Brevet FR3164255A1 — publié le 20260109

La présente invention se rapporte à un logement de pompe (10) pour une pompe à engrenages intérieurs (13), ayant un espace de réception (18) pour un rotor extérieur (14) et un rotor intérieur (15) disposé à l’intérieur du rotor extérieur (14), l’espace de réception (18) ayant une paroi circonférentielle (19) qui définit un espace d'appui cylindrique circulaire pour le rotor extérieur (14), et deux parois d’extrémité (1, 2), au moins une ouverture d’aspiration (16) et une ouverture de pression (17) étant ménagées dans l’une des parois d’extrémité (1, 2), une surface de base (3) et au moins une surface d'appui axiale (4) étant disposées sur l’une des parois d’extrémité (1, 2), la surface d'appui axiale (4) reposant contre le rotor intérieur (15) avec un jeu axial P1 et la surface de base (3) étant à distance de la pompe à engrenages intérieurs (13) avec un jeu axial P2, le jeu axial P2 étant plus grand que le jeu axial P1. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Logement destiné à une pompe à engrenages intérieurs et pompe électrique comprenant un tel logement La présente invention se rapporte à une pompe à fluide et particulièrement un logement destiné à une pompe à engrenages intérieurs, par exemple une pompe de type gerotor. De telles pompes sont de plus en plus fabriquées à partir de plastique, tant pour le logement de moteur que pour le logement de pompe. L’utilisation de ce matériau présente des avantages en termes de poids, mais les tolérances de fabrication sont assez larges, ce qui peut générer des problèmes de bruit prématuré. Sur les pompes existantes, par exemple la pompe divulguée dans le document DE 10 2022 117 208 A1, la surface de contact axiale entre le logement de pompe et le gerotor est une surface plate, voir en particulier la référence de surface 16. Cette surface plate est typique pour obtenir de faibles pertes de volume et une pression élevée. L’arbre de moteur lié au gerotor est guidé en rotation avec une pièce en plastique du logement de moteur ou du logement de pompe. En raison des tolérances inhérentes à la pièce en plastique, l’arbre peut légèrement s’incliner dans certains cas, par exemple lorsqu’il est soumis à des charges radiales élevées. Cela peut provoquer des bruits si les dents de la bague intérieure du gerotor heurtent la surface axiale plate entre la chambre haute pression et la chambre basse pression. Il est donc nécessaire de remédier à ce problème en proposant une pompe à fluide électrique qui puisse être aussi silencieuse que possible tout en évitant des tolérances d’assemblage très précises, qui augmentent les coûts de production. Pour les voitures électriques, la pression est d’environ 1 bar, et les tests ont montré que le meilleur rendement est obtenu avec un espace entre le gerotor et la surface plate du logement de pompe dans le sens axial d’environ 0,1 mm. Cet espace permet d’ajouter des surfaces d'appui axiales supplémentaires qui peuvent utiliser une partie de l’espace axial de 0,1 mm. Par conséquent, la présente invention concerne un logement pour une pompe à engrenages intérieurs rotative autour d’un axe X, ayant un espace de réception pour un rotor extérieur ayant une circonférence extérieure cylindrique circulaire, et un rotor intérieur disposé à l’intérieur du rotor extérieur, l’espace de réception ayant une paroi circonférentielle qui définit un espace d'appui cylindrique circulaire pour le rotor extérieur, et deux parois d’extrémité, au moins une ouverture d’aspiration et une ouverture de pression étant ménagées dans l’une des parois d’extrémité. Une surface de base et au moins une surface d'appui axiale sont disposées sur l’une des parois d’extrémité, la surface d'appui axiale repose contre le rotor intérieur avec un jeu axial P1 et la surface de base est à distance de la pompe à engrenages intérieurs avec un jeu axial P2, le jeu axial P2 étant plus grand que le jeu axial P1. Selon cette conception, si l’arbre de moteur est incliné, ce qui est très probable dans un logement en plastique, les dents du rotor intérieur ne touchent que la surface d'appui axiale et non la surface de base, ce qui permet de contrôler le niveau de bruit. Selon l’invention, la première paroi d’extrémité se trouve sur le logement de pompe, en particulier au fond de l’espace de réception de la pompe à engrenages intérieurs. La deuxième paroi d’extrémité se trouve sur le couvercle de pompe. Selon l’invention, la pompe à engrenages intérieurs est une pompe de type gerotor. Selon un aspect de l’invention, la surface de base et la surface d'appui axiale sont disposées sur les deux parois d’extrémité. Selon un autre aspect de l’invention, la surface de base et l’au moins une surface d'appui axiale sont décalées axialement d’une distance comprise entre 0,02 mm et 0,005 mm et de préférence comprise entre 0,01 mm et 0,007 mm. Selon l’invention, il y a deux surfaces d'appui, la deuxième surface d'appui est en contact avec le rotor extérieur. Les deux surfaces d'appui sont coplanaires. La surface de base se trouve radialement entre les deux surfaces d'appui. Selon l’invention, l’au moins une surface d'appui axiale est une surface plane annulaire. En d’autres termes, l’au moins une surface d'appui axiale a une forme d’anneau plat. Selon l’invention, l’au moins une surface d'appui axiale est formée d’un seul tenant avec le matériau des parois d’extrémité. Par exemple, le matériau des parois d’extrémité est fabriqué à partir de plastique. Cette caractéristique facilite l’assemblage en minimisant le nombre de composants. Selon l’invention, la surface plane annulaire est pourvue d’une pluralité de protubérances. Cette caractéristique réduit la quantité de matériau utilisée sans compromettre la fonction de l’au moins une surface d'appui axiale. Selon un mode de réalisation spécifique de l’invention, chaque protubérance a un plan incliné dont le point bas de la pente se trouve sur le côté de l’axe de rotation X. Cette particularité a l’avantage de former un palier hydrodynamique axial. Selon l’invention, l’au moins une surface d'appui axiale est une pièce ajoutée, par exemple une bague en plastique ou en métal. Bien que cela augmente la complexité d’assemblage, cela permet de standardiser les composants de la pompe et d’adapter la longueur de la surface d'appui axiale en fonction des besoins. L’invention concerne également une pompe à fluide électrique avec un logement selon l’une des caractéristiques précédentes. La présente invention peut être mieux comprise en référence à la description et aux dessins suivants. Les composants sur les figures ne sont pas nécessairement à l’échelle. Dans les dessins : la FIG. 1 illustre une section en coupe d’une pompe à fluide électrique configurée selon la présente invention ; la FIG. 2 illustre une vue agrandie de la surface de base et de la surface d'appui axiale de la FIG. 1 ; la FIG. 3 illustre une vue de dessus du corps de logement selon l'invention ; la FIG. 4 illustre une vue de dessus du couvercle de pompe selon l'invention ; la FIG. 5 illustre un deuxième mode de réalisation de l’invention axé sur le corps de logement. Dans la description ci-après, il est fait référence à des dessins annexés, qui font partie de celle-ci, et dans lesquels il est représenté de manière illustrative des modes de réalisation spécifiques dans lesquels l’invention peut être appliquée. Ces modes de réalisation sont décrits de manière suffisamment détaillée pour permettre à une personne du métier de mettre en pratique l’invention, et on comprendra que les modes de réalisation peuvent être combinés, ou que d’autres modes de réalisation peuvent être utilisés et que des modifications structurales et logiques peuvent être apportées sans s’écarter du domaine d’application de la présente invention. La description détaillée suivante ne doit donc pas être interprétée dans un sens limitatif, et le domaine d’application de la présente invention est défini par les revendications ci-jointes et leurs équivalents. On peut voir sur la FIG. 1 une pompe à fluide électrique 20 selon l’invention. La pompe à fluide 20 est adaptée pour alimenter en fluide hydraulique une transmission d’un module d’entraînement électrique ou hybride d’un véhicule à moteur, par exemple pour lubrifier des points d'appui, pour fournir un flux de liquide de refroidissement à un embrayage ou pour générer un flux de fluide sous pression pour l’activation d'un actionneur. La pompe électrique 20 comprend un logement de moteur 21 renfermant un moteur électrique avec un stator 22 et un rotor 23. Le moteur électrique est piloté par une carte de circuit imprimé 26. La carte de circuit imprimé 26 peut être située dans un boîtier de carte de circuit imprimé 25 spécifique ou peut être directement située dans le logement de moteur 21. La carte de circuit imprimé 26 est reliée électriquement au stator 22 par des liaisons électriques non représentées. Un arbre de moteur 24 est lié en rotation au rotor 23 de sorte que lorsque le rotor 23 tourne, l’arbre de moteur 24 tourne également autour d’un axe X. À l’extrémité de l’arbre de moteur 24 opposée à celle reliée au rotor 23 se trouve un dispositif de pompage, notamment une pompe à engrenages intérieurs 13 également connue sous le nom de gerotor. Cette pompe à engrenages intérieurs 13 comprend un rotor intérieur 15 disposé à l’intérieur d’un rotor extérieur 14. Le rotor intérieur 15 est lié en rotation à l’arbre de moteur 24, de sorte que lorsque l’arbre de moteur 24 tourne, le rotor intérieur 15 tourne également. La pompe électrique 20 comprend un logement de pompe 10 qui reçoit le dispositif de pompage. Le logement de pompe 10 a une première paroi d’extrémité 1, un corps de logement 11 et une deuxième paroi d’extrémité 2. Dans le mode de réalisation illustré sur la FIG. 1 , le corps de logement 11 et la deuxième paroi d’extrémité 2 sont réalisés d’un seul tenant et la première paroi d’extrémité 1 fait partie d’un couvercle de pompe 12. Le corps de logement 11 est de préférence fabriqué à partir de plastique. Le logement de pompe 10 a un espace de réception 18 destiné au rotor extérieur 14 qui a une circonférence extérieure cylindrique circulaire, et le rotor intérieur 15 est disposé à l’intérieur du rotor extérieur 14. L’espace de réception 18 a une paroi circonférentielle 19 visible sur la FIG. 3 qui définit un espace d'appui cylindrique circulaire pour le rotor extérieur 14. Du côté aspiration, le fluide devant être pompé par la pompe à engrenages intérieurs 13 est fourni via une ouverture d’aspiration 16 qui est formée dans la première paroi d’extrémité 1. Du côté pression, le fluide pompé est refoulé via une ouverture de pression 17, qui est formée dans la première paroi d’extrémité 1. En d’autres termes, le couvercle de pompe 12 comprend des ouvertures d’aspiration 16 ainsi que de pression 17 comme visible sur la FIG. 4 . La FIG. 2 permet de mieux comprendre l’invention où une surface de base 3 et au moins une surface d'appui axiale 4 sont disposées sur l’une des parois d’extrémité 1, 2. Dans le mode de réalisation de la FIG. 2 , une surface de base 3 est située sur la première paroi d’extrémité 1, c’est-à-dire le couvercle de pompe 12, et deux surfaces d'appui axiales 4, 5 sont également situées sur la première paroi d’extrémité 1, c’est-à-dire le couvercle de pompe 12. La première surface d'appui axiale 4 repose contre le rotor intérieur 15 avec un jeu axial P1. Par exemple, ce jeu axial P1 est compris entre 0,05 mm et 0,1 mm et est de préférence de 0,09 mm dans le contexte de la FIG. 2 . La deuxième surface d'appui axiale 5 repose contre le rotor extérieur 14 avec le même jeu axial P1. La surface de base 3 est à distance de la pompe à engrenages intérieurs 13 avec un jeu axial P2 et le jeu axial P2 est plus grand que le jeu axial P1. Par exemple, ce jeu axial P2 est compris entre 0,16 mm et 0,25 mm et de préférence de 0,21 mm dans le contexte de la FIG. 2 . En raison des tolérances inhérentes au corps de logement 11 fait de plastique, l’arbre de moteur 24 peut légèrement s’incliner par rapport à l’axe X. La première surface d'appui axiale 4 a pour but d’empêcher les dents du rotor intérieur 15 de heurter la surface de base 3 afin d’éviter de générer des bruits ou des vibrations susceptibles d’entraver le fonctionnement de la pompe à fluide électrique. La deuxième surface d'appui axiale 5 a pour but d’éviter que les dents du rotor extérieur 14 ne heurtent la surface de base 3, car le rotor extérieur 14 pourrait également s’incliner avec le rotor intérieur 15 en raison de leur contact en fonctionnement. Les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont coplanaires. La surface de base 3 se trouve radialement entre les deux surfaces d'appui 4, 5. Les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont faites d'une surface plane annulaire. Les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont des surfaces continues ou ininterrompues. Les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont formées d’un seul tenant avec le matériau des parois d’extrémité 1, 2, par exemple de plastique. En variante, les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont une pièce ajoutée, par exemple une bague en plastique ou en métal. La surface de base 3 et les deux surfaces d'appui axiales 4,5 sont décalées axialement d’une distance comprise entre 0,02 mm et 0,005 mm. En d’autres termes, les deux surfaces d'appui axiales 4,5 ont une épaisseur comprise entre 0,02 mm et 0,005 mm par rapport à la surface de base 3. La FIG. 3 montre le corps de logement 11 avec un accent sur l’espace de réception 18 où l’on peut clairement voir les deux surfaces d'appui axiales 4, 5. La première surface d'appui axiale 4 se trouve au centre de l’espace de réception 18, coaxiale au palier 7 de l’arbre de moteur du corps de logement 11. La deuxième surface d'appui axiale 5 se trouve à la périphérie de l’espace de réception 18, adjacente à sa paroi circonférentielle 19. Un agencement similaire est présenté sur la FIG. 4 où la première surface d'appui axiale 4 est au centre, coaxiale au palier 7 de l’arbre de moteur et la deuxième surface d'appui axiale 5 est plus à la périphérie. Dans le mode de réalisation de la FIG. 1 à la FIG. 4 , la surface de base 3 et les deux surfaces d'appui axiales 4, 5 sont disposées sur les deux parois d’extrémité 1, 2, c’est-à-dire le corps de logement 11 et le couvercle 12. Cela signifie que les dents du rotor intérieur 15 peuvent suivre l’inclinaison de l’arbre sans toucher la surface de base 3. La FIG. 5 montre un deuxième mode de réalisation dans lequel la première surface plane annulaire 4 est pourvue d’une pluralité de protubérances 8 et la deuxième surface plane annulaire 5 est également pourvue d’une pluralité de protubérances 8. Les protubérances 8 sont espacées de sorte à former une surface plane annulaire discontinue remplissant la même fonction que la surface plane annulaire à laquelle il est fait référence dans le mode de réalisation précédent. Selon un autre mode de réalisation non représenté, chaque protubérance 8 a un plan incliné dont le point bas de la pente se trouve sur le côté de l’axe de rotation X afin de former une surface d'appui hydrodynamique axiale. Logement de pompe (10) pour une pompe à engrenages intérieurs (13) rotative autour d’un axe X, ayant un espace de réception (18) pour un rotor extérieur (14) ayant une circonférence extérieure cylindrique circulaire, et un rotor intérieur (15) disposé à l’intérieur du rotor extérieur (14), l’espace de réception (18) ayant une paroi circonférentielle (19) qui définit un espace d'appui cylindrique circulaire pour le rotor extérieur (14), et deux parois d’extrémité (1, 2), au moins une ouverture d’aspiration (16) et une ouverture de pression (17) étant ménagées dans l’une des parois d’extrémité (1, 2), caractérisé en ce qu’une surface de base (3) et au moins une surface d'appui axiale (4) sont disposées sur l’une des parois d’extrémité (1, 2), la surface d'appui axiale (4) repose contre le rotor intérieur (15) avec un jeu axial P1 et la surface de base (3) est à distance de la pompe à engrenages intérieurs (13) avec un jeu axial P2, le jeu axial P2 est plus grand que le jeu axial P1. Logement de pompe (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface de base (3) et la surface d'appui axiale (4) sont disposées sur les deux parois d’extrémité (1, 2). Logement de pompe (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la surface de base (3) et l’au moins une surface d'appui axiale (4) sont décalées axialement d’une distance comprise entre 0,02 mm et 0,005 mm et de préférence comprise entre 0,01 mm et 0,007 mm. Logement de pompe (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il y a deux surfaces d'appui (4, 5), la deuxième surface d'appui est en contact avec le rotor extérieur (14), les deux surfaces d'appui (4, 5) étant coplanaires, la surface de base (3) se trouvant radialement entre les deux surfaces d'appui (4, 5). Logement de pompe (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’au moins une surface d'appui axiale (4, 5) est une surface plane annulaire. Logement de pompe (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’au moins une surface d'appui axiale (4,5) est formée d’un seul tenant avec le matériau des parois d’extrémité (1, 2), par exemple de plastique. Logement de pompe (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface plane annulaire est pourvue d’une pluralité de protubérances (8). Logement de pompe (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque protubérance (8) a un plan incliné dont le point bas de la pente se trouve sur le côté de l’axe de rotation X. Logement de pompe (10) selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’au moins une surface d'appui axiale (4,5) est une pièce ajoutée, par exemple une bague en plastique ou en métal. Pompe à fluide électrique (20), caractérisée en ce qu’elle comprend un logement de pompe (10) selon l’une des revendications précédentes.