Brevet FR2990250A1 — publié le 20131108

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une pompe à engre- nage à denture intérieure comprenant une roue creuse à denture intérieure et un pignon à denture extérieure installé de manière excentrée dans la roue creuse de façon à engrener avec la roue creuse sur un segment périphérique et que la roue creuse et le pignon délimitent à l'extérieur du segment périphérique de leur engrènement, une chambre de pompe en forme de lunule, chambre logeant un séparateur qui sépare le coté aspiration du côté refoulement dans la chambre de pompe de la pompe à engrenage à denture intérieure et ce séparateur a une partie intérieure s'appliquant contre le sommet des dents du pignon et une partie extérieure s'appliquant contre le sommet des dents de la roue creuse. Il s'agit d'une pompe hydraulique pour une installation de freins hydrauliques de véhicule à servofrein et/ou de régulation antipatinage encore appelée pompe de refoulement pour la régulation antipatinage. Etat de la technique Le document DE 10 2009 047 643 Al décrit une pompe à engrenage à denture intérieure comme pompe hydraulique pour une installation de freins de véhicule. Cette pompe comporte une roue creuse à denture intérieure et un pignon à denture extérieure installé de manière excentrique dans la roue creuse de façon à engrener avec celle-ci sur un segment périphérique. Au-delà du segment périphérique dans lequel le pignon et la roue creuse sont engrenés, il subsiste une chambre de pompe en forme de faucille ou de lunule avec un séparateur entre la roue creuse et le pignon. Ce séparateur sépare le côté aspiration du côté refoulement de la chambre de pompe. Du fait de sa forme, le séparateur est souvent appelé faucille ou lunule bien que ce sépara- teur ne présente pas nécessairement une forme de faucille ou de lunule au sens usuel du terme. La pompe à engrenage intérieur, connue, comporte selon un mode de réalisation un séparateur en plusieurs parties ayant une partie intérieure rigide en forme d'arc de cercle et une partie extérieure rigide en forme d'arc de cercle entre lesquelles est installé un ressort à branches repoussant la partie intérieure et la partie extérieure l'une par rapport à l'autre. La partie intérieure s'applique contre le sommet des dents du pignon et la partie extérieure contre le sommet des dents de la roue creuse. Le ressort à branches pousse la partie intérieure vers l'intérieur contre le sommet des dents du pignon et la partie extérieure, vers l'extérieur contre le sommet des dents de la roue creuse si bien que la partie intérieure et la partie extérieure du séparateur délimitent le liquide qui est le liquide de frein d'une installation hydraulique de freins de véhicule dans l'intervalle entre les dents du pignon et dans l'intervalle des dents de la roue creuse. L'entraînement en rotation du pignon et de la roue creuse transfère le liquide de façon connue du côté aspiration au côté refoulement. L'espace intermédiaire entre la partie intérieure et la par- tie extérieure communique avec le côté refoulement de sorte que la par- tie intérieure et la partie extérieure sont poussées en plus de l'action du ressort à deux branches, par la pression du liquide du côté refoulement de la pompe à engrenage intérieur contre le sommet des dents du pignon et de la roue creuse lorsque la pompe à engrenage à denture intérieure fonctionne, c'est-à-dire lorsque le pignon et la roue creuse sont entraînés et que la pompe génère de la pression du côté refoulement. Comme indiqué, le pignon est une roue dentée à denture extérieure et la roue creuse est une roue dentée à denture intérieure que l'on peut également appeler roue dentée de pompe à engrenage à denture intérieure. Dans la description suivante, on utilisera les expressions pignon et roue creuse pour distinguer ces deux roues à engrenage. Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour but de développer une pompe à engrenage à denture intérieure du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la partie intérieure et la partie extérieure du sépara- teur logé dans la chambre de pompe sont des pièces en tôle cintrée. En d'autres termes, le séparateur avec sa partie intérieure et sa partie extérieure qui s'appliquent contre le sommet des dents du pignon et de la roue creuse de la pompe à engrenage à denture intérieure sont des pièces en tôle cintrée coupées dans un ruban de tôle ayant la largeur correspondant à l'épaisseur du pignon et de la roue creuse. Il peut également s'agir de pièces en tôle emboutie et cintrée, ce qui n'exclut pas d'autres formes de réalisation. L'invention permet une réalisation économique du sépa- rateur avec peu de pièces qui, dans le cas le plus simple, se compose de deux pièces, à savoir de la partie intérieure ou pièce intérieure et de la partie extérieure ou pièce extérieure. L'invention a également l'avantage de bénéficier de l'élasticité de ressort de la partie intérieure et de la partie extérieure qui, soumises à la pression, sont appliquées contre le sommet des dents du pignon et de la roue creuse. Par comparaison avec un séparateur en une seule pièce en une bande de tôle en forme de U, recourbée en même temps suivant une forme de lunule, le séparateur selon l'invention a l'avantage d'une meilleure mobilité de la partie intérieure par rapport à la partie extérieure, radialement selon la pompe à engrenage intérieur, c'est-à-dire vers l'intérieur et vers l'extérieur. Cela permet également une meilleure compensation des tolérances et un meilleur effet d'étanchéité dans la zone côté aspiration du séparateur. Selon une autre caractéristique, la partie intérieure et/ou la partie extérieure sont fixées à un support de séparateur. Le support est par exemple une broche qui traverse transversalement la chambre de pompe et tient la partie intérieure et/ou la partie extérieure dans sa direction périphérique. Cette caractéristique de l'invention permet de tenir la partie intérieure et/ou la partie extérieure du séparateur dans le sens de rotation et dans le sens de rotation opposé du pignon et de la roue creuse. De façon préférentielle, la partie intérieure et/ou la partie extérieure sont fixées de manière pivotante, c'est-à-dire vers l'intérieur et vers l'extérieure et/ou autour d'un axe parallèle à l'axe du pignon et celui de la roue creuse. Ainsi, la partie intérieure et la partie extérieure sont en appui contre le sommet des dents du pignon et celui de la roue creuse par une fixation mobile. Suivant une autre caractéristique, la partie intérieure et la partie extérieure sont reliées. La partie extérieure est par exemple reliée au support de séparateur et la partie intérieure est reliée à la partie extérieure en étant fixée par celle-ci indirectement au support de séparateur ; la disposition inverse est également possible. La liaison de la partie intérieure et de la partie extérieure l'une à l'autre, de préférence dans la direction radiale par rapport à la pompe à engrenage à denture intérieure et/ou de manière mobile en pivotement pour que la partie intérieure et/ou la partie extérieure s'appliquent automatiquement contre le sommet des dents du pignon et celui de la roue creuse. Suivant une autre caractéristique, un élément d'étanchéité est installé entre la partie intérieure et la partie extérieure. Cet élément d'étanchéité assure l'étanchéité entre la partie intérieure et la partie extérieure et/ou des parois latérales encore appelées disques axiaux qui délimitent latéralement la chambre de la pompe à engrenage à denture intérieure. De façon préférentielle, l'élément d'étanchéité est relié à la partie intérieure et/ou la partie extérieure, par exemple par une liaison par la matière par collage ou vulcanisation et/ou par une liaison par la forme de sorte que l'élément d'étanchéité est tenu entre la partie intérieure et la partie extérieure du séparateur. Suivant une autre ca- ractéristique, l'élément d'étanchéité repousse élastiquement la partie intérieure et la partie extérieure en appui contre le sommet des dents du pignon et celui de la roue creuse. On garantit ainsi l'étanchéité au niveau du sommet des dents en l'absence de pression dans la pompe à engrenage, ce qui garantit la montée en pression au démarrage de la pompe à engrenage à denture intérieure. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de différents exemples de réalisation d'une pompe à engrenage à denture intérieure représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue de côté d'une pompe à engrenage à denture intérieure selon l'invention, la figure 2 est une vue éclatée du séparateur de la pompe à engre- nage à denture intérieure selon l'invention, la figure 3 montre en vue de côté une pompe à engrenage à denture intérieure selon la figure 1 avec un autre séparateur, la figure 4 est une vue éclatée du séparateur de la pompe à engrenage à denture intérieure de la figure 3. Description de modes de réalisation de l'invention La pompe à engrenage à denture intérieure 1 selon la fi- gure 1 comporte une roue creuse 2 et un pignon 3 installé de manière excentrique dans la roue creuse 2 pour que le pignon 3 et la roue creuse 2 engrènent selon un segment périphérique. Le pignon 3 et la roue creuse 2 ont des axes parallèles. La roue creuse 2 est montée à rotation dans une bague de palier 4; le pignon 3 est solidaire en rotation d'un arbre de pompe à engrenage à denture intérieure 5 que le pignon 3 entraîne en rotation. L'entraînement en rotation du pignon 3 se fait par la roue creuse 2. La roue creuse 2 est un pignon à denture inté- rieure et le pignon 3 un pignon à denture extérieure qui sont désignés ci-après par pignon 3 et roue creuse 2 pour les distinguer. Le pignon 3 et la roue creuse 2 peuvent également être considérés comme les engrenages de la pompe à engrenage à denture intérieure 1. La pompe à en- grenage à denture intérieure 1 est représentée sans son boîtier. Au-delà du segment périphérique dans lequel la roue creuse 2 et le pignon 3 engrènent, il délimite une chambre de pompe 6 en forme de lunule. La chambre de pompe 6 loge un séparateur 7 qui divise la chambre de pompe en un côté aspiration 8 et un côté refoule- ment 9. Un perçage d'entrée 10 débouche parallèlement à l'axe dans le côté aspiration 8 et un perçage de sortie 11 débouche parallèlement à l'axe dans le côté refoulement 9. Le séparateur 7 qui a une forme de faucille ou de lunule comporte une partie intérieure 12 et une partie extérieure 13 ; ces deux parties sont réalisées sous la forme de pièces en tôle emboutie et pliée. La partie intérieure 12 a une forme de L avec une branche longue 14 cintrée en arc de cercle et disposée pour s'appliquer contre les sommets des dents 15 du pignon 3. La partie extérieure 13 a également une branche longue 16 cintrée en arc de cercle de façon à s'appliquer contre les sommets des dents 17 de la roue creuse. Les branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 du séparateur 7 retiennent le fluide (dans cet exemple de réalisation, il s'agit du liquide de frein) dans les intervalles des dents 15, 17 du pignon 3 et ceux des dents de la roue creuse 2 pour que, par la rotation du pignon 3 et de la roue creuse 2, la pompe à engrenage à denture intérieure 1 trans- fère le liquide de la chambre de pompe 6 du côté aspiration 8 vers le côté refoulement 9. L'extrémité côté aspiration 8 de la branche longue 16 comporte la partie extérieure 13 du séparateur 7 mis sous la forme d'un tube à périphérie ouverte formant un oeillet 18 (figure 2) pour entourer un support de séparateur 19. Le support 19 est une broche cylindrique située à l'extrémité côté aspiration du séparateur 7 et qui traverse la chambre de pompe 6 transversalement, c'est-à-dire dans la direction parallèle à l'axe de l'arbre de pompe 5 portant le pignon 3 et celui de la roue creuse 2. La partie extérieure 13 du séparateur 7 est fixée de ma- nière pivotante au support 19 de façon à s'appliquer automatiquement contre les sommets des dents 17 de la roue creuse 2. La partie intérieure 12 a une branche courte 20 bombée en fonction de la forme courbe de la courbure extérieure de Fceillet 19 de la partie extérieure 13. La branche courte 20 de la partie intérieure 12 s'applique extérieurement contre rceillet 19 de la partie extérieure 13. La branche courte 20 de la partie intérieure 12 se trouve du côté pression vis-à-vis du support 19 et par rapport au séparateur 7, la branche courte 20 est proche du côté aspiration. La branche courte 20 de la partie intérieure 12 croise la partie extérieure 13 entre sa branche longue 16 et Pceillet 18. Au niveau de l'intersection, la branche courte 20 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 comporte des encoches 21, 22 partant de côtés opposés et s'étendant sur la moitié de leur largeur (figure 2). Ces deux parties sont accrochées l'une à l'autre par les encoches. Ainsi, la partie intérieure 12 est reliée de manière ar- ticulée à la partie extérieure 13 pour que la branche longue 14 de la partie intérieure 12 puisse s'appliquer contre les sommets des dents 15 du pignon 3. Les extrémités libres, c'est-à-dire du côté pression 9, les branches longues 14, 16 sont ouvertes de sorte que l'espace intermé- diaire 23 entre les branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 communique avec le côté refoulement. La pression régnant du côté refoulement 9 dans la chambre 6 de la pompe à engrenage à denture intérieure 1 pousse la branche longue 14 de la partie intérieure 12 contre les sommets des dents 15 du pignon 3 et la branche longue 16 de la partie extérieure 13 vers l'extérieur contre le sommet des dents 17 de la roue creuse 2 ; ainsi, les branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 du séparateur 7 s'appliquent de manière étanche contre le sommet des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2. Les branches longues 14, 16 en tôle de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 fléchissent élastiquement de sorte que la pression régnant dans l'intervalle 23 pousse les branches longues 14, 16 en appui contre tous les sommets des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2 dans la zone des branches longues 14, 16. On évite les creux, c'est-à- dire les intervalles entre une tête de dents 15, 17 et la branche longue 14, 16 correspondante du fait de l'appui des branches longues 14, 16 contre la tête d'autres dents 15, 17 du pignon 3 ou de la roue creuse 2 et qui seraient liés à des tolérances de fabrication ou autres. L'intervalle 23 entre les branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 du séparateur 7 com- porte un élément d'étanchéité 24 en forme de bloc en élastomère qui s'applique contre la branche courte 20 de la partie intérieure 12. L'élément d'étanchéité 24 est appliqué de manière étanche contre les branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie exté- rieure 13 et contre la paroi frontale du boîtier de pompe non représenté, c'est-à-dire contre les disques axiaux qui délimitent les deux côtés de la chambre de pompe 6. L'élément d'étanchéité 24 assure l'étanchéité entre la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 du séparateur 7 et aussi les parois frontales du boîtier de pompe ou disques axiaux de sorte que le côté refoulement 9 est séparé du côté aspiration 8. L'élément d'étanchéité 24 s'applique avec précontrainte contre la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 en poussant les branches longues 14, 16 de ces deux parties pour les écarter et les appliquer contre la tête des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2. Cela réalise l'étanchéité au niveau de la tête des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2 même lorsqu'il n'y a pas de pression dans la pompe à engrenage à denture intérieure 1. L'élément d'étanchéité 24 comporte des goujons 25 qui viennent dans les trous 26, 27 de la branche courte 20 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 de façon à re- lier l'élément d'étanchéité 24 par une liaison par la forme à la partie in- térieure 12 et à la partie extérieure 13, c'est-à-dire au séparateur 7. Il est également possible de fixer autrement l'élément d'étanchéité 24, par exemple par collage ou vulcanisation. Le séparateur 7 selon les figures 3 et 4 comporte égale- ment une partie intérieure 12 et une partie extérieure 13 ayant chacune une branche longue 14, 16 cintrée suivant une forme d'arc de cercle et s'appliquant contre le sommet des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2 de la pompe à engrenage à denture intérieure 1. Comme aux figures 1 et 2, la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 du séparateur 7 des figures 3 et 4 sont des pièces en tôle emboutie et cin- trée. Pour la fixation pivotante au support 19, la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 ont chacune une paire de pattes 28, 29 ; 30, 31 qui occupent chaque fois la moitié de la largeur de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 et entourent pratiquement toute la péri- phérie de la broche qui constitue le support 19 du séparateur. De cette manière, la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 sont fixées au support 19 de manière à pouvoir pivoter indépendamment l'une de l'autre. Comme à la figure 1, le côté aspiration de la chambre in- termédiaire 23 entre la partie intérieure 12 et la partie extérieure 13 comporte un élément d'étanchéité 24. Cet élément assure l'étanchéité de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13 du côté aspiration et les écarte pour les mettre en appui d'étanchéité contre le sommet des dents 15, 17 du pignon 3 et de la roue creuse 2. Comme à la figure 1, l'élément d'étanchéité 24 comporte des tourillons 25 qui viennent dans les trous 26, 27 des branches longues 14, 16 de la partie intérieure 12 et de la partie extérieure 13. Il est également possible de fixer l'élément d'étanchéité 24 des figures 3 et 4 par collage ou vulcanisation. Pour le reste, les explications données à propos des figures 1 et 2 s'appliquent également aux figures 3 et 4. La pompe à engrenage à denture intérieure 1 est une pompe hydraulique d'une installation de freinage hydraulique non représentée de véhicule automobile fonctionnant comme pompe de retour ou de régulation de patinage telle que celle utilisée dans les systèmes antiblocage, antipatinage à l'entraînement et/ou pour la régulation de la dynamique de roulage ou encore pour générer la pression de freinage dans une installation de freins de véhicule, hydrauliques, assistés. Pour les régulations antipatinage évoquées, il est usuel d'utiliser les abréviations ABS, ASR, FDR, ESP et les régulations de dynamique de roulage sont appelées en langage courant régulations antidérapage.10 10 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 1 Pompe à engrenage à denture intérieure 2 Roue creuse 3 Pignon 4 Bague de palier 5 Arbre de pompe 6 Chambre de pompe 7 Séparateur 8 Côté aspiration 9 Côté refoulement 10 Perçage d'entrée 11 Perçage de sortie 12 Partie intérieure 13 Partie extérieure 14 Branche 15 Dents du pignon 3 16 Branche longue 17 Dents de la roue creuse 2 18 CEillet 19 Support de séparateur 20 Branche courte 21, 22 Encoches 23 Espace intermédiaire 24 Elément d'étanchéité 25 Goujon 26, 27 Trous30 REVENDICATIONS1°) Pompe à engrenage à denture intérieure comprenant une roue creuse à denture intérieure (2) et un pignon (3) à denture extérieure installé de manière excentrée dans la roue creuse (2) de façon à engrener avec la roue creuse (2) sur un segment périphérique et en ce que la roue creuse (2) et le pignon (3) délimitent à l'extérieur du segment périphérique de leur engrènement, une chambre de pompe (6) en forme de lunule, chambre logeant un séparateur (7) qui sépare le coté aspiration (8) du côté refoulement (9) dans la chambre de pompe (6) de la pompe à engrenage à denture intérieure (1) et ce séparateur a une partie inté- rieure (12) s'appliquant contre le sommet des dents (15) du pignon (3) et une partie extérieure (15) s'appliquant contre le sommet des dents (17) de la roue creuse (2), pompe caractérisée en ce que la partie intérieure (12) et la partie extérieure (13) sont des pièces en tôle emboutie. 2°) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie intérieure (12) et/ ou la partie extérieure (13) sont fixées de manière pivotante à un support (19). 30) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 2, caractérisée en ce que la partie intérieure (12) et la partie extérieure (13) sont fixées de ma- nière pivotante indépendamment l'une de l'autre sur le support (19). 4°) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie intérieure (12) et la partie extérieure (13) sont reliées l'une à l'autre de manière articulée. 5°) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 1, caractérisée en ce quele séparateur (7) comporte un élément d'étanchéité (24) installé entre la partie intérieure (12) et la partie extérieure (13). 6°) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) est relié à la partie intérieure (12) et/ ou à la partie extérieure (13). 70) Pompe à engrenage à denture intérieure selon la revendication 5, Io caractérisée en ce que l'élément d'étanchéité (24) repousse la partie intérieure (12) et la partie extérieure (13) en appui contre le sommet des dents (15, 17) du pignon (3) et de la roue creuse (2). 15