Brevet FR2790883A1 — publié le 20000915

Ensemble combiné électrique. La présente invention concerne un ensemble combiné électrique. L'invention concerne un ensemble combiné électrique qui comprend un moteur électrique et une machine entraînée par celui-ci, le moteur électrique étant lié à la machine. La machine peut être par exemple une pompe à pistons destinée à une installation de freinage de véhicule à régulation du glissement. La machine peut également être par exemple un réducteur. Pour fixer un moteur électrique à une machine, il est connu de visser le moteur sur la machine. Une autre possibilité de fixation est divulguée dans le brevet DE 44 44 644 Ai. Dans ce document, le moteur électrique comporte une enveloppe en forme de coupelle dont le bord cylindrique faisant en saillie sur une face frontale pénètre dans une gorge circulaire prévue dans un carter de la machine et est fixé au moyen d'un anneau de blocage inséré dans la gorge. L'anneau de blocage présente une section transversale en forme de coin tandis que la gorge dans le carter de la machine doit être usinée avec un flanc extérieur qui s'élargit en cône en direction du fond de la gorge, de telle manière que le flanc extérieur de la gorge forme une contre- dépouille. La fabrication de la gorge est par conséquent une opération laborieuse et coûteuse. Par ailleurs la gorge doit être concentrique avec un palier d'arbre prévu dans le carter de la machine, ce qui représente une dépense de fabrication importante, compte tenu des tolérances à respecter. Par ailleurs, dans l'ensemble combiné électrique connu, un induit du moteur électrique est monté dans le carter de la machine et non pas dans l'enveloppe du moteur électrique, ce qui signifie que le fonctionnement du moteur électrique ne peut être contrôlé qu'une fois la machine fixée. Avantages de l'invention Dans l'ensemble combiné électrique selon l'invention, le moteur électrique comporte un ou de préférence plusieurs éléments de fixation qui s'engagent derrière une contre- dépouille de la machine pouvant entraînée par le moteur électrique et tiennent ainsi le moteur électrique sur la machine. Par rapport à une fixation par vis du moteur électrique sur la machine, l'invention présente l'avantage de ne pas utiliser de vis comme éléments de construction; ainsi l'usinage de filetages est superflu. Par ailleurs l'opération de serrage des vis lors du montage est supprimée. Par rapport à une fixation du moteur électrique à l'aide d'un anneau de blocage inséré dans une gorge circulaire, l'invention présente l'avantage de permettre une liaison plus simple et meilleur marché entre le moteur électrique et la machine. Un autre avantage réside dans la tolérance de la liaison dans la direction radiale, la contre-dépouille sur la machine doit être aménagée avec une précision relativement faible quant au positionnement du moteur électrique sur la machine; on évite une adaptation mécanique de la fixation du moteur électrique à la machine. L'élément de fixation peut être réalisé d'une pièce avec une enveloppe du moteur électrique, de sorte qu'aucun élément de fixation séparé n'est nécessaire. Une variante de l'invention adapte le principe de fixation inverse, à savoir que la machine comporte un ou plusieurs éléments de fixation, qui s'engage(nt) dans une ou plusieurs contre-dépouille(s) sur le moteur électrique. La disposition de deux éléments de fixation ou plus, répartis de manière régulière ou non tout autour de l'arbre du moteur, permet d'obtenir une fixation régulière du moteur électrique sur la machine par rapport à l'arbre du moteur ou à un axe imaginaire du moteur. Lorsque l'élément de fixation est disposé latéralement à l'extérieur d'une surface enveloppe du moteur électrique, celui-ci est accessible pour la fixation du moteur électrique. L'ensemble combiné électrique est prévu en particulier comme ensemble pompe combiné, comprenant un moteur électrique et une pompe à pistons entraînée par ledit moteur électrique, dans une installation de freinage d'un véhicule automobile et est utilisé pour le contrôle de la pression dans les cylindres de freins de roues. Selon le type de l'installation de freinage, on utilise les abréviations ABS, ASR, FDR ou EHB pour la désigner. Dans l'installation de freinage, l'ensemble pompe combiné sert par exemple à ramener du liquide de frein d'un ou de plusieurs cylindres de roues vers un maître- cylindre (ABS) et/ou à transporter du liquide de frein d'un réservoir de stockage dans un ou plusieurs cylindres de frein de roue (ASR ou FDR ou EHB). L'ensemble pompe combiné est nécessaire par exemple dans une installation de freinage munie d'un contrôle du glissement des roues (ABS ou ASR) et/ou dans une installation de freinage servant d'aide à la conduite(FDR) et/ou dans une installation de freinage électro- hydraulique (EHB). Avec le contrôle du glissement des roues (ABS ou ASR) on peut par exemple éviter un blocage des roues du véhicule pendant une action de freinage avec une forte pression exercée sur la pédale de frein (ABS) et/ou un patinage des roues motrices du véhicule en présence d'une forte pression sur la pédale d'accélérateur (ASR). Dans une installation de freinage servant d'aide à la conduite (FDR), une pression de freinage est établie dans un ou plusieurs cylindres de freins de roues, indépendamment d'un actionnement de la pédale de frein ou de la pédale d'accélérateur, par exemple pour éviter un décrochage du véhicule par rapport à la trajectoire souhaitée par le conducteur. L'ensemble pompe combiné peut également être utilisé dans une installation de freinage électro-hydraulique, dans laquelle ledit ensemble achemine le liquide de frein dans le ou les cylindres de freins de roues chaque fois qu'un détecteur associé à la pédale de frein détecte un actionnement de celle-ci, ou dans laquelle l'ensemble pompe combiné sert à remplir un accumulateur de l'installation de freinage. L'invention est décrite ci-après de manière détaillée à l'aide d'exemples de réalisation préférés représentés sur les dessins. Ceux-ci montrent: Figure 1, un ensemble combiné électrique en coupe axiale,; Figure 2, une vue simplifiée en perspective d'une enveloppe d'un moteur électrique de l'ensemble combiné de la figure 1; Figure 3, une vue de détail selon la flèche III de la figure 2; Figure 4, une vue de détail d'un autre mode de réalisation selon la flèche IV de la figure 1; Figure 5, un second exemple de réalisation d'un ensemble combiné électrique selon l'invention et Figure 6, une enveloppe d'un moteur électrique de l'ensemble combiné de la figure 5, dans une représentation simplifiée en perspective. L'ensemble combiné électrique selon l'invention représenté à la figure 1 est un ensemble pompe combiné 10, avec un moteur électrique 12 qui est fixé à une pompe à pistons 14. L'ensemble pompe combiné 10 est destiné au transport de liquide de frein, en particulier dans une installation de freinage à contrôle du glissement des roues d'un véhicule automobile non représenté. Le moteur électrique 12 présente une enveloppe de moteur 16 cylindrique ou en forme de coupelle qui est fixée à la pompe à pistons 14 par son extrémité ouverte. Sur une surface intérieure de l'enveloppe de moteur 16 sont disposés des aimants permanents 18 en tant que stator. Dans l'extrémité ouverte de l'enveloppe de moteur 16 en forme de coupelle est inséré un capot 20 qui ferme l'enveloppe de moteur 16 et au centre duquel un logement de palier 22 cylindrique creux est aménagé par déformation. Un roulement à billes 24 est monté dans le logement de palier 22. Le logement de palier 22 fait saillie vers l'extérieur par rapport au capot de moteur 20. Un arbre de moteur 26 est monté tournant dans l'enveloppe de moteur 16 au moyen du roulement à billes 24. Un induit 28 et un collecteur 30 sont montés sur l'arbre de moteur 26 et sont solidaires en rotation de celui-ci. Le collecteur 30 coopère d'une manière connue en soi avec des balais qui sont montés coulissants dans des guides 32 et sont pressés par des ressorts contre une surface extérieure du collecteur 30. Les guides 32 sont fixés avec des porte- balais 34 en 1 5 matière plastique sur une face intérieure du capot de moteur 20. A une extrémité éloignée du capot de moteur 20, l'arbre moteur 26 et monté tournant dans l'enveloppe de moteur 16 au moyen d'un palier lisse 36 en métal fritté. Le palier lisse 16 est monté dans un logement 38 au centre d'un fond 40, venu d'une pièce avec l'enveloppe de moteur 16, et est tenu dans ledit logement 38 par une tôle de fixation 42 élastique, qui est fixée par rivets à une face intérieure du fond 40 de l'enveloppe de moteur. Des pores du palier lisse 36 en métal fritté sont remplis de lubrifiant résistant au vieillissement. La pompe à pistons 14 est logée dans le bloc hydraulique 44 qui contient, outre la pompe 14, d'autres éléments, tels que par exemple des électrovannes, des accumulateurs hydrauliques et des chambres d'amortissement, qui sont connectés les uns aux autres sur le plan hydraulique. Le bloc hydraulique 44 forme un carter pour la pompe hydraulique 14 et est désigné comme tel dans ce qui suit. Dans le carter de pompe 44 est aménagé un trou borgne 46 cylindrique dans lequel s'engage le corps de palier cylindrique creux 22 du capot de moteur 20 en formant un ajustement, le moteur électrique 12 étant ainsi coaxial avec le trou borgne 48. Le corps de palier 22 et le trou borgne 46 forment un dispositif de positionnement et de centrage 22, 46 pour le moteur électrique 12 dans le carter de pompe 44. A l'intérieur du trou borgne 46, l'arbre de moteur 26 est pourvu d'un excentrique 48 venu d'une pièce avec l'arbre, qui est réalisé par usinage avec enlèvement de copeaux de l'arbre de moteur 26. Deux pistons 50 de la pompe à pistons 14 sont disposés radialement par rapport à l'arbre de moteur 26 et en vis-à-vis l'un de l'autre, c'est-à-dire en un agencement de type boxer. Les pistons 50, de manière connue en soi, coulissent axialement, c'est-à-dire radialement par rapport à l'arbre de moteur 26, dans des alésages de cylindres qui sont disposés radialement par rapport au trou borgne 46 dans le carter de pompe 44. Les alésages de cylindre sont situés devant et derrière le plan du dessin et de ce fait n'apparaissent pas sur le dessin. Les pistons 50 pénètrent par leurs extrémités dans le trou borgne 46 du carter de pompe 44, o ils sont en contact avec une bague de roulement 52 d'un roulement à rouleaux 54 monté sur l'excentrique 48 aux fins de réduire les frottements. Avec l'entraînement en rotation de l'excentrique 48 venu d'une pièce avec l'arbre de moteur 26, les pistons 50 de la pompe 14 sont entraînés en un mouvement alternatif de va-et-vient qui, de manière connue en soi, provoque un transport de liquide de frein. Le roulement à rouleaux 54 est maintenu sur l'excentrique 48 au moyen d'un anneau de freinage 56 enfilé sur ledit excentrique 48. A une extrémité éloignée du moteur électrique 12, l'excentrique 48 se raccorde d'une pièce à un tourillon 58 coaxial avec l'arbre de moteur 26, qui est monté tournant dans le carter de pompe 44 au moyen d'un roulement à biles 60. Le roulement à billes 60 est monté dans un lamage 62 aménagé au fond du trou borgne 46. Pour fixer le moteur électrique 12 à la pompe à pistons 14, l'enveloppe de moteur 16 comporte deux éléments de fixation 64 mutuellement opposés à la périphérie de ladite enveloppe de moteur 16. La forme et l'agencement des éléments de fixation 64 sont parfaitement visibles sur la figure 2, qui montre l'enveloppe de moteur seule; les éléments de fixation 64 sont formés d'une pièce avec l'enveloppe de moteur 16 conformée en coupelle; les éléments de fixation 64 sont disposés parallèlement l'un à l'autre côté ouvert de l'enveloppe de moteur 16, et s'étendent à partir d'un bord libre de la dite enveloppe de moteur 16. Les éléments de fixation 64 ont essentiellement la forme de T représentée sur la figure 3, une tête transversale 66 étant pliée dans la direction des flèches f sur la figure 3 pour former cercle, comme indiqué sur la figure 2. La tête transversale 66 est pliée en direction de l'extérieur et est située à l'extérieur d'une surface enveloppe imaginaire de l'enveloppe de moteur 16. L'invention n'est pas limitée à la forme de T représentée des éléments de fixation 64, par exemple une forme de L ou une forme autre quelconque qui permet un engagement dans une contre-dépouille de la pompe à pistons 14 est envisageable. Les éléments de fixation 64 forment une ancre de fixation. Deux trous borgnes 68 cylindriques dont le diamètre correspond à un diamètre de la tête transversale 66 circulaire des éléments de fixation 64, sont aménagés dans le carter de pompe 44. Les trous borgnes 68 ont une profondeur supérieure à la longueur des éléments de fixation 64, de sorte que les éléments de fixation 64 ne sont pas en contact avec le fond des trous borgnes 46. Pour la fixation, on approche le moteur électrique 12 du carter de pompe 44 de telle sorte que le corps de palier 22 du moteur électrique 12 pénètre à la manière d'un ajustement dans le trou borgne 46, le moteur électrique 12 étant ainsi positionné coaxialement avec le trou borgne 46 du carter de pompe 44. Les éléments de fixation 64, lors du rapprochement du moteur électrique 12 et du carter de pompe 44, s'engagent dans les trous borgnes 68. Par un matage 70 du carter de pompe 44 au niveau de l'entrée des trous borgnes 68, on fixe le moteur électrique 12 au carter de pompe 44. Le matage 70 forme une contre-dépouille du carter de pompe 44, derrière laquelle s'engagent les têtes transversales 66 des éléments de fixation 64 du moteur électrique 12. Les trous borgnes 68 ayant une profondeur supérieure à la longueur des éléments de fixation 64 qui pénètrent dans ceux-ci, les éléments de fixation 64 ne sont pas en contact avec leurs têtes transversales 66 avec le fond des trous borgnes 68 et le moteur électrique 12 est fixé avec précontrainte au carter de pompe 44 grâce aux parties matées 70. Etant donné que les trous borgnes 68 sont situés à l'extérieur de l'enveloppe de moteur 16, ceux-ci sont parfaitement accessibles pour la réalisation des parties matées 70. Sur le bord libre de l'enveloppe de moteur 16 en contact avec le carter de pompe est monté un joint 72 à section transversale en forme de L, qui couvre les trous borgnes 68 et assure l'étanchéité du moteur électrique 12 par rapport au carter de pompe 44 empêchant ainsi la pénétration d'eau entre le moteur électrique 12 et la pompe à pistons 14. La figure 4 montre une solution alternative pour la fixation des éléments de fixation 64 sur le carter de pompe. Les éléments de fixation 64 avec leurs têtes transversales 66 sont identiques au mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3. Dans le carter de pompe 44 est aménagé un trou 74 cylindrique dans lequel s'engagent les éléments de fixation 64. Dans la région de son embouchure, le trou 74 présente un épaulement annulaire 76 tourné vers l'intérieur qui forme une contre-dépouille derrière Jaquelle s'accroche la tête transversale 66 de l'élément de fixation 64. Un chanfrein 78 assure une contraction élastique de la tête transversale 66 lors de l'engagement de l'élément de fixation 64 dans le trou 74. Après que la tête transversale 66 a passé l'épaulement annulaire 76, la tête transversale 66 reprend élastiquement son diamètre d'origine et s'accroche ainsi derrière l'épaulement annulaire 76. La fixation du moteur électrique 12 sur le carter de pompe 14, dans le présent mode de réalisation de 1' invention, a lieu par simple pression du moteur électrique 12 contre la pompe à pistons 14; l'accrochage de la tête transversale 66 sur l'épaulement annulaire 76, dans le trou 74, se fait automatiquement par simple ouverture élastique des têtes transversales 6 circulaires, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des parties matées ou similaires. Ce mode de réalisation de l'invention est avantageux notamment lorsque le trou 74 est accessible à partir d'une face éloignée du moteur électrique 12, ce qui permet de réaliser sans difficulté l'épaulement annulaire 76 formant la contre-dépouille. Le mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 4 est également applicable lorsque le carter de pompe 44 présente une épaisseur réduite dans la région des éléments de fixation 64. La figure 5 montre un second exemple de réalisation d'un ensemble combiné 10 selon l'invention; l'enveloppe de moteur 16 est représentée à la figure 6. Sur les figures 5 et 6, les éléments identiques sont désignés par les mêmes repères que sur les figures 1 à 3. L'enveloppe de moteur 16 de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 5 et 6 a également une forme de coupelle; cependant le côté fermé de l'enveloppe de moteur 16 est disposé côté pompe 14, l'enveloppe de moteur est en contact avec le carter de pompe 44. Le logement de palier 22 est façonné dans le fond 40. Les éléments de fixation 64 en forme de T sont découpés dans le fond 40 et pliés parallèlement l'un à l'autre vers l'extérieur de l'enveloppe de moteur 16. La fixation du moteur électrique 12 à la pompe à pistons 14 a lieu comme décrit en relation avec les figures 1 à 3, à l'aide des éléments de fixation 64 qui s'engagent dans les trous borgnes 68 du carter de pompe 44 et dont les têtes transversales 66 circulaires s'accrochent derrière un épaulement 70 dans les trous borgnes 68. Afin d'éviter des répétitions on se reportera à la description des figures 1 à 3. Le collecteur 30 du moteur électrique 12 et les balais montés élastiquement dans les guides 32 sont disposés du côté de l'induit 28 opposé à la pompe 14, c'est-à-dire côté ouvert de l'enveloppe de moteur 16 et sont par conséquent parfaitement accessibles. Les guides 32 des balais sont fixés à une plaque porte-balais 78 en forme de demi-cercle en matière plastique qui est montée par le côté ouvert de l'enyeloppe de moteur 16. Etant donné que les balais sont situés côté ouvert de l'enveloppe de moteur 16, ceux-ci sont parfaitement accessibles même lorsque le moteur électrique 12 est déjà fixé à la pompe à pistons 14, ce qui permet d'effectuer le branchement du moteur électrique 12 après coup. Les connexions électriques du moteur 12 réalisées sous la forme de pistes conductrices 80 isolées passent le long de l'enveloppe de moteur 16 puis dans le carter de pompe 44 o elles sont reliées à un appareil de commande électronique non représenté sur les dessins. Le palier lisse 36 en métal fritté est fixé à la plaque porte-balais 78. Le moteur électrique 12 est fermé par un capot 82 en forme de coupelle, dont le côté ouvert est appliqué contre le carter de pompe 44. Pour un montage étanche à l'eau, le capot 82 peut être collé avec son bord libre sur le carter de pompe 44, le moteur électrique 12 avec ses connexions électriques (pistes conductrices 80) étant ainsi encapsulé. Les deux exemples de réalisation de l'invention représentés et décrits présentent l'avantage que le moteur électrique 12 est prêt à fonctionner avant son assemblage avec la pompe à pistons 14, de sorte que son fonctionnement peut être contrôlé indépendamment de la pompe à pistons 14 et avant la fixation à celle-ci. REVENDICA TIONS 1. Ensemble combiné électrique comprenant un moteur électrique et une machine entraînée par le moteur électrique, le moteur électrique et la machine étant liés l'un à l'autre, caractérisé par le fait que le moteur électrique (12) comporte un élément de fixation (64) qui s'accroche dans une contre-dépouille (70; 76) de la machine (14). 2. Ensemble combiné électrique comprenant un moteur électrique et une machine entraînée par le moteur électrique, le moteur électrique et la machine étant liés l'un à l'autre, caractérisé par le fait que la machine (14) comporte un élément de fixation qui s'accroche dans une contre-dépouille (70; 76) du moteur électrique (12). 3. Ensemble combiné électrique selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait que l'ensemble combiné (10) comporte plusieurs éléments de fixation (64) qui sont disposés autour d'un arbre de moteur (26). 4. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'ensemble combiné (10) comporte un dispositif de positionnement (22, 46) qui assure le positionnement du moteur électrique (12) sur la machine (14). 5. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'élément de fixation (64) a une forme de L ou de T. 6. Ensemble combiné électrique selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'une tête transversale (66) de l'élément de fixation (64) en forme de L ou de T est circulaire. 7. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'élément de fixation (64) est disposé à l'extérieur d'une surface enveloppe du moteur électrique (12). 8. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la contre-dépouille est formée par une partie matée (70). 9. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la contre-dépouille (70; 76) exerce une précontrainte sur l'élément de fixation (64). 10. Ensemble combiné électrique selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait que l'ensemble combiné électrique (10) comporte un joint (72) qui assure l'étanchéité entre le moteur électrique (12) et la machine (14). 11. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moteur électrique (12) comporte une enveloppe de moteur (16) cylindrique sur laquelle des éléments de fixation (64) s'étendent en direction de la machine (14). 12. Ensemble combiné électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la machine (14) comprend une pompe à pistons qui peut être entraînée par le moteur électrique (12).