FR2563868A1 - Pompe electrique rotative, a moteur immerge, a engrenage, pour carburant, avec palier auto-centreur. - Google Patents

Abstract

POMPE ELECTRIQUE ROTATIVE A MOTEUR IMMERGE, A ENGRENAGE, POURVUE D'UN MOYEN DE MONTAGE AUTO-CENTREUR POUR LE BOUT D'ARBRE D'INDUIT DU COTE REFOULEMENT DE LA POMPE; LE CARTER DE REFOULEMENT19 PRESENTE UN ALESAGE344 DANS LEQUEL EST MONTE UN COUSSINET340 DESTINE A POSITIONNER ET SUPPORTER CE BOUT D'ARBRE; LA SURFACE PERIPHERIQUE EXTERNE DU COUSSINET340 PRESENTE UNE PARTIE BOMBEE QUI S'ETEND CIRCONFERENTIELLEMENT AUTOUR DU COUSSINET ET S'ELOIGNE RADIALEMENT DU BOUT D'ARBRE, TOUT EN ETANT EN CONTACT AVEC L'ALESAGE344 DE FACON A PERMETTRE LE PIVOTEMENT DE L'AXE DE CE BOUT D'ARBRE DANS CET ALESAGE LORS DE L'ALIGNEMENT DU BOUT D'ARBRE OPPOSE, COTE ADMISSION DE LA POMPE; UN DISPOSITIF ANTI-ROTATION348 ASSURE L'ACCOUPLEMENT ENTRE LE COUSSINET340 ET LE CARTER DE REFOULEMENT19 AFIN D'INTERDIRE LA ROTATION CIRCONFERENTIELLE DU COUSSINET340 PAR RAPPORT AU CARTER19 TOUT EN PERMETTANT AU SECOND BOUT D'ARBRE DE TOURNER DANS LE COUSSINET340. APPLICATION NOTAMMENT A L'ALIMENTATION DES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE.

Description

- i - L'invention a trait en général au" pompes 'lectriques rotatives à

moteur immergé, a engrenage, pour carburant et plus particulièrement à

une pompe de ce type comprenant des bottiers et carters d'admission ain-

si que des organes qui doivent être entrés ou alignés avec précision.

Les pompes électriques rotatives à moteur inmmergé selon l'art anté- rieur comportent un nombre important de pièces de précision, le centrage, l'assemblage et le fonctionnement de ces pisces, par rapport les unes aux autres, devant être particuliîrexent précis. Dans de telles pompes selon l'art antérieur, les extrémités d'entrée et de sortie des arbres moteurs sont centrées avec précision dans les carters respectifs d'entrée et de sortie, ou d'admission et de refoulement, afin de fixer l'axe de l'arbre avec une précision maximale. Un tel positionnement précis de l'arbre est indispensable pour empêcher que les enroulements de l'induit puissent entrer en contact avec les éléments qui se trouvent a leur périphérie, tels que plaques à lumières, aimants, etc., et même si ce positionnement précis de l'arbre est respecté il faut prévoir des tolérances importantes

pour tenir compte de l'usure.

De telles contraintes sont combinées, dans une pompe rotative moteur immergé, en raison des tolérances extrêmement faibles qu'il faut constamment entretenir entre les sommets des dents coopérantes des roues de l'engrenage de la pompe tant entre eux que par rapport à la cavité de pompage, et aussi pour ce qui concerne les faces latérales des roues de

l'engrenage par rapport aux deux faces axiales de la cavité de pompage.

Toute dégradation soit du jeu au sommet des dents, soit du parallélisme

latéral, est nuisible au rendement de la pompe.

Un autre élément qui tend à diminuer le rendement de la pompe tout en accroissant le bruit qu'il engendre réside dans le système classique d'entra nement ou d'accouplement prévu entre le moteur et la roue menée de la pompe. Ces accouplements étaient jusqu'à présent du type à tenon et mortaise qui exigeait non seulement un alignement ou centrage précis entre l'arbre et l'alésage de la roue menée de la pompe, mais aussi une précision équivalente dans l'accouplement par tenon et mortaise disposé entre ces deux organes. L'usure qui se produit dans l'accouplement par tenon et mortaise est non seulement un facteur de panne primaire, mais aussi à l'origine d'une détérioration, par usure, du jeu entre les dents,

et du parallélisme. Par conséquent, les pompes à carburant du type rota-

tif à engrenage sont normalement et comparativement coûteuses en raison

du degré supplémentaire de précision qu'elles exigent. De plus, pour ob-

tenir la précision requise, les organes de la pompe rotative sont gene-

-2 - ralement fabriqués et alignés ou centrés séparément par rapport au carter d'admission. La présente invention est basée sur le fait que les extrémités de l'arbre moteur peuvent être supportées dans les carters d'admission et de refoulement de manière à permettre à cet arbre d'avoir un degré limité d'auto-centrage par rapport aux organes de la pompe qui sont positionnés avec davantage de précision. L'invention tient également compte du fait qu'il est souhaitable d'assurer le positionnement précis uniquement des

organes de pompage proprement dits et de l'extrémité caté sortie ou re-

foulement de l'arbre du moteur, l'extrémité c8té admission de cet arbre

pouvant avoir une certaine latitude d'auto-centrage par rapport aux or-

ganes de pompage afin d'accorder des tolérances moins strictes à l'extré-

mité c8té admission de l'arbre par rapport tant aux organes de la pompe

qu'au carter ou bottier d'admission. La présente invention repose en ou-

tre sur le fait que de telles caractéristiques peuvent être obtenues gra-

ce à un type nouveau de coussinet destiné à supporter l'extrémité c8té

refoulement de l'arbre moteur par rapport au carter de refoulement, tan-

dis que l'extrémité côté admission peut ainsi bénéficier d'un certain de-

gré d'auto-centrage ou d'auto-alignement par rapport à un point de pivote-

ment connu. La présente invention est en outre basée sur le fait qu'un tel positionnement précis d'un point situé sur l'axe de l'arbre peut être obtenu en utilisant un coussinet tubulaire de faible prix de revient, qui possède une partie bombée formant une sorte de couronne qui réalise un contact linéaire avec une partie importante de l'alésage qui supporte l'extrémité c8té refoulement de l'arbre. La présente invention prévoit par conséquent la présence d'un tel coussinet dans l'alésage du carter de refoulement de façon à empocher la rotation du coussinet, tout en lui permettant de basculer de bout en bout avec l'extrémité c8té refoulement

de l'arbre du moteur.

La présente invention a également pour but de faire en sorte que le carter d'admission puisse 9tre combiné avec la structure qui renferme

normalement les organes de pompage de façon à obtenir un carter d'admis-

sion et de pompe d'une seule pièce, cette structure étant basée sur le fait que le degré de précision entre l'extrémité d'admission de l'arbre

moteur et le carter d'admission est assoupli en comparaison de celui exi-

gé pour des carters d'admission de type classique, et cela conjointement

à un certain assouplissement par rapport aux organes de pompage.

Conformément à la présente invention, il est prévu un coussinet ou bague de palier destiné à supporter l'extrémité c8té refoulement d'un -3- arbre d'induit de moteur dans certaines parties d'un alésage incurvé d'un carter de refoulement d'une pompe à carburant. Le coussinet présente une surface périphérique externe pourvue d'une zone bombée qui s'étend dans le sens circonférentiel autour de ce coussinet et s'éloigne axialement de l'extrémité de sortie ou de refoulement de l'arbre d'induit. Cette

partie bombée est ajustée à force, par exemple à la presse, dans l'alé-

sage, de façon à permettre un mouvement de pivotement du coussinet et du bout d'arbre supporté dans ce coussinet, la li e-de contact entre la partie bombée et l'alésage permettant à ce bout d'arbre de glisser par

rapport au coussinet autour d'un point axial connu. Un dispositif d'ac-

couplement par gorge et clavette relie le coussinet au carter de refoule-

ment de manière à empêcher toute rotation relative entre ces éléments, lesquels sont pourvus d'un jeu tant circonférentiel que radial suffisant pour accepter ou absorber ce léger mouvement de pivotement de l'axe de

l'arbre.

Par conséquent, l'un des premiers buts de la présente invention con-

siste à prévoir un coussinet ou bague de palier d'un type nouveau et per-

fectionné pour une extrémité d'un arbre moteur d'une pompe à carburant.

Par ailleurs, la présente invention a également pour but de prévoir un coussinet du genre précité pour assurer le centrage précis d'un point sur l'axe de l'arbre tout en permettant un léger pivotement autour de ce

point connu en cas d'alignement ou centrage axial de l'arbre.

En outre, l'invention a pour but primaire de prévoir un coussinet du genre précité dans lequel la partie bombée peut coulisser axialement dans l'alésage qui le supporte afin de produire le mouvement nécessaire

de pivotement autour d'un point axial.

L'invention a aussi pour but de prévoir un coussinet du genre sus-

indiqué, dans lequel le carter coopère avec le coussinet pour limiter et

pratiquement interdire toute rotation axiale entre ces éléments.

La présente invention vise également à prévoir un coussinet du type

décrit sommairement ci-dessus, dans lequel la structure anti-rotation

consiste en un dispositif à gorge et clavette comportant un jeu tant cir-

conférentiel que radial suffisant, entre la gorge et la clavette, pour permettre l'alignement précité de bout en bout dudit arbre moteur pendant

que la partie bombée glisse par rapport à l'alésage à mesure qu'elle pi-

vote autour d'un point axial fixe.

Un autre but primaire de la présente invention consiste à prévoir un carter d'admission du genre sus-indiqué, lequel est combiné avec un carter de pompe de manière à constituer une pièce de fonderie coulée en - 4 -

coquille d'un seul tenant et n'exigeant par conséquent aucun usinage se-

condaire.

Enfin, la présente invention a pour but de prévoir un carter d'ad-

mission et de pompe d'un seul tenant et du type sus-indiqué, lequel rem-

place quatre organes distincts de precision. Ces différents buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront davantage pour les spécialistes dans l'art à la lecture de

la description qui suit d'un mode préféré de réalisation qui se réfère

aux dessins annexés, sur lesquels:

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 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-

gen 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 sor les Figures i. 9;

La FIGUFE 9B13 est une vue en perspective d'une variante, moins pré-

férable, de réalisation de l'armatre représentée sur les Figures 7 et 9;

La FIGURE 10 est une vue partielle en coupe d'une partie de varian-

te de réalisation du carter de sertie de pompe ou de refoulement, ou l'on voit un c!apet de sOreté et un palier oscillant pour supporter en rotation une partie terminale de l'arbre d'induit; La FIGURE 10O est une Dvue en perspective de certaines parties d'une version modifiée du palier de suppoit et du carter de refoulement ou de sortie de pompe de la Figure 10, o l'on voit la disposition à tenon et mortaise de ce palier, prévue pour limiter la rotation circonférentielle 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'unxe 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 coupe 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 certai-

nes caractéristiques de la variante de réalisation du carter de sortie

de pompe ou de refoulement, certains éléments de ce carter étant repré-

sentés 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, 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-

- 6 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 destinée à recevoir la pompe proprement dite et qui-est suivi dans la même direction par un troisième alésage plus petit 36 qui constitue la chambre d'admission 38 de la pompe. Cette chambre d'admission 38 peut

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

burant (non représentée), par exemple par l'intermédiaire d'un 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 c8té 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 rôle 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 embrè-

vement 56 formé dans la face c8té admission 58 du carter d'admission et de pompe 14, juste en retrait de la surface périphérique cylindrique 40

de ce carter 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, 7- 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 arrêtée par une rondelle de butée 182 sollicitée contre le siège 184 de cette rondelle et qui fait partie de la plaque de refoulement ou à lumière de refoulement 180 de la pompe, grâce 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 du côté 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 tales 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, lesquels sont reliés électriquement à des bornes respectives 91 et 93 en forme de capuchons. Les balais 90 et 92 sont sollicités contre le

collecteur 88 le long d'un axe de translation 94 des balais par des res-

sorts 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 t8les 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 tôles magnétiques de l'induit mais sans être en contact avec ces t6les. Le côté -8- 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 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 première 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

côté 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, i42 et 144 compcrtnt des séries respestiJ.es de dents internes

154 et externes J56 de pc:page alnsi que des lfftervalles ou creux entre-

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

tée interne 142 de la pompe rota:ive ont un profil conçu pour coopérer ou engrener hermritiquement 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 hiermétiquement; avec effet de pompage, avec les dents 154 de la roue dentée interne 142 ainsi qu'avec les creux 158 des dents de la mnme roue dentée interne 142o La roue dentée externe 144 présente une surface périphérique cylindrique 162 logée à glissement et

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, comme 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 contrôle 164 et par conséquent à permettre au joint torique 70 d'aligner automatiquement l'extrémité 62 c8té 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, entraîne 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-

plemnent. 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

- 10 -

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'entraInement 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 Ultem 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 c8té 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 sur-

face périphérique externe 190 et une gorge radiale annulaire 192 formée dans l'angle c8té sortie de cette plaque. Cette surface périphérique 190 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 entraPner les cannelures 112 et 114 du moyeu central tubu-

laire 106.

Sur un c8té 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

- 11 - et 188, grâce 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

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 pcur aimants moteurs se compose d'un premier

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

lence 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'extré-

mité 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 sur-

face périphérique interne 218 de la chemise cylindrique magnétique 17

pour la circulation du flux magnétique du moteur. Cette chemise 17 s'é-

tend également 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,

- 12 -

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 menager un intervalle 228 pour l'entrée du fluide. La languette saillante 224 se termine par un bord perpendiculaire 5230 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 balonnette 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

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 ai-

mant 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

- 12 - 686

carter tubulaire épaulé 12. L'orientaton circonfêrenriel!e de ce carter de refoulement 18 est determinée par --appor:t au dispositif 210 à tunnel et armature d'aimants, comme le rmontre clairement la Figure 8, par un secteur incurvê 248 qui fait saillie entre les surfaces axiales 240b et 242b des aima.tis moteurs 240 et 242 en forme de croissant. Une tubulure de sortie de poine 250 est ainsi alignée par l'interramédiaire du carter de refoulement 1 suivant le même plani 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 pompe 180.

L'orientation circonférentielle correcte précitée du carter de re-

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

ditions 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 orientation radiale dans les canaux d'écoulement 211b. Cependant, cette turbulence tendrait à réduire la section transversale efficace du canal d'écoulement axial 211b à une faible partie de sa section transversale 14

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 turbulence 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 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 consti-

tuer un clapet unidirectionnel de retenue qui emp9che tout retour de car-

burant entre le moteur et la pompe. Pour permettre une circulation nor-

male, 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 co-

niques 258 qui forment entre elles des rainures 259 et qui limitent nor-

malement le mouvement vers l'extérieur de la bille 255 du clapet, tandis

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

rieur de la pompe entre ces dents et la bille. L'angle de c8ne des dents coniques 258 est calculé de façon à servir de logement à la bille 255 tout en empochant ses mouvements oscillants lorsqu'on atteint certains débits. Une caractéristique nouvelle de l'ensemble moteur-pompe "immergée" 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 -

- 15 -

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 hélicoïdal 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 un joint im-

parfait constitué par un siège carré 280 (visible particulièrement sur la 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 disposition permettant d'obtenir des passages appropriés de déri-

vation 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-amorcage de la pompe, peut s'échapper à tra-

vers l'ensemble de ces passages appropriés 286a, 286b, 286c et 286d, jus-

qu'à ce que le liquide atteigne le cCté sortie ou refoulement des éléments de pompage et l'alésage de détente 282. Ensuite, la pression du fluide

qui s'applique à la bille 262 parvient à vaincre la sollicitation pro-

duite sur cette bille par le ressort de compression 274 afin d'appliquer

la bille 262 contre la collerette interne 278 formée à l'extrémité inté-

rieure de la tubulure de détente 266, ce qui ferme le passage de dériva-

tion 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.

Un 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 apparaît 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

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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 passage central 300 débouche dans un siège de clapet 301 de forme allongée, constitué par un chambrage d'une largeur égale au diamètre du passage central 300 et d'une longueur égale au double de ce diamètre. Lorsqu'elle est en contact avec l'élément de siège 298, la bille 292 peut 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 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 hélicoïdal 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 passagecentral d'échappement 314 qui traverse cette valve. Le premier ressort hélicoïdal 304 sollicite la valve tubulaire 302 de façon qu'elle porte normalement contre son siège et assure l'étanchéité

grace 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 - 17

sur la bille 292.

La valve tubulaire d'échapÄement 302 présente égaiement une par-

tie tubulaire 318 pourvue de cacnelures et d'u-n alésage cubulaire 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 la pression maximale d'échappement, cette pression excessive surmonte la sollicitation que le second ressort helicoYdal 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 inter-

valles angulaires égaux autour de la partie tubulaire 318. Ces cannelures

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

ment 302 par rapport a l'alésage 294. Chacune des cannelures axiales 326a à 326f est contigUe d'une languette correspondante 328a à 328f formant

entretoise et qui s'élève axialement à partir et autour de la face supé-

rieure 312 et du passage central d'échappement 314 qui traverse cette face 312. Les languettes 328a à 328f peuvent venir buter contre une surface

annulaire de butée 330 au sommet du chambrage interne du carter de re-

foulement 19, de façon à espacer axialement le restant de la valve d'é-

chappement 302 par rapport à cette surface annulaire 330 autour du pas-

sage 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

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avec le passage d'échappement 296 de façon 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 sollicita-

tion élastique qu'exerce le premier ressort hélicoïdal de compression 304 contre le joint torique 308 afin d'éloigner la valve d'échappement 302

du siège annulaire 316 pour la rapprocher de la surface annulaire de bu-

tée 330. Cette pression excessive de la pompe tend par conséquent à éloi-

gner la valve d'échappement du joint torique 308, donc à éloigner ce joint

de la surface annulaire 316, ce qui ouvre un passage à travers les rai-

nures 332a à 332f à partir du passage central 300, en passant par l'alé-

sage 294, la périphérie axiale 324 de la valve d'échappement 302, à tra-

vers les rainures 332a à 332f pour sortir finalement à travers le passage

d'échappement 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

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

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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 même 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-

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 refoule-

ment 250 de la pompe. Chacune des branches 370, 372, 374 et 376 comprend également une partie des branches radiales respectives 370b, 372b, 374b

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

térale 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 radiale-

ment vers l'intérieur, la couronne incurvée de crête 356a étant délimi-

tée par deux parois latérales 356b et 356c, tandis que la paroi de crgte incurvée 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'envi-

ron 90 et, conjointement aux parois de couronne de crgte 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 axiale du collecteur 88. Les couronnes ou parois de crCte incurvées 356a

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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 crates 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 crates 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 saillies radiales, et il existe une interruption analogue dans le sens circonférentiel entre les parois latérales 356c et 358c de ces saillies radiales. ]5 En supposant que l'induit 84 soit excité de façon à tourner dans

le sens anti-horaire (en regardant la Figure 13), la surface périphéri-

que cylindrique 89 du collecteur 88 entrainera du fluide par capillari-

té, ce fluide étant prélevé par suite de la rotation du collecteur à

l'endroit des encoches radiales 376c et 372c qui présentent respective-

ment les parois latérales 356c et 358b des crates radiales, puis projeté ou débité contre les parois latérales 358e 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 dansles 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 du fluide est dirigé axialement vers l'extérieur, contre 2ë -

1m surface interne 361 du scome-: du carter de refoulement 19, puis ra-

dialement vers!'interieur dans la cavité annulaire 378, ensuite axiale-

ment 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 branches radiales opposées 372b et 376b. En d'autres mots, la surface périphéerique cylindrique 89 du collecteur, les cretes-supports 356 et 358 des baltais et le réseau de circulation 354 constituent deux chambres ou circuits parallièes 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 latérales indiquées des crêtes radiales produisent deux courants d'entrée et deux courants de sortie de fluide à ces endroits, les deux

courants se combinant entre eux pour refroidir et lubrifier la bague tu-

bulaire 340 ainsi que l'alésage 344. Grace à ce refroidissement et à cette lubrification, il a été constaté que la durée utile de la bague

tubulaire supérieure 340 était prolongée de fagon considérable par rap-

port à la durée du mCme palier sans ce refroidissement ni cette lubrifi-

cation. De plus, on obtient un graissage acceptable en ne prévoyant qu'un

seul circuit communiquant avec la cavité annulaire 378 reliée à la par-

tie terminale supérieure de la bague tubulaire 340 àu-dessus du point o sa couronne 342 est en contact avec l'alésage 344. Ce graissage serait

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

rallèles représenté ici. De meme, un léger écoulement de fluide pourrait

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

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

res 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.

- 22 -

R E V E ND I C A T I ON S

1. Pompe électrique à moteur immergé, à engrenagei pour carburant, destinée à pomper du carburant dans une source de carburant pour alimenter un moteur à combustion interne, et caractériséepar 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 de pompe pourvu à sa première extrémité d'un alésage d'admission (36) relié à la source de carburant; b) une chambre d'admission (38) adjacente audit alésage d'admission (36); c) une chambre de moteur (28) située dans l'extrémité 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 ledit bot-

tier.de pompe (12), ce premier moyen étant situé à la secon-

de extrémité du bottier de pompe; f) un carter d'admission (14) logé dans la chambre de

pompe (34) et pourvu d'un moyeu annulaire (42) qui fait sail-

lie dans la chambre d'admission (38), ce carter d'admission (14) comprenant en outre une cavité (118) de pompe rotative autour d'un axe (172) de la pompe qui est parallèle audit axe

d'écoulement (78) et décalé radialement d'une quantité prédé-

terminée (124) par rapport à l'axe d'écoulement (78); g) un carter de refoulement (18) muni d'un dispositif

de refoulement (250) du carburant qui peut être relié au mo-

teur à combustion interne à alimenter, ce carter comprenant

d'autre part un second moyen d'étanchéité (24) destiné à co-

operer avec ledit premier moyen d'étanchéité (22); h) un moteur électrique (20) qui comporte un induit (84) ayant un arbre d'induit (60) pourvu d'un axe et de première

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

vement dans le carter d'admission (14) et dans le carter de refoulement (19), ledit induit (84) comprenant en outre un moyeu d'entraînement (106) muni de premières cannelures (112, 114) qui font saillie dans une première direction radiale par rapport à l'arbre d'induit (60); 3 -

i) une pompe rotative à engrernage (16) disposée dans la-

di-,e cavité (118) et comprenriant une roue dentée interne (142), une roue dentée externe (144) et de secondes cannelures (172,

174) formées sur l'une desdites première et seconde rouesden-

tées (142, 144), ces secondes cannelures (172, 174) faisant en outre saillie dans une seconde direction radiale décalée radialement par rapport à ladite première direction radiale et qui sont propres à etre mises en position d'accouplement et d'entraînement par rapport aux premières cannelures (112,

114), de telle sorte que ladite pompe à carburant puisse pom-

per le carburant à partir de ladite source de carburant pour le refouler dans ladite chambre d'admission (38) à travers la

pompe (16) et le moteur électrique (20) dans le carter de re-

foulement ou de sortie (19), en substance le long dudit axe d'écoulement (78) et vers le moteur à combustion interne à alimenter, ledit carter de refoulement (19) comprenant en outre: (I) un alésage (344) ayant un axe central; (II) un coussinet ou bague de palier (340) monté dans

cet alésage (344) de façon à positionner la seconde extrémi-

té (64) de l'arbre d'induit (60) par rapport audit axe cen-

tral dudit alésage, ce coussinet (340) ayant une périphérie externe pourvue d'une partie bombée qui s'éloigne radialement dudit axe central, cette partie bombée étant en contact avec ledit alésage (344) afin de permettre le pivotement de cet axe de pivotement autour de ladite partie bombée en réponse

à un mouvement d'alignement axial de ladite première extrémi-

té (62) de l'arbre d'induit (60) dans le carter d'admission (14), et

(III) un dispositif anti-rotation (348) qui assure l'ac-

couplement entre le coussinet (340) et le carter de refoule-

ment (19) pour interdire toute rotation circonférentielle du coussinet (340) par rapport au carter de refoulement (19), tout en permettant à ladite seconde extrémité (64) dudit arbre d'induit (60) de tourner dans le carter de refoulement (19)

et de pivoter par rapport audit axe d'arbre (78).

2, Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrenage,

Claims (4)

selon la Revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif anti-rotation comprend une clavette (348b) montée -24- dans le carter de refoulement (19) et une gorge (348a) for- mée dans le coussinet (340), ladite clavette (348b) disposant d'un jeu radial et d'un jeu circonférentiel dans la gorge (348a) afin de permettre lesdits mouvements de pivotement et d'alignement. 3. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrenage, selon la Revendication 1, caractérisé par le fait que: a) ladite première extrémité (62) de l'arbre d'induit (60) est accouplée à la pompe (16) pour en assurer la rota- tion, tandis que le dispositif anti-rotation (348) comprend en outre d'une part un épaulement situé sur ledit coussinet (340b), cet épaulement ayant une largeur prédéterminée, et d'autre part un chambrage formé dans l'alésage précité du carter de refoulement (19), ce chambrage ayant une profon- deur prédéterminée supérieure à ladite largeur prédéterminée dudit épaulement, cet épaulement et ce chambrage coopérant de façon à permettre le déplacement axial du coussinet (340a) dans un sens par rapport au carter, tandis que l'épaulement est plurvu d'une gorge interne (348a), et que b) ledit chambrage présente une partie (348b) formant clavette, ces gorge et clavette (348a, 348b) coopérant entre elles de façon à interdire un mouvement de rotation du cous- sinet (340a) par rapport audit alésage (344) formé dans le carter de refoulement (19).
1. 4. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrena-

   ge, selon la Revendication 2, caractérisée par le fait que le dispositif anti-rotation (348) comprend une clavette (348b) montée sur le coussinet (340a) et une gorge (348a) formée dans le carter de refoulement (19), ladite clavette

   (348b) disposant d'un jeu radial et d'un jeu circonféren-

   tiel par rapport à la gorge (348a) afin de permettre lesdits

   mouvements de pivotement et d'alignement.
2. 5. Pompe électrique rotative à moteur immergé, à engrena-

   ge, selon la Revendication 1, caractérisée par le fait que: a) ladite première extrémité (62) de l'arbre d'induit

   (60) est accouplée à une pompe rotative (16) de façon à pou-

   voir assurer l'entraînement de cette pompe, et le dispositif

   anti-rotation (348) comprend un épaulement formé sur le cous-

   sinet (340) et ayant une largeur prédéterminée, ainsi qu'un

   - 25 -

   chambrage formé dans ledit alésage du carter de refoulement

   (19), ce chambrage ayant une profondeur p?édéterminée, su-

   p-érieure à la largeur dudit épaulement, cet épaulement et

   ce chambrage coopérant de façon à permettre un certain dé-

   battement axial du coussinet dans un sens par rapport au carter, tandis que l'épaulement présente une clavette (348b), et que b) ledit charmbrage présente une gorge (348a), laquelle coopère avec la clavette (348b) de façon à interdire tout mouvement de rotation de ce coussinet (340a) par rapport à

   l'alésage (344) formé dans le carter de refoulement (19).

   6, Un coussinet auto-centreur (340) destiné à etre ajusté à la presse dans un alésage (344) d'un carter, ce coussinet comprenant: a) un corps annulaire (340) ayant un axe et une surface

   périphérique profilée comportant une partie bombée qui s'é-

   carte radialement dudit axe; b) un alésage cylindrique (344) aligné axialement par rapport audit axe du corps annulaire (340); c) une première extrémité axiale; d) une seconde extrémité axiale opposée à la première;

   e) ladite partie bombée de la surface périphérique pro-

   filée est située entre ces première et seconde extrémités axiales, et

   f) un dispositif anti-rotation (348) situé sur la pé-

   riphérie externe du coussinet, de façon à empêcher la rota-

   tion du coussinet par rapport à l'alésage (344) du carter

   de refoulement (19).
3. 7. Un coussinet auto-centreur selon la Revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif anti-rotation

   (348) comprend une clavette (348b) montée dans ledit alé-

   sage (344) du carter de refoulement (19) et une gorge (348a) située dans ladite surface périphérique profilée du corps annulaire (340), cette clavette (348b) comportant un jeu

   radial et un jeu circonférentiel par rapport à ladite gor-

   ge (348a) afin de permettre un auto-centrage du coussinet.
4. 8. Le dispositif auto-centreur selon la Revendication 6, caractérisé par le fait que le dispositif anti-rotation (348) comprend une clavette (348b) prévue sur ladite surface

   - 26 -

   périphérique profilée du corps annulaire (340), ainsi qu'une gorge (348a) formée dans ledit alésage (344) du carter de refoulement (19), ladite clavette (348b) disposant d'un jeu radial et d'un jeu circonférentiel par rapport à la gorge (348a) afin de permettre un auto-centrage du coussinet.