FR2563579A1 - Pompe electrique rotative, a moteur immerge, a engrenage, pour carburant - Google Patents

Abstract

POMPE ELECTRIQUE ROTATIVE, A MOTEUR IMMERGE, A ENGRENAGE, POUR POMPER DU CARBURANT ENTRE UNE SOURCE DE CARBURANT ET UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE. LA POMPE COMPREND UN BOITIER DE POMPE 12 RENFERMANT UNE CHAMBRE D'ADMISSION 38 ET UNE CHAMBRE DE MOTEUR 28, ENTRE LESQUELLES EST INTERPOSEE UNE CHAMBRE DE POMPE 34; UN CARTER D'ADMISSION 14 PERMET L'ADMISSION DU CARBURANT DANS LA POMPE ROTATIVE A ENGRENAGE LOGEE DANS LA CHAMBRE DE POMPE 34. UN CARTER DE REFOULEMENT 18 RECOIT LE CARBURANT SOUS PRESSION ET LE DIRIGE VERS LE MOTEUR A ALIMENTER. UN MOTEUR ELECTRIQUE 20 MONTE DANS LA CHAMBRE DE MOTEUR 28 EST TRAVERSE PAR LE CARBURANT QUI CIRCULE AINSI EN SUBSTANCE A TRAVERS LE MOTEUR SUIVANT L'AXE D'ECOULEMENT 78, APRES AVOIR TRAVERSE L'ENSEMBLE DE LA POMPE 10. APPLICATION NOTAMMENT A L'ALIMENTATION DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

La présente invention a trait en général aux pompes électriques à

carburant et plus particulièrement aux pompes à carburant dans lesquelles

l'induit du moteur d'entraînement est immergé dans le fluide à pomper.

L'un des éléments ayant limité jusqu'à présent la durée utile d'une pompe électrique à carburant du type immergé a été l'usure prématurée de l'accouplement par tenon et mortaise entre l'organe menant du moteur et l'organe mené de la pompe. Cette usure est surtout critique lorsque la pompe est du type rotatif à engrenage car l'usure affecte le jeu et aussi l'usure des dents d'engrenage qui assurent le pompage. En outre, de tels accouplements par tenon et mortaise engendrent du bruit qui augmente

avec l'usure.

Un autre problème que posent les pompes électriques rotatives de ce

type réside dans le fait que l'induit rotatif du moteur agit sur l'écou-

lement du fuel qu'il produit. L'induit tournant engendre une turbulence

]5 dans cet écoulement, ce qui réduit le débit et augmente le courant d'in-

duit qu'il faut consommer pour assurer ce débit de carburant. De plus,

une telle turbulence augmente de façon indésirable la température du car-

burant. Un autre problème posé par les pompes électriques à carburant, du type à rotatif et à engrenage, réside dans le fait que les tolérances serrées requises pour les roues dentées de la pompe rotative à engrenage imposent des tolérances aussi serrées pour les autres organes de la pompe, tels que l'arbre d'induit et les paliers qui supportent cet arbre. Dans

la mesure o de telles tolérances sont plus serrées que cela serait néces-

saire dans d'autres conditions, le prix de revient d'ensemble de la pompe

se trouve singulièrement accru.

Un autre inconvénient constaté avec les pompes rotatives à engrena-

ge est que leur fabrication et leur assemblage sont comparativement oné-

reux, en raison du plus grand nombre de pièces de précision qu'elles com-

portent. De plus, d'autres composants tels que les aimants du moteur doi-

vent être collés en place en les alignant soigneusement et en veillant à leur entrefer précis par rapport à l'induit, car l'interférence entre

l'induit et les aimants est une source connue de panne, tandis que l'in-

terférence entre l'extrémité c8té pompe des enroulements d'induit et la

plaque à lumières de la pompe en est une autre aussi connue.

La présente invention est basée sur le concept que les caractéris-

tiques d'usure de l'accouplement entre l'arbre d'induit et l'organe mené de la pompe peuvent etre sensiblement améliorées tout en assouplissant les tolérances en ce qui concerne d'autres composants et en facilitant - 2 -

l'assemblage et la durée utile de ces organes en remplaçant l'accouple-

ment classique par tenon et mortaise par un accouplement à crabots fron-

taux qui n'a pas été utilisé jusqu'à présent dans des pompes électriques

à carburant du type rotatif à engrenage.

La présente invention prouve également qu'il est possible de créer un passage ou canal à écoulement axial entre les aimants du moteur afin de produire un écoulement du carburant par cette voie, tout en améliorant

l'assemblage des aimants eux-mêmes.

La présente invention prouve en outre que l'assemblage d'ensemble et le rendement de la pompe peuvent être améliorés à un coftt inférieur

grâce à un bottier de pompe conçu de manière à assurer mun alignement cor-

rect entre le carter d'admission et les organes constitutifs de la pompe

et ceux du moteur, tout en assurant les étanchéités nécessaires sans re-

courir à des joints spéciaux, par exemple des joints toriques.

Conformément à la présente invention, un bottier tubulaire de pompe, du type monobloc, renferme et assure l'alignement d'un carter d'admission et de pompe, réalisé d'une seule pièce, d'une plaque de refoulement de pompe rotative à engrenage, d'un anneau pour assurer l'écoulement du flux moteur, et d'un épaulement du carter de refoulement, ce bottier de pompe comportant également une tubulure d'admission destinée à être raccordée à une source de carburant. Le bottier d'admission et de pompe renferme les roues interne et externe de la pompe à engrenage et coopère avec le carter de refoulement afin de supporter en rotation les parties extrêmes

de l'arbre d'un induit moteur immergé, afin de permettre un léger centra-

ge automatique, de bout en bout, de l'arbre d'induit par rapport à la roue

interne de la pompe, laquelle est cependant constamment alignée avec pre-

cision par rapport à la cavité de la pompe qui reçoit la roue externe de cet engrenage. Les enroulements d'induit sont formés autour des cannelures d'un moyeu à flasque fixé à l'arbre d'induit, ce moyeu étant pourvu de deux crabots menants diamétralement opposés qui font saillie axialement dans une cavité d'accouplement prévue à cet effet dans la roue interne de l'engrenage de la pompe. Deux crabots menés portés par la roue interne de

l'engrenage de la pompe font saillie radialement dans la cavité d'accou-

plement o ils sont en contact avec les crabots menants du moyeu à flas-

que.

Une rondelle de butée, montée sur le moyeu à flasque contre un é-

paulement de butée de ce moyeuporte également deux crabots menés, orien-

tés radialement vers l'intérieur de façon à coopérer avec les crabots me-

nés du moyeu à flasque et à être entraînés par ces crabots menés. La ron-

-3 - delle de butée porte contre une surface appropriée de butée prévue à cet effet dans une plaque de refoulement de la pompe qui sert à renfermer les roues interne et externe de l'engrenage de la pompe rotative dans une

cavité formée dans le carter d'aspiration et de refoulement de la pompe.

Le fluide sous pression pompé à travers la plaque de refoulement de la pompe est canalisé dans un passage prévu entre un jeu de surfaces axiales justaposées dans le sens circonférentiel de deux aimants moteurs en forme

de croissant. Ces surfaces axiales sont séparées dans le sens circonféren-

tiel par une armature insérée entre ces surfaces et comportant une partie centrale en forme de pont qui vient buter radialement contre l'anneau prévu pour l'écoulement du flux moteur, ce pont étant délimité par deux

éléments qui forment des branches qui débouchent radialement vers l'in-

térieur, en direction de l'induit, de façon à venir buter contre un jeu de surfaces axiales des aimants moteurs en forme de croissant. Un ressort

de compression est inséré entre l'autre jeu de surfaces axiales justa-

posées dans le sens circonférentiel des aimants moteurs afin de sollici-

ter élastiquement le premier jeu de surfaces axiales juxtaposées dans le sens circonférentiel contre les branches de l'armature, ce ressort de compression établissant ainsi un second canal d'écoulement axial au-delà

de l'induit.

Par conséquent, un premier but de la présente invention consiste à

prévoir une pompe électrique immergée à carburant, rotative et à engre-

nage, d'un type nouveau et perfectionné.

L'invention a également pour but de prévoir une pompe à carburant du genre précité, dans laquelle l'organe menant du moteur est accouplé à l'organe mené de la pompe par un dispositif d'accouplement du type à

crabots frontaux ou à cannelures.

Un autre but de la présente invention consiste à prévoir une pompe à carburant du type précité, dans laquelle la résistance à l'usure de la pompe est accrue, tout en réduisant le bruit qu'engendre une telle usure,

comparativement aux pompes à accouplement classique par tenon et mortaise.

Un autre but primaire de la présente invention consiste à utiliser un accouplement par crabots radiaux pour entraîner la roue menée de l'engrenage de la pompe et en m9me temps permettre un léger alignement ou centrage automatique et bout-à-bout de l'arbre d'induit par rapport

à l'alésage de la roue menée.

Par ailleurs, l'invention a aussi pour but de faire supporter l'ex-

trémité côté pompe de l'arbre d'induit dans un palier supporté élastique-

ment par le carter d'admission de la pompe, ce support élastique permet-

- 4 - tant un léger auto-centrage de l'arbre d'induit par rapport aux éléments

de l'engrenage de la pompe.

D'autre part, l'invention a pour but d'améliorer le palier de butée

situé entre le moteur et le flasque de refoulement de la pompe.

La présente invention a aussi pour but primaire de prévoir une pom- pe électrique immergée à carburant, du type rotatif et à engrenage, dans laquelle le débit d'écoulement est augmenté lorsque le courant d'induit diminue; en mAme temps, ce débit d'écoulement est rendu plus régulier et plus froid en comparaison des pompes électriques immergées classiques à

carburant de dimensions et capacité comparables.

En outre, la présente invention a pour but de prévoir une structure nouvelle et perfectionnée pour produire l'écoulement du carburant au-delà de l'induit tournant, cette structure ayant pour conséquence de canaliser l'écoulement à travers un canal axial réalisé entre les aimants adjacents

du moteur et qui débouche intérieurement vers l'induit tournant.

L'invention a également pour but de munir le canal précité d'une ar-

mature ou entretoise pour aimants qui s'ouvre radialement vers l'intérieur, par rapport à l'induit, et sert à séparer dans le sens circonférentiel

les surfaces axiales juxtaposées des aimants du moteur.

L'invention a pour objet complémentaire de prévoir une pompe élec-

trique immergée à carburant, du type rotatif et à engrenage, qui comporte un bottier de pompe qui assure l'alignement ou le centrage des principaux composants de la pompe, y compris le carter d'admission et de la pompe proprement dite, le flasque de refoulement de la pompe, l'anneau pour l'écoulement du flux moteur et aussi le carter de sortie ou de refoulement

de la pompe.

Il est également prévu conformément à la présente invention de réa-

liser un bottier de pompe du genre précité, lequel sert également d'ac-

couplement d'entrée pour la pompe tout en étant isolé hermétiquement du carter de refoulement par un bord terminal du bottier de pompe qui est rabattu intérieurement par-dessus un épaulement radialement saillant du

carter de sortie ou de refoulement.

Ces différents buts et caractéristiques de la présente invention,

ainsi que d'autres encore, ressortiront au cours de la lecture de la des-

cription ci-après d'un mode préféré de réalisation de l'invention et de

certaines variantes, faite avec référence aux dessins annexés, sur les-

quels:

La FIGURE 1 est une vue en bout d'un mode de réalisation d'une pom-

pe électrique immergée à carburant, du type rotatif et à engrenage, dans 5 - laquelle on a incorporé certaines caractéristiques propres à la présente invention;

La FIGURE 2 est une coupe transversale axiale de, la pompe à carbu-

rant, et à engrenage selon la Figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 2-2 de la Figure 1;

La FIGURE 3 est une coupe transversale radiale de la pompe à carbu-

rant et à engrenage selon la Figure 2, la coupe étant faite suivant la li-

gne 3-3 de cette Figure 2;

La FIGURE 4 est une coupe transversale radiale de la pompe représen-

tée Figure 2, la coupe étant faite suivant la ligne 4-4 de cette Figure 2; La FIGURE 5 est une vue agrandie et exagérée de certaines parties de l'arbre d'induit et de la roue interne de l'engrenage de la pompe;

La FIGURE 6 est une vue en coupe transversale du carter de refoule-

ment avec un clapet de retenue et un clapet de sûreté de la pompe à en-

grenage de la Figure 1, la coupe étant faite suivant la ligne 6-6 de cette Figure 1; La FIGURE 6A est une coupe transversale montrant un siège de clapet défectueux et une bille dans le clapet de sûreté de la Figure 6, la coupe étant faite suivant la ligne 6A-6A de cette Figure 6; La FIGURE 7 est une vue en coupe de la pompe représentée Figure 2, cette coupe étant faite dans le sens des flèches 7-7 de cette Figure; La FIGURE 8 est une vue partielle en plan d'une partie de la Figure 2, qui montre l'orientation du carter de refoulement grâce à l'usage d'une languette de repérage disposée entre les deux aimants du moteur; La FIGURE 9 est une éclatée en perspective de la pompe électrique rotative représentée sur les Figures 1 à 8;

La FIGURE 9A est une vue en perspective d'un dispositif d'accouple-

ment prévu entre l'arbre d'induit et la roue interne de la pompe rotative représentée sur les Figures 1 à 9;

La FIGURE 9B est une vue en perspective d'une variante, moins préfé-

rable, de réalisation de l'armature représentée sur les Figures 7 et 9; La FIGURE 10 est une vue partielle en coupe d'une partie de variante de réalisation du carter de sortie de pompe ou de refoulement, o l'on voit un clapet de sOreté et un palier oscillant pour supporter en rotation une partie terminale de l'arbre d'induit; La FIGURE 10A est une vue en perspective de certaines parties d'une version modifiée du palier de support et du carter de refoulement ou de sortie de pompe de la Figure 10, ou l'on voit la disposition à tenon et mortaise de ce palier, prévue pour limiter la rotation circonférentielle - 6- du coussinet;

La FIGURE 11 est une vue en perspective de l'organe mobile du cla-

pet de sûreté représenté Figure 10; La FIGURE 12.est une vue en plan d'une variante de réalisation du carter de sortie de pompe ou de refoulement de la Figure 10; La FIGURE 13 est une vue par en-dessous montrant la disposition interne de la variante du carter de sortie de pompe ou de refoulement de la Figure 12; La FIGURE 14 est une vue en coupe transversale, mais uniquement de

la variante du carter de refoulement des Figures 10, 12 et 13, cette cou-

pe étant faite suivant la ligne 14-14 de la Figure 12; La FIGURE 15 est une vue en coupe faite uniquement à travers le carter de refoulement des Figures 10, 12, 13 et 14 suivant la ligne 15-15 de la Figure 12, et La FIGURE 16 est une vue éclatée, en perspective, montrant certaines

caractéristiques de la variante de réalisation du carter de sortie de pom-

pe ou de refoulement, certains éléments de ce carter étant représentés en

arrachement partiel.

Si l'on se réfère tout d'abord aux Figures 2 et 9, on voit sur celles-ci un ensemble de pompe électrique rotative à engrenage, "immergée, pour carburant ou autre fluide contenu par exemple dans un réservoir à

carburant (non représenté) de manière à alimenter en carburant sous pres-

sion un appareil utilisateur tel que, par exemple, un moteur à combustion interne (non représenté). L'ensemble moteur-pompe rotatif ou la pompe 10

comprend un bottier épaulé et tubulaire 12 qui renferme un carter d'ad-

mission 14 de la pompe, un ensemble de pompe rotative à engrenage 16, une chemise cylindrique de circulation du flux moteur 17, un flasque à

lumière de refoulement 180 et un ensemble de moteur électrique 20 appli-

qué hermétiquement contre un carter de refoulement 18 et supporté entre

le carter d'admission 14 de la pompe et le carter de refoulement 18.

Le bottier épaulé et tubulaire 12 se termine à une extrémité par un bord rabattu vers l'intérieur, désigné en 22, afin de former un joint

contre un épaulement annulaire 24 qui fait saillie radialement vers l'ex-

térieur sur le carter de refoulement 18. Entre ce bord rabattu 22 et son extrémité opposée, le bottier épaulé et tubulaire 12 présente un alésage interne 26 qui forme une chambre cylindrique 28 destinée à recevoir le moteur proprement dit, cet alésage 26 se terminant par un épaulement 32 o prend naissance, en direction de ladite extrémité opposée du bottier 12, un second alésage 30 qui forme à son tour une chambre cylindrique 34 - 7destinée à recevoir la pompe proprement dite et qui est suivi dans la m9me direction par un troisième alésage plus petit 36 qui constitue la chambre d'admission 38 de la pompe. Cette chambre d'admission 38 peut

9tre mise en communication, selon le mode connu, avec une source de car-

burant (non représentée), par exemple par l'intermédiaire d'um coupleur

hydraulique de type connu, d'une canalisation et d'un filtre (non repré-

sentés). Réalisé d'une seule pièce moulée sous pression, par exemple en

zinc, le carter d'admission et de pompe 14 présente une périphérie exté-

rieure 40 de forme cylindrique qui s'ajuste dans l'alésage 30 destiné à

recevoir la pompe dans la chambre 34 du bottier épaulé et tubulaire 12.

L'extrémité côté admission du carter d'admission et de pompe 14 se ter-

mine par un moyeu tubulaire 42 qui fait saillie dans l'alésage 36 et aussi dans la chambre d'admission 38 du bottier épaulé et tubulaire 12, et présente en outre un alésage épaulé 44 dont la structure et le rale seront précisés davantage par la suite. L'extérieur cylindrique 45 de ce moyeu tubulaire 42 est séparé, par un espace annulaire 46, d'une rondelle élastique annulaire 48 dont le-diamètre interne 50 porte contre un siège

annulaire 52 qui fait saillie axialement vers l'intérieur du bottier é-

paulé et tubulaire 12. La rondelle élastique 48 est bloquée axialement et radialement par sa partie diamétralement extérieure 54 dans un embrèvement 56 formé dans la face côté admission 58 du carter d'admission et de pompe

14, juste en retrait de la surface périphérique cylindrique 40 de ce car-

ter 14.

L'ensemble du moteur électrique 20 comprend un arbre d'induit 60

ayant une extrémité 62 c8té entrée et une extrémité 64 c8té sortie, cha-

que extrémité 62, 64 étant montée en rotation grâce à un palier ou cous-

sinet tubulaire correspondant, ou dans des roulements à billes 66 et 68, montés à glissement sur ces extrémités et supportés élastiquement par des joints toriques respectifs 70 et 72, logés l'un 70 dans un alésage 74 du carter d'admission et de pompe 14 et l'autre 72 dans un alésage 76 du

carter de refoulement 18. Le coussinet ou palier tubulaire 66 est lubri-

fié et refroidi par le carburant qui circule dans la chambre 38, tandis que le palier ou coussinet tubulaire 68 est lubrifié à travers des fentes

axiales 75 réparties tout autour de la périphérie de l'alésage 74. L'ar-

bre d'induit 60 est disposé sensiblement le long de l'axe central d'é-

coulement 78 qui traverse l'ensemble immergé 10 du moteur et de la pompe rotative, sa position axiale étant arr9tée par une rondelle de butée 182 sollicitée contre le siège 184 de cette rondelle et qui fait partie de la

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plaque de refoulement ou à lumière de refoulement 180 de la pompe, grace à l'attraction magnétique qui se produit entre les aimants 240 et 242, d'une part, et l'empilage de t8les d'induit, d'autre part. Le palier 66 situé à l'admission est maintenu en place grâce à un épaulement 80 qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir du palier tubulaire 66, et

aussi à un épaulement 80 qui s'étend radialement vers l'extérieur à par-

tir du moyeu tubulaire 42, de manière à emprisonner le joint torique 70

entre ces épaulements.

Conçu pour tourner dans la chambre à moteur 28, le moteur électri-

que 20 comprend un induit 84 formé de plusieurs enroulements d'induit 86 bobinés dans plusieurs empilages de t8les magnétiques (non représentés)

pourvus d'encoches et fixés à la presse sur une partie moletée (non re-

présentée) de l'arbre d'induit 60. Chaque enroulement d'induit 86 pré-

sente deux extrémités qui se terminent selon le mode connu par un collec-

teur 88 sur lequel viennent frotter en contact électrique et glissant deux

balais diamétralement opposés de collecteur, désignés en 90 et 92, les-

quels sont reliés électriquement à des bornes respectives 91 et 93 en

forme de capuchons. Les balais 90 et 92 sont sollicités contre le collec-

teur 88 le long d'un axe de translation 94 des balais par des ressorts de

balais désignés respectivement en 96 et 98.

Les flasques d'extrémité 100 et 102, pourvus chacun de huit bran-

ches 104 qui s'étendent radialement à partir d'un moyeu tubulaire central 106 et sont réparties à des intervalles angulaires égaux, sont prévus respectivement aux extrémités opposées des tôles du circuit magnétique

et fixés à la presse sur les parties moletées précitées de l'arbre d'in-

duit 60. Le long du côté axial externe de chaque branche 104 il est pré-

vu une languette 108 orientée axialement et intérieurement vers les t8les magnétiques de l'induit mais sans être en contact avec ces tôles. Le c8té axialement extérieur de chaque branche 104 présente une surface externe

incurvée qui longe cette branche de manière à se trouver en contact non-

abrasif avec les spires terminales des enroulements d'induit 86 et à sup-

porter ces spires terminales. Le moyeu tubulaire central fibreux 106 du flasque d'extrémité 102 présente un épaulement annulaire de butée 110

qui s'étend radialement vers l'extérieur de ce moyeu et se termine axia-

lement par deux crabots ou cannelures d'entraînement 112 et 114, comme le montre plus particulièrement la Figure 9, sous forme de secteurs incurvés et diamétralement opposés qui s'étendent radialement vers l'intérieur du

carter d'admission et de pompe 14.

Ainsi qu'il appara tra plus clairement en se reportant aux Figures

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2, 3 et 9 des dessins, le carter d'admission et de pompe 14 présente un chambrage interne 116 qui débouche sur l'induit 84 et définit d'une part une cavité 118 pour le rotor ou engrenage de pompe, et d'autre part un alésage central 120. Le chambrage 116, la cavité du rotor ou engrenage de pompe 118 et l'alésage central 120 sont formés concentriquement autour d'un axe décalé 122, comme le montrent au mieux les Figures 3 et 9, avec

un déport radial prédéterminé 124 par rapport à l'axe central d'écoule-

ment 78 tracé le long d'une première direction radiale sensiblement per-

pendiculaire à l'axe 94 de déplacement des balais. Ainsi qu'on le com-

prendra plus aisément d'après les Figures 2, 4 et 9, une dépression 126

de faible profondeur et en forme d'arc de cercle et une ouverture de mê-

me forme 128 sont prévues dans la surface 130 du fond du chambrage 116, à peu près concentriquement par rapport à l'alésage central 120. Comme

il ressort au mieux sur la Figure 4, le c8té entrée 58 du carter d'ad-

mission et de pompe 14 présente une dépression axiale peu profonde 132, également en forme d'arc de cercle. Une première dépression d'admission 132 en arc de cercle du c8té admission 58 communique avec une premiere ouverture en arc de cercle 128 prévue dans la surface du fond 130 du chambrage 116, tandis qu'une seconde dépression en arc de cercle 136 du

c8té admission 58 du carter d'admission et de pompe 14 communique éga-

lement avec la totalité de l'ouverture en arc de cercle 128 prévue dans le fond 130. Ces première et seconde dépressions d'admission 132 et 136 coopèrent de façon à alimenter en fluide non comprimé la cavité 118 de

la pompe rotative 16 dans le double but d'amorcer la pompe et de l'ali-

menter en fluide à mettre sous pression.

Dans la même cavité 118 de la pompe 16 sont logées une roue dentée

interne 142 et une roue dentée externe 144 de la pompe à engrenage, vi-

sible seulement sur la Figure 3 dans son état assemblé. Les roues interne et externe 142 et 144 comportent des séries respectives de dents internes

154 et externes 156 de pompage ainsi que des intervalles ou creux entre-

dents 158 et 160 qui les séparent. Les dents internes 154 de la roue den-

tée interne 142 de la pompe rotative ont un profil conçu pour coopérer ou engréner hermétiquement et avec effet de pompage avec les autres dents 156 de la pompe et les creux de dents 158 de la roue dentée externe 144,

tandis que les dents 156 de la roue dentée externe 144 présentent un pro-

fil qui leur permet d'engréner hermétiquement avec effet de pompage, avec les dents 154 de la roue interne 142 ainsi qu'avec les creux 158 des dents de la même roue dentée interne 142. La roue dentée externe 144 présente une surface périphérique cylindrique 162 logée à glissement et

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située dans le chambrage 116 de la cavité 118 de la pompe. La roue in-

terne 142 de la pompe à engrenage est traversée par un alésage central

164 lequel, conmme le montrent plus clairement les Figures 2 et 5, com-

porte une entrée fraisée ou conique 166 en regard de la surface 130 du fond du chambrage 116 du carter d'admission 14 de la pompe. Le diamètre interne de l'alésage central 164 de commande de la roue interne 142 est légèrement plus grand (par exemple de 25 millièmes de millimètre) que le diamètre externe de l'arbre d'induit 60 qui traverse cet alésage, tandis que la longueur axiale de cet alésage 164 est calculée de façon qu'il soit relativement plus court (par exemple de 0,012 à 0,013 mm) que le diamètre interne de cet alésage, de façon à permettre à l'arbre d'induit 60 de pivoter légèrement de bout en bout par rapport audit alésage interne de contr8le 164 et par conséquent à permettre au joint torique 70 d'aligner automatiquement l'extrémité 62 côté admission de

l'arbre d'induit dans l'alésage 74 du moyeu tubulaire 42. Cet auto-cen-

trage permet à l'arbre d'induit 60 de faibles débattements angulaires

par rapport à l'axe central d'écoulement 78, l'angle de débattement aug-

mentant avec les tolérances de fabrication et de montage.

Bien que pouvant subir un auto-centrage par rapport à la roue in-

terne 142 de la pompe, l'arbre d'induit 60, comme le montrent notamment les Figures 3 et 9A, entraine néanmoins cette roue interne 142 de la pompe. La roue interne 142 présente deux crabots ou cannelures entraînés 172 et 174 qui font saillie radialement vers l'intérieur à partir de

cette roue pour s'engager dans la cavité d'entraînement 170 de l'accou-

plement. Les cannelures d'entraînement 112 et 114, qui forment un accou-

plement de commande 177, comme le montrent au mieux les Figures 3 et 9A, ont un angle enfermé d'environ cent-dix-huit degrés (1180), et chacune des cannelures menées 172 et 174 forme un angle d'environ cinquante-huit

degrés (58 ). Les quatre cannelures 112, 114, 172 et 174 ont par consé-

quent un jeu circonférentiel total d'environ huit degrés (80). Ce jeu angulaire est suffisant pour faciliter l'assemblage de l'accouplement d'entraînement mais aussi pour tolérer un léger défaut d'alignement

axial 'permettant ainsi l'auto-centrage de bout en bout de l'arbre d'in-

duit 60 par rapport à la roue dentée interne 142 de la pompe.

Pour compléter l'ensemble de la pompe électrique rotative 16 il est prévu une plaque de refoulement ou à lumières de refoulement 180 ainsi qu'une rondelle de butée 182 en tltem chargé de Téflon. La plaque de refoulement 180 de la pompe présente une surface annulaire de butée 184 au centre d'une zone annulaire formant un chambrage sur le côté

- 11 - sortie 186 ainsi qu'un alésage 188 qui traverse cette plaque et dont le

diamètre est suffisant pour permettre aux cannelures d'entraînement 112 et 114 du moyeu fibreux central et tubulaire 106 de passer à travers cet

alésage avec un jeu approprié (par exemple de l'ordre de 0,12 à 0,13 mm).

La plaque annulaire de sortie 180 de la pompe présente en outre une surface périphérique externe 190 et une gorge radiale annulaire 192 formée dans l'angle côté sortie de cette plaque. Cette surface périphérique se loge dans l'alésage externe 26 du bottier tubulaire épaulé 12 et s'applique contre la face de l'épaulement annulaire 32 qu'il présente,

ce qui assure le positionnement correct tant radial qu'axial de la che-

mise annulaire 17 pour la circulation du flux magnétique du moteur. La rondelle de butée 182 est sollicitée contre la surface de butée 184 de la plaque de refoulement 180 de la pompe par l'épaulement annulaire de

butée 110 du moyeu central tubulaire 106. La rondelle de butée 182 com-

porte deux cannelures ou dents internes diamétralement opposées 193a et 193b de forme incurvée, orientées radialement vers l'intérieur de façon

à attaquer et entraîner les cannelures 112 et 114 du moyeu central tubu-

laire 106.

Sur un côté axial en regard des roues d'engrenage interne 142 et

externe 144 de la pompe, la plaque de refoulement 180 de la pompe pré-

sente également une dépression en forme d'arc de cercle 196 qui corres-

pond sensiblement aux forme et position de la dépression en arc de cercle 126 et de l'ouverture en arc de cercle 128 prévues dans la surface du fond 130 du chambrage 116 de la cavité 118 de la pompe dans l'extrémité d'entrée du carter d'admission 14 de la pompe. Pour assurer un amorçage correct ainsi que d'autres caractéristiques souhaitables de la pompe, l'ouverture 128 en arc de cercle et la dépression 196 également en arc de cercle communiquent entre elles respectivement à travers des alésages et 188, grace à des gorges radiales respectives 200 et 202, comme le montrent au mieux les Figures 2 et 9. De plus, pour offrir une lumière appropriée de sortie pour le fluide pompé à la pression requise dans la cavité 118 de la pompe rotative, la plaque annulaire de sortie 180 de la pompe est traversée par l'ouverture en arc de cercle 198 dont la forme et la position correspondent à celles de la dépression en arc de cercle 126. Pour disposer correctement la plaque de refoulement 180 de la pompe

dans le sens circonférentiel par rapport au carter d'admission et de pom-

pe 14, deux ergots de positionnement 204 et 206 sont fixés sur cette pla-

que 180 et font saillie sur une surface radiale annulaire 208 de façon à s'engager dans des trous correspondants 205 et 207 qui traversent une 12-

surface annulaire radiale 209 de la plaque de refoulement de la pompe.

Le fluide sous pression sortant de l'ouverture en arc de cercle 198 de sortie de la plaque de refoulement 180 de la pompe est guidé à partir de cette ouverture et protégé contre l'effet déflecteur produit par l'induit 84 grâce à un dispositif 210 à tunnel et armature pour ai- mants moteurs, visible notamment sur les Figures 7 et 9. Ce dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants moteurs se compose d'un premier

canal ou passage d'écoulement 211 protégé contre l'action de la turbulen-

ce que peut engendrer l'induit, ce canal 211 s'étendant pratiquement sur toute la longueur axiale de la chambre à moteur 28 entre la plaque de refoulement 180 de la pompe et l'épaulement annulaire 24 du carter de refoulement 18. Ayant sensiblement la forme d'un cavalier inversé, le dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants moteurs présente une partie centrale 212 formant un pont délimité par deux ailes d'extrémité 214 et 216. La partie centrale en pont 212 est légèrement convexe, en regardant de l'extérieur de la pompe, pour épouser en quelque sorte le contour périphérique de l'induit 84, tandis que les deux ailes 214 et 216 sont orientées radialement vers l'extérieur à partir de cette partie

centrale 212 en forme de pont, pour s'appliquer contre une surface péri-

phérique interne 218 de la chemise cylindrique magnétique 17 pour la

circulation du flux magnétique du moteur. Cette chemise 17 s'étend éga-

lement sur la presque totalité de la longueur axiale comprise entre la plaque de refoulement 180 de la pompe et l'épaulement annulaire extérieur

24 du carter de refoulement 18.

* Pour permettre un écoulement pratiquement sans entraves du fluide sous pression sortant de l'ouverture en arc de cercle 198 et pénétrant

dans le dispositif 210 à tunnel et armature pour aimants, tout en main-

tenant ce dispositif dans une position circonférentielle bien déterminée, l'extrémité d'entrée 222 de ce dispositif est pourvue de deux languettes

axialement saillantes 224 et 226, espacées entre elles dans le sens cir-

conférentiel de' manière à ménager un intervalle 228 pour l'entrée du fluide. La languette saillante 224 se termine par un bord perpendiculaire 230 destiné à venir buter directement contre la surface annulaire radiale

209 de la plaque de refoulement 180 de la pompe. L'autre languette sail-

lante 226 se termine par une partie découpée en baïonnette 232 qui forme

d'une part un décrochement de butée 232a destiné à porter contre la sur-

face annulaire radiale 209, et d'autre part un doigt 232b qui pénètre par le c8té sortie dans le trou 207 de manière à orienter correctement la plaque de refoulement 180 de la pompe par rapport au carter d'admission

- 13 -

14 de la pompe, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut.

Les ailes 214 et 216 du dispositif 210 à tunnel et armature pour

aimants moteurs coopèrent avec deux pattes 234 et 236 orientées à l'op-

posé l'une de l'autre dans le sens circonférentiel et qui prennent nais-

sance sur les languettes saillantes respectives 224 et 226 de manière à assurer le maintien en position correcte des deux aimants moteurs 240 et 242 en forme de croissant, et cela tant dans le sens circonférentiel que dans le sens axial, par rapport à l'induit 84. Ainsi qu'il ressort plus

clairement des Figures 7, 8 et 9, chaque aimant moteur en forme de crois-

sant 240 et 242 est délimité dans sa longueur axiale par des première et seconde faces axiales juxtaposées 240a, 240b et 242a, 242b, et chaque aimant 240 et 242 est délimité à ses extrémités d'entrée et de sortie

par des faces terminales respectives 240c, 242c et 240d, 242d.

Au montage, le dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants est

d'abord engagé de manière que le doigt 232b se loge dans le trou de re-

pérage 207 de la plaque de refoulement 180 de la pompe. Ensuite, on met en place les aimants moteurs 240 et 242 de façon que leurs faces axiales 240a et 242a viennent buter respectivement contre les ailes 214 et 216, tandis que les faces terminales 240c et 242c viennent buter contre les pattes 234 et 236. Pour assurer l'écartement correct entre les aimants 240 et 242, d'une part, et la plaque à lumière de refoulement 180 de la pompe, d'autre part, tout en ménageant un second canal d'écoulement 211a entre ces aimants, on insère ensuite un ressort de compression 246 en fil d'acier, coudé en forme de V, entre le second jeu de surfaces axiales juxtaposées 240b et 242b, afin de solliciter les surfaces axiales 240a et

242a dans le sens circonférentiel contre les ailes 214 et 216 du dispo-

sitif 210 à tunnel et armature d'aimants.

Enfin, on engage le carter de sortie ou de refoulement 18 dans le carter tubulaire épaulé 12. L'orientation circonférentielle de ce carter de refoulement 18 est déterminée par rapport au dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants, comme le montre clairement la Figure 8, par un secteur incurvé 248 qui fait saillie entre les surfaces axiales 240b et 242b des aimants moteurs 240 et 242 en forme de croissant. Une tubulure de sortie de pompe 250 est ainsi alignée par l'intermédiaire du carter de refoulement 18 suivant le meme plan axial qui intersecte le centre du dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants et le centre de la lumière

198 en arc de cercle qui traverse la plaque de sortie de pomipe 180.

L'orientation circonférentielle correcte précitée du carter de re-

foulement 18 par rapport au dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants

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permet un écoulement régulier et sans entraves du fluide sous pression à travers ce dispositif, et cela directement à partir de la lumière de sortie 198 et à travers le premier passage d'écoulement 211 jusqu'à la

lumière de sortie de pompe 252 du carter de refoulement 18.

D'après les résultats d'essais expérimentaux exécutés dans des conditions normales, on a constaté que l'appareil décrit ci-dessus améliore sensiblement le rendement de la pompe. En comparaison de pompes immergées

de dimensions et capacités analogues, l'ensemble de pompe électrique im-

mergée décrit ci-dessus fournit la pression requise du fluide à des taux d'écoulement sensiblement accrus tout en réduisant appréciablement la

consommation de courant d'induit. Par exemple, dans une application ca-

ractéristique à un moteur à combustion interne de voiture automobile de tourisme de type classique, on a constaté que les taux d'écoulement ou débits étaient augmentés de façon uniforme dans la mesure d'au moins 11

litres par heure, alors que les courants d'induit correspondants dimi-

nuaient d'au moins 12 pourcent.

Une partie de cette amélioration peut être attribuée au simple fait de ménager un canal d'écoulement axial, tel que celui que permet de

réaliser le dispositif d'armature d'aimants 210a que montre la Figure 9B.

Cette armature d'aimants comprend une partie centrale 212a formant pont, laquelle vient buter contre la chemise annulaire 17 de circulation du flux moteur et est délimitée latéralement par des ailes 214a, 216a qui

s'inclinent radialement vers l'intérieur, c'est-à-dire vers l'induit 84.

Toutefois, une telle armature aurait pour effet de permettre la formation de turbulences d'induit au point d'engendrer des spirales hydrauliques a orientation radiale dans les canaux d'écoulement 211b. Toutefois, cette turbulence tendrait à réduire la section transversale efficace du canal d'écoulement axial 211b à une faible partie de sa section transversale

réelle. Pour éviter ces spirales et la turbulence précitée, tout en aug-

mentant sensiblement la section efficace, le dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants suivant le mode préféré de réalisation de la présente invention est conçu de façon que le pont central 212 de ce dispositif

protège l'écoulement à travers le dispositif contre les effets de turbu-

lence dûs à la présence de l'induit. Au cas o l'on désirerait apporter

d'autres perfectionnements à cette construction afin d'éviter les spira-

les hydrauliques induites par une orientation dans le canal 211 en rai-

son du resserrement de l'écoulement imposé par la largeur circonférentiel-

le de ce canal, on pourrait en outre subdiviser le canal 211 en plusieurs sous-canaux formés par plusieurs tuyaux ou gorges. De tels sous-canaux 15 seraient de nature à réaliser un écoulement régulier et constant du

fluide, ce qui augmenterait considérablement la section transversale ef-

ficace de l'écoulement par rapport à la section transversale réelle du canal. Comme le montrent les Figures 1 et 6, ce carter de sortie ou de refoulement 18 de la pompe, réalisé en matière plastique moulée, par exemple de l'Ultem, comprend un clapet de sortie de pompe 250 dont la tubulure ou lumière de refoulement 252 est destinée à être raccordée

à un moteur à combustion interne. Cette tubulure de refoulement 252 com-

porte un passage axial interne de sortie 251 pourvu d'un élément formant joint 253 à encoche diamétrale, qui s'ajuste dans un alésage de sortie

254 de manière à emprisonner une bille 255 qui constitue l'organe mobi-

le du clapet proprement dit 256. Le carter de refoulement 18 comprend

un siège annulaire 257 qui coopère avec la bille 255 de manière à cons-

tituer un clapet unidirectionnel de retenue qui empêche tout retour de carburant entre le moteur et la pompe. Pour permettre une circulation normale, c'est-à-dire dans le sens de l'alimentation, entre la pompe 10 et le moteur, la tubulure de refoulement 252 se termine par quatre dents coniques 258 qui forment entre elles des rainures 259 et qui limitent

normalement le mouvement vers l'extérieur de la bille 255 du clapet, tan-

dis que les rainures 259 permettent l'écoulement du carburant vers l'ex-

térieur de la pompe entre ces dents et la bille.L'angle de cône des dents coniques 258 est calculé de façon à servir de logement à la bille 255 tout en empêchant ses mouvements oscillants lorsqu'on atteint certains

débits.

Une caractéristique nouvelle de l'ensemble moteur-pompe rotative suivant la présente invention réside dans la présence d'un clapet 260 d'échappement des vapeurs dans le carter de refoulement 18, ainsi qu'il ressort au mieux des Figures 6 et 6A. Ce clapet d'échappement 260 est situé dans une position diamétralement opposée par rapport au clapet de

sortie ou de refoulement 250 et comprend une bille 262 qui constitue l'or-

gane mobile du clapet 260 et se loge dans un alésage de clapet 264 formé dans une tubulure de détente 266 traversée par un passage d'échappement

268 et pourvue d'une bride annulaire 270 qui s'applique contre une surfa-

ce annulaire 272 du carter de sortie ou de refoulement 18. Un ressort hélicoYdal de compression 274 tend constamment à écarter la bille 262

d'un épaulement 276 qui entoure une collerette interne 278 de la tubu-

lure de détente 266 tout en sollicitant cette bille contre 'in joint im-

parfait constitué par un siège carré 280 {visible particulièrement sur la

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Figure 6A) à l'extrémité d'un alésage de détente 282 formé dans le carter de sortie 18. Lorsque la bille 262 est en contact avec ce siège carré 280,

elle ne l'est que par quatre points 284a, 284b, 284c et 284d, cette dis-

position permettant d'obtenir des passages appropriés de dérivation 286a, 286b, 286c et 286d. Grâce à cet agencement, toute vapeur sous pression engendrée dans l'ensemble de la pompe électrique rotative 16, surtout

pendant l'auto-amorçage de la pompe, peut s'échapper à travers l'ensem-

ble de ces passages appropriés 286a, 286b, 286c et 286d, jusqu'à ce que le liquide atteigne le c8té sortie ou refoulement des éléments de pompage

et l'alésage de détente 282. Ensuite, la pression du fluide qui s'appli-

que à la bille 262 parvient à vaincre la sollicitation produite sur cette bille par le ressort de compression 274 afin d'appliquer la bille 262 contre la collerette interne 278 formée à l'extrémité intérieure de la tubulure de détente 266, ce qui ferme le passage de dérivation 268 et permet le fonctionnement normal de la pompe et la sortie du carburant

par le carter de refoulement 250.

Le siège carré 280 incorporé au clapet 260 d'échappement de la va-

peur décrit ci-dessus peut être remplacé par tout autre siège approprié de forme non-circulaire ou imparfaite, y compris, par exemple, des sièges de clapet ayant une forme partiellement circulaire et constitués par des

sièges circulaires de clapet, traversés par des rainures axiales.

Une autre application d'un siège imparfait pour clapet consiste à réaliser une combinaison entre un tel siège et un clapet de détente 290, comme le montrent les Figures 10 et 11 dans une variante de réalisation du carter de refoulement 19. Ainsi qu'il apparait plus clairement d'après ces Figures, une bille 292 est logée dans un alésage 294 formé dans le carter de refoulement 19 o il forme une chambre de clapet ou de valve, désignée en 295. Une extrémité de cet alésage 294 communique constamment avec un passage d'échappement des vapeurs 296 formé à travers l'extrémité du carter de refoulement 19, tandis que l'autre extrémité de cet alésage

294 est fixée de toute façon appropriée, par exemple par soudage super-

sonique, à un élément de siège de clapet 298 traversé par un passage cen-

tral 300 qui communique constamment avec la chambre 28 du moteur. Ce pas-

sage central 300 débouche dans un siège de clapet 301 de forme allongée,

constitué par un chambrage d'une largeur égale au-diamètre du passage cen-

tral 300 et d'une longueur égale au double de ce diamètre. Lorsqu'elle est en contact avec l'élément de siège 298, la bille 292peut également entrer en contact avec le siège 301 de forme allongée à l'un ou l'autre de deux points diamétralement opposés si elle est placée au centre de ce

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siège, ou par contact en demi-cercle si elle est décalée vers l'un ou l'autre de ses deux c8tés extrêmes. Dans un cas comme dans l'autre, il existe un passage en dérivation qui reste constamment ouvert entre la

bille 292 et le siège 301 de forme allongée.

Dans la chambre de clapet 295 formée par l'alésage 294 et le siège de clapet 298 sont également logés une valve d'échappement 302, de forme tubulaire, un premier ressort hélicoYdal de compression 304, un second ressort hélicoYdal de compression 306 et un joint torique d'étanchéité 308. Une extrémité du premier ressort 304 s'applique contre un épaulement annulaire 310 formé dans le passage 296 d'échappement des vapeurs, tandis que l'autre extrémité de ce ressort 304 est sollicitée contre une surface annulaire supérieure 312 formée au sommet de la valve de sûreté 302 de manière à entourer un passage central d'échappement 314 qui traverse cette valve. Le premier ressort hélicoYdal 304 sollicite la valve tubulaire 302 de façon qu'elle porte normalement contre son siège et assure l'étanchéité

grâce à son joint torique 308, lequel porte normalement contre une surfa-

ce annulaire d'étanchéité 316 prévue sur ledit élément de siège de clapet

298 autour du siège de clapet 301 de forme allongée de cet élément. Lors-

que la valve tubulaire d'échappement 302 est normalement sollicitée con-

tre le joint torique 308 afin d'appliquer ce dernier de manière étanche contre la surface annulaire d'étanchéité 316, il s'établit un passage en dérivation, normalement ouvert, entre le passage central 300 du siège de clapet 298, à travers le passage central d'échappement 314 de la valve tubulaire d'échappement 302 et le passage d'échappement des vapeurs 296 du carter de sortie ou de refoulement 19. Ce passage d'échappement en dérivation est fermé, comme il est décrit plus loin, lorsque l'ensemble moteur-pompe 10 produit une pression de fluide supérieure à une valeur maximale et prédéterminée de détente sous forme d'un liquide qui agit

sur la bille 292.

La valve tubulaire d'échappement 302 présente également une par-

tie tubulaire 318 pourvue de cannelures et d'un alésage tubulaire 320 à une extrémité, qui laisse passer le diamètre externe de la bille 292 et comporte un siège annulaire 322 sous forme d'une collerette qui fait

saillie intérieurement vers le bas à l'autre extrémité de cet alésage.

Une extrémité du second ressort hélicoïdal de compression 306 entoure le siège annulaire 322 en forme de collerette, tandis que l'autre extrémité de ce second ressort 306 agit contre la surface périphérique de la bille 292 afin de l'appliquer contre le siège 301 de forme allongée. Toutefois, lorsque la pression du fluide qui est produite dans la pompe 10 dépasse 18- la pression maximale d'échappement, cette pression excessive surmonte la sollicitation que le second ressort hélicoYdal de compression 306 exerce sur la bille 292 et déplace celle-ci vers le siège annulaire 322, sur

lequel la bille est alors appliquée dès que la pression de la pompe dé-

passe la pression maximale et prédéterminée d'échappement précitée. Aux valeurs de pression de pompage qui se situent entre la pression maximale

d'aération et une pression prédéterminée d'échappement, la bille 292 fer-

me le passage prévu pour le fluide entre le passage du siège central 300

et le passage d'échappement 296.

Pour obtenir une capacité ou condition d'échappement lorsque la pompe subit une pression de fluide qui dépasse une valeur d'échappement prédéterminée, la périphérie axiale 324 de-la valve d'échappement 302 comporte six cannelures axiales 326a, 326b, 326c, 326d, 326e et 326f,

qui s'étendent radialement vers l'extérieur et sont réparties à des in-

tervalles angulaires égaux autour de la partie tubulaire 318. Ces canne-

lures 326a à 326f servent également à guider et à centrer la valve d'é-

chappement 302 par rapport à l'alésage 294. Chacune des cannelures axiales

326a à 326f est contigUe d'une languette correspondante 328a à 328f for-

mant entretoise et qui s'élève axialement à partir et autour de la face supérieure 312 et du passage central d'échappement 314 qui traverse cette

face 312. Les languettes 328a à 328f peuvent venir buter contre une sur-

face annulaire de butée 330 au sommet du chambrage interne du carter de refoulement 19, de façon à espacer axialement le restant de la valve d'échappement 302 par rapport à cette surface annulaire 330 autour du passage d'échappement 296. Les cannelures 326a à 326f et les languettes

respectives 328a à 328f forment des passages ou rainures 332a à 332f ré-

parties à des intervalles angulaires égaux autour de la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302. Les rainures 332a à 332f coopèrent avec le passage d'échappement 296 de fzçon à assurer une communication constante de la totalité de l'espace compris entre l'alésage 294 et la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302, d'une part, et le

passage d'échappement 296 des vapeurs d'autre part. Cependant, cet espa-

ce ne communique pas avec le passage central 300 jusqu'au moment o la pompe engendre une pression excédentaire surmontant alors la sollicitation

élastique qu'exerce le premier ressort hélicoYdal de compression 304 con-

tre le joint torique 308 afin d'éloigner la valve d'échappement 302 du siège annulaire 316 pour la rapprocher de la surface annulaire de butée 330. Cette pression excessive de la pompe tend par conséquent à éloigner la valve d'échappement du joint torique 308, donc à éloigner ce joint de

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la surface annulaire 316, ce qui ouvre un passage à travers les rainures 332a à 332f à partir du passage central 300, en passant par l'alésage 294,

la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302, à travers les rai-

nures 332a à 332f pour sortir finalement à travers le passage d'échappe-

ment 296. D'autres variantes de réalisation de la pompe 10, que montrent les

Figures 10 et 10A, résident dans l'aménagement de bagues tubulaires dif-

férentes 340 et 340a, qui présentent une surface extérieure convexe dans

le sens longitudinal, cette surface ayant l'aspect d'une calotte ou cou-

ronne 342 orientée vers l'extérieur et qui est en contact avec l'alésage 344 du carter de refoulement 18 afin de permettre un léger auto-centrage de bout en bout de l'arbre d'induit 60. Pour restreindre la tendance de

cette bague tubulaire à tourner dans l'alésage 344, il est prévu un dis-

positif anti-rotation sous forme d'un ensemble 348 à clavette et rainure

i5 dans lequel une rainure 348a formée dans la bague tubulaire 340 est lé-

gèrement plus large et radialement un peu plus profonde qu'une clavette 348b. Une autre caractéristique de l'ensemble moteur-pompe immergé 10 réside dans l'utilisation d'une disposition par ailleurs existante dans la variante de réalisation du carter de refoulement 19, en combinaison avec des passages complémentaires formés dans ce carter, pour refroidir

et lubrifier une partie de la bague tubulaire 340 entre le point de con-

tact de la partie de plus grand diamètre ou saillante 346 et l'alésage 344, d'une part, et la surface supérieure ou le dessus 360 du carter de refoulement, d'autre part. Ainsi qu'il apparalt de façon plus évidente sur les Figures 10 à 16, et surtout sur la Figure 14, il est prévu un système de graissage et de refroidissement 350 sous forme d'un réseau de circulation 354 entre un chapeau saillant 352, une surface cylindrique périphérique 89 du collecteur 88, l'alésage 344 et deux crates 356 et

358 destinées à supporter respectivement les balais 90 et 92.

Comme il ressort davantage de la Figure 12, le chapeau saillant 352 supporte le clapet de refoulement 250 et la tubulure 290 destinée à recevoir la canalisation de la valve d'échappement, et ce m9me chapeau 352 comprend la face supérieure plane 360 qui supporte la tubulure de refoulement 250 et la tubulure 290 destinée à recevoir la canalisation de la valve d'échappement, tout en comportant aussi deux parois latérales

362 et 364 ainsi que deux parois terminales incurvées 366 et 368.

Le réseau d'écoulement 354, vu dans le plan radial transversal de

la Figure 13, a sensiblement la forme du chiffre romain X. Plus parti-

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culièrement, le réseau de circulation 354 comprend quatre branches 370,

372, 374 et 376, ayant chacune la forme dite en patte de chien. Ces bran-

ches communiquent chacune avec la longueur axiale de l'alésage 344 ainsi qu'avec une cavité annulaire 378 qui entoure une collerette 380 qui fait saillie dans l'alésage 344 à partir de la paroi d'extrémité ou supérieure 360. Chaque branche comprend une partie 370a, 370b, 370c et 370d formant paroi latérale, et chaque partie 370a à 370d est sensiblement parallèle

à l'une des parois latérales 362 et 364, les parties de branches de pa-

roi latérale 370a et 372a couvrant latéralement, en substance, la valve d'échappement 290 alors que les parties de branches de paroi latérale 374a et 376a couvrent latéralement, en substance, la tubulure de refoulement

250 de la pompe. Chacune des branches 370, 372, 374 et 376 comprend éga-

lement une partie des branches radiales respectives 370b, 372b, 374b et

376b qui se terminent chacune par une partie de branche de paroi laté-

rale pourvues d'encoches radiales respectives 370c, 372c, 374c et 376c formées dans le sens circonférentiel à travers une paroi d'alésage 382

qui constitue effectivement l'alésage 344.

Les crates supports de balais 356 et 358 comprennent un élément incurvé de crête, de couronne ou de paroi 356a et 358a tourné radialement vers l'intérieur, la couronne incurvée de crête 356a étant délimitée par

deux parois latérales 356b et 356c, tandis que la paroi de crête incur-

vée 358a est délimitée par deux parois latérales de crête radiale 358b et 358c. Les parois latérales de crête radiale 356b, 356c, 358b et 358c de chaque jeu sont séparées radialement par un angle inclus d'environ 90 et, conjointement aux parois de couronne de crête respectives 356a et 358a, s'étendent axialement par rapport à un chambrage 384 de paroi

de crête incurvée jusqu'à une profondeur correspondant à la largeur a-

xiale du collecteur 88. Les couronnes ou parois de crAte incurvées 356a et 358a ont un diamètre légèrement plus grand que celui des collecteurs 88 afin de laisser subsister un jeu entre elles, ce qui autorise une in-

teraction appropriée des balais du collecteur. L'alésage 344 commence à

la profondeur du chambrage 384 de la crête incurvée et s'étend axiale-

ment jusqu'à la face interne 361 de la paroi supérieure 360. Lorsque l'alésage commence au-dessous des crêtes porte-balais 356 et 358, il se crée une ouverture incurvée, ou mortaise en arc de cercle qui couvre un

angle d'environ 90 degrés entre les parois latérales de la saillie ra-

diale des crêtes porte-balais opposées 356 et 358. En d'autres termes,

il existe une interruption-circonférentielle d'environ 90 sur la lon-

gueur axiale du collecteur 88 entre les parois latérales 356 et 358 des

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saillies radiales, et il existe une interruption analogue dans le sens circonférentiel entre les parois latérales 356c et 358c de ces saillies radiales. En supposant que l'induit 84 soit excité de façon à tourner dans le sens anti-horaire (en regardant la Figure 13), la surface périphérique cylindrique 89 du collecteur 88 entrainera du fluide par capillarité, ce fluide étant prélevé par suite de la rotation du collecteur à l'endroit

des encoches radiales 376c et 372c qui présentent respectivement les pa-

rois latérales 356c et 358b des crates radiales, puis projeté ou débité contre les parois latérales 358c et 356c,respectivement, des encoches radiales 374c et 370c. Le fluide ainsi prélevé à l'endroit des parois latérales diamétralement opposées 356c et 358b se trouve donc lancé à une vitesse supérieure à celle du fluide qui vient frapper, et qui est

recueilli par, les parois latérales 356b et 358c diamétralement opposées.

Cette différence de vitesse a pour effet que le fluide qui se trouve dans les rainures radiales 370c et 374c se déplace plus lentement et par conséquent se trouve soumis à une pression supérieure à celle du

fluide qui se trouve dans les encoches radiales 372c et 376c. Une pres-

sion différentielle analogue pourrait être obtenue avec d'autres struc-

tures, par exemple en utilisant des aubes ou autre forme de résistance

à l'écoulement, les parois de crêtes suivant le mode de réalisation dé-

crit ci-dessus ayant pour double r8le de supporter les balais et aussi

de produire la pression différentielle nécessaire.

En tout cas, la pression différentielle créée par les forces de résistance de la périphérie 89 du collecteur agissant sur le fluide à l'endroit indiqué des parois latérales de crête radiale produit un effet

de pompage du fluide dans les parties de branches 370a et 374b. Cet ef-

fet de pompage est dirigé axialement vers l'extérieur, contre la surface interne 361 du sommet du carter de refoulement 19, puis radialement vers l'intérieur dans la cavité annulaire 378, ensuite axialement autour de la bague tubulaire 340, puis radialement vers l'extérieur à partir de la

cavité annulaire 378, pour revenir enfin à travers les parties de bran-

ches radiales opposées 372b et 376b. En d'autres mots, la surface péri-

phérique cylindrique 89 du collecteur, les crêtes-supports 356 et 358 des balais et le réseau de circulation 354 constituent deux chambres ou circuits parallèles de pompage, séparés par le collecteur 88 mais reliés par la cavité annulaire 378. Les pressions différentielles produites par

la différence entre les vitesses respectives obtenues aux parois laté-

rales indiquées des crêtes radiales produisent deux courants dtentrée

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et deux courants de sortie de fluide à ces endroits, les deux courants se combinant entre eux pour refroidir et lubrifier la bague tubulaire

340 ainsi que l'alésage 344. Grace à ce refroidissement et à cette lu-

brification, il a été constaté que la durée utile de la bague tubulaire supérieure 340 était prolongée de façon considérable par rapport à la durée du mome palier sans ce refroidissement ni cette lubrification. De

plus, on obtient un graissage acceptable en ne prévoyant qu'un seul cir-

cuit communiquant avec la cavité annulaire 378 reliée à la partie ter-

minale supérieure de la bague tubulaire 340 au-dessus du point o sa

couronne 342 est en contact avec l'alésage 344. Ce graissage serait ce-

pendant inférieur à celui assuré par le circuit à doubles branches pa-

rallèles représenté ici. De m9me, un léger écoulement de fluide pourrait être assuré par un tel circuit unique si sa structure interne pouvait

assurer une pression différentielle suffisante entre l'entrée et la sor-

tie de la cavité annulaire 378, sans le bénéfice qui découle de structures

propres à engendrer une pression complémentaire.

Bien que l'on ait décrit le meilleur mode de réalisation envisagé

par l'inventeur pour la mise en oeuvre de la présente invention, il ap-

parattra clairement à tout spécialiste dans l'art que l'on peut y appor-

ter différentes modifications, variantes et équivalences sans s'écarter

cependant des principes de base de l'invention.

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Claims (2)

R E V E N D I C A T I 0 N S 1, Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrenage, pour pomper du carburant dans une source de carburant et ali- menter un moteur à combustion interne, caractérisée par le fait qu'elle comprend: a) un bottier de pompe (12) ayant une première extrémi- té, une seconde extrémité opposée à la première et un axe d'écoulement (78) qui traverse le bottier, ce dernier compor- tant en outre un alésage d'entrée (36) à ladite première ex- trémité pour relier la pompe à la source de carburant; b) une chambre d'admission (38) adjacente audit alésage d'entrée (36);
1. c) une chambre de moteur (28) située dans ladite extré-

   mité opposée du bottier de pompe (12); d) une chambre de pompe (34) interposée entre la chambre de moteur (28) et la chambre d'admission (38); e) un premier moyen (22) pour rendre étanche le bottier

   de pompe (12), ce premier moyen d'étanchéité (22) étant si-

   tué à ladite seconde extrémité du carter de pompe (12); f) un carter d'admission (14) monté dans la chambre de pompe (34) et comprenant un moyeu annulaire (42) qui fait

   saillie dans la chambre d'admission (38), ce carter d'admis-

   sion (14) comprenant en outre une cavité (118) de pompe à engrenage qui entoure l'axe (122) de la pompe qui est situé

   parallèlement et décalé radialement sur une distance déter-

   minée par rapport audit axe d'écoulement (78); g) un carter de refoulement (18) pourvu d'une tubulure de sortie de pompe (250) pouvant communiquer avec le moteur à combustion interne et comprenant en outre un second moyen

   (24) d'étanchéité coopérant avec le premier moyen d'étanché-

   ité (22); h) un ensemble de moteur électrique (20) comprenant un induit (84), un arbre d'induit (60) ayant des première et

   seconde extrémités (62, 64) montées en rotation et suppor-

   tées respectivement par le carter d'admission (14) et le carter de refoulement (18), cet induit comprenant en outre un moyeu d'entraInement (106) pourmeu d'un premier jeu de cannelures ou crabots d'entralnemtent (112, 114) disposés dans une première directicn radiale par rapport à l'arbre

   - 24 -

   d'induit (60), et i) une pompe rotative à engrenage proprement dite (16) disposée dans ladite cavité de pompe à engrenage (118) et comprenant un engrenage de pompe formé par une roue dentée interne (142) et par une roue dentée externe (144), et un

   second jeu de cannelures ou crabots (174) formé à l'inté-

   rieur de la première roue dentée (142) de la pompe à engre-

   nage (142, 144), ces cannelures du second jeu (172, 174)

   s'étendant dans une seconde direction radiale et étant des-

   tinées à engréner avec le premier jeu de cannelures (112,

   114) pour être entraînées par ce dernier, afin que la pom-

   pe à carburant puisse pomper le carburant provenant de la-

   dite source dans ladite chambre d'admission (38), puis pour le refouler à la sortie de cette pompe à engrenage (16) à

   travers le moteur électrique (20) pour que ce carburant pé-

   nètre dans ledit carter de refoulement (18) en substance le long dudit axe d'écoulement (78) pour parvenir ensuite au

   moteur à combustion interne à alimenter.

   2. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engre-

   nage, pour carburant, selon la Revendication 1, caractéri-

   sée par le fait que l'une des roues dentées interne et ex-

   ternes (142, 144) de la pompe présente une cavité d'accou-

   plement (170) et que le second jeu de cannelures (172, 174)

   s'étend radialement à l'intérieur de cette cavité (170), le-

   dit moyeu d'entralinement (112, 114) étant disposé axialement dans ladite cavité d'accouplement (170) de manière que le premier jeu de cannelures (112, 114) engrène avec le second

   jeu de cannelures (172, 174).

   3. Pompe électrique rotative, à moteur immergé, à engre-

   nage, pour carburant, selon la Revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend des premier etsecond paliers (66, 68) destinés à supporter en rotation les première et

   seconde extrémités (62, 64) de l'arbre d'induit (60) res-

   pectivement dans le carter d'admission (14) et dans le car-

   ter de refoulement (18), chacun de ces paliers (66, 68) comprenant un moyen (70, 72) de montage élastique qui permet à l'arbre d'induit (60) d'avoir la possibilité de s'aligner axialement par rapport audit axe d'écoulement (78) avec un

   certain décalage radial (124).

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   4. Pompe électrique rotative, à moteur immergé, a engrena-

   ge, pour carburant, selon la Revendication 3, caractérisée par le fait que ladite première extrémité (62) dudit arbre d'induit (60) présente un diamètre extérieur qui correspond à celui, intérieur, d'un alésage (170) formé dans la roue dentée interne (142) de l'engrenage de la pompe, cet alésage

   (170) et la roue interne (142) ayant un diamètre et une lon-

   gueur axiale prédéterminés afin de permettre à l'arbre d'in-

   duit (60) de pivoter dans des limites angulaires prédétermi-

   nées par rapport à l'axe d'écoulement (78), de telle sorte que lesdits moyens de montage élastique (70, 72) et lesdites limites angulaires prédéterminées coopèrent dans le but de

   permettre un auto-centrage de l'arbre d'induit (60) par rap-

   port à l'axe d'écoulement (78).

   5. Pompe électrique rotative, à moteur immergé, à engrena-

   ge, pour carburant, selon la Revendication 1, caractérisée par le fait que le moteur électrique (20) qui entraîne la pompe (16) comprend en outre:

   a) des premier et second aimants (240, 242) qui pré-

   sentent des surfaces respectivement interne et externe,

   cylindriques, concentriques et qui s'étendent dans une di-

   rection parallèle audit axe d'écoulement autour de l'induit (84), des première et seconde surfaces latérales(240a, 240b; 242a, 242b) disposées le long dudit axe d'écoulement (78), ainsi que des première et seconde surfaces terminales (240c, 240d; 242c, 242d);

   b) un dispositif (210) de maintien de l'écartement en-

   tre les aimants (240, 242) et qui détermine cet écartement dans le sens circonférentiel entre les première et seconde surfaces latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) par rapport aux première et seconde surfaces latérales (242a,

   242b) du second aimant (242).

   6. Pompe électrique rotative, à moteur immergé, à engre-

   nage, pour carburant, selon la Revendication 5, caractéri-

   sée par le fait que le dispositif (210) de maintien de l'é-

   cartement entre les aimants (240, 242) comprend une armature (212) qui sépare l'une (240a) desdites première et seconde surfaces latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) de l'une (242a) desdites première et seconde surfaces latérales

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   (242a, 242b) du second aimant (242) afin de définir un pas-

   sage (211) d'écoulement axial entre la pompe rotative (16) et le carter de refoulement (18) et entre les premier et second aimants (240, 242) en substance le long dudit axe d'écoulement (78), de façon que ledit passage d'écoulement axial (211) permette le refoulement du carburant par la

   pompe autour dudit induit (84) afin d'améliorer le rende-

   ment de la pompe.

   7. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrenage, pour carburant, selon la Revendication 6, caractérisée par

   le fait que ledit dispositif d'écartement des aimants com-

   prend en outre un ressort en V (246) qui sollicite élasti-

   quement dans le sens circonférentiel l'autre surface laté-

   rale (240b) desdites première et seconde surfaces latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) afin d'écarter cette autre surface latérale (240b) de l'autre surface latérale 242b) desdites première et seconde surfaces latérales (242a, 242b) du second aimant (242), ce qui forme un second passage

   d'écoulement axial (211a)-qui s'étend le long dudit axe d'é-

   coulement (78) entre les premier et second aimants (240, 242). 8. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrenage, pour pomper du carburant entre une source de carburant et un

   moteur à combustion interne, caractérisée par le fait qu'el-

   le comprend:

   a) un bottier de pompe (12) ayant une extrémité d'ad-

   mission et une extrémité de sortie ou de refoulement (22) et, entre ces extrémités, un premier alésage (26), un second alésage (30) et un troisième alésage (36), ces alésages étant coaxiaux par rapport à un axe d'écoulement (78) du fluide qui les traverse et délimitant une chambre de moteur (28), une chambre de pompe (34) et une chambre d'admission

   (38), ladite extrémité d'admission pouvant être reliée à la-

   dite source de carburant; b) un carter d'admission (14) logé dans ladite chambre

   de pompe (34) et comprenant une cavité (40) destinée à rece-

   voir la pompe (16) ainsi qu'un moyeu (42) qui fait saillie dans ladite chambre d'admission (38);
2. c) un carter de refoulement.(18) comprenant une tubu-

   - 27 -

   lure de refoulement (250) pouvant &tre reliée audit moteur à combustion interne; d) une pompe à engrenage (16) comprenant une plaque à lumière (180) traversée par une lumière de refoulement (198), cette pompe pouvant en service pomper le carburant dans ladite chambre d'admission (38) pour le refouler sous pression à travers ladite lumière de refoulement (198) dans ladite chambre (28) du moteur, et e) un moteur électrique (20) comprenant un induit (84)

   et un arbre d'induit (60) ayant des première et seconde ex-

   trémités (62, 64) montées respectivement en rotation dans

   ledit carter d'admission (14) et dans ledit carter de re-

   foulement (18), ce moteur électrique (20) comprenant en outre: (I) un premier aimant (240) et un second aimant (242) ayant chacun une surface cylindrique interne et une surface cylindrique externe, ces deux surfaces étant disposées le long dudit axe d'écoulement (78), des première et seconde surfaces latérales (240a, 240b; 242a, 242b) disposées le

   long dudit axe d'écoulement et des première et seconde sur-

   faces terminales (240d, 242d; 240c, 242c), et

   (II) des moyens (210, 246) destinés à maintenir l'é-

   cartement nécessaire entre les premier et second aimants (240, 242), en agissant sur les première et seconde surfaces latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) dans le sens

   circonférentiel, par rapport auxdites secondes surfaces la-

   térales (242a, 242b) du second aimant (242).

   9. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrena-

   ge, selon la Revendication 8, caractérisée par le fait que lesdits moyens (210, 246) destinés à maintenir l'écartement entre les aimants comprennent une armature-entretoise (212) qui sépare une des première et seconde surfaces latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) de l'une des première et seconde surfaces latérales (242a, 242b) du second aimant (242) afin de délimiter un passage d'écoulement axial (211) orienté axialement le long dudit axe d'écoulement (78) entre le boîtier de pompe (12) et ledit induit (84) et entre les premier et second aimants (240, 242)

   10. Pompe électrique rotative, a moteur immergé, à engre-

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   nage, selon la Revendication 8, caractérisée par le fait que lesdits moyens (210, 246) destinés à maintenir l'écartement entre les aimants (240, 242) comprennent un ressort (246)

   en V qui sollicite élastiquement, dans le sens circonf6ren-

   tiel, l'autre (240b) desdites première et seconde surfaces

   latérales (240a, 240b) du premier aimant (240) pour l'éloi-

   gner de l'autre (242b) desdites première-et seconde surfaces latérales (242a, 242b) du second aimant (242) afin de former un second passage d'écoulement axial (211a) qui s'étend axialement le long dudit axe d'écoulement (78) entre les

   premier et second aimants (240, 242).