Brevet FR2783575A1 — publié le 20000324

L'invention se rapporte une pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne. L'invention concerne plus particulièrement une pompe à huile à engrenages extérieurs et dont la cylindrée est variable. La cylindrée d'une pompe à huile est déterminée et mesurée dans des conditions de fonctionnement standard du moteur. En fonctionnement normal, la pompe à huile fournit un débit d'huile proportionnel au régime du moteur. Lors d'un fonctionnement du moteur à haut régime, la pompe impose un io débit de refoulement de l'huile important, qui risque de provoquer une pression trop élevée dans le circuit de lubrification. Par ailleurs, le débit et la pression de l'huile refoulée par la pompe sont généralement surdimensionés par rapport aux besoins du moteur dans des conditions normales, afin d'assurer une bonne lubrification du moteur dans des conditions extrêmes o le régime du moteur est élevé, ou lorsque l'huile de lubrification est froide et donc plus visqueuse. Cependant, ce débit surdimensionné présente I'inconvénient d'augmenter inutilement la puissance consommée par la pompe. Le document FR 2 711 739 décrit une pompe de lubrification pour moteur à combustion interne dont la cylindrée, et donc la puissance qu'elle consomme, diminuent lorsque la pression de refoulement dépasse une valeur seuil. Cette pompe comporte deux pignons dont l'un est monté coulissant dans le corps de la pompe selon une direction parallèle à son axe de rotation. Des moyens de rappel et un actionneur hydraulique alimenté en huile refoulée par la pompe exercent une action antagoniste sur le pignon mobile de façon à faire varier la longueur d'engrènement des deux pignons en fonction de la valeur de la pression de refoulement de la pompe. La variation de la longueur d'engrènement de la pompe permet ainsi d'adapter la cylindrée de la pompe aux besoins du moteur. Cependant, ce type de pompe à huile est relativement complexe car il fait intervenir un grand nombre de pièces. Par ailleurs, le boîtier de la pompe doit être aménagé pour permettre la translation de l'un des deux pignons, ce qui augmente d'autant son encombrement. Un but de la présente invention est de proposer une pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à io combustion interne, palliant tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. Ce but est atteint par le fait que la pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne comporte un boîtier comprenant un orifice d'aspiration et un i5 orifice de refoulement débouchant dans un évidement intérieur dans lequel sont disposés un pignon menant solidaire en rotation d'un arbre de commande et un pignon mené monté sur un arbre mené, les pignons étant et aptes à s'engrener mutuellement pour transférer l'huile de l'orifice d'aspiration vers l'orifice de refoulement, la pompe comportant au moins une seconde paire de pignons menant et mené s'engrenant mutuellement, montés respectivement sur les arbres de commande et mené, et des moyens de manoeuvre aptes à désolidariser ou rendre solidaire en rotation le second pignon menant et l'arbre de commande, en fonction de la pression de refoulement de la pompe. Selon une autre particularité les moyens de manoeuvre assurent automatiquement la désolidarisation en rotation du second pignon menant et de l'arbre de commande lorsque la pression de refoulement de la pompe est supérieure à une pression déterminée, et rendent solidaires en rotation le second pignon menant de l'arbre de commande lorsque la pression de refoulement de la pompe est inférieure à cette pression. Selon une autre particularité le second pignon menant est monté libre en rotation sur l'arbre de commande, les moyens de manoeuvre comportant une clavette mobile radialement par rapport à l'arbre moteur dans un alésage ou couloir formé dans le corps du pignon et se prolongeant dans le corps de l'arbre de commande, des moyens de rappel sollicitant la clavette dans une position de solidarisation en rotation du second pignon menant de l'arbre de commande, un perçage d'amenée étant ménagé dans le corps du boîtier et/ou dans le io pignon et/ou dans l'arbre de commande, pour mettre en relation l'huile refoulée avec la clavette de façon que, lorsque la pression de refoulement de la pompe excède une pression déterminée, la clavette est déplacée dans son couloir de façon à rendre désolidariser en rotation le second pignon menant et l'arbre de commande. Selon une autre particularité le perçage d'amenée est formé dans une paroi du boîtier de la pompe et se prolonge longitudinalement dans le corps de l'arbre de commande pour déboucher dans le couloir de la clavette, les moyens de rappel étant constitués d'un ressort de compression en appui par une de ses extrémités sur le fond du couloir prévu pour la clavette et par son autre extrémité sur la clavette. Selon une autre particularité les pignons menants sont montés côte à côte sur l'arbre de commande, le perçage d'amenée de l'huile débouchant dans une rainure radiale formée sur l'arbre de commande et/ou dans le corps de l'un au moins des pignons menants, au niveau des faces latérales adjacentes des deux pignons menants, pour ménager un film d'huile entre ces derniers et empêcher l'entraînement en 3o rotation du second pignon menant par le premier pignon menant lorsque le second pignon est désolidarisé en rotation de l'arbre de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe, schématique et partielle, d'une pompe à huile conforme à l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe schématique selon la ligne AA de la figure 1. L'invention va à présent être décrite en référence aux figures 1 et 2. L'invention concerne une pompe à huile à engrenages extérieurs destinée à alimenter le circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne. io La pompe comporte classiquement un boîtier 1 comprenant un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement débouchant dans un évidement intérieur dans lequel sont disposés un pignon menant 2 et un pignon mené 3. Le pignon menant 2 est solidaire en rotation d'un arbre 10 de commande ou arbre moteur entraîné en rotation depuis le vilebrequin. Le pignon mené 3 est quant à lui solidaire en rotation d'un arbre mené 11 monté libre en rotation dans le boîtier 1 de la pompe. Les axes de rotations des pignons menant 2 et mené 3 sont parallèles et disposés de façon que les pignons 2, 3 s'engrènent mutuellement pour transférer l'huile de l'orifice d'aspiration vers l'orifice de refoulement, c'est-à-dire de l'amont E vers l'aval S comme représenté aux figures 1 et 2. Selon l'invention, la pompe comporte une seconde paire de pignons menant 4 et mené 5 montés respectivement sur les arbres de commande 10 et mené 11. Par ailleurs, la pompe est pourvue de moyens 6 à 9 de manoeuvre aptes à, sélectivement, désolidariser ou rendre solidaire en rotation le second pignon 4 menant de l'arbre 10 de commande, en fonction de la pression de refoulement de la pompe. o Les deux pignons menants 2, 4 sont montés côte-à-côte sur l'arbre de commande 10, le second pignon 4 menant étant monté libre en rotation sur cet arbre 10. Les deux pignons menés 3, 5 sont montés côte-à-côte sur l'arbre mené 11 de façon à engrener respectivement avec les deux pignons 2, 4 menants. Les deux pignons menés 3, 5 sont montés libres en rotation sur l'axe mené 11. Bien sûr, on peut envisager une variante dans laquelle le pignon mené 3 qui engrène avec le premier pignon 2 menant soit lié en rotation avec l'arbre mené 11, c'est-à-dire que les pignons de la première paire de pignons sont liés rigidement en rotation avec leur arbre 10, 11 respectif. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et io 2, les moyens 6 à 9 de manoeuvre comprennent une clavette 8 mobile radialement par rapport à l'arbre 10 de commande dans un alésage ou couloir formé dans le corps du pignon 4 et se prolongeant dans le corps de l'arbre 10 de commande. Un ressort de compression 9 est disposé au fond du couloir prévu pour la clavette 8. Le ressort 9 de compression est en appui par l'une de ses extrémités sur le fond du couloir, à l'intérieur du second pignon menant 4. L'autre extrémité du ressort 9 est en appui sur une première extrémité de la clavette 8. Un perçage d'amenée 6, 7 destiné à mettre en relation l'huile refoulée avec la seconde extrémité de la clavette 8, est formé dans une paroi du boîtier 1 de la pompe et se prolonge longitudinalement dans le corps de l'arbre 10 de commande pour déboucher dans le couloir de la clavette 8. Ainsi, le ressort 9 sollicite en permanence la clavette 8 vers une position de solidarisation en rotation du second pignon 4 menant et de l'arbre 10 de commande. L'huile refoulée qui transite dans le conduit d'amenée 6, 7 exerce une action sur la clavette 8 qui est antagoniste à celle exercée par 3o le ressort 9. La raideur du ressort 9 est déterminée de façon que, lorsque la pression de refoulement de la pompe est inférieure à une pression Pmax déterminée, la clavette 8 est dans une position dans son couloir dans laquelle elle rend solidaire en rotation le second pignon 4 menant et l'arbre de commande 10. C'est-à-dire que la cylindrée de la pompe est assurée par la première paire 2, 3 et la seconde paire 4, 5 de pignons. Lorsque la pression de refoulement de la pompe excède cette pression Pmax déterminée, la clavette 8 est déplacée dans son couloir par l'huile sous pression dans le corps du pignon 4, de façon à désolidariser en rotation le second pignon 4 menant et l'arbre de commande 10. C'est-à- dire que la cylindrée de la pompe est assurée alors uniquement par la M première paire de pignons 2, 3. La valeur de la pression Pmax au-delà de laquelle le second pignon 4 menant n'est plus entraîné en rotation par l'arbre de commande 10 est déterminée aisément en fonction des caractéristiques de fonctionnement du moteur et de la pompe. Avantageusement, une rainure 12 radiale peut être formée sur l'arbre 10 de commande au niveau des faces latérales adjacentes des deux pignons menants 2, 4. Le perçage d'amenée 6, 7 de l'huile débouche dans la rainure 12 radiale de façon qu'une partie de l'huile qui transite dans le conduit d'amenée 6, 7 forme un film d'huile entre les deux pignons 2, 4 menants. Ce film d'huile empêche ainsi l'entraînement en rotation par friction du second pignon 4 par le premier pignon 2 lorsque le second pignon 4 est désolidarisé en rotation de I'arbre 10 de commande. On conçoit donc aisément que la pompe à huile selon l'invention est d'une structure simple, car elle fait intervenir un nombre peu important de pièces. Par ailleurs, le mécanisme permettant de faire varier la cylindrée de la pompe en fonction de la pression de refoulement peut être appliqué à des pompes existantes, sans imposer de grandes modifications et sans augmenter leur encombrement. Bien entendu, I'invention ne saurait se limiter à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus. Ainsi, d'autres modes de réalisation à la portée de l'homme du métier entrent également dans le cadre de l'invention. Par exemple, il est possible de prévoir plus d'un pignon menant pouvant être désolidarisé de l'arbre de commande 10. Dans ce cas, les moyens de manoeuvre (clavette mobile, ressort de rappel et conduit d'amenée d'huile) des différents pignons menants peuvent être conformés pour désolidariser ces pignons menants de l'arbre îo de commande à des valeurs différentes de pression de refoulement de la pompe. De cette façon, la pompe à huile adapte plus finement sa cylindrée aux besoins du moteur. De même, tout autre agencement de ces moyens de manoeuvre, qui assure la même fonction que celle décrite ci- dessus, entre dans le cadre de la présente invention. La rainure radiale prévue pour ménager un film d'huile entre deux pignons menants adjacents peut quant à elle être formée également sur les faces latérales du ou des pignons manants concernés. Enfin, bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne comportant un boîtier (1) comprenant un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement débouchant dans un évidement intérieur dans lequel sont disposés un pignon menant (2) solidaire en rotation d'un arbre (10) de commande et un pignon mené (3) monté sur un arbre mené (11), les pignons (2, 3) étant et aptes à s'engrener mutuellement pour transférer l'huile de l'orifice d'aspiration io vers l'orifice de refoulement, caractérisé en ce que la pompe comporte au moins une seconde paire de pignons menant (4) et mené (5) s'engrenant mutuellement, montés respectivement sur les arbres de commande (10) et mené (11), et des moyens (6 à 9) de manoeuvre aptes à désolidariser ou rendre solidaire en rotation le second pignon (4) menant et l'arbre (10) de commande, en fonction de la pression de refoulement de la pompe. 2. Pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens (6 à 9) de manoeuvre assurent automatiquement la désolidarisation en rotation du second pignon (4) menant et de l'arbre (10) de commande lorsque la pression de refoulement de la pompe est supérieure à une pression (Pmax) déterminée, et rendent solidaires en rotation le second pignon (4) menant de l'arbre (10) de commande lorsque la pression de refoulement de la pompe est inférieure à cette pression (Pmax). 3. Pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2 caractérisée 3o en ce que le second pignon (4) menant est monté libre en rotation sur l'arbre (10) de commande, les moyens (6 à 9) de manoeuvre comportant une clavette (8) mobile radialement par rapport à l'arbre (10) moteur dans un alésage ou couloir formé dans le corps du pignon (4) et se prolongeant dans le corps de l'arbre (10) de commande, des moyens de rappel (9) sollicitant la clavette (8) dans une position de solidarisation en rotation du second pignon (4) menant de l'arbre (10) de commande, un perçage d'amenée (6, 7) étant ménagé dans le corps du boîtier (1) et/ou dans le pignon (4) et/ou dans l'arbre (10) de commande, pour mettre en relation l'huile refoulée avec la clavette (8) de façon que, lorsque la pression de refoulement 1o de la pompe excède une pression (Pmax) déterminée, la clavette (8) est déplacée dans son couloir de façon à rendre désolidariser en rotation le second pignon (4) menant et l'arbre (10) de commande. 4. Pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à l5 combustion interne selon la revendication 3 caractérisée en ce que le perçage d'amenée (6, 7) est formé dans une paroi du boîtier (1) de la pompe et se prolonge longitudinalement dans le corps de l'arbre (10) de commande pour déboucher dans le couloir de la clavette (8), les moyens de rappel étant 2() constitués d'un ressort (9) de compression en appui par une de ses extrémités sur le fond du couloir prévu pour la clavette (8) et par son autre extrémité sur la clavette (8). 5. Pompe à huile pour circuit de lubrification d'un moteur à combustion interne selon la revendication 3 ou 4 caractérisée en ce que les pignons menants (2, 4) sont montés côte à côte sur l'arbre de commande 10, et en ce que le perçage d'amenée (6, 7) de l'huile débouche dans une rainure (12) radiale formée sur l'arbre (10) de commande et/ou dans le corps de l'un au moins des pignons (2, 4) menants, au niveau des faces latérales adjacentes des deux pignons menants (2, 4), pour ménager un film d'huile entre ces derniers et empêcher l'entraînement en rotation du second pignon (4) menant par le premier pignon (2) menant lorsque le second pignon (4) est désolidarisé en rotation de l'arbre (10) de commande.