Brevet FR2595416A1 — publié le 19870911

- 1 - La présente invention concerne une pompe à pistons radiaux qui peut être reliée à un moteur électrique d'entraînement et qui est destinée au système de freinage à régulation du glissement d'un véhi- cule automobile. Une pompe à pistons radiaux est décrite, par exemple, dans la demande de brevet allemand 32 19 513. Si une pompe de ce type doit être utilisée dans un système de freinage à régulation du glissement de véhicule automobile comme celui décrit dans la demande de brevet allemand antérieure 35 02 451, il est nécessaire que la pompe ait un débit relativement important dans une plage de pression de freinage inférieure, ce qui provoque une forte consommation de courant de la part du moteur électrique d'entraînement de la pompe à pistons ra- diaux, tandis que des pressions élevées ne nécessitent que des débits réduits. La présente invention a pour but de proposer une pompe à pistons radiaux du type indiqué ci-dessus, dans la consommation de courant d'entraînement est inférieure. Conformément à la présente invention, ce but est atteint en ce que la pompe à pistons radiaux comprend deux circuits de travail qui sont montés en parallèle et qui peuvent être commandés par le mê- me moteur d'entraînement, et en ce que la pression de travail du pre- mier circuit de travail est limitée à une valeur prédéfinie. Dans ce mode de réalisation, les deux circuits de travail fournissent ensemble le débit élevé dans la plage de pression infé- rieure. Dès que la valeur limite de pression de travail du premier circuit de travail est dépassée, le second circuit de travail fournit à lui seul la totalité du débit. Ceci est suffisant car des pressions élevées nécessitent un débit plus réduit. Etant donné que le débit effectif du premier circuit de travail est égal à zéro lorsque la va- leur limite est dépassée, la consommation de courant provoquée par le premier circuit de travail diminue, de sorte qu'en cas d'élévation de la pression, la consommation totale de courant n'augmente plus de la même façon qu'avant d'excéder la valeur limite. De préférence, il est prévu qu'entre le c8té pression et le côté aspiration du premier circuit de travail est prévu un canal -2d'étranglement et qu'entre, d'une part, le côté pression du premier circuit de travail du canal d'étranglement et, d'autre part, le point de liaison du côté pression des deux circuits de travail, est prévue une valve anti-retour qui se ferme en direction du premier circuit de travail et du canal d'étranglement. Le canal d'étranglement constitue un moyen simple de réduire progressivement la pression de sortie du premier circuit de travail en direction du côté aspiration à mesure que la pression de sortie augmente: dans un premier temps, seule une partie du liquide de pression reflue vers le côté aspiration à tra- vers le canal d'étranglement lorsque la pression est basse et, lors- que la pression augmente, la totalité du liquide de pression reflue finalement du côté pression du premier circuit de travail vers son côté aspiration. A partir de ce point, le premier circuit de travail ne contribue plus au débit total effectif. Pour garantir qu'à partir du moment o la valeur limite du premier circuit de travail est at- teinte, le liquide de pression ne reflue pas du côté sortie du second circuit de travail, à travers le canal d'étranglement du premier cir- cuit de travail, vers le côté aspiration de ce dernier, la valve an- ti-retour ferme la liaison reliant le premier circuit de travail et le second circuit de travail. Dans une pompe à pistons radiaux dont le premier circuit de travail comprend au moins un cylindre muni d'un piston, le canal d'étranglement peut être constitué par un espace de largeur prédéfi- nie situé entre le piston et la paroi du cylindre. Un espace de ce type ou un jeu correspondant entre le piston et la paroi du cylindre constitue un mode de réalisation simple du canal d'étranglement. Dans une pompe à pistons radiaux dont le rotor est monté à rotation sur un tourillon de commande, la valve anti-retour peut être implantée dans un canal du tourillon de commande commun aux deux cir- cuits de travail, ce canal reliant les deux circuits de travail en fonction de l'angle de rotation du rotor commun aux deux circuits de travail. Ceci permet d'obtenir une conception simple et compacte de la pompe à pistons radiaux. En outre, sur le c té aspiration du premier circuit de tra- vail peut être implantée une valve qui peut être commutée de sa posi- - 3 - 2595 4 16 tion ouverte à sa position fermée par une pression de sortie prédifi- nie des deux circuits de travail. Lorsque cette valve se ferme au moment o la pression de sortie prédUfinie du premier circuit de tra- vail est atteinte, le second circuit de travail ne peut plus aspirer de liquide de travail. Le débit du premier circuit de travail est donc complètement interrompu et la consommation de courant du moteur d'entraînement est encore réduite. Cette valve commandée par la pression pQut t re une valve anti-retour sur laquelle la pression d'aspiratioa du premier circuit de travail agit dans le sens d'ouverture. En dessous de la pression de sortie prédéfinie, cette valve anti-retour est donc autouatique- ment ouverte par la pression d'aspiration du preaiar circuit de tra- vail. Chaque piston du premier circuit de travail peut zrLe conGu sous la forme d'une bille et le second circuit de rav ail pu cO=- porter au moins un cylindre et, dans chaque cyulind'e Dn pi on en forme de bille et un piston cylindrique. Un piston en orme de lls e présente un avantage, à savoir que, si le canal d tan. emegnt est conçu sous la forme d'un espace ou d'un jeu sltuua rGre ' pSLoZon et le cylindre, l'écoulement à travers le canal dara sen est e grande partie indépendant de la viscosité du liquide asa fonczion de liquide de travail, cette viscosité pouvanz -vn!er ean foaczon de la température. En revanche, la combinaison ds Billse dun pis2o ton dans le second circuit de travail garantit uBne Bolt Gt'&C entre le piston et le cylindre et permet done dtab!r de- prsiC s de travail élevées. Les différents objets et caractir!stiques de l'iéj-ec t!-on se ront maintenant détaillés dans la description qui a -iuz-n faie titre d'exemple non limitatif, en se reportant eu figues ane qui représentent: - la figure 1, sous forme schematique et en coupe. une pompe à pistons radiaux h deux circuits conforme à Vinventhon, - la figure 2, un diagramme des dits QI et Cq Aés deu_ circuits de travail, du débit total et du courant d@ traal de mo teur d'entraînement de la pompe à pistons adiau deu ciuitse -4- 2 5 9 5 4 1 6 conforme à l'invention, en fonction de la pression de travail P et/ou de la charge, - la figure 3, sous forme plus détaillée, un agencement con- cret d'une pompe à pistons radiaux à deux circuits conforme à l'in- vention, - la figure 4, sous forme schématique, un autre mode de réa- lisation d'une pompe à pistons radiaux à deux circuits conforme à l'invention. Conformément à la figure 1, une pompe à pistons radiaux con- forme à l'invention comprend un premier circuit de travail 1 et un second circuit de travail 2. Les deux circuits de travail 1 et 2 pos- sèdent un stator commun muni d'un anneau de levée 3 et 4 et d'un ro- tor 5 qui est entraîné par un moteur électrique 6 (figure 3) et qui est monté à. rotation sur un tourillon de commande 7 commun aux deux circuits de travail. Les anneaux de levée 3, 4 sont montés excentri- ques par rapport au tourillon de commande 7 et donc au rotor 5. Dans chaque circuit de travail 1 et 2, le rotor 5 contient deux cylindres diamétralement opposés 8- 9 et 10 -11 conçus sous la forme de deux alésage radiaux débouchants qui sont décalés de 900 l'un par rapport à l'autre. Dans chaque cylindre 8 à 11 est logé un piston 12 i 15 conçu sous la forme d'une bille, et les cylindres 10 et 11 compren- nent en plus un autre piston cylindrique 16 et 17 conçu sous la forme d'un manchon à siège conique destiné aux pistons en forme de bille 14 et 15. Les cylindres 8 et 9 et les pistons en forme de bille 12 et 13 qui y sont logis présentent un diamètre supérieur à celui des cy- lindres 10 et 11 et des pistons 14 et 17 qui y sont logis. Entre les pistons en forme de bille 12 et 13 et la partie intérieure ou la paroi de leurs cylindres 8 et 9 est prévu un espace (ou un jeu correspondant) non représenté de largeur prédéfinie, qui forme un canal d'étranglement reliant le c8té pression au c8té aspi- ration du circuit de travail 1. En revanche, les pistons 14 à 17 sont montés de façon étanche au fluide et coulissante. Le tourillon de commande 7 comprend deux canaux 18 et 19 pa- rallèles à l'axe et conçus sous la forme de perçages, une partie du - 5 canal 18 affectée au circuit de travail 1 étant située sur le c8té pression du circuit de travail 1 et reliée à travers une valve anti- retour 20 à une partie du canal 18 affectée au circuit de travail 2 sur le c8té pression du circuit de travail 2 et à un orifice de sor- tie 21, tandis que le canal 19 est en communication permanente avec un orifice d'entrée 22 qui est prévu sur le c8té aspiration et qui, pour sa part, est relié à un réservoir 23 destiné au liquide de frei- nage servant de liquide de pression. La valve anti-retour 20 est fermée en direction du côté pres- sion du circuit de travail 1. Comme indique en détail i la figure 3, les anneaux de levée 3 et 4 sont montés dans un anneau de stator 24 logé dans un carter de stator 25 auquel le moteur électrique d'entraînement est fix4 coaxia- lement au rotor 5. L'arbre 26 du moteur d'entraînement 6 est relié au rotor 5 au moyen d'un dispositif d'accouplement 27 et monté étanche sur le carter 29 du moteur d'entraînement 6 au moyen d'un joint 28 en forme d'un anneau d'étanchéité radial. L'orifice d'entrée 22 communi- que, à travers un filtre annulaire 30, avec une chambre d'entrée 31 qui, pour sa part, communique avec le canal axial 19 du tourillon de commande 7 par l'intermédiaire d'une ouverture 32 pratiquée dans un anneau de retenue 33, des espaces situés entre le rotor 5 et les an- neaux de levée inférieurs 3, 4 représentés à la figure 3, un perçage adjacent 34 parallèle à l'axe, un perçage radial 35 communiquant avec ce dernier et un perçage radial 36 pratiqué dans le tourillon de com- mande 7. En outre, les canaux 18 et 19 peuvent être relies alternati- vement aux cylindres 8 à 10 par l'intermédiaire de perçages radiaux en raison de la rotation du rotor 5. Le canal 18 contient la valve antiretour et communique, à travers des canaux radiaux 37 et 38, avec les surfaces d'appui situées entre le rotor 5 et le tourillon de commande 7 pour assurer la lubrification. En outre, le canal 18 est relié à l'orifice de sortie 21 à travers un perçage radial 39. Lorsque la pompe à deux circuits conforme aux figures 1 et 3 est en marche, les débits Ql et Q2 des deux circuits de travail 1 et 2 diminuent linéairement, conformément à la figure 2, à mesure que la - 6 - pression de sortie P ou la charge de la pompe augmente, le débit Q1 du circuit de travail 1 étant d'abord supérieur au débit Q2 du cir- cuit de travail 2. Cependant, le débit Q1 du circuit de travail 1 di- minue plus rapidement que le débit Q2 du circuit de travail 2, car le circuit de travail 1 refoule du liquide de pression vers le c8té aspiration à travers le canal d'étranglement. Le débit total Q1 + Q2 des deux circuits de travail 1 et 2 diminue donc également selon la ligne en pointillé de la figure 2. Lorsqu'une valeur préd6finie Pg est atteinte, le circuit de travail 1 refoule la totalité du liquide de pression à travers le canal d'étranglement. Au-dessus de la valeur Pg, le débit Qi du circuit de travail 1 est donc égal à zéro; tandis que le débit total QI + Q2 est égal au débit Q2 du circuit de travail 2, la valve anti- retour 20 se fermant alors, de sorte que le circuit de travail 2 ne peut pas transmettre du liquide de pression au c8té aspiration à travers le circuit de travail 1. Jusqu'à la valeur limi- te de pression Pg à laquelle le débit Qi du circuit de travail 1 at- teint zéro, le courant d'alimentation I du moteur d'entraînement 6 augmente à vitesse constante à mesure que la pression P s'accroit. Cependant, lorsque la valeur limite de pression Pg est dépassée, l'augmentation du courant d'alimentation I est moins forte, comme l'indique la ligne en trait discontinu de la figure 2. Cette moins forte augmentation du courant d'alimentation I résulte de la réduc- tion du nombre de tours du moteur d'entraînement 6 qui s'opère à me- sure que la charge du circuit de travail 2 diminue et qui est asso- ciée à l'interruption du débit fourni par le circuit de travail 1. La pompe à deux circuits possède donc un débit Qi + Q2 rela- tivement élevé dans la plage de pression inférieure et un débit rela- tivement bas dans la plage de pression supérieure, comme cela est souhaitable en particulier dans des systèmes de freinage à régulation du glissement (système de freinage antiblocage), la consommation de courant étant cependant relativement réduite par rapport à la pres- sion de travail. Le mode de réalisation représenté à la figure 4 ne diffère de celui des figures 1 et 3 qu'en ce que, sur le c8té aspiration du premier circuit de travail, une valve 40, en l'occurenice une valve - 7 - anti-retour, qui est commutable en fonction de la pression de sortie des deux circuits de travail, est implantée entre l'orifice d'entrée 22 et le canal d'entrée 19. La valve anti-retour 40 se ferme en di- rection du réservoir 23 lorsqu'est dépassée une pression de sortie préd&finie qui est inférieure à la valeur Pg conforme à la figure 2, de sorte que le circuit de travail 1 ne peut plus aspirer de liquide de freinage en provenance du réservoir 23 et que le débit du circuit de travail 1 est totalement interrompu - indépendamment de toutes to- lgrances du canal d'étranglement - à une valeur précisément définie de la pression de sortie. - 8 - REVENDICATIONS 1. Pompe à pistons radiaux qui peut être reliée a un moteur électrique d'entralnement et qui est destinée au système de freinage à régulation du glissement d'un véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle comprend deux circuits de travail (1, 2) qui sont montes en parallèle et qui peuvent être commandés par le même moteur d'en- trainement (6), et en ce que la pression de travail (P) du premier circuit de travail (1) est limitée à une valeur prédéfinie (Pg). 2. Pompe a pistons radiaux conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'entre le c8té pression et le c8té aspiration du premier circuit de travail (1) est prévu un canal d'étranglement et qu'entre, d'une part, le c8té pression du premier circuit de travail (1) du canal d'étranglement et, d'autre part, le point de liaison du c8té pression des deux circuits de travail (1, 2), est prévue une valve anti-retour (20) qui se ferme en direction du premier circuit de travail (1) et du canal d'étranglement. 3. Pompe à pistons radiaux conforme à la revendication 2, dans laquelle le premier circuit de travail (1) comprend au moins un cylindre (8; 9) muni d'un piston (12; 13), caractérisée en ce que le canal d'étranglement est constitué par un espace de largeur prédé- finie situé entre le piston (12; 13) et la paroi du cylindre. 4. Pompe à pistons radiaux conforme à la revendication 2 ou 3, dont le rotor (5) est monté à rotation sur un tourillon de com- mande (7), caractérisée en ce que la valve anti-retour (20) est im- plantée dans un canal (18) du tourillon de commande (7) commun aux deux circuits de travail, ledit canal (18) reliant les deux circuits de travail (1, 2) en fonction de l'angle de rotation du rotor (5) commun aux deux circuits de travail. 5. Pompe a pistons radiaux conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, sur le c8té aspiration du premier circuit de travail (1) est implantée une valve (40) qui peut être commutée de sa position ouverte à sa position fermée par une pression de sortie prédéfinie des deux circuits de travail. -9 - 6. Pompe à pistons radiaux conforme à la revendication 5, caractérisée en ce que la valve commandée par la pression (40) est une valve anti-retour sur laquelle la pression d'aspiration du pre- mier circuit de travail (1) agit dans le sens de l'ouverture. 7. Pompe à pistons radiaux conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle chaque piston (12, 13) du premier circuit de travail (1) est conçu sous la forme d'une bille, caracté- risée en ce que le second circuit de travail (2) comporte au moins un cylindre (10, 11) et, dans chaque cylindre, un piston en forme de bille (14, 15) et un piston cylindrique (16, 17).