Brevet FR2565642A1 — publié le 19851213

ENSEMBLE-PALIER AVEC POMPE INTEGREE La présente invention concerne un ensemble-palier pour pièces tournantes avec pompe intégrée, constitué d'un corps avec une chambre de pompe, un rotor de pompe monté dans celle-ci, un tourillon-support dont une extrémité est fixée au corps qui le supporte, et une bague de palier solidarisée en rotation au rotor de pompe et à la pièce tournante et montée à rotation sur le tourillon-support. On connait un ensemble-palier du genre précité, dans lequel le rotor de pompe est monté à l'intérieur de la bague de palier de la pièce tournante constituée, par exemple, par une roue dentée, une poulie de courroie, ou analogue (modèle d'utilité DE 81 26 302). Cet ensemble-palier connu est de construction compacte et convient essentiellement pour le pompage de liquides. Lorsque des fluides gazeux doivent être transportés par la pompe, il faut généralement des rotors de pompe plus grands. Toutefois, avec l'ensemblepalier connu, il n'est pas toujours possible d'agencer des rotors de pompe suffisamment grands à l'intérieur de la bague de palier. Ainsi, l'ensemble-palier connu ne peut souvent pas être installé avec le rotor d'une pompe à palettes tel que l'on en utilise par exemple en construction automobile pour réaliser une dépression. La présente invention a pour but de réaliser un ensemble-palier du type indiqué au début, avec pompe intégrée, ayant une construction compacte et autorisant néanmoins le montage d'un rotor de pompe à diamètre accru, de sorte que la pompe pourra aussi transporter des fluides gazeux. Cet ensemble-palier doit en outre pouvoir être fixé, en tant que module prêt au montage, à l'élément de machine concerné. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le corps présente un collet avec une paroi extérieure prenant appui sur une surface d'appui d'un élément de machine à assembler à l'ensemble-palier, et avec une paroi intérieure délimitant la chambre de pompe du côté fixation du tourillon-support, et par le fait que le rotor de pompe est agencé entre la paroi intérieure du collet et un voile de la pièce tournante situé en face de ce collet, et est solidarisé à une surface périphérique de la bague de palier. L'agencement selon l'invention permet d'obtenir que le rotor de pompe possède un diamètre efficace relativement grand, puisque celui-ci peut être à l'extérieur de la bague de palier de la pièce tournante, laquelle peut être une roue dentée, une poulie de courroie, un galet de renvoi ou analogue. Toutefois, on peut aussi réaliser en même temps une étroite chambre de pompe entre la pièce tournante et le collet du corps, de sorte que l'on obtient un ensemble-palier peu encombrant en direction axiale. Cet ensemble-palier peut être monté sous la forme d'un module avec pompe et pièce tournante, préfabriqué par le constructeur. Le collet du corps peut être fixé fiablement à la surface d'appui de l'élément de machine concerné, avec des vis ou analogues. L'ensemble-palier peut être rapporté, en tant que poulie de renvoi de courroie, intégrée avec une pompe à dépression, rapporté par bridage sur le moteur d'un véhicule automobile. Parmi diverses formes de réalisation possibles, l'invention prévoit en outre que: - la chambre de pompe est étroitement recouverte, radialement par l'extérieur, par un anneau solidarisé au corps et faisant saillie pardessus la paroi intérieure du collet; et - du côté situé en face de la paroi intérieure du collet, la chambre de pompe est étroitement recouverte par une portion latérale se racordant à l'anneau et s'étendant radialement vers l'intérieur. Ces formes de réalisation offrent l'avantage que, pour obtenir de plus grandes dépressions ou surpressions du fluide, la chambre de pompe est étroitement recouverte par des parois intérieures fixes du corps, à savoir le collet et l'anneau. L'invention prévoit en outre que la pièce tournante peut présenter une partie formant jante se raccordant au bord extérieur de son voile et s'étendant vers le collet du corps. Ainsi, les forces radiales agissant sur la portion formant jante de la pièce tournante et sur le rotor de pompe sont approximativement situées dans un même plan radial. De cette manière, ces forces n'engendrent sur la bague de palier aucun couple de basculement susceptible de créer une charge supplémentaire du tourillonsupport. En outre, le plan radial dans lequel les forces radiales agissent se trouve à une distance relativement petite du collet du corps, de sorte que le tourillon-support monté en porte-à-faux sur le collet n'est soumis qu'à de relativement faibles sollicitations de flexion. Dans d'autres formes de réalisation possibles, l'invention prévoit que: la partie jante de la pièce tournante possède une surface frontale formant un étroit interstice d'étanchéité avec une paroi du collet ou de l'anneau située en vis-à-vis; - la pièce tournante possède un moyeu fixé sur la surface périphérique de la bague de palier; - la pièce tournante possède une partie fond fermant l'alésage de la bague de palier vers l'extérieur; - il est prévu, entre la pièce tournante et le corps ou l'anneau, une bague d'étanchéité glissante fermant la chambre de pompe, de manière étanche, vis-à-vis de l'extérieur; - le rotor de pompe et la pièce tournante, étroitement appliqués l'un contre l'autre, sont solidarisés à la bague de palier; - la chambre de pompe dans le corps présente, pour recevoir un rotor de pompe avec ailettes, une surface de délimitation extérieure excentrée par rapport au tourillon-support qu'elle entoure. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus complètement à la lecture de l'exemple non limitatif décrit ci-après en se reportant au dessin annexé dont la figure unique représente une vue en coupe longitudinale d'un ensemble-palier avec pompe intégrée. L'ensemble-palier est fixé à la surface d'appui 1 d'un élément de machine 2, ici un bloc de moteur. Il sert à porter une poulie de renvoi 3, fabriquée à partir de métal en bande, pour la courroie crantée (non représentée) d'un entraînement agencé sur le bloc de moteur 2. L'ensemble-palier possède un corps 4 avec une chambre de pompe 5. Dans cette chambre de pompe 5 est monté un rotor de pompe 7 fabriqué en une matière plastique élastique, muni d'ailettes 6. Pour recevoir ce rotor de pompe 7, la chambre de pompe 5 possède une surface de délimitation extérieure excentrée par raport au tourillon-support 12 qu'elle entoure. Le corps 4 présente un collet 8 prenant appui, par sa paroi extérieure 9, sur la surface d'appui 1 du bloc de moteur 2 auquel il est solidarisé par des vis (non représentées). La paroi intérieure 10 du collet 8 délimite la chambre de pompe 5 du côté fixation d'un tourillon-support 12 dont une extrémité est immobilisée dans un alésage 11 du corps 4. Une bague de palier 13 est montée à rotation sur le tourillon-support 12 par l'intermédiaire de billes 14 agencées en deux rangées situées côte-à-côte. Les billes 14 de chaque rangée roulent dans une piste externe en forme de gorge aménagée dans l'alésage de la bague de palier 13, et dans une piste interne en forme de gorge aménagée sur la périphérie du tourillon-support 12. La bague de palier 13 peut ainsi transmettre au tourillon-support 12 les forces radiales et axiales du rotor de pompe 7 et de la roue. Le rotor de pompe 7 et la poulie de renvoi 3 sont étroitement fixés l'un contre l'autre, sur la surface périphérique de la bague de palier 13. Cette bague de palier 13 est solidarisée en rotation au rotor de pompe 7 et à la roue 3 par un ajustement serré réalisé à la presse. Le rotor de pompe 7 est agencé entre la paroi intérieure 10 du collet 8 et un voile 15 de la poulie de renvoi 3 situé en face de ce collet. Il possède, dans son alésage, un relief périmétrique faisant saillie vers l'intérieur, qui est enclenché dans une rainure annulaire formée sur la surface périphérique de la bague de palier 13, en réalisant une liaison mécanique positive, et arrête axialement, dans les deux sens, le rotor de pompe 7 sur la bague de palier 13. Au bord extérieur du collet 8 du corps 4 est solidarisé, par des vis non représentées, un anneau de corps 16 faisant saillie axialement par dessus la paroi intérieure 10. Cet anneau 16 recouvre étroitement la chambre de pompe 5, radialement depuis l'extérieur. Dans le cas présent, l'anneau 16 possède une portion latérale 17 s'étendant latéralement vers l'intérieur, située à l'extrémité libre de cet anneau 16 avec lequel elle ne forme qu'une seule pièce. Cette portion latérale 17 recouvre étroitement la chambre de pompe 5, du côté situé en face de la paroi intérieure 10 du collet 8. La poulie de renvoi 3 possède une partie formant jante 18 se raccordant directement au bord radialement extérieur du voile 15 et s'étendant vers le collet 8 du corps 4. Cette partie formant jante 18 possède, à son extrémité libre, une surface frontale 19 située en vis-à-vis d'une paroi d'épaulement de l'anneau 16, de manière à former un étroit interstice d'étanchéité 20. La poulie de renvoi 3 présente un relief servant de moyeu 21, rabattu vers le collet 8 et se rattachant à l'extrémité radialement située à l'intérieur du voile 15. Ce moyeu 21 est monté, directement à côté du rotor de pompe 7, sur la surface périphérique de la bague de palier 13 sur laquelle il est immobilisé. Par ailleurs, la poulie de renvoi 3 possède une partie fond 22 fermant, axialement vers l'extérieur, l'alésage de la bague de palier 13. Entre le moyeu 21 de la poulie de renvoi 3 et l'extrémité radialement intérieure de la partie latérale 17 de l'anneau 16 est agencée une bague d'étanchéité 23 glissant sur le moyeu 21 et fermant la chambre de pompe , de manière étanche, vis-à-vis de l'extérieur. Les billes 14 et le rotor de pompe 17 sont lubrifiés par de l'huile amenée à la chambre de pompe 5 et à la chambre de portée des billes 14 par la conduite d'amenée 24 dans le bloc de moteur 2 et par l'ouverture d'arrivée 25 qui lui succède dans le corps 4. Il y a en outre, dans le bloc de moteur 2, une conduite de sortie 26 communiquant avec une ouverture de sortie 27 du corps 4, de sorte que la lubrification est du type à circulation. La conduite d'amenée 24 est directement raccordée à une conduite d'huile de lubrification sous pression que comporte le bloc de moteur 2 de la machine motrice thermique. L'exemple de réalisation décrit dans ce qui précède peut être modifié sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, la bague de palier peut aussi être montée à rotation, en tant que bague de palier de glissement, sur le tourillon-support. Le rotor de pompe et/ou la pièce tournante peuvent être solidarisés à la bague de palier et être d'un seul tenant avec celle-ci. De même, l'anneau de corps peut être réalisé d'une seule pièce avec le collet du corps. Dans certaines conditions, la portion latérale de l'anneau s'étendant radialement vers l'intérieur peut ne pas exister, de sorte que la chambre de pompe est étroitement recouverte, en son côté situé en face du collet du corps, par le voile de la pièce tournante. REVENDICATIONS 1. Ensemble-palier pour pièces tournantes avec pompe intégrée, constitué d'un corps avec une chambre de pompe, un rotor de pompe monté dans celleci, un tourillon-support dont une extrémité est fixée au corps qui le supporte, et une bague de palier solidarisée en rotation au rotor de pompe et à la pièce tournante et montée à rotation sur le tourillon- support, caractérisé en ce que le corps (4) présente un collet (8) avec une paroi extérieure (9) prenant appui sur une surface d'appui (1) d'un élément de machine (2) à assembler à l'ensemble-palier, et avec une paroi intérieure (10) délimitant la chambre de pompe (5) du côté fixation du tourillon-support (12), et en ce que le rotor de pompe (7) est agencé entre la paroi intérieure (10) du collet (8) et un voile (15) de la pièce tournante (3) situé en face de ce collet, et est solidarisé à une surface périphérique de la bague de palier (13). 2. Ensemble-palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de pompe (5) est étroitement recouverte, radialement par l'extérieur, par un anneau (16) solidarisé au corps (4) et faisant saillie par dessus la paroi intérieure (10) du collet (8). 3. Ensemble-palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que, du côté situé en face de la paroi intérieure (10) du collet (8), la chambre de pompe (5) est étroitement recouverte par une portion latérale (17) se raccordant à l'anneau (16) et s'étendant radialement vers l'intérieur. 4. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce tournante (3) présente une partie formant jante (18) se raccordant au bord extérieur de son voile (15)' et s'étendant vers le collet (8) du corps (4). 5. Ensemble-palier selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie jante (18) de la pièce tournante (3) possède une surface frontale (19) formant un étroit interstice d'étanchéité (20) avec une paroi du collet (8) ou de l'anneau (16) située en vis-à-vis. 6. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce tournante (3) possède un moyeu (21) fixé sur la surface périphérique de la bague de palier (13). 7. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce tournante (3) possède une partie fond (22) fermant l'alésage de la bague de palier (13) vers l'extérieur. 8. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, entre la pièce tournante (3) et le corps (4) ou l'anneau (16), une bague d'étanchéité glissante (23) fermant la chambre de pompe (5), de manière étanche, vis-à-vis de l'extérieur. 9. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor de pompe (7) et la pièce tournante (3), étroitement appliqués l'un contre l'autre, sont solidarisés à la bague de palier (13). 10. Ensemble-palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la chambre de pompe (5) dans le corps (4) présente, pour recevoir un rotor de pompe (7) avec ailettes (6), une surface de délimitation extérieure excentrée par rapport au tourillon-support (12) qu'elle entoure.