FR2762047A1 - FUEL TRANSFER PUMP - Google Patents
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Abstract
Pompe de transfert de carburant comprenant. un élément de pompe (5) entraîné en rotation dans une chambre de pompe (3) . Par sa rotation, cet élément prend le carburant de la chambre d'aspiration pour le faire passer par un canal de transfert dans une chambre de pression. Cet élément (5) est solidaire en rotation d'un axe d'entraînement (21) entraîné lui- même par un élément d'entraînement externe (7) par l'intermédiaire d'un élément de couplage (23) . L'axe d'entraînement (21) comporte un point de rupture de consigne au niveau duquel l'axe (21) se casse en cas de dépassement d'un couple de rappel maximum prédéterminé de la pompe de transfert.Fuel transfer pump comprising. a pump element (5) driven in rotation in a pump chamber (3). By its rotation, this element takes the fuel from the suction chamber to pass it through a transfer channel into a pressure chamber. This element (5) is integral in rotation with a drive shaft (21) itself driven by an external drive element (7) via a coupling element (23). The drive shaft (21) has a set point break point at which the shaft (21) breaks if a predetermined maximum return torque of the transfer pump is exceeded.
Description
Etat de la technique La présente invention concerne une pompe de transfertSTATE OF THE ART The present invention relates to a transfer pump
de carburant pour un moteur à combustion interne comprenant au moins un élément de pompe entraîné en rotation dans une chambre de pompe, dont le mouvement de rotation transfère du carburant d'une chambre d'aspiration dans une chambre de pression en passant par un canal de transfert, en étant relié solidairement en rotation à un axe d'entraînement entraîné par un élément d'entraînement externe par fuel for an internal combustion engine comprising at least one pump element driven in rotation in a pump chamber, the rotational movement of which transfers fuel from a suction chamber to a pressure chamber passing through a transfer, by being connected integrally in rotation to a drive shaft driven by an external drive element by
l'intermédiaire d'un élément de couplage. through a coupling element.
Dans le cas d'une telle pompe de transfert de carburant connue selon le document DE-196 25 488, au moins un élément de pompe est entraîné en rotation dans une chambre de pompe; cet élément de la pompe de transfert de carburant connue est formé par une paire de pignons dentés engrenant ensemble et entraînés en rotation. Les pignons dentés de In the case of such a fuel transfer pump known according to document DE-196 25 488, at least one pump element is rotated in a pump chamber; this element of the known fuel transfer pump is formed by a pair of toothed pinions meshing together and driven in rotation. The sprockets of
cette pompe de transfert de carburant en forme de pompe à en- this fuel transfer pump in the form of a fuel pump
grenage font passer le carburant d'une chambre d'aspiration reliée au réservoir, le long d'un canal de transfert formé granulation passes the fuel from a suction chamber connected to the tank, along a transfer channel formed
entre la surface frontale des roues dentées et la paroi péri- between the front surface of the gear wheels and the perimeter wall
phérique d'une chambre de pompe recevant ces roues, vers une chambre de pression reliée à la pompe d'injection. Un premier pignon denté est relié solidairement en rotation avec l'arbre d'entraînement de la pompe, qui peut être entraîné par un spherical from a pump chamber receiving these wheels, to a pressure chamber connected to the injection pump. A first toothed pinion is integrally connected in rotation with the drive shaft of the pump, which can be driven by a
élément de couplage à partir d'un élément d'entraînement ex- coupling element from a drive element ex-
terne. L'axe d'entraînement est ainsi relié par une liaison par la forme au premier pignon denté et celui-ci engrène avec dull. The drive shaft is thus connected by a link by shape to the first toothed pinion and the latter meshes with
le second pignon denté monté dans le boîtier pour lui commu- the second toothed pinion mounted in the housing for it commu-
niquer le mouvement de rotation.screw the rotational movement.
Pour qu'en cas de blocage brusque de la transmis- So that in the event of an abrupt blocking of the transmission-
sion de la pompe, on évite sa destruction ou la chute de piè- pump, its destruction or the fall of parts are avoided
ces libres dans l'embrayage ou dans le moteur, il est connu dans le cas de la pompe de transfert de carburant, d'avoir une cloison interne à la pompe pour le couple de réaction de l'unité d'entraînement dans le cas d'un blocage brusque de la pompe de transfert. Ce dispositif de protection contre une surcharge est formé par un embrayage glissant prévu entre l'élément d'entraînement et l'axe d'entraînement, de sorte these free in the clutch or in the engine, it is known in the case of the fuel transfer pump, to have a partition internal to the pump for the reaction torque of the drive unit in the case of '' a sudden blockage of the transfer pump. This overload protection device is formed by a sliding clutch provided between the drive element and the drive shaft, so
qu'en cas de blocage de la transmission de la pompe de trans- that if the transmission pump transmission is blocked
fert, l'élément d'entraînement peut continuer à tourner grâce à l'embrayage à glissement, par rapport à l'axe d'entraî- nement qui est bloqué. fert, the drive element can continue to rotate with the slip clutch, relative to the drive axis which is locked.
Ce dispositif de protection connu contre les sur- This known protective device against over-
charge sous la forme d'un embrayage glissant présente néan- load in the form of a sliding clutch, however,
moins l'inconvénient que le coefficient de frottement peut varier à long terme ce qui rend délicat un réglage précis du couple de réaction maximum autorisé. De plus, l'embrayage minus the drawback that the coefficient of friction can vary over the long term, which makes precise adjustment of the maximum permitted reaction torque difficult. In addition, the clutch
glissant, complémentaire représente une augmentation du tra- slippery, complementary represents an increase in tra-
vail de fabrication par rapport aux pompes de transfert de manufacturing vail compared to transfer pumps
carburant connues.known fuel.
Avantages de l'invention La présente invention a pour but de remédier à Advantages of the invention The object of the present invention is to remedy
ces inconvénients et concerne à cet effet une pompe de trans- these drawbacks and for this purpose relates to a transfer pump
fert de carburant du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que l'axe d'entraînement comporte un point de rupture de consigne au niveau duquel l'axe d'entraînement casse en cas fuel of the type defined above, characterized in that the drive shaft has a setpoint breaking point at which the drive shaft breaks in the event
de dépassement d'un couple de réaction maximum, prédéterminé. exceeding a predetermined maximum reaction torque.
La pompe de transfert de carburant selon The fuel transfer pump according to
l'invention destinée à un moteur à combustion interne pré- the invention for an internal combustion engine pre-
sente ainsi l'avantage que le dispositif de protection contre une surcharge, pour limiter le couple de réaction appliqué à l'axe d'entraînement, puisse être prévu de manière interne à la pompe de transfert sans augmenter les moyens de montage et de construction. Cela résulte avantageusement de l'existence d'un point de rupture de consigne au niveau de l'axe d'entraînement, et à cet endroit, en cas de dépassement d'un couple de réaction prédéterminé de la pompe de transfert, Thus feels the advantage that the overload protection device, to limit the reaction torque applied to the drive shaft, can be provided internally to the transfer pump without increasing the mounting and construction means. This advantageously results from the existence of a setpoint breaking point at the level of the drive axis, and at this point, if a predetermined reaction torque of the transfer pump is exceeded,
l'axe d'entraînement se casse.the drive shaft breaks.
Il est particulièrement avantageux que le point de rupture de consigne soit constitué par un affaiblissement de l'axe d'entraînement, car l'axe d'entraînement ne transmet aucune force de flexion et cela permet ainsi de diminuer la It is particularly advantageous for the set point to be constituted by a weakening of the drive axis, since the drive axis does not transmit any bending force and this thus makes it possible to reduce the
rigidité en rotation ou rigidité en torsion, de manière sim- rotational rigidity or torsional rigidity, so
ple. La section efficace au niveau du point de rupture de consigne peut être diminuée de manière simple par une cavité à la périphérie de l'axe d'entraînement. Cette cavité peut être simplement une rainure annulaire réalisée par exemple full. The cross section at the set point can be reduced in a simple way by a cavity at the periphery of the drive axis. This cavity can simply be an annular groove produced for example
par un dégagement par une rainure.by a clearance by a groove.
Suivant une variante, une cavité en forme de per- According to a variant, a cavity in the form of a per-
çage dans l'axe d'entraînement qui s'étend avantageusement jusque dans la zone de la rainure annulaire. Le point de rup- ture de consigne de l'axe d'entraînement est alors prévu de préférence à une extrémité de l'axe d'entraînement opposée à l'élément d'entraînement externe, le positionnement du point de rupture de consigne entre la zone d'induction de la force par liaison par la forme de l'axe d'entraînement dans l'élément de pompe en rotation et l'axe de l'arbre drilling in the drive axis which advantageously extends into the region of the annular groove. The setpoint breaking point of the drive axis is then preferably provided at one end of the drive axis opposite the external drive element, the positioning of the setpoint breaking point between the force induction zone by connection by the shape of the drive shaft in the rotating pump element and the shaft axis
d'entraînement est d'un choix particulièrement avantageux. is a particularly advantageous choice.
En variante, il est également possible de réali- As a variant, it is also possible to carry out
ser le point de rupture de consigne par d'autres cavités dans la périphérie de l'axe d'entraînement ou par une réalisation be the setpoint breaking point by other cavities in the periphery of the drive axis or by an embodiment
particulière de la matière à ce niveau. particularity of the material at this level.
Pour éviter que des pièces de rupture, séparées de l'axe d'entraînement n'arrivent dans l'enceinte du moteur, il est prévu avantageusement une protection contre la perte qui contient les morceaux résultant de la rupture de l'axe d'entraînement dans leur position axiale. Cette protection selon l'exemple de réalisation, est constituée par une bague de protection appliquée contre la face frontale de l'élément To prevent ruptured parts, separated from the drive shaft from entering the motor enclosure, there is advantageously a protection against loss which contains the pieces resulting from the breakage of the drive shaft in their axial position. This protection according to the embodiment, consists of a protective ring applied against the front face of the element
de liaison; cet élément de liaison est maintenu avec sa se- link; this connecting element is maintained with its se-
conde face opposée à la première face frontale contre un face opposite to the first front face against a
épaulement de l'axe d'entraînement. shoulder of the drive shaft.
Les liaisons d'entraînement en rotation entre l'élément d'entraînement externe et l'élément d'accouplement, l'élément d'accouplement et l'axe d'entraînement ainsi que The rotational drive links between the external drive member and the coupling member, the coupling member and the drive shaft as well as
l'axe d'entraînement et l'élément de pompe rotatif, de préfé- the drive shaft and the rotary pump element, preferably
rence le premier pignon denté sont ainsi constituées de pré- the first toothed pinion thus consist of pre-
férence par des liaisons par la forme; en variante, il peut également s'agir de liaisons par la force ou de liaisons par reference by form links; as a variant, it can also be force bonding or bonding by
la matière.matter.
La réalisation d'un dispositif de protection con- The creation of a protective device
tre la surcharge, selon l'invention, en cas de blocage de la be the overload, according to the invention, in the event of blockage of the
pompe de transfert, comme point de rupture de consigne au ni- transfer pump, as setpoint breaking point at level
veau de l'axe d'entraînement est ainsi possible, de sorte que l'axe d'entraînement peut continuer à tourner librement en cas de blocage de la transmission de la pompe, ce qui évite en toute sécurité la destruction de l'élément d'entraînement sans que cela n'augmente le coût de la fabrication.5 Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - l'élément de pompe entraîné en rotation est la première Calf of the drive shaft is thus possible, so that the drive shaft can continue to rotate freely in case of blockage of the pump transmission, which safely avoids the destruction of the element d drive without increasing the cost of manufacture. 5 According to other advantageous features of the invention: - the pump element driven in rotation is the first
roue dentée d'une pompe à engrenage, engrenant avec une se- gear wheel of a gear pump, meshing with a
conde roue dentée montée à rotation et un canal de trans- cog wheel mounted on rotation and a trans-
fert relie les surfaces frontales des roues dentées et une fert connects the front surfaces of the gear wheels and a
paroi périphérique de la chambre de pompe. peripheral wall of the pump chamber.
DessinsDrawings
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de deux exemples de réalisa- The present invention will be described below in more detail with the aid of two exemplary embodiments.
tion préférentiels de la pompe d'injection de carburant re- présentés dans les dessins annexés, dans lesquels: preferred fuel injection pump shown in the accompanying drawings, in which:
- la figure 1 est une coupe longitudinale d'un premier exem- - Figure 1 is a longitudinal section of a first example-
ple de réalisation de la pompe de transfert de carburant dont le point de rupture de consigne est réalisé sur l'arbre d'entraînement par une rainure annulaire, - la figure 2 est une vue à échelle agrandie de l'axe d'entraînement de la figure 1, - la figure 3 montre un second exemple de réalisation selon une vue simplifiée de l'axe d'entraînement, avec le point full embodiment of the fuel transfer pump, the set point of failure of which is produced on the drive shaft by an annular groove, - Figure 2 is an enlarged view of the drive axis of the Figure 1, - Figure 3 shows a second embodiment according to a simplified view of the drive axis, with the point
de rupture de consigne formé par la combinaison d'une rai- setpoint break formed by the combination of a reason
nure annulaire et d'un perçage borgne, axial dans l'axe d'entraînement. annular shape and a blind hole, axial in the drive axis.
Description des exemples de réalisation Description of the exemplary embodiments
Le premier exemple de réalisation d'une pompe de The first example of a pump
transfert de carburant selon l'invention représenté à la fi- fuel transfer according to the invention shown in figure
gure 1, est montée dans une conduite de transfert non dé- gure 1, is mounted in a transfer pipe not de-
taillée, reliant un réservoir à un moteur à combustion interne de préférence à la pompe d'injection du moteur. Le cut, connecting a tank to an internal combustion engine preferably to the engine injection pump. The
premier exemple de réalisation représenté en coupe longitudi- first embodiment shown in cross-section
nale à la figure 1 comprend un corps de pompe 1 dans lequel se trouve une chambre de pompe 3. Une paire de pignons dentés engrenant tourne dans cette chambre. Un premier pignon denté , qui selon l'exemple de réalisation se trouve dans la par- tie supérieure, est entraîné en rotation par un élément d'entraînement externe 7 non détaillé et ce pignon transmet son mouvement de rotation par sa denture droite à un second pignon denté 9 engrenant avec le premier pignon denté 5. Les pignons dentés 5, 9 subdivisent ainsi la chambre de pompe 3 nale in Figure 1 comprises a pump body 1 in which there is a pump chamber 3. A pair of toothed gears meshing rotates in this chamber. A first toothed pinion, which according to the embodiment is located in the upper part, is rotated by an external drive element 7 which is not detailed, and this pinion transmits its rotational movement by its straight toothing to a second toothed pinion 9 meshing with the first toothed pinion 5. The toothed pinions 5, 9 thus subdivide the pump chamber 3
par leur engrènement 11 en deux plages partielles non repré- by their meshing 11 in two partial ranges not shown
sentées en détail, à savoir une première plage partielle pour une chambre d'aspiration et une seconde plage partielle pour sensed in detail, namely a first partial range for a suction chamber and a second partial range for
une chambre de compression.a compression chamber.
La chambre d'aspiration est reliée à la chambre The suction chamber is connected to the chamber
de pression par un canal de transfert non représenté en dé- pressure through a transfer channel not shown below
tail, formé entre les rainures des dents de la surface fron- tail, formed between the grooves of the teeth of the front surface
tale du premier et du second pignon denté 5, 9 à la périphérie supérieure et à la périphérie inférieure de la chambre de pompe 3. De plus, la chambre d'aspiration et la chambre de pression ont chaque fois un orifice de branchement dans la paroi du corps de pompe 1 par lequel la chambre d'aspiration est reliée à une conduite d'aspiration également tale of the first and second toothed pinion 5, 9 at the upper periphery and at the lower periphery of the pump chamber 3. In addition, the suction chamber and the pressure chamber each have a connection orifice in the wall of the pump body 1 by which the suction chamber is connected to a suction pipe also
non représentée partant du réservoir et la chambre de pres- not shown from the tank and the pressure chamber
sion est reliée par une conduite de transfert non représentée sion is connected by a transfer line not shown
avec la chambre d'aspiration de la pompe d'injection de car- with the suction chamber of the fuel injection pump
burant. La chambre 3 est fermée par un couvercle de pompe 13. burant. Chamber 3 is closed by a pump cover 13.
Les pignons dentés 5, 9 sont montés chaque fois sur un tou- The toothed pinions 5, 9 are mounted each time on a
rillon venant en saillie à l'intérieur du corps de pompe 1 et appartenant ainsi au corps de pompe 1. Un premier tourillon , supérieur, solidaire du corps de pompe forme un tourillon de palier recevant le premier pignon denté 5 et un second tourillon de corps de pompe 17 situé en dessous constitue un rillon projecting inside the pump body 1 and thus belonging to the pump body 1. A first upper trunnion, integral with the pump body forms a bearing trunnion receiving the first toothed pinion 5 and a second body trunnion pump 17 located below constitutes a
second tourillon de palier recevant le second pignon denté 9. second bearing journal receiving the second toothed pinion 9.
Le premier tourillon 15 présente un perçage traversant 19, axial dans lequel passe un axe d'entraînement 21 relié à son extrémité opposée au couvercle 13 du corps de pompe, par une liaison de rotation à l'élément d'entraînement externe 7 par The first pin 15 has an axial through hole 19 through which passes a drive pin 21 connected at its end opposite to the cover 13 of the pump body, by a rotation link to the external drive element 7 by
un élément de couplage 23.a coupling element 23.
A son extrémité tournée vers le couvercle de boî- At its end facing the gearbox cover
tier 13, l'axe d'entraînement 21 sort du perçage traversant 19 du premier tourillon 15 et présente une tête profilée 25 venant dans une cavité de section correspondant du premier tier 13, the drive axis 21 comes out of the through bore 19 of the first pin 15 and has a profiled head 25 coming into a corresponding section cavity of the first
pignon denté 5; cette liaison par la forme permet de trans- toothed pinion 5; this link by form allows trans-
mettre le mouvement de rotation de l'axe d'entraînement 21 au premier pignon denté 5. A son extrémité opposée au couvercle 13 du corps de pompe, l'axe d'entraînement 21 présente un tourillon 29 de diamètre réduit par lequel il pénètre dans une ouverture de réception correspondante de l'élément de couplage 23 en forme de disque. La liaison solidaire en rotation entre le tourillon 29 de l'axe d'entraînement 21 dans l'ouverture de réception 31 de l'élément de couplage 23 peut10 être faite par la forme ainsi que par la force. L'élément de couplage 23 en forme de disque s'applique par sa surface put the rotational movement of the drive shaft 21 to the first toothed pinion 5. At its end opposite to the cover 13 of the pump body, the drive shaft 21 has a pin 29 of reduced diameter through which it enters a corresponding receiving opening of the coupling element 23 in the form of a disc. The integral connection in rotation between the pin 29 of the drive axis 21 in the receiving opening 31 of the coupling element 23 can be made by form as well as by force. The disc-shaped coupling element 23 is applied by its surface
frontale annulaire 33 tournée vers le corps de pompe 1, con- annular frontal 33 facing the pump body 1,
tre un épaulement 35 de l'axe d'entraînement 21 formé au pas- be a shoulder 35 of the drive axis 21 formed at the step
sage vers le tourillon 29. A son extrémité opposée à la première surface frontale 33, l'élément de couplage 23 forme une surface d'épaulement annulaire 37 contre laquelle s'applique une bague de fixation 39 logée dans le corps de pompe 1. Cette bague de fixation 39 constitue un moyen de protection contre la perte, qui fixe l'axe d'entraînement 2120 en position axiale par l'élément de couplage 23. Ainsi, en cas de rupture, on évite que des parties de l'axe wise towards the pin 29. At its end opposite to the first front surface 33, the coupling element 23 forms an annular shoulder surface 37 against which a fixing ring 39 housed in the pump body 1 is applied. fixing ring 39 constitutes a means of protection against loss, which fixes the drive axis 2120 in an axial position by the coupling element 23. Thus, in the event of breakage, parts of the axis are avoided
d'entraînement ne puissent glisser hors du corps de pompe 1. cannot slide out of the pump body 1.
Pour réaliser un point de rupture de consigne sur To achieve a setpoint breaking point on
l'axe d'entraînement 21, il est prévu comme cela est repré- the drive axis 21, it is provided as shown
senté à échelle agrandie à la figure 2, une rainure annulaire 41 dans la surface périphérique de l'axe d'entraînement 21; cette rainure est prévue directement au passage de la section entre la tête profilée 25 et le corps de l'axe d'entraînement 21. Cette rainure annulaire 41 est suffisamment profonde pour que l'axe d'entraînement 21 se casse à cet endroit en cas de couple de rappel important, par suite du blocage des pignons felt on an enlarged scale in FIG. 2, an annular groove 41 in the peripheral surface of the drive axis 21; this groove is provided directly at the passage of the section between the profiled head 25 and the body of the drive shaft 21. This annular groove 41 is deep enough for the drive shaft 21 to break at this location in the event significant return torque, due to pinion blockage
dentés 5 et 9. Cela permet de manière simple de régler diffé- teeth 5 and 9. This allows you to easily set different
rents couples de réaction maximum autorisés sur l'axe maximum permissible reaction torques on the axis
d'entraînement 21 par la profondeur de la rainure 41. drive 21 by the depth of the groove 41.
La figure 3 montre un second exemple de réalisa- Figure 3 shows a second example of realization
tion de la pompe de transfert de carburant; dans ce second exemple, seule la réalisation du point de rupture de consigne de l'axe d'entraînement 21 est réalisée différemment, de the fuel transfer pump; in this second example, only the setting of the setpoint breaking point of the drive axis 21 is carried out differently, from
sorte que la figure et la description de ce second exemple de so the figure and description of this second example of
réalisation se limitent à la présentation de l'axe d'entraî- are limited to the presentation of the drive axis
nement 21. Un perçage borgne 43 supplémentaire est usiné dans la face frontale 45 du côté du pignon denté de l'axe d'entraînement 21, s'étendant jusque dans la zone de la rai- nure annulaire 41 et diminuant d'une manière également impor- nement 21. An additional blind hole 43 is machined in the front face 45 on the side of the toothed pinion of the drive pin 21, extending as far as the region of the annular groove 41 and also decreasing important
tante, la section efficace de l'axe d'entraînement; cela permet de régler même de très faibles couples de réaction maximum autorisés pour la rupture de l'axe au niveau du point10 de rupture de consigne. aunt, the cross section of the drive axis; this makes it possible to adjust even very small maximum reaction torques authorized for the rupture of the axis at the setpoint breaking point10.
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