en une région interne s’étendant radialement entre la première rainure circonférentielle et l’alésage traversant et une région externe s’étendant radialement entre la première rainure circonférentielle et la circonférence externe, la région externe étant exposée à la pression de refoulement, la première rainure circonférentielle étant en communication fluidique avec la pression de refoulement de telle sorte qu’un gradient de pression radial sur la région externe soit réduit au maximum, la région interne ayant un différentiel de pression entre la pression de refoulement au niveau de la première rainure circonférentielle et la pression d’entrée au niveau de l’alésage traversant ; et/ou
b. le palier mobile axialement comporte une partie circonférentielle externe définissant une limite circonférentielle externe qui s’étend axialement entre les première et seconde extrémités axiales du palier mobile axialement, la partie circonférentielle externe comportant un cordon externe pour supporter le tourillon radialement par rapport au corps, le cordon externe ayant une première dimension qui s’étend circonférentiellement autour de l’axe de rotation et une seconde dimension qui s’étend axialement le long de l’axe de rotation, la partie circonférentielle externe définissant une partie tambour disposée axialement entre le cordon externe et la seconde extrémité axiale du palier mobile axialement, le tambour étant exposé à la pression de refoulement, la seconde dimension du cordon externe s’étendant entre la partie tambour et une région de pression d’entrée adjacente à la première extrémité axiale du palier mobile axialement, le cordon externe définissant une seconde rainure circonférentielle s’étendant circonférentiellement le long du cordon externe pour diviser le cordon externe en une première région axiale adjacente à la région de tambour et une seconde région axiale adjacente à la région de pression d’entrée, la seconde rainure circonférentielle étant en communication fluidique avec la pression de refoulement provenant de la partie tambour pour réduire au maximum un gradient de pression sur la première région axiale, la seconde région axiale ayant un différentiel de pression entre la pression de refoulement au niveau de la seconde rainure circonférentielle et la pression d’entrée au niveau de la région de pression d’entrée.
5 Étage dʼengrenages selon la revendication 4, dans lequel la première rainure sʼétend sur moins dʼune circonférence complète de la première face dʼextrémité axiale.
6 Étage dʼengrenages selon la revendication 4, dans lequel la première rainure est disposée plus près de lʼalésage traversant que d’un bord circonférentiel externe de la première face dʼextrémité axiale, dans lequel la première rainure est disposée à une position radiale sur la première face dʼextrémité axiale qui correspond à des pieds de dents de lʼengrenage.
7 Étage dʼengrenages selon la revendication 4, dans lequel la seconde rainure sʼétend sur moins dʼune circonférence complète de la partie circonférentielle externe.
8 Étage dʼengrenages selon la revendication 4, dans lequel la seconde rainure est disposée plus près de la première face dʼextrémité axiale que du tambour.
9 Étage d’engrenages selon l’une quelconque des revendications 4 à 8, comprenant en outre :
un second tourillon s’étendant le long de la chambre à engrenages du corps parallèlement au tourillon, le second tourillon entraînant une autre partie de l’agencement d’engrenages ;
un second palier fixe monté sur le second tourillon sur le premier côté de lʼagencement dʼengrenages ; et
un second palier mobile monté sur le second tourillon sur le second côté de lʼagencement dʼengrenages.
un second tourillon s’étendant le long de la chambre à engrenages du corps parallèlement au tourillon, le second tourillon entraînant une autre partie de l’agencement d’engrenages ;
un second palier fixe monté sur le second tourillon sur le premier côté de lʼagencement dʼengrenages ; et
un second palier mobile monté sur le second tourillon sur le second côté de lʼagencement dʼengrenages.
10 Étage dʼengrenages selon la revendication 9, dans lequel le second palier mobile est une image miroir du palier mobile.
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