Groupe moto-pompe, notamment pour dispositif d'assistance de direction d'un véhicule automobile

La présente invention est relative aux groupes moto-pompe composée d'une pompe hydraulique et d'un moteur électrique d'entraînement assemblés de façon à former une unité mono-bloc. Plus particulièrement, l'invention vise un groupe moto-pompe perfectionné dans lequel la pompe hydraulique, de préférence du type à engrenages, est destinée à alimenter le circuit hydraulique du dispositif d'assistance de direction d'un véhicule automobile.

La tendance actuelle dans la construction des véhicules automobiles est d'assurer au conducteur un maximum de confort et de sécurité et les constructeurs cherchent donc à équiper les véhicules (même ceux dits »de bas de. gamme«) d'équipements permettant d'obtenir ce résultat. Il en est ainsi notamment de la direction à laquelle on tend à adjoindre de plus en plus une assistance permettant au conducteur de manoeuvrer facilement surtout à basse vitesse et à l'arrêt. S'il s'agit de véhicules de »bas de gamme«, il est naturellement essentiel que ces équipements supplémentaires n'augmentent pas excessivement le prix de revient du véhicule dans son ensemble et on cherche donc dans toute la mesure du possible d'en réduire les coûts e fabrication. Dans le GB 987 587, on décrit déjà un groupe moto-pompe comprenant une pompe à engrenages ainsi qu'un moteur électrique d'entraînement, ces deux composants étant connectés ensemble par l'intermédiaire d'une pièce d'assemblage qui en ce qui concerne le moteur électrique constitue un flasque d celui-ci supportant un palier de son arbre.

Dans la pièce intermédiaire est prévu un réseau de canalisations d'une complexité relativement grande, les canalisations étant destinées à établir les diverses communications entre les cavités d'aspiration et de refoulement de la pompe et des clapets de régulation qui sont agencés dans cette même pièce intermédiaire. L'un des clapets constitue une sécurité contre les pressions dépassant une certaine valeur prédéterminée.

Le réseau des canalisations de la pièce intermédiaire ne peut être réalisée que par usinage ce qui re n d évidemment cette pièce intermédiaire coûteuse et peu compatible avec les exigences évoquées ci-dessus concernant l'industrie automobile. Par ailleurs, cette unité de pompage antérieure est destinée à être immergée dans une bâche d'huile et ne nécessite donc aucune étanchéité au niveau du plan de joint entre la pompe et la pièce intermédiaire.

L'invention a pour but de fournir un groupe moto-pompe rappelant la construction connue du brevet précité, mais pouvant être fabriqué à un prix de revient bien plus faible, tout en assurant une étanchéité parfaite au niveau du plan de joint entre la pièce intermédiaire d'assemblage et la pompe.

L'invention a donc pour objet un groupe moto-pompe pour dispositif d'assistance de direction d'une véhicule automobile, ce groupe étant composé d'une pompe hydraulique et d'un moteur électrique d'entraînement à courant continu assemblés de façon à former une unité, dans lequel l'assemblage entre moteur et pompe est réalisé à l'aide d'une pièce d'assemblage unique formant à la fois l'un des flasques du moteur électrique, une traversée pour la transmission du mouvement de rotation entre moteuret pompe et le carter d'un clapet de sécurité, ce groupe moto-pompe étant caractérisé en ce que la pièce d'assemblage présente un logement pour un joint assurant l'étanchéité entre la cavité de la pompe et le moteur électrique, ainsi qu'une unique surface usinée située du côté de la pompe, surface dans laquelle est pratiquée une rainure périphérique pour un joint formant étanchéité avec le carter de la pompe et en ce qu'à l'intérieur du périmètre défini par la rainure sont situées deux orifices communiquant respectivement d'une part directement avec les chambres d'aspiration et de refoulement de ladite pompe et d'autre part avec les côtés amont et aval dudit clapet de sécuritée.

Grâce à ces caractéristiques, le carter du clapet de sécurité communique par de simples orifices avec les chambres correspondantes de la pompe si bien que la pièce intermédiaire d'assemblage peut être fabriquée pour un procédé bon marché du moulage alors que l'étanchéité est assurée par un joint qui est logé dans une rainure de la surface d'extrémité côté pompe de cette pièce, rainure par rapport à laquelle sont judicieusement disposés lesdits orifices.

Il est a noter que d'autres groupes moto-pompe compacts sont décrits dans l'art antérieur, par exemple, dans les FR 2 242 885 et le FR 2 436 895. Cependant, dans le premier de ces documents le groupe comporte un moteur électrique d'entraînement construit de façon autonome de sorte que la pièce intermédiaire disposée entre le moteur et la pompe ne constitue pas le flasque de ce moteur. Par ailleurs, la pièce intermédiaire ne comporte aucun aménagement pour le montage d'un clapet de sécurité.

Le groupe décrit dans le FR 2436895 comporte une pièce intermédiaire d'assemblage qui est un simple flasque du moteur électrique, mais qui ne sert nullement à véhiculer le fluide pompé.

L'invention sera décrite ci-après en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels:

• - la Fig. 1 est une vue en perspective partielle et avec arrachement partiel d'un groupe moto-pompe suivant l'invention;
• - la Fig. 2 est une vue en perspective schématique de la partie d'extrémité, côté pompe, de la pièce d'assemblage du groupe moto-pompe;
• - la Fig. 3 montre une vue à plus grande échelle et en coupe axiale du clapet de sécurité à montage inviolable;
• - la Fig. 4 est une vue schématique en coupe d'un autre dispositif utilisé comme bouchon inviolable du clapet de sécurité;
• - la Fig. 5 est une vue en perspective schématique du bouchon de la Fig. 4.

On se réfère tout d'abord à la Fig. 1 sur laquelle on voit que le groupe moto-pompe 1 comporte un moteur électrique 2, une pompe hydraulique 3 ainsi qu'une pièce d'assemblage 4, l'ensemble formant une unité monobloc. Le moteur électrique 2 qui ne sera pas décrit en détail dans la présente description, peut être d'un type quelconque. Selon la figure 1, ce moteur comporte un arbre de sortie 5 entraîné en rotation par un rotor 6 qui est monté en rotation dans un stator 7 à aimants permanents lui-même disposé dans un carter 8.

La pompe hydraulique 3 est de préférence du type à engrenages 9a, 9b (voir Fig. 2) montée dans un carter de pompe 10 dont émerge un tenon 11 solidaire en rotation de l'engrenage 9a.

Le moteur 2 et la pompe 3 sont assemblés à l'aide de la pièce d'assemblage 4 qui se présente sous la forme générale d'un disque circulaire constituant l'un des flasques du moteur 2. La pièce d'assemblage est fixée sur le carter de ce dernier au moyen de pattes serties 12 pénétrant respectivement dans des encoches 13 ménagées à la périphérie de la pièce d'assemblage. Celle-ci comporte un corps central 14 dont la section est adaptée à la forme du corps de pompe et qui dépasse de part et d'autre des faces du disque formant flasque. Ce corps central comporte un passage 15 de section générale cylindrique centrée sur l'axe X-X de l'arbre 5 du moteur électrique 2. Le passage 15 est étagé et reçoit tout d'abord un roulement 16 de l'arbre 5, un joint d'étanchéité 17, un joint d'Oldham 18 ainsi que le tenon 11 de l'engrenage 9a. Le joint d'Oldham 18 est de type connu permettant d'absorber les défauts géométriques d'alignement entre l'arbre 5 du moteur électrique, d'une part, et l'équipage constitué par le tourillon 11 et l'engrenage 9a, d'autre part.

Le carter 10 de la pompe 3 est rapporté sur le corps 14 de la pièce d'assemblage 4 par l'intermédiaire de quatre vis 19. L'engrenage 9b qui est monté à rotation dans le carter 10 comporte un embout cylindrique 20 qui est reçu avec jeu dans une cavité 21 dont l'axe est parallèle à l'axe X-X et qui est ménagé dans le corps 14.

Le carter 10 de la pompe 3 est appuyé contre une surface plane d'extrémité 22 de la pièce d'assemblage 4, cette surface étant le seul éle- ment usiné avec précision sur cette pièce. Une rainure 23 est ménagée dans cette surface et contourne le passage cylindrique 15 et la cavité 21. Un joint 24 disposé dans cette rainure assure l'étanchéité de la cavité de la pompe 3 vis à vis de l'extérieur.

Le corps 14 de la pièce d'assemblage 4 présente également un trou borgne transversal 25 (Fig. 3) situé au-dessus du passage 15. Ce trou est étagé et comprend deux parties 25a, 25b de diamètres croissant de l'intérieur vers l'extérieur et séparées par un épaulement radial 25c. La partie 25a arrière communique avec une lumière oblongue 26 qui débouche directement dans la cavité de la pompe 3 côté refoulement (haute pression), tandis que la partie avant 25b est en communication avec une lumière oblongue 27 qui débouche également directement dans là cavité de la pompe, mais côté aspiration.

Un manchon 28 desection circulaire est monté par vissage dans le trou borgne 25 et arrêté contre l'épaulement radial 25c. Il comporte un col radial d'exrémité 29 qui forme siège pour un pointeau 30 d'un clapet de sécurité 31, le trou central délimité par le col 29 établissement une communication entre la partie 25a (côté refoulement de la pompe) et la chambre délimitée par le manchon 28 qui, à travers des orifices 32 est reliée à la partie 25b, lorsque le pointeau est levé de son siège.

Ce pointeau est maintenu appuyé sur son siège grâce à un ressort taré 33 qui prend appui sur un bouchon 34 retenu dans une partie avant élargie 28a du manchon 28 en étant serré contre un épaulement radial 28b ménagé dans celui-ci. Le bouchon 34 est maintenu en place par une plaquette circulaire 35 elle-même bloquée par un rebord annulaire serti 28c du manchon 28. Celuici est à son tour bloqué par un collerette 36 du corps 14 sertie contre le rebord annulaire 28c. On comprend que grâce à cette construction le clapet de sécurité 31 ne peut être démonté que moyennant la destruction de la collerette 36, le bouchon 34 ne pouvant être oté qu'en déformant le rebord annulaire 28c. L'ensemble est donc inviolable et une intervention sur le clapet 31 par des personnes non autorisées n'est pas possible.

Les Fig. 4 et 5 représentant une variante de montage du clapet de sécurité 31. Dans ce cas, le corps 14 de la pièce d'assemblage 4 présente une cavité 37 qui débouche sur l'extérieur par une ouverture rectangulaire 38 à travers laquelle le clapet 31 peut être mis en place. Un coin de blocage 39 inséré dans la cavité 37 est maintenu en position par des pattes serties 40a et 40b venues de moulage avec le corps 14.

Sur la Fig. 1, on voit que la pièce d'assemblage comporté également deux semelles de fixation 41 a et 41 b qui sont venues de moulage et qui s'étendent vers l'extérieur à partir de deux ailes de renfort 42 s'étendant entre la corps 14 et la périphérie de la pièce d'assemblage.

Chaque semelle 41a, 41b présente un logement 43 pour une vis 44, deux parois opposées de ce logement étant formées par des pattes déformables 45 permettent de rendre la vis 44 imperdable tout en la maintenant contre toute rotation. La tige de la vis passe à travers le fond du logement 43. Bien enendu, au lieu des vis 44, on peut prévoir dans les logements 43 des écrous de même dimensions que les têtes de ces cis.

La pièce d'assemblage 4 peut ainsi être réalisée entièrement par moulage. Il est préférable d'utiliser pour cette pièce le Zamac moulé sous pression, seule la face 22 contigüe à la pompe nécessitant un usinage précis.

Le joint d'Oldham 18 est lubrifié en fonctionnement par l'huile véhiculée par la pompe 3 qui remplit l'alésage 15 grâce à une fuite volontaire de cette pompe.