Brevet FR2569782A1 — publié le 19860307

Pompe à palettes La présente invention concerne une pompe à palettes, avec un rotor monté dans un alésage d'un carter et entrainé en rotation, avec des palettes articulées en pivotement à leurs extrémités de fixation sur la circonférence du rotor, les axes de pivotement étant parallèles à l'axe de rotation du rotor, et avec des ressorts enroulés réalisés en fil métallique ou autre matériau similaire, qui s'appuient sur le rotor et qui, étant appliqués sur une surface intérieure de la pa- lette, sont disposés de manière à presser l'extrémité libre de la pa- lette contre l'alésage du carter. On connaît du brevet américain US-2 011 451 une pompe à palettes de ce type, o des ressorts hélicoïdaux sollicités en pression, réa- lisés en fil métallique et dont les axes d'enroulement s'étendent ra- dialement, sont appliqués sur chaque palette. Cette pompe à palettes connue présente l'inconvénient que, du fait des tolérances de fabrica- tion inévitables des surfaces d'appui des ressorts, les ressorts dis- posés côte à côte dans le sens axial pour chaque palette pressent non uniformément, c'est-à-dire avec convergence, la palette contre l'alésage du carter. A cela s'ajoute que les ressorts occupent un es- pace relativement important dans le sens radial, de sorte que le com- partiment de pompage correspondant est innopportunément réduit en vue de loger les ressorts. Enfin, l'installation des ressorts de la pompe à palettes connue, et en particulier leur mise en place dans des rai- nures de la palette correspondante et du ressort, s'effectue avec dif- ficulté. La présente invention a pour objectif de fournir une pompe à pa- lettes du type indiqué en introduction, o les ressorts pressent sans convergence les différentes palettes contre l'alésage du carter. Ce faisant, la pompe à palettes doit être d'une construction compacte, surtout dans le sens radial, et d'un mode de fabrication économique. Selon l'invention, cet objectif est atteint en ce qu'un ressort dont l'axe d'enroulement s'étend en direction de l'axe de pivotement -2- 1 de la palette correspondante est encastré dans chaque palette, et q.e le ressort est formé de deux sections d'enroulement coaxiales dont les spires respectives s'étendent en hélice en sens opposés et qui sont munies chacune d'une extrémité d'appui se raccoidant selon le cas à l'extrémité extérieure ou intérieure de la section d'enroulement correspondante, les deux extrémités d'appui étant tournées dans une direction commune, et d'une section en étrier disposée entre l'ex- trémité respectivement intérieure ou extérieure des deux sections d'enroulement, reliant fixement entre elles les extrémités respectibe- ment intérieure ou extérieure des sections d'enroulement, et faisant saillie radialement au-delà des sections d'enroulement, et les deux extrémités d'appui ou la section en étrier étant disposée(s) de maniè- re à s'appuyer élastiquement sur une surface d'appui du rotor, et la section en étrier ou les extrémités d'appui, tournée(s) vers l'extré- mité libre de la palette correspondante, étant disposée(s) de manière à s'appuyer élastiquement sur la surface intérieure de la palette. L'agencement prévu par l'invention permet qu'un seul ressort soit suffisant pour presser uniformément l'extrémité libre de la palette correspondante contre l'alésage du carter. En outre, on emploie pour loger ce ressort une cavité de construction compacte dans le sens ra- dial prévue entre la palette et le rotor, de sorte que l'espace néces- saire pour loger les ressorts ne réduit que peu ou prou le comparti- ment de pompage. Selon une configuration avantageuse de l'invention, l'axe d'enrou- lement du ressort coïncide avec l'axe de pivotement de la palette correspondante. Cela permet de loger les ressorts d'une manière parti- culièrement simple et peu encombrante entre la palette et le rotor, et l'on peut avantageusement garder pour la palette une épaisseur de paroi faible. Selon une autre configuration avantageuse, l'axe de piotement de chaque palette est formé par l'axe de cylindre d'une section cylin- drique maintenue en pivotement dans une rainure c lîndrique pratiquée dans la surface d'appui du rotor, et faisant saillie au-delà de la surface intérieure de la palette, et les deux sections d'enroulement du ressort sont respectivement maintenues dans un é idement de la sec- 3 - 1 Lion cylindrique, évidement qui entoure étroitement la section d'en- roulement correspondante. Cette configuration fournit un moyen d'assemblage du ressort avec la palette simple à réaliser. Si la palette est réalisé en un matériau élastique, matière plastique par exemple, les sections d'enroulement peuvent être encliquetées dans l'évidement de la section cylindrique de la palette, de sorte qu'on obtient un ensemble de construction paletteressort tenant par lui-même. De plus, cet ensemble de construction peut être fixé en pivotement sur le rotor de manière très simple, par exemple en enfonçant chaque section cylindrique dans la rainure correspondante du rotor. Selon une nouvelle configuration avantageuse, la surface intérieu- re de la palette présente un ou plusieurs creux recevant les extrémi- tés d'appui et/ou la section en étrier du ressort. Selon une autre configuration avantageuse, la surface d'appui du rotor présente un ou plusieurs creux recevant les extrémités d'appui et/ou la section en étrier du ressort. Selon une caractéristique supplémentaire, les extrémités d'appui prenant appui sur la surface d'appui du rotor, ou la section en étrier du ressort, font saillie radialement, au moins par une partie, au-delà de cette surface d'appui, et la profondeur du creux radialement opposé de la palette est prévue de manière à ce que la partie en question soit reçue en totalité dans ce creux. Selon une dernière caractéristique avantageuse enfin, une broche, insérable dans une rainure de retenue adéquate de la palette corres- pondante, et guidant concentriquement les sections d'enroulement l'une par rapport à l'autre, est montée à l'intérieur des deux sections d'enroulement d'un ressort. La description qui suit explicite la pompe à palettes selon l'in- vention à l'aide de plusieurs exemples de réalisation présentés sur le dessin annexé, lequel montre: à la figure 1 une vue en coupe partielle longitudinale d'une pompe à palettes, à la figure 2 une vue en coupe transversale selon A-A de la pompe représentée à la figure 1, - 4 - 1 à la figure 3 une vue de dessus, dans le sens de la flèche X de la figure 2, d'une palette dans laquelle est monté un ressort, à la figure 4 une vue en coupe transversale selon B-B de la palet- te représentée à la figure 3, à la figure 5 une vue en coupe transversale d'une variante de pom- pe à palettes, à la figure 6 une vue de dessus, dans le sens de la flèche Y de la figure 5, d'une palette dont le ressort a été déposé, à la figure 7 une vue en coupe transversale selon C-C de la palet- te représentée à la figure 6, à la figure 8 une vue en coupe transversale d'une autre variante de pompe à palettes, à la figure 9 une vue de dessus dans le sens de la flèche Z de la figure 8 d'une palette dans laquelle est monté un ressort, et à la figure 10 une vue en coupe transversale selon D-D de la pa- lette représentée à la figure 9. La référence I désigne aux figures 1 et 2 le carter d'une pompe à palettes qui sert de dispositif d'assistance de freinage à dépression dans un véhicule à moteur à combustion interne. Le carter 1, qui est constitué d'une partie en cloche 3 et d'une partie de couvercle 4, est bridé par des boulons 2 sur le bloc-moteur 5 du moteur à combustion interne (non représenté). Un rotor 7 est monté dans l'alésage 6 du carter 1. Dans le présent cas, le rotor 7 est relié sans possibilité de rotation à un axe central 9 par une broche 8 s'étendant radialement. Le rotor 7 est en- trainé en rotation par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 10 (représenté en traits et points à la figure 1) qui s'adapte par com- plémentarité de forme dans un orifice polygonal central 11 de l'axe 9. Dans le présent exemple de réalisation, on a disposé le long de la circonférence du rotor 7 quatre palettes 12 réalisées en matière plas- tique résistante à la friction de glissement, dont les extrémités de fixation sont articulées pivotantes autour d'un axe de pivotement sur le rotor 7. Les représentations des figures 2, 3 et 4 montrent qu'un ressort enroulé 14 est monté entre chaque palette 12 et le rotor 7, ressort -5 1 qui presse élastiquement, radialement vers l'extérieur, l'extrémité libre de la palette 12 contre l'alésage 6 du carter, de sorte que cet- te extrémité est en contact de glissement étanche avec l'alésage 6 de la partie en cloche 3. Le ressort 14 est réalisé en fil d'acier ou au- tre matériau similaire. Lors de la rotation du rotor 7 dans le sens de la flèche 15 (voir la figure 2), de l'air est aspiré par l'orifice d'admission 16 de la partie en cloche 3, et est d'une manière en soi connue évacué vers l'extérieur par un orifice d'échappement (non représenté) de la partie de couvercle 4. Comme le montre la représentation de la figure 1, l'orifice d'admission 16 est relié à une soupape d'aspiration 17 fixée sur la partie en cloche 3. Les surfaces de glissement du rotor 7 qui tourne dans le comparti- ment de pompage 20 sont lubrifiées par un perçage central 18 d'alimen- tation en lubrifiant pratiqué dans l'axe 9, et des perçages de raccor- dement radiaux 19 pratiqués dans l'axe 9. Chaque ressort 14 est, par ses deux extrémités d'appui 21 tournées en direction de l'extrémité libre de la palette 12, en prise avec la surface intérieure 22 de la palette 12 correspondante, et s'appuie par sa section en étrier 23 sur la surface d'appui cylindrique 24 du rotor 7. Ce faisant, l'axe d'enroulement 25 du ressort 14 s'étend dans la direction de l'axe de pivotement de la palette 12. Dans le présent cas, l'axe d'enroulement 25 coïncide avec l'axe de pivotement de la palette 12 correspondante. Par ailleurs, l'axe de pivotement de chaque palette 12 est formé par l'axe de cylindre 26 d'une section cylindrique 28 formée à l'ex- trémité de fixation de la palette 12, laquelle section cylindrique fait saillie au-delà de la surface intérieure de la palette 12, et s'engage par complémentarité de forme dans une rainure cylindrique 27 du rotor 7. Cette section cylindrique 28 permet de maintenir chaque palette 12 en coulissement et avec possibilité de pivotement sur le rotor 7. Chaque ressort 14 comporte deux sections d'enroulement coaxiales 29, 30 présentant chacune, par exemple, trois spires s'étendant en hé- lice en sens opposés. Une extrémité d'appui 21 se raccorde à l'extré- mité extérieure de chacune de ces sections d'enroulement 29, 30. Les - 6 1 deux extrémités d'appui 21 s'étendent parallèlement l'une à l'autre, dans une direction commune. La section en étrier 23, qui fait saillie radialement au-delà des deux sections d'enroulement 29, 30, est formée entre les extrémités intérieures de ces deux sections 29, 30. Cette section en étrier 23 relie fixement entre elles les extrémités in- térieures des deux sections d'enroulement 29, 30. Les deux sections d'enroulement 29, 30 de chaque ressort 14 sont respectivement insérées et maintenues dans un évidement 31 de la sec- tion cylindrique 28 de la palette 12, évidement qui entoure étroite- ment la section d'enroulement 29, 30 correspondante. La surface intérieure 22 de chaque palette 12 présente un creux 32, sur le fond duquel s'appuie la section en étrier 23 -tournée vers l'extrémité libre de la palette 12- du ressort 14 correspondant. Ce creux 32 s'étend en forme de coude le long de la section en étrier 23, et débouche de chaque côté dans un évidement respectif 31 de la palette 12. La surface intérieure 22 présente en outre deux creux 33, qui sont chacun radialement opposés à une extrémité d'appui 21 du ressort 14. La profondeur de ces creux 33 est prévue de manière à ce que les extrémités d'appui 21 qui font saillie radialement au-delà de la sur- face d'appui 24 du rotor 7 puissent s'enfoncer entièrement dans ces creux 33 lors du pivotement vers l'intérieur de la palette 12. A l'intérieur des deux sections d'enroulement 29, 30 de chaque ressort 14, on a dans le présent cas disposé une broche cylindrique 34, qui guide concentriquement ces sections d'enroulement 29, 30 l'une par rapport à l'autre. Par ailleurs, la broche 34 est insérée et maintenue fixement dans une rainure de retenue adéquate 35 de la palette 12. Les figures 5, 6 et 7 présentent une variante de pompe à palettes, qui est de construction similaire à la pompe à palettes présentée aux figures 1 b 4. Toutefois, on n'a pas inséré ici de broche à l'intérieur des deux sections d'enroulement hélicoïidales 29, 30 de chaque ressort 14, de sorte que les deux sections d'enroulement 29, 30 sont uniquement guidées et maintenues par les parois délimitant la rainure correspondante 27 du rotor 7 et/ou l'évidement 31 de la palet- -7 1 te 12. Pour chaque extrémité d'appui 21 du ressort 14, un creux 36 en forme de gorge est usiné dans la surface d'appui 24 du ressort 14, le- quel creux reçoit l'extrémité d'appui correspondante. Attendu que les extrémités d'appui 21 ne présentent pas de partie faisant saillie radialement au-delà de la surface d'appui 24, on n'a pas usiné dans les palettes 12 des creux recevant cette partie. -Les figures 8, 9 et 10 représentent une pompe à palettes dont le principe de construction est le même que celui des pompes à palettes décrites dans les deux exemples de réalisation présentés ci-dessus. A nouveau, les ressorts 14 comportent deux sections d'enroulement co- axiales 29, 30, munies de spires s'étendant en hélice en sens opposés, l'axe d'enroulement 25 de chaque ressort s'étendant dans le sens de l'axe de pivotement de la palette 12, et coïncidant avec ce dernier. Toutefois, les deux extrémités d'appui 21 sont ici chacune disposées à l'extrémité intérieure de la section d'enroulement 29, 30 correspondante, et la section en étrier 23 -tournée en direction de l'extrémité libre de la palette 12- est disposée en raccordement aux extrémités extérieures des sections d'enroulement 29, 30. La section en étrier 23 relie ainsi fixement entre elles les extrémités extérieu- res des deux sections d'enroulement 29, 30 d'un ressort 14. Elle fait saillie radialement au-delà des deux sections d'enroulement 29, 30 correspondantes, et s'appuie radialement sur la surface d'appui cylin- drique 24 du rotor 7, de sorte qu'elle fait saillie radialement au-de- là de la surface d'appui 24. La surface intérieure 22 de la palette 12 présente un creux 37 (voir les figures 9 et 10) qui est radialement opposé à la section en étrier 23, et dont les extrémités débouchent chacune dans un évidement 31 de la section cylindrique 28 de la palette 12. La profondeur du creux 37 est prévue de manière à ce que la section en étrier 23 s'enfonce totalement dans ce creux lorsque la palette pivote vers l'intérieur contre le rotor 7 lors de la rotation de ce dernier. La surface intérieure 22 présente en outre deux autres creux 38, qui reçoivent chacun une extrémité d'appui 21 du ressort 14. L'extré- mité d'appui 21 s'appuie sur le fond du creux 38 correspondant. 1 I1 est possible dans le cadre de l'inventi.on de modifier la cons- truction des exemples de réalisation décrits ci-dessus. Il n'est ainsi pas indispensable que les extrémités de fixation de la palette soient maintenues avec possibilité de pivotement par l'intermédiaire d'une rainure cylindrique du rotor, dans laquelle s'engage en coulissement une section cylindrique de la palette: on peut tout aussi bien prévoir dans le rotor une rainure au bombé concave (rainure sphérique par exemple), dans laquelle s'engage en coulissement et avec possibilité de pivotement une section au bombé convexe correspondant de la palette. Le maintien du paralléli].sme de l'axe de pivotement par rapport à l'axe de rotation du rotor est alors réalisé par les ex- trémités libres de la palette, qui coulissent dans l'alésage du car- ter, et alignent ainsi la palette. De plus, les extrémités de fixation de la palette peuvent être articulées en pivotement sur le rotor d'une manière en soi connue, par l'intermmédiaire de corps de roulement ou de paliers à roulement. -9- 1 REVENDICATIONS I. Pompe à palettes, avec un rotor monté dans un alésage d'un car- ter et entraîné en rotation, avec des palettes articulées en pivote- ment à leurs extrémités de fixation sur la circonférence du rotor, les axes de pivotement étant parallèles à l'axe de rotation du rotor, et avec des ressorts enroulés réalisés en fil métallique ou autre ma- tériau similaire, qui s'appuient sur le rotor et qui, étant appliqués sur une surface intérieure de la palette, sont disposés de manière à presser l'extrémité libre de la palette contre l'alésage du carter, caractérisée par le fait qu'un ressort (14) dont l'axe d'enroulement (25) est dans la direction de l'axe de pivotement de la palette (12) correspondante, est monté dans chaque palette (12), et que le ressort (14) est formé de deux sections d'enroulement coaxiales (29, 31) dont les spires respectives s'étendent en hélice en sens opposés et qui sont munies chacune d'une extrémité d'appui (21) se raccordant selon le cas à l'extrémité extérieure ou intérieure de la section d'enroule- ment correspondante, les deux extrémités d'appui (21) étant tournées dans une direction commune, et d'une section en étrier (23) disposée entre l'extrémité intérieure ou selon le cas extérieure des deux sec- tions d'enroulement (29, 30), reliant fixement entre elles les extré- mité intérieure ou selon le cas extérieure des sections d'enroulement (29, 30), et faisant saillie radialement au-delà des sections d'enrou- lement (29, 30), les deux extrémités d'appui (21) ou la section en étrier (23) étant disposées de manière à s'appuyer élastiquement sur une surface d'appui (24) du rotor (7), et la section en étrier (23) ou les extrémités d'appui (21), tournées vers l'extrémité libre de la palette (12) correspondante, étant disposées de manière à s'appuyer élastiquement sur la surface intérieure (22) de la palette (12). 2. Pompe à palettes selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'axe d'enroulement (25) du ressort (14) coïncide avec l'axe de pivotement de la palette (12) correspondante. 3. Pompe à palettes selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que l'axe de pivotement de chaque palette (12) est formé par l'axe (26) d'une section cylindrique (28) maintenue en -10 - 1 pivotement dans une rainure cylindrique (27) pratiquée dans la surface d'appui (24) du rotor (7), et faisant saillie au-delà de la surface intérieure (22) de la palette (12), et que les deux sections d'enroulement (29, 30) du ressort (14) sont respectivement maintenues dans un évidement (31) de la section cylindrique (28), évidement qui entoure étroitement la section d'enroulement (29, 30) correspondante. 4. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée par le fait que la surface intérieure (22) de la palette (12) présente un ou plusieurs creux (32, 33, 37, 38) rece- vant les extrémités d'appui (21) et/ou la section en étrier (23) du ressort (14). 5. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée par le fait que la surface d'appui (24) du ro- tor (7) présente un ou plusieurs creux (36) recevant les extrémités d'appui (21) et/ou la section en étrier du ressort (14). 6. Pompe à palettes selon la revendication 4 ou 5, caractérisée par le fait que les extrémités d'appui (21) prenant appui sur la sur- face d'appui (24) du rotor (7), ou la section en étrier (23) du res- sort (14), font saillie radialement, au moins par une partie, au-delà de cette surface d'appui (24), et que la profondeur du creux (33, 37) radialement opposé de la palette (12) est prévue de manière à ce que la partie en question soit reçue en totalité dans ce creux (33, 37). 7. Pompe à palettes selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée par le fait qu'une broche (34), insérable dans une rainure de retenue (35) adéquate de la palette (12) correspondan- te, et guidant concentriquement les sections d'enroulement (29, 30) l'une par rapport à l'autre, est montée à l'intérieur des deux sec- tions d'enroulement (29, 30) d'un ressort (14).