Brevet FR2961562A1 — publié le 20111223

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une pompe à piston notamment pour un module de fluide équipant un véhicule comprenant un élément de cylindre recevant un piston de pompe, mobile, un élé- ment de rappel du piston de pompe et une unité de filtre pour filtrer le fluide aspiré, en étant reliée à l'élément de filtre. L'invention se rapporte également à un procédé de montage d'une unité de filtre sur un élément de cylindre d'une pompe à pis-ton. Etat de la technique On connaît de multiples réalisations de pompes à piston selon l'état de la technique. Dans les véhicules automobiles, on utilise fréquemment les pompes à piston pour transférer des fluides, notamment du liquide hydraulique dans des systèmes hydrauliques. De ma- nière caractéristique, ces éléments de pompe se composent d'un piston de pompe, d'un alésage de pompe réalisé dans un corps de pompe, sou-vent sous la forme d'un cylindre, des soupapes d'entrée et de sortie ainsi que des éléments d'étanchéité. Ces soupapes commandent le fluide lors du mouvement de pompage du piston. La soupape d'entrée évite que pendant la phase de compression, le fluide ne puisse revenir dans la chambre d'aspiration. La soupape de sortie évite le retour du fluide du côté en pression vers le volume intérieur de la pompe à piston. Selon le document DE 10 2005 042 193 Al, on connaît par exemple une pompe à piston pour un module de fluide de véhicule automobile. Cette pompe à piston comporte un élément de cylindre recevant de manière mobile un piston de pompe qui délimite une chambre de pression de volume variable. Le piston de pompe est entraîné par un excentrique suivant un mouvement de véhicule automobile-et-vient. Le rappel du piston de pompe est assuré par un élément de rappel. Pour filtrer le liquide aspiré, le piston de pompe est muni d'une unité de filtre. L'unité de filtre est fixée à l'élément de cylindre par une liaison par accrochage. La pompe à piston est logée dans un boîtier ou corps. La pompe à piston est un ensemble pré-assemblé muni d'un couvercle, de l'élément de cylindre et du piston de pompe et au montage, il suffit de le glisser dans le boîtier. Au pré-montage de la pompe à piston, 2 l'unité de filtre s'installe comme dernier composant. Si l'unité de filtre est accrochée à l'élément de cylindre, elle protège celui-ci contre le désassemblage de l'ensemble pré-assemblé et l'unité de filtre peut seule-ment être déplacée axialement. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une pompe à piston du type défini ci-dessus caractérisée en ce que l'unité de filtre est réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique et elle est fixée à l'élément de cylindre par un matage à chaud. La pompe à piston selon l'invention a l'avantage que l'unité de filtre soit réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique pour être fixée à l'élément de cylindre par un matage à chaud. De façon avantageuse, on obtient ainsi une unité de filtre qui supprime la force d'application nécessaire pour un montage classique, et que l'on aurait par exemple au montage avec une liaison enclipée. Selon l'invention, la liaison entre l'unité de filtre et l'élément de cylindre se fait par matage à chaud de l'unité de filtre thermoplastique pour que le joint d'étanchéité ne soit pas sollicité au montage. La fabrication de l'unité de filtre est de ce fait particulièrement simple car il n'y a pas de partie en contre dépouille comme le nécessite-rait par exemple une liaison par enclipage. De plus l'absence de contre dépouille permet d'utiliser des outils plus simples pour la fabrication de l'unité de filtre et d'optimiser le démoulage de l'unité de filtre par rapport à l'outil. En outre, on peut supprimer les éléments de liai- son supplémentaires tels que des becs d'enclipage de l'unité de filtre. De manière avantageuse, on évite que la pompe à piston ne puisse se dé-monter si l'unité de filtre après le matage à chaud ne peut plus être dé-montée par la force exercée par l'unité de rappel. Cela permet de monter la pompe à piston toujours comme un ensemble ou un groupe pré- assemblé logé dans le boîtier. Globalement le montage de la pompe à piston devient plus simple et plus sure. De façon avantageuse, l'invention a pour un objet un procédé de montage d'une unité de filtre sur un élément de cylindre d'une pompe à piston. Ce procédé est caractérisé selon l'invention par les étapes suivantes : 3 - utiliser un élément cylindrique et une unité de filtre réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique, - emmancher l'unité de filtre sur l'élément de cylindre, - positionner l'unité de filtre sur l'élément de cylindre, et - fixer l'unité de filtre sur l'élément de cylindre par matage à chaud. Selon un développement de l'invention, l'unité de filtre est fixée à l'élément de cylindre par une liaison ponctuelle et/ou surfacique. Il en résulte une façon simple de fixer l'unité de filtre adaptée à l'état de charge respectif du piston de pompe sur l'élément de cylindre. D'une manière particulièrement avantageuse, l'élément de cylindre comporte au moins une cavité recevant au moins un bourre-let de l'unité de filtre réalisé par le matage à chaud. De façon avantageuse, pour compenser les tolérances, l'unité de filtre se glisse sur l'élément de cylindre dans les limites prédéfinies par les bossages cou- lissant dans la cavité. Selon un développement avantageux de la pompe à pis-ton de l'invention, l'unité de filtre est coulissante avec du jeu sur l'élément de cylindre avant le matage à chaud. Grâce à la construction avantageuse de l'unité de filtre, cette unité peut se glisser sur l'élément de cylindre sans exercer de force particulière. On évite ainsi en toute sécurité de déchirer l'unité de filtre au moment du montage car on supprime le surdimensionnement de l'unité de filtre qui est nécessaire dans le cas des liaisons par enclipage, classiques. Selon un autre développement de la pompe à piston de l'invention, l'unité de filtre est reliée à un joint d'étanchéité symétrique ou asymétrique. Au montage d'une pompe à piston classique, l'unité de filtre est usuellement pressée sur l'élément de cylindre jusqu'à ce que l'unité de filtre soit accrochée à l'élément de cylindre et le joint d'étanchéité se trouve entre l'unité de filtre et le boîtier de la pompe à piston. Ainsi, les forces de montage sont transmises par le joint d'étanchéité à l'unité de filtre de sorte que le joint d'étanchéité est exposé à des forces importantes et peut être endommagé ou se déformer. En revanche, la pompe à piston selon l'invention permet le montage de l'unité de filtre sur l'élément de cylindre qui ne sollicite pas la bague d'étanchéité et ne risquant pas alors d'être endommagé. De façon préfé- 4 rentielle, la bague d'étanchéité est reliée avant le montage de l'unité de filtre à l'élément de cylindre avec l'unité de filtre. De manière avantageuse, cela simplifie le dispositif de montage car on supprime des installations de caméra coûteuses sur les lignes de montage pour surveiller le positionnement correct des joints d'étanchéité. En particulier, on évite en toute sécurité les erreurs de montage. De façon avantageuse, pour un joint d'étanchéité asymétrique, il y a non seulement une sur-face d'étanchéité agrandie et un effet d'étanchéité pour le joint d'étanchéité de l'élément de filtre mais également une plus grande stabi- lité de position du joint d'étanchéité de la pompe à piston et ainsi une plus grande sécurité contre la torsion pour la bague d'étanchéité. De manière avantageuse selon le procédé de l'invention, l'unité de filtre est fixée à l'élément de cylindre par une liaison ponctuelle et/ ou une liaison surfacique. Selon un autre développement avantageux du procédé, au moins un bossage généré par le matage à chaud de l'unité de filtre se loge au moins dans une cavité correspondante qui a été réalisée dans l'élément cylindrique. De façon avantageuse, l'unité de filtre est emmanchée avec du jeu sur l'élément de cylindre avant le matage à chaud. En outre, un joint d'étanchéité symé- trique ou asymétrique est emmanché sur l'élément de cylindre pour être relié à l'unité de filtre. Dessins Des modes avantageux de l'invention sont représentés dans les dessins et seront décrits ci-après. Dans ces différents dessins, on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes composants ou des composants exerçant une fonction analogue. Ainsi : - La figure 1 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'une pompe à piston selon l'invention, faite au niveau d'une unité de filtre, emmanchée sur l'élément de cylindre de la pompe à piston et bloquée sur l'élément de filtre par un matage à chaud comme le prévoit l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe de l'unité de filtre et d'un joint d'étanchéité asymétrique pour la pompe à piston de la figure 1. - La figure 3 est une vue en perspective de la pompe à piston selon l'invention représentée à la figure 1 et dont l'unité de filtre est fixée à l'élément de cylindre en plusieurs points. - La figure 4 montre un détail d'une unité de filtre au niveau du ma- 5 tage à chaud selon l'invention fait avec le rabattage généré par le matage à chaud sur l'unité de filtre. - La figure 5 est une vue en perspective de l'unité de filtre comportant plusieurs rabats radiaux. Description de modes de réalisation de l'invention Les figures 1 à 5 montrent une pompe à piston 10 selon l'invention pour la partie relative à une unité de filtre 18. La pompe à piston 10 telle que décrite est destinée notamment à un module de fluide équipant un véhicule automobile. La pompe à piston 10 est par exemple intégrée dans les systèmes de pompe de véhicules actuels qui appliquent des techniques de sécurité telles qu'un système ABS (système antiblocage), un système ESP (programme de stabilisation électronique de trajectoire), un système EHB (frein électrohydraulique), un système TCS (système de commande de traction) ou un système ASR (système de régulation antipatinage). La pompe à piston 10 comporte un élément de cylindre 12 avec un alésage 26 recevant un piston de pompe 14 coulissant axialement. L'entraînement du piston de pompe 14 est assuré par une unité d'entraînement 28 en forme d'excentrique, entraînée en rotation ; l'excentrique 28 est installé de manière excentrée sur l'axe de rotation 30. L'axe de rotation 30 de l'excentrique 28 coupe radialement l'axe de l'alésage de pompe 26. L'excentrique 28 se déplace sur une trajectoire circulaire ou autour de l'axe de rotation 30 ; le rayon de la trajectoire circulaire correspond à l'excentricité de l'excentrique 28. Le piston de pompe 28 est appliqué par sa surface frontale 32 contre la périphérie de l'excentrique 28 et peut coulisser axialement dans l'alésage de pompe 26. Le piston de pompe 14 est logé de manière étanche dans l'alésage 26 par l'intermédiaire d'une unité de bague de piston 24, alésage dans lequel le piston coulisse axialement. Dans le présent exemple de réalisation, l'unité de bague de piston comporte au moins un joint 6 d'étanchéité 24 symétrique ou asymétrique ; l'unité de bague de piston comporte toutefois également d'autres bagues telles que par exemple des bagues de guidage, des bagues d'étanchéité et/ou des bagues d'appui. Dans le présent exemple de réalisation, le joint 24 est installé dans la zone côté excentrique du piston de pompe 14 mais le joint peut également être installé dans une autre position. De manière avantageuse, le joint d'étanchéité 24 du présent exemple de réalisation a une forme asymétrique. La pompe à piston 10 comporte en outre une unité de soupape non représentée, comprenant une soupape d'entrée et une soupape de sortie. Une chambre de pression non représentée existe entre la soupape d'entrée et la soupape de sortie. Cette chambre s'agrandit sous l'effet de la course d'aspiration du piston de pompe 14 et elle diminue sous l'effet de la course de compression du piston de pompe 14. Les soupapes servent à commander le fluide lors du mouvement de pompage du piston 14. Pour que le piston de pompe 14 soit toujours poussé contre l'excentrique 28 pendant le fonctionnement de la pompe à piston 10, il est prévu un élément de rappel 16. L'élément de rappel 16 du pré- sent exemple de réalisation est un ressort de rappel installé sur le pis-ton de pompe 14 et dont la force de ressort crée la force d'application requise. La pompe à piston 10 comporte également une unité de filtre 18 pour filtrer le fluide aspiré en étant reliée à l'élément de cylindre 12. Pour avoir un montage simple de la pompe à piston 10 avec un faible coût de fabrication, selon l'invention, l'unité de filtre 18 est réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique en étant fixée à l'élément de cylindre 12 par matage à chaud. Le matage à chaud est un procédé de liaison par la forme entre deux pièces par déformation plastique. L'une des pièces qui, dans le présent exemple de réalisa- tion est l'unité de filtre 18, reçoit au moins un bossage 22 réalisé par matage à chaud sur l'unité de filtre 18. De manière avantageuse, l'unité de filtre 18 est fixée à l'élément de cylindre 12 par une liaison ponctuelle et/ou une liaison surfacique. Dans le présent exemple de réalisation, l'unité de filtre 18 7 est fixée de préférence par plusieurs points de liaison ponctuelle à l'élément de cylindre 12, ce qui se traduit par plusieurs bossages 22. L'élément de cylindre 12 a au moins une cavité 20 recevant le bossage 22 de l'unité de filtre 18 formée par matage à chaud. L'unité de filtre 18 peut coulisser de manière définie sur l'élément de cylindre 12 pour compenser les tolérances et cela dans des limites pré-définies au moins par le coulissement d'un bossage 22 dans une cavité 20. De manière avantageuse, l'unité de filtre 18 peut coulisser avec du jeu sur l'élément de cylindre 12 avant le matage à chaud pour que l'unité de filtre 18 puisse coulisser sur l'élément de cylindre 12 sans exercer de force. D'une manière particulièrement avantageuse, l'unité de filtre 18 est reliée au joint d'étanchéité 24 asymétrique. Pour cela, le 15 joint d'étanchéité 24 comporte une partie en saillie 34 et l'unité de filtre 18, une cavité correspondante 36. En reliant les deux pièces 18, 24, la partie en saillie 34 du joint d'étanchéité 24 se loge dans la cavité 36 de l'unité de filtre 18. Dans le présente exemple de réalisation, la cavité 36 de l'unité de filtre 18 est réalisée sous la forme d'une rainure et la partie 20 en saillie 34 du joint d'étanchéité 24 est un bourrelet annulaire. De manière avantageuse, on a ainsi un procédé simple et économique de montage de l'unité de filtre 18 sur l'élément de cylindre 12 de la pompe à piston 10. Dans une première étape, on utilise l'élément de cylindre 12 et l'unité de filtre 18 au moins en partie réalisée 25 en matière thermoplastique. Dans l'étape suivante, on emmanche l'unité de filtre 18 sur l'élément de cylindre 12. Dans l'étape suivante, on positionne l'unité de filtre 18 sur l'élément de cylindre 12 et dans l'étape suivante, on fixe l'unité de filtre 18 sur l'élément de cylindre 12 par matage à chaud. 30 Le procédé selon l'invention permet de fixer l'unité de filtre 18 sur l'élément de cylindre 12 par une liaison ponctuelle et/ou en surfacique. En particulier, l'élément de cylindre 12 comporte au moins une cavité 20 qui reçoit au moins un bossage 22 formé par matage à chaud de l'unité de filtre 18. En outre, l'unité de filtre 18 est emman- 35 chée sur l'élément de cylindre 12 avec du jeu avant de faire le matage à 8 chaud. Le joint d'étanchéité 24 asymétrique est emmanché sur l'élément de cylindre 12 et est relié à l'unité de filtre 18 ; pour cela on emmanche le joint d'étanchéité 24 sur l'unité de filtre 18 pour que la partie en saillie 34 du joint d'étanchéité 24 glisse dans la cavité 36 de l'unité de filtre 18. io Nomenclature des éléments principaux 12 Elément de cylindre 14 Piston de pompe 16 Elément de rappel 18 Unité de filtre 20 Cavité 22 Bossage 24 Joint d'étanchéité io J REVENDICATIONS1 °) Pompe à piston notamment pour un module de fluide équipant un véhicule comprenant un élément de cylindre (12) recevant un piston de pompe (14), mobile, un élément de rappel (16) du piston de pompe (14) et une unité de filtre (18) pour filtrer le fluide aspiré, en étant reliée à l'élément de cylindre (12), pompe à piston caractérisée en ce que l'unité de filtre (18) est réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique et elle est fixée à l'élément de cylindre (12) par un matage à chaud. 2°) Pompe à piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de filtre (18) est fixé à l'élément de cylindre (12) par une fixa-15 tion ponctuelle et/ ou surfacique. 3°) Pompe à piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de cylindre (12) comporte au moins une cavité (20) pour rece-20 voir une déformation en saillie (22) de l'unité de filtre (18) produite par le matage à chaud. 4°) Pompe à piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que 25 l'unité de filtre (18) est emmanchée avec du jeu sur l'élément de cylindre (12) avant le matage à chaud. 5°) Pompe à piston selon la revendication 1, caractérisée en ce que 30 l'unité de filtre (18) est reliée à un joint d'étanchéité (24) asymétrique. 6°) Procédé de montage d'une unité de filtre (18) sur un élément de cylindre (12) d'une pompe à piston (10), caractérisé par les étapes suivantes :- utiliser un élément de cylindre (12) et une unité de filtre (18) réalisée au moins en partie en une matière thermoplastique, - emmancher l'unité de filtre (18) sur l'élément de cylindre (12), positionner l'unité de filtre (18) sur l'élément de cylindre (12), et fixer l'unité de filtre (18) sur l'élément de cylindre (12) par matage à chaud. 7°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'unité de filtre (18) est fixée à l'élément de cylindre (12) par une liaison ponctuelle et/ ou surfacique. 8°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' au moins un bossage (22) formé par le matage à chaud de l'unité de filtre (18) se loge dans au moins une cavité correspondante (20) réalisée dans l'élément de cylindre (12). 9°) Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu' avant le matage à chaud, l'unité de filtre (18) est emmanchée avec du jeu sur l'élément de cylindre (12). 10°) Procédé selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu' un joint d'étanchéité (24) symétrique ou asymétrique est emmanché sur l'élément de cylindre (12) et est relié à l'unité de filtre (18).30