FR3022596A1 - PUMP AND METHOD FOR ASSEMBLING SUCH A PUMP - Google Patents
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Abstract
Cette pompe (1) comprend au moins : - un organe de pompage (2) pour mettre en mouvement du liquide lave-glace ; - un actionneur (4) pour actionner l'organe de pompage (2) ; - un premier corps (11) et un deuxième corps (12) thermoplastiques enveloppant l'actionneur (4) et l'organe de pompage (2) ; et - une pièce intermédiaire (24) thermoplastique entre l'organe de pompage (2) et l'actionneur (4), définissant une cavité (26) où l'organe de pompage (2) met en mouvement le liquide lave-glace. La pompe (1) comprend en outre une soudure laser (30) immobilisant la pièce intermédiaire (24) par rapport au deuxième corps (12).This pump (1) comprises at least: - a pumping member (2) for moving windshield washer fluid; an actuator (4) for actuating the pumping member (2); - a first body (11) and a second body (12) thermoplastic enveloping the actuator (4) and the pumping member (2); and a thermoplastic intermediate piece (24) between the pumping member (2) and the actuator (4), defining a cavity (26) where the pumping member (2) moves the windshield washer fluid. The pump (1) further comprises a laser weld (30) immobilizing the intermediate piece (24) relative to the second body (12).
Description
22 596 1 La présente invention concerne une pompe, par exemple une pompe de liquide lave-glace pour déplacer du liquide lave-glace entre une source et au moins un gicleur. De plus, la présente invention concerne un procédé d'assemblage pour assembler une telle pompe.The present invention relates to a pump, for example a windshield washer fluid pump for moving washer fluid between a source and at least one nozzle. In addition, the present invention relates to an assembly method for assembling such a pump.
La présente invention s'applique au domaine des pompes pour liquide. En particulier, la présente invention peut s'appliquer au domaine de la conception et de la fabrication des pompes de liquide lave-glace. La figure 8 illustre une pompe 101 pour liquide lave-glace de l'art antérieur. La pompe 101 comprend une roue à pales 102 déplaçant le liquide lave-glace, un moteur 104 entraînant la roue à pales 102, un premier corps 111 et un deuxième corps 112 enveloppant le moteur 104 et la roue à pales 102, une pièce intermédiaire 124 entre roue à pales 102 et moteur 104 et un joint 125. La pièce intermédiaire 124 obture une cavité dans laquelle est logée la roue à pales 102. Le joint 125 comprime la pièce intermédiaire 124 de façon à la maintenir en place. Pour minimiser le poids de la pompe 101, le premier corps 111 et le deuxième corps 112 sont composés en matériaux thermoplastiques. Les composants de la pompe 101 définissent une cavité dans laquelle la roue à pales 102 met en mouvement le liquide lave-glace. Un procédé d'assemblage d'une pompe de l'art antérieur, comme celle illustrée à la figure 8, comprend les étapes consistant à empiler les composants internes, notamment le moteur 104, le joint 125, la pièce intermédiaire 124 et la roue à pales 102, puis à placer cet empilement dans le premier corps 111. Ensuite, un opérateur amène le deuxième corps 112 au-dessus de cet empilement, puis il emboîte le premier corps 111 et le deuxième corps 112, qui sont fixés par encliquetage élastique. En outre, lorsque la pression du liquide lave-glace est élevée (3 bars), le liquide lave-glace fait jouer la pièce intermédiaire 124 par déformation du joint 125. La pièce intermédiaire 124 tend à osciller de quelques centièmes de millimètre. Les oscillations de la pièce intermédiaire 124 réduisent la pression maximale dans la cavité, donc la pression maximale à laquelle peut fonctionner la pompe 101, ce qui risque de causer des fluctuations de la pression de service. Par ailleurs, US20090324434A1 décrit une telle pompe et un procédé de soudage par friction, consistant à faire tourner un premier corps de 35 la pompe par rapport à un deuxième corps de la pompe. L'échauffement 3022596 2 produit par la friction forme des soudures entre le premier corps et le deuxième corps. Cependant, le soudage par friction engendre des bavures de plastique, ce qui nécessite un cache-bavure (US20090324434A1, fig.1F), 5 lequel augmente les dimensions latérales de la pompe. De plus, le soudage par friction induit des frottements intempestifs entre le premier corps et le deuxième corps, ce qui produit des rayures ou des traces qui dégradent l'état de surface et l'aspect de la pompe. La présente invention a notamment pour but de résoudre, en tout 10 ou partie, les problèmes mentionnés ci-avant, en fournissant une pompe pour liquide permettant de conserver une structure permettant un assemblage particulièrement rapide, tout en maintenant constant le volume de la cavité. Dans ce but, l'invention a pour objet une pompe pour liquide, par exemple une pompe de liquide lave-glace pour déplacer du liquide lave-glace 15 entre une source et au moins un gicleur, la pompe comprenant au moins : - un organe de pompage, tel qu'une roue à pales, destiné à mettre en mouvement du liquide lave-glace ; - un actionneur configuré pour actionner l'organe de pompage ; 20 un premier corps et un deuxième corps configurés pour envelopper tout ou partie de l'actionneur et de l'organe de pompage, le premier corps et le deuxième corps étant composés de matériaux thermoplastiques respectifs ; et - une pièce intermédiaire agencée entre l'organe de pompage 25 et l'actionneur, la pièce intermédiaire et le deuxième corps étant conformés pour définir au moins une cavité dans laquelle l'organe de pompage peut mettre en mouvement le liquide lave-glace, la pièce intermédiaire étant composée d'un matériau thermoplastique ; la pompe étant caractérisée en ce que qu'elle comprend en outre 30 au moins une soudure à distance, de préférence une soudure laser, agencée pour immobiliser la pièce intermédiaire par rapport au premier corps et/ou au deuxième corps. Dans la présente demande, le terme « envelopper » peut signifier entourer totalement ou partiellement l'actionneur. Par exemple, le premier 3022596 3 corps et le deuxième corps peuvent n'entourer qu'une partie de l'actionneur ; la pompe peut comprendre en outre un capot agencé pour fermer le premier corps, ce capot définissant une partie de l'enveloppe entourant l'actionneur et l'organe de pompage.The present invention applies to the field of liquid pumps. In particular, the present invention can be applied to the field of designing and manufacturing windshield washer pumps. Figure 8 illustrates a washer fluid pump 101 of the prior art. The pump 101 comprises a paddle wheel 102 moving the washer fluid, a motor 104 driving the paddle wheel 102, a first body 111 and a second body 112 enveloping the motor 104 and the impeller 102, an intermediate piece 124 between the paddle wheel 102 and the motor 104 and a seal 125. The intermediate piece 124 closes a cavity in which is housed the impeller 102. The seal 125 compresses the intermediate piece 124 so as to hold it in place. To minimize the weight of the pump 101, the first body 111 and the second body 112 are made of thermoplastic materials. The components of the pump 101 define a cavity in which the impeller 102 sets the washer fluid in motion. A method of assembling a pump of the prior art, such as that illustrated in FIG. 8, comprises the steps of stacking the internal components, in particular the motor 104, the gasket 125, the intermediate piece 124 and the compression wheel. blades 102, then to place this stack in the first body 111. Then, an operator brings the second body 112 above this stack, then it engages the first body 111 and the second body 112, which are fixed by elastic latching. In addition, when the washer fluid pressure is high (3 bar), the windshield washer fluid plays the intermediate piece 124 by deformation of the seal 125. The intermediate piece 124 tends to oscillate a few hundredths of a millimeter. The oscillations of the intermediate piece 124 reduce the maximum pressure in the cavity, thus the maximum pressure at which the pump 101 can operate, which may cause fluctuations in the operating pressure. Furthermore, US20090324434A1 discloses such a pump and friction welding method of rotating a first pump body relative to a second pump body. The frictional heating 3022596 2 forms welds between the first body and the second body. However, friction welding causes plastic burrs, which requires a burr cap (US20090324434A1, fig.1F), which increases the side dimensions of the pump. In addition, the friction welding induces unwanted friction between the first body and the second body, which produces scratches or traces that degrade the surface condition and the appearance of the pump. The present invention aims in particular to solve, in all or part, the problems mentioned above, by providing a pump for liquid to maintain a structure for a particularly fast assembly, while maintaining constant the volume of the cavity. For this purpose, the invention relates to a pump for liquid, for example a windshield washer fluid pump for moving washer fluid 15 between a source and at least one nozzle, the pump comprising at least: - an organ pumping device, such as a paddle wheel, for moving windshield washer fluid; an actuator configured to actuate the pumping member; A first body and a second body configured to enclose all or part of the actuator and the pumping member, the first body and the second body being made of respective thermoplastic materials; and an intermediate piece arranged between the pumping member 25 and the actuator, the intermediate piece and the second body being shaped to define at least one cavity in which the pumping member can set the washer fluid in motion, the intermediate piece being made of a thermoplastic material; the pump being characterized in that it further comprises at least one remote weld, preferably a laser weld, arranged to immobilize the intermediate piece with respect to the first body and / or the second body. In the present application, the term "wrap" may mean to completely or partially surround the actuator. For example, the first body and the second body may enclose only a portion of the actuator; the pump may further comprise a cover arranged to close the first body, this cover defining a portion of the envelope surrounding the actuator and the pumping member.
5 Dans la présente demande, le terme « soudure à distance » désigne une soudure résultant d'un soudage sans contact, notamment une soudure laser. Dans la présente demande, le terme « soudure laser » désigne une soudure qui est le résultat du soudage par au moins un faisceau laser. Alternativement à une soudure laser, la soudure à distance peut être 10 une soudure à infrarouges. Ainsi, une telle pompe permet de conserver une structure permettant un assemblage particulièrement rapide, tout en maintenant constant le volume de la cavité. Le volume de la cavité est maintenu constant non seulement lorsque la pompe est en service notamment sous haute 15 pression du liquide lave-glace, mais aussi au fil du temps malgré un fluage des composants thermoplastiques. En effet, la soudure à distance permet d'éviter toute variation de la position de la pièce intermédiaire. En d'autres termes, la pièce intermédiaire est figée par la soudure à distance. Le maintien constant du volume de la cavité permet d'éviter les fluctuations de la pression 20 du liquide de lave-glace tout en réduisant le bruit vibratoire causé dans l'art antérieur par ces fluctuations. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pièce intermédiaire définit avec le premier corps ou avec le deuxième corps au moins une région de contact où la pièce intermédiaire touche le premier corps ou le deuxième 25 corps, ladite au moins une soudure à distance se trouvant dans ladite au moins une région de contact. Selon une variante de l'invention, le deuxième corps couvre une surface périphérique externe de la pièce intermédiaire, ladite surface périphérique externe étant de préférence cylindrique à base circulaire.In the present application, the term "remote welding" refers to a weld resulting from non-contact welding, in particular laser welding. In the present application, the term "laser welding" refers to a weld that is the result of welding by at least one laser beam. Alternatively to a laser weld, the remote weld can be an infrared weld. Thus, such a pump allows to maintain a structure allowing a particularly fast assembly, while maintaining constant the volume of the cavity. The volume of the cavity is kept constant not only when the pump is in use, in particular under high pressure windshield wiper fluid, but also over time despite a creep of the thermoplastic components. Indeed, the remote welding avoids any variation in the position of the intermediate part. In other words, the intermediate piece is frozen by the remote welding. The constant maintenance of the volume of the cavity makes it possible to avoid fluctuations in the pressure of the windshield washer fluid while reducing the vibration noise caused in the prior art by these fluctuations. According to one embodiment of the invention, the intermediate piece defines with the first body or with the second body at least one contact region where the intermediate piece touches the first body or the second body, said at least one remote weld in said at least one contact region. According to a variant of the invention, the second body covers an outer peripheral surface of the intermediate piece, said outer peripheral surface preferably being cylindrical with a circular base.
30 Dans une telle configuration, la pièce intermédiaire est soudée directement sur le premier corps et/ou sur le deuxième corps, ce qui minimise le nombre de composants de la pompe. En particulier, cette configuration dispense de monter un joint d'étanchéité entre la pièce intermédiaire et le deuxième corps.In such a configuration, the intermediate piece is welded directly to the first body and / or to the second body, which minimizes the number of components of the pump. In particular, this configuration dispenses with mounting a seal between the intermediate piece and the second body.
3022596 4 Selon une variante de l'invention, la région de contact a une hauteur comprise entre 1 mm et 4 mm, la hauteur étant mesurée parallèlement à une direction axiale autour de laquelle s'étend le périmètre de la pièce intermédiaire. Ainsi, une telle hauteur dispense de positionner le 5 faisceau laser avec une grande précision, tout en garantissant que le faisceau laser produit la soudure à distance, laquelle ne peut être produite que si les composants à souder sont en contact. Selon une variante de l'invention, le deuxième corps couvre une surface périphérique externe de la pièce intermédiaire, ladite surface 10 périphérique externe étant de préférence cylindrique à base circulaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite région de contact a globalement une forme cylindrique à base circulaire. En d'autres termes, le deuxième corps se trouve à l'extérieur de la pièce intermédiaire, ce qui facilite l'assemblage de la pompe.According to a variant of the invention, the contact region has a height of between 1 mm and 4 mm, the height being measured parallel to an axial direction around which extends the perimeter of the intermediate piece. Thus, such a height eliminates the need to position the laser beam with great accuracy, while ensuring that the laser beam produces the remote weld, which can only be produced if the components to be welded are in contact. According to a variant of the invention, the second body covers an outer peripheral surface of the intermediate piece, said outer peripheral surface being preferably cylindrical with a circular base. According to one embodiment of the invention, said contact region generally has a cylindrical shape with a circular base. In other words, the second body is outside the intermediate part, which facilitates the assembly of the pump.
15 Selon une variante de l'invention, la pièce intermédiaire est agencée en emboîtement dans le deuxième corps avec un ajustement serré (c'est-à-dire avec un jeu négatif). Ainsi, un tel ajustement serré garantit le contact entre la pièce intermédiaire et le deuxième corps lors de l'étape de soudage par faisceau laser.According to a variant of the invention, the intermediate piece is arranged in an interlocking manner in the second body with a tight fit (that is to say with a negative clearance). Thus, such a tight fit ensures contact between the intermediate piece and the second body during the laser beam welding step.
20 Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite au moins une soudure à distance comprend au moins un cordon de soudure s'étendant sur tout le périmètre externe de la pièce intermédiaire. Ainsi, un tel un cordon de soudure permet de créer une étanchéité sur le périmètre de la pièce intermédiaire, ce qui dispense d'y 25 ajouter un joint. L'assemblage de la pompe est donc plus rapide et la pompe présente moins de risques de fuite en service et sous haute pression du liquide lave-glace. Selon une variante de l'invention, la pompe comprend plusieurs soudures à distance agencées pour immobiliser la pièce intermédiaire par 30 rapport au deuxième corps ; par exemple, deux cordons de soudure s'étendant sur tout le périmètre de la pièce intermédiaire et parallèlement entre eux. Alternativement à ce mode de réalisation, ladite au moins une soudure à distance est formée par des points de soudure répartis sur le 3022596 5 périmètre de la pièce intermédiaire. Dans le cas de points de soudure, la pompe peut comprendre en outre un joint périphérique pour faire l'étanchéité de la cavité. Selon un mode de réalisation de l'invention, la pompe comprend en 5 outre au moins une soudure à distance secondaire agencée pour immobiliser le premier corps par rapport au deuxième corps. Ainsi, une telle soudure à distance secondaire permet de maximiser l'immobilisation de la pièce intermédiaire par rapport à la roue à pales, donc de maintenir le plus constant possible le volume de la cavité, ce 10 qui permet de maximiser les performances de la pompe, notamment d'augmenter la pression de fonctionnement. De plus, l'immobilisation complète des composants de la pompe évite des variations du niveau de bruit tout le long de la vie de la pompe. Selon une variante de l'invention, le premier corps et le deuxième 15 corps définissent au moins une région de contact secondaire où le premier corps touche le deuxième corps, ladite au moins une soudure à distance secondaire se trouvant dans ladite au moins une région secondaire de contact. Selon une variante de l'invention, la région secondaire de contact 20 a une hauteur comprise entre 1 mm et 4 mm, la hauteur étant mesurée parallèlement à une direction axiale autour de laquelle s'étend le périmètre du premier corps. Ainsi, une telle hauteur dispense de positionner le faisceau laser avec une grande précision, tout en garantissant que le faisceau laser produit la soudure à distance, laquelle ne peut être produite que si les 25 composants à souder sont en contact. Selon une variante de l'invention, le deuxième corps couvre une surface périphérique externe du premier corps, ladite surface périphérique externe étant de préférence cylindrique à base circulaire. Selon une variante de l'invention, le premier corps est agencé en 30 emboîtement dans le deuxième corps avec un ajustement serré (c'est-à-dire avec un jeu négatif). Ainsi, un tel ajustement serré garantit le contact entre premier corps et le deuxième corps lors de l'étape de soudage par faisceau laser.According to one embodiment of the invention, said at least one remote weld comprises at least one weld bead extending over the entire outer perimeter of the intermediate piece. Thus, such a weld bead can create a seal on the perimeter of the intermediate part, which eliminates the need to add a seal. The assembly of the pump is therefore faster and the pump has less risk of leakage in service and under high pressure washer fluid. According to a variant of the invention, the pump comprises a plurality of remote welds arranged to immobilize the intermediate piece with respect to the second body; for example, two welding beads extending over the entire perimeter of the intermediate piece and parallel to each other. Alternatively to this embodiment, said at least one remote weld is formed by weld points distributed over the perimeter of the intermediate part. In the case of weld spots, the pump may further include a peripheral seal to seal the cavity. According to one embodiment of the invention, the pump further comprises at least one secondary distance weld arranged to immobilize the first body relative to the second body. Thus, such a secondary distance welding makes it possible to maximize the immobilization of the intermediate piece with respect to the paddle wheel, and thus to keep the volume of the cavity as constant as possible, which makes it possible to maximize the performance of the pump. , in particular to increase the operating pressure. In addition, the complete immobilization of the pump components avoids variations in the noise level throughout the life of the pump. According to a variant of the invention, the first body and the second body define at least one secondary contact region where the first body touches the second body, said at least one secondary distance weld being in said at least one secondary region. of contact. According to a variant of the invention, the secondary contact region 20 has a height of between 1 mm and 4 mm, the height being measured parallel to an axial direction around which extends the perimeter of the first body. Thus, such a height eliminates the need to position the laser beam with great accuracy, while ensuring that the laser beam produces the remote weld, which can only be produced if the components to be welded are in contact. According to a variant of the invention, the second body covers an outer peripheral surface of the first body, said outer peripheral surface preferably being cylindrical with a circular base. According to a variant of the invention, the first body is interlocked in the second body with a tight fit (i.e. with a negative clearance). Thus, such a tight fit ensures contact between the first body and the second body during the laser beam welding step.
3022596 6 Selon une variante de l'invention, l'actionneur est formé par un moteur électrique qui comporte une liaison mécanique avec l'organe de pompage et qui peut être alimenté en puissance électrique par des languettes de connexion et un connecteur. Alternativement à ce moteur électrique à 5 liaison mécanique, l'actionneur peut comprendre un générateur de mouvement ou un entraînement incluant un accouplement magnétique entre rotor et stator, le rotor pouvant former tout ou partie de l'organe de pompage. Selon un mode de réalisation de l'invention, lesdits matériaux thermoplastiques sont sélectionnés dans le groupe constitué par un 10 polyoxyméthylène (POM), un polybutylène téréphtalate (PBT), un polypropylène (PP) et un polyamide (PA), le deuxième corps étant composé d'un matériau perméable à un faisceau laser. Ainsi, de tels matériaux thermoplastiques permettent un soudage à distance fiable et durable.According to a variant of the invention, the actuator is formed by an electric motor which has a mechanical connection with the pumping member and which can be supplied with electrical power by connecting tongues and a connector. Alternatively to this mechanically connected electric motor, the actuator may comprise a motion generator or a drive including a magnetic coupling between rotor and stator, the rotor being able to form all or part of the pumping member. According to one embodiment of the invention, said thermoplastic materials are selected from the group consisting of a polyoxymethylene (POM), a polybutylene terephthalate (PBT), a polypropylene (PP) and a polyamide (PA), the second body being composed of a material permeable to a laser beam. Thus, such thermoplastic materials allow reliable and durable remote welding.
15 Selon un mode de réalisation de l'invention, le matériau thermoplastique composant la pièce intermédiaire est semblable au matériau thermoplastique composant le deuxième corps. Ainsi, la ou les soudure(s) à distance présente(nt) sur de tels matériaux thermoplastiques est précise et durable. La surface périphérique 20 externe de la pièce intermédiaire, imperméable au faisceau laser, peut être chauffée par un faisceau laser traversant le deuxième corps perméable au faisceau laser. Chacun des matériaux thermoplastiques peut être rendu perméable ou imperméable au faisceau laser en y incorporant des adjuvants spécifiques.According to one embodiment of the invention, the thermoplastic material constituting the intermediate piece is similar to the thermoplastic material composing the second body. Thus, the remote weld (s) present (s) on such thermoplastic materials is precise and durable. The outer peripheral surface of the intermediate piece impervious to the laser beam may be heated by a laser beam passing through the second body permeable to the laser beam. Each of the thermoplastic materials can be made permeable or impermeable to the laser beam by incorporating specific additives.
25 Selon une variante de l'invention, la pièce intermédiaire est imperméable au faisceau laser, par exemple noire, tandis que le deuxième corps est perméable au faisceau laser, par exemple de couleur naturelle. Selon une variante de l'invention, la pompe comprend en outre un joint central agencé entre la pièce intermédiaire et l'actionneur. Ainsi, un tel 30 joint central permet de faire une étanchéité sur une partie de la cavité. Par ailleurs, la présente invention a pour objet un procédé d'assemblage, pour assembler une pompe selon l'invention, le procédé d'assemblage comprenant les étapes : placer l'actionneur dans le premier corps, 3022596 7 - placer la pièce intermédiaire sur l'actionneur, - placer l'organe de pompage sur la pièce intermédiaire, - emboîter le premier corps et le deuxième corps de sorte que le premier corps et le deuxième corps enveloppent tout ou partie de 5 l'actionneur et de l'organe de pompage et que la pièce intermédiaire et le deuxième corps définissent ladite au moins une cavité, et - générer un faisceau laser de façon à réaliser ladite au moins une soudure à distance. Ainsi, un tel procédé d'assemblage permet un assemblage 10 particulièrement rapide, tout en produisant une pompe dans laquelle est maintenu constant le volume de la cavité quelle que soit la pression du liquide lave-glace en service. Selon un mode de réalisation de l'invention, le faisceau laser a une forme rectiligne et on fait tourner la pompe par rapport au faisceau laser de 15 sorte que ladite au moins une soudure à distance s'étend sur le périmètre de la pièce intermédiaire. Selon une variante de l'invention, la vitesse de rotation du faisceau laser par rapport à la pompe est comprise entre 1,0 et 15,0 tour/s, de préférence égale à 1,5 tour/s.According to a variant of the invention, the intermediate piece is impervious to the laser beam, for example black, while the second body is permeable to the laser beam, for example of natural color. According to a variant of the invention, the pump further comprises a central seal arranged between the intermediate piece and the actuator. Thus, such a central seal makes it possible to seal a part of the cavity. Furthermore, the present invention relates to an assembly method, for assembling a pump according to the invention, the assembly method comprising the steps: placing the actuator in the first body, 3022596 7 - placing the intermediate part on the actuator, - place the pumping member on the intermediate piece, - fit the first body and the second body so that the first body and the second body envelop all or part of the actuator and the body of the pumping and that the intermediate piece and the second body define said at least one cavity, and - generate a laser beam so as to perform said at least one remote welding. Thus, such an assembly method allows a particularly fast assembly, while producing a pump in which the volume of the cavity is kept constant regardless of the pressure of the washer fluid in use. According to one embodiment of the invention, the laser beam has a rectilinear shape and the pump is rotated relative to the laser beam so that said at least one remote weld extends over the perimeter of the intermediate piece. According to a variant of the invention, the speed of rotation of the laser beam relative to the pump is between 1.0 and 15.0 rev / s, preferably equal to 1.5 rev / s.
20 Selon un mode de réalisation de l'invention, le faisceau laser est fixe, et la pompe tourne sur elle-même de sorte que ladite au moins une soudure à distance s'étend sur le périmètre de la pièce intermédiaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le faisceau laser a une forme annulaire et on place le faisceau laser autour de la pompe de sorte que 25 ladite au moins une soudure à distance s'étend sur le périmètre de la pièce intermédiaire. Selon une variante de l'invention, ladite au moins une soudure à distance et ladite au moins une soudure à distance secondaire sont réalisées au cours de deux étapes successives de soudage par faisceau laser.According to one embodiment of the invention, the laser beam is fixed, and the pump rotates on itself so that said at least one remote weld extends over the perimeter of the intermediate piece. According to one embodiment of the invention, the laser beam has an annular shape and the laser beam is placed around the pump so that said at least one remote weld extends over the perimeter of the intermediate piece. According to a variant of the invention, said at least one remote weld and said at least one secondary distance weld are made during two successive laser beam welding steps.
30 Selon un mode de réalisation de l'invention, le faisceau laser a une puissance comprise entre 50 W et 200 W, de préférence environ égale à 70 W, une longueur d'onde comprise entre 900 nm et 2000 nm, de préférence environ égale à 980 nm et une distance focale comprise entre 50 mm et 200 mm, de préférence environ égale à 100 mm.According to one embodiment of the invention, the laser beam has a power of between 50 W and 200 W, preferably approximately equal to 70 W, a wavelength of between 900 nm and 2000 nm, preferably approximately equal to at 980 nm and a focal length of between 50 mm and 200 mm, preferably about 100 mm.
3022596 8 Les modes de réalisation et les variantes mentionnés ci-avant peuvent être pris isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible. La présente invention sera bien comprise et ses avantages 5 ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective tronquée au quart d'une pompe conforme à l'invention ; 10 - la figure 2 est une coupe par le plan II à la figure 1 ; - la figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail III à la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la pompe de la figure 1 ; 15 - la figure 5 est une vue en perspective de la pompe de la figure 4 au cours d'une étape d'un procédé d'assemblage conforme à l'invention ; - la figure 6 est une coupe de la pompe de la figure 5 au cours d'une étape de soudage du procédé d'assemblage conforme 20 à l'invention ; - la figure 7 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la pompe de la figure 6 au cours de l'étape de soudage illustrée à la figure 6 ; et - la figure 8 est une coupe axiale d'une pompe de l'art 25 antérieur ; la figure 8 a été décrite ci-avant en relation avec l'état de la technique. Les figures 1, 2 et 3 illustrent une pompe 1 pour liquide lave-glace qui est configurée pour déplacer du liquide lave-glace entre une source de liquide lave-glace non représentée et un gicleur non représenté.The embodiments and variants mentioned above may be taken individually or in any technically permissible combination. The present invention will be well understood and its advantages will also become apparent in the light of the description which follows, given solely by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which: FIG. perspective truncated to a quarter of a pump according to the invention; Figure 2 is a section through plane II in Figure 1; FIG. 3 is an enlarged view of detail III in FIG. 2; FIG. 4 is an exploded perspective view of the pump of FIG. 1; FIG. 5 is a perspective view of the pump of FIG. 4 during a step of an assembly process according to the invention; FIG. 6 is a section of the pump of FIG. 5 during a welding step of the assembly method according to the invention; FIG. 7 is a view on a larger scale of a part of the pump of FIG. 6 during the welding step illustrated in FIG. 6; and - Figure 8 is an axial section of a prior art pump; Figure 8 has been described above in connection with the state of the art. Figures 1, 2 and 3 illustrate a pump 1 for windshield washer fluid which is configured to move windshield washer fluid between a windshield wiper fluid source not shown and a nozzle not shown.
30 La pompe 1 comprend un organe de pompage 2 qui est configuré pour et destiné à mettre en mouvement du liquide lave-glace. L'organe de pompage 2 est ici formé par une roue à pales.The pump 1 comprises a pump member 2 which is configured for and intended to set windscreen washer fluid. The pumping member 2 is here formed by a paddle wheel.
3022596 9 La pompe 1 comprend en outre un actionneur 4 qui est configuré pour actionner l'organe de pompage 2. À cet effet, l'actionneur 4 comporte un arbre 4.5 configuré pour pénétrer dans un logement complémentaire ménagé dans l'organe de pompage 2. L'actionneur 4 est ici formé par un moteur 5 électrique qui peut être alimenté en puissance électrique par des languettes de connexion 6 et un connecteur 7. Alternativement à un moteur électrique à accouplement mécanique, l'actionneur peut comprendre un générateur de mouvement ou un entraînement incluant un accouplement seulement magnétique entre rotor et stator, le rotor pouvant former tout ou partie de 10 l'organe de pompage. Lorsque la pompe 1 est en service, l'actionneur 4 fait tourner l'organe de pompage 2 autour d'une direction axiale A. L'actionneur 4 présente une symétrie dont l'axe est la direction axiale A. De même, l'organe de pompage 2 présente une symétrie dont l'axe est la direction axiale A.The pump 1 further comprises an actuator 4 which is configured to actuate the pumping member 2. For this purpose, the actuator 4 comprises a shaft 4.5 configured to enter a complementary housing formed in the pumping member 2. The actuator 4 is here formed by an electric motor 5 which can be supplied with electrical power by connection tongues 6 and a connector 7. Alternatively to a mechanically coupled electric motor, the actuator may comprise a motion generator or a drive including only magnetic coupling between rotor and stator, the rotor being able to form all or part of the pumping member. When the pump 1 is in operation, the actuator 4 rotates the pumping member 2 around an axial direction A. The actuator 4 has a symmetry whose axis is the axial direction A. Similarly, the pumping member 2 has a symmetry whose axis is the axial direction A.
15 De plus, la pompe 1 comprend un premier corps 11 et un deuxième corps 12 qui sont configurés pour envelopper l'actionneur 4 et l'organe de pompage 2. Le premier corps 11 et le deuxième corps 12 sont composés de matériaux thermoplastiques respectifs, en l'occurrence de polyoxyméthylènes (POM).In addition, the pump 1 comprises a first body 11 and a second body 12 which are configured to surround the actuator 4 and the pumping member 2. The first body 11 and the second body 12 are composed of respective thermoplastic materials, in this case polyoxymethylenes (POM).
20 La pompe 1 comprend aussi une pièce intermédiaire 24 qui est agencée entre l'organe de pompage 2 et l'actionneur 4. Comme le montre la figure 4, la pièce intermédiaire 24 a une forme globalement annulaire autour de la direction axiale A, avec une surface périphérique externe 24.12 qui est cylindrique, à base circulaire et coaxiale à la 25 direction axiale A. La pièce intermédiaire 24 présente ici un alésage 24.5. L'alésage 24.5 s'étend autour de la direction axiale A et il est configuré pour le passage de l'arbre 4.5 de l'actionneur 4. En section dans un plan contenant la direction axiale A, l'anneau définissant la pièce intermédiaire 24 présente une forme en « U ».The pump 1 also comprises an intermediate piece 24 which is arranged between the pumping member 2 and the actuator 4. As shown in FIG. 4, the intermediate piece 24 has a generally annular shape around the axial direction A, with an outer peripheral surface 24.12 which is cylindrical, circularly base and coaxial with the axial direction A. The intermediate piece 24 here has a bore 24.5. The bore 24.5 extends around the axial direction A and is configured for the passage of the shaft 4.5 of the actuator 4. In section in a plane containing the axial direction A, the ring defining the intermediate part 24 has a "U" shape.
30 Alternativement au mode de réalisation illustré à la figure 4, l'actionneur peut être dépourvu d'arbre, par exemple un actionneur magnétique tel qu'un moteur sans balais (parfois désigné par le terme anglais « brushless »). Dans ce cas, la pièce intermédiaire peut avoir globalement la forme d'un disque et donc être dépourvue d'alésage pour le passage de l'arbre de l'actionneur.Alternatively to the embodiment illustrated in FIG. 4, the actuator may be devoid of a shaft, for example a magnetic actuator such as a brushless motor (sometimes referred to as "brushless"). In this case, the intermediate piece may have the overall shape of a disc and therefore be devoid of bore for the passage of the actuator shaft.
3022596 10 La pièce intermédiaire est ici composée d'un matériau thermoplastique, en l'occurrence d'un polyoxyméthylène (POM). Dans l'exemple des figures 1 à 3, le matériau thermoplastique composant la pièce intermédiaire 24 est semblable au matériau thermoplastique composant le 5 deuxième corps 12. Le premier corps 11 définit un premier réceptacle 11.4 adapté pour recevoir de manière stable une partie de l'actionneur 4. Le deuxième corps 12 définit un deuxième réceptacle 12.4 adapté pour recevoir l'organe de pompage 2 et la pièce intermédiaire 24. Lorsque les composants de la pompe 10 1 se trouvent dans le premier réceptacle 11.4 et/ou dans le deuxième réceptacle 12.4, le premier corps 11 et le deuxième corps 12 enveloppent notamment l'actionneur 4 et l'organe de pompage 2. La pièce intermédiaire 24 et le deuxième corps 12 sont conformés pour définir une cavité 26 dans laquelle l'organe de pompage 2 peut mettre en 15 mouvement le liquide lave-glace. Dans l'exemple des figures 1 à 3, la cavité 26 a globalement une forme annulaire. Pour l'écoulement du liquide lave-glace à travers la pompe 1 via la cavité 26, la pompe 1 présente un orifice d'admission 27, par lequel un flux F de liquide lave-glace peut être admis en provenance de la source de liquide de 20 lave-glace. De plus, la pompe 1 présente un orifice de refoulement 28, par lequel le flux F de liquide lave-glace peut être refoulé vers un gicleur de liquide lave-glace. Dans l'exemple des figures 1 à 3, l'orifice d'admission 27 est ménagé dans un embout d'admission 12.27 adapté pour recevoir notamment 25 un tuyau d'admission non représenté ; l'orifice de refoulement 28 est ménagé dans un embout de refoulement 12.28 adapté pour recevoir un tuyau de refoulement non représenté. La pompe 1 comprend en outre une soudure à distance, en l'occurrence une soudure laser 30. La soudure laser 30 est agencée pour 30 immobiliser la pièce intermédiaire 24 par rapport au deuxième corps 12. La soudure laser 30 est symbolisée sur les figures 1 à 3 par un point noir épais. La soudure laser 30 comprend ici un cordon de soudure qui s'étend sur tout le périmètre externe de la pièce intermédiaire 24, donc tout autour de la direction axiale A. Comme la pièce intermédiaire 24 est cylindrique, la 35 soudure laser 30 a globalement la forme d'un cercle centré sur la direction 3022596 11 axiale A. Ce cordon de soudure est configuré pour créer une étanchéité sur le périmètre de la pièce intermédiaire 24. Comme le montre la figure 3, la pièce intermédiaire 24 et le deuxième corps 12 définissent une région de contact 12.24 où la pièce 5 intermédiaire 24 touche le deuxième corps 12. La soudure laser 30 se trouve dans la région de contact 12.24. La pièce intermédiaire 24 est donc soudée directement sur le deuxième corps 12. La région de contact 12.24 a une hauteur d'environ 2,5 mm, mesurée parallèlement à une direction axiale A autour de laquelle s'étend le 10 périmètre de la pièce intermédiaire 24. Dans l'exemple des figures 1 à 3, la région de contact 12.24 correspond à la surface périphérique externe 24.12 de la pièce intermédiaire. Dans l'exemple des figures 1 à 3, la pièce intermédiaire 24 est agencée en emboîtement dans le deuxième corps 12 avec un ajustement serré 15 (c'est-à-dire avec un jeu négatif). Le deuxième corps 12 couvre la pièce intermédiaire 24 au niveau de la surface périphérique externe 24.12. Le deuxième corps 12 se trouve ici à l'extérieur de la pièce intermédiaire 24, ce qui facilite l'assemblage de la pompe 1. En outre, la pompe 1 comprend une soudure à distance 20 secondaire, en l'occurrence une soudure laser secondaire 32 qui est agencée pour immobiliser le premier corps 11 par rapport au deuxième corps 12. Le premier corps 11 et le deuxième corps 12 définissent une région de contact secondaire 11.12 où le premier corps 11 touche le deuxième corps 12. La soudure laser secondaire 32 se trouve dans la région secondaire de contact 25 11.12. La région secondaire de contact 11.12 a une hauteur environ égale à 2,5 mm, mesurée parallèlement à la direction axiale A. En l'occurrence, le deuxième corps 12 couvre le premier corps 11 au niveau d'une interface périphérique 12.11, référencée à la figure 4, qui est cylindrique à base circulaire et coaxiale à la direction axiale A. Dans l'exemple 30 des figures 1 à 3, la région de contact secondaire 11.12 correspond à l'interface périphérique 12.11. Le premier corps 11 est agencé en emboîtement dans le deuxième corps 12 avec un ajustement serré (c'est-à-dire avec un jeu négatif). Chacun des matériaux thermoplastiques peut être rendu perméable 35 ou imperméable à un faisceau laser 38, symbolisé aux figures 6 et 7, en y 3022596 12 incorporant des adjuvants spécifiques. En l'occurrence, la pièce intermédiaire 24 est noire, donc imperméable au faisceau laser 38, tandis que le deuxième corps 12 est de couleur naturelle, donc perméable au faisceau laser 38. Comme la surface périphérique externe de la pièce intermédiaire 5 24 est imperméable au faisceau laser 38 et comme le deuxième corps 12 est perméable au faisceau laser 38, la pièce intermédiaire 24 peut être chauffée par le faisceau laser 38 traversant le deuxième corps 12. Par ailleurs, la pompe 1 comprend en outre un joint central 40, qui est agencé entre l'actionneur 4 et la pièce intermédiaire 24.The intermediate piece is here composed of a thermoplastic material, in this case a polyoxymethylene (POM). In the example of FIGS. 1 to 3, the thermoplastic material constituting the intermediate part 24 is similar to the thermoplastic material composing the second body 12. The first body 11 defines a first receptacle 11.4 adapted to stably receive a part of the actuator 4. The second body 12 defines a second receptacle 12.4 adapted to receive the pumping member 2 and the intermediate piece 24. When the components of the pump 10 1 are in the first receptacle 11.4 and / or in the second receptacle 12.4 , the first body 11 and the second body 12 envelop including the actuator 4 and the pumping member 2. The intermediate piece 24 and the second body 12 are shaped to define a cavity 26 in which the pumping member 2 can put in motion the washer fluid. In the example of FIGS. 1 to 3, the cavity 26 generally has an annular shape. For the flow of windshield washer fluid through the pump 1 via the cavity 26, the pump 1 has an inlet port 27, through which a flow F of windshield washer fluid can be admitted from the source of liquid 20 windshield washer. In addition, the pump 1 has a discharge port 28 through which the flow F windshield liquid can be discharged to a washer fluid nozzle. In the example of Figures 1 to 3, the inlet port 27 is formed in an inlet end 12.27 adapted to receive in particular 25 an inlet pipe not shown; the discharge orifice 28 is formed in a discharge nozzle 12.28 adapted to receive a not shown discharge pipe. The pump 1 further comprises a remote weld, in this case a laser weld 30. The laser weld 30 is arranged to immobilize the intermediate piece 24 with respect to the second body 12. The laser weld 30 is symbolized in FIGS. at 3 by a thick black dot. The laser weld 30 here comprises a weld bead which extends over the entire outer perimeter of the intermediate part 24, thus all around the axial direction A. As the intermediate part 24 is cylindrical, the laser weld 30 generally has the This weld bead is configured to create a seal on the perimeter of the intermediate piece 24. As shown in FIG. 3, the intermediate piece 24 and the second body 12 define the shape of a circle centered on the axial direction A. a contact region 12.24 where the intermediate part 24 touches the second body 12. The laser weld 30 is in the contact region 12.24. The intermediate piece 24 is thus welded directly to the second body 12. The contact region 12.24 has a height of approximately 2.5 mm, measured parallel to an axial direction A around which the perimeter of the intermediate piece extends. 24. In the example of Figures 1 to 3, the contact region 12.24 corresponds to the outer peripheral surface 24.12 of the intermediate piece. In the example of Figures 1 to 3, the intermediate part 24 is arranged in interlocking in the second body 12 with a tight fit 15 (that is to say with a negative clearance). The second body 12 covers the intermediate piece 24 at the outer peripheral surface 24.12. The second body 12 is located outside the intermediate piece 24, which facilitates the assembly of the pump 1. In addition, the pump 1 comprises a secondary distance weld 20, in this case a secondary laser weld. 32 which is arranged to immobilize the first body 11 relative to the second body 12. The first body 11 and the second body 12 define a secondary contact region 11.12 where the first body 11 touches the second body 12. The secondary laser welding 32 is found in the secondary contact area 25 11.12. The secondary contact region 11.12 has a height approximately equal to 2.5 mm, measured parallel to the axial direction A. In this case, the second body 12 covers the first body 11 at a peripheral interface 12.11, referenced to Figure 4, which is cylindrical with a circular base and coaxial with the axial direction A. In the example 30 of Figures 1 to 3, the secondary contact region 11.12 corresponds to the peripheral interface 12.11. The first body 11 is interlocked in the second body 12 with a tight fit (i.e. with a negative clearance). Each of the thermoplastic materials may be made permeable or impermeable to a laser beam 38, symbolized in FIGS. 6 and 7, incorporating specific adjuvants therein. In this case, the intermediate piece 24 is black, therefore impervious to the laser beam 38, while the second body 12 is of natural color, and therefore permeable to the laser beam 38. As the outer peripheral surface of the intermediate piece 24 is impermeable to the laser beam 38 and as the second body 12 is permeable to the laser beam 38, the intermediate piece 24 can be heated by the laser beam 38 passing through the second body 12. In addition, the pump 1 further comprises a central seal 40, which is arranged between the actuator 4 and the intermediate part 24.
10 Les figures 4, 5, 6 et 7 illustrent des étapes d'un procédé d'assemblage conforme à l'invention, pour assembler la pompe 1. Ce procédé d'assemblage comprend les étapes : - placer l'actionneur 4 dans le réceptacle 11.4 du premier corps 11 ; 15 - placer le joint central 40 dans l'alésage 24.5 de la pièce intermédiaire 24 ; placer la pièce intermédiaire 24 sur l'actionneur 4 ; à cet effet, l'arbre 4.5 de l'actionneur 4 est logé dans l'alésage 24.5 de la pièce intermédiaire 24 ; 20 - placer l'organe de pompage 2 sur la pièce intermédiaire 24, en faisant passer l'arbre 4.5 de l'actionneur 4 à travers l'alésage 24.5, puis en fixant l'arbre 4.5 dans le logement complémentaire ménagé dans l'organe de pompage 2 ; - emboîter le premier corps 11 et le deuxième corps 12 de 25 sorte que le premier corps 11 et le deuxième corps 12 enveloppent tout l'actionneur 4 et l'organe de pompage 2 et que la pièce intermédiaire 24 et le deuxième corps 12 définissent la cavité 26 ; et - générer le faisceau laser 38 de façon à réaliser la soudure laser 30, laquelle immobilise la pièce intermédiaire 24 par rapport au 30 deuxième corps 12. Comme le soudage fusionne et mélange une partie de chaque composant à souder, pièce intermédiaire 24 noire et deuxième corps 12 de couleur naturelle, après l'étape de soudage par le faisceau laser 38, l'opérateur 3022596 13 peut contrôler visuellement la présence de la soudure laser 30 en observant la couleur grise de la zone exposée au faisceau laser 38. Dans l'exemple des figures 6 et 7, le faisceau laser 38 est rectiligne et on fait tourner la pompe 1 par rapport au faisceau laser 38 et autour de la 5 direction axiale A, de sorte que la soudure laser 30 s'étend sur le périmètre de la pièce intermédiaire 24. En l'occurrence, la pompe 1 est montée mobile en rotation sur elle-même et autour de la direction axiale A. La vitesse de rotation de la pompe 1 par rapport au faisceau laser 38 est ici environ égale à 1,5 tour/s.Figures 4, 5, 6 and 7 illustrate steps of an assembly method according to the invention for assembling the pump 1. This assembly method comprises the steps of: placing the actuator 4 in the receptacle 11.4 of the first body 11; Placing the central seal 40 in the bore 24.5 of the intermediate piece 24; place the intermediate piece 24 on the actuator 4; for this purpose, the shaft 4.5 of the actuator 4 is housed in the bore 24.5 of the intermediate part 24; Placing the pumping member 2 on the intermediate piece 24, by passing the shaft 4.5 of the actuator 4 through the bore 24.5, then fixing the shaft 4.5 in the complementary housing formed in the member pumping 2; - fit the first body 11 and the second body 12 so that the first body 11 and the second body 12 envelop all the actuator 4 and the pumping member 2 and the intermediate part 24 and the second body 12 define the cavity 26; and - generating the laser beam 38 so as to perform the laser welding 30, which immobilizes the intermediate piece 24 relative to the second body 12. As the welding merges and mixes a portion of each component to be welded, black and second intermediate piece 24 body 12 of natural color, after the welding step by the laser beam 38, the operator 3022596 13 can visually control the presence of the laser weld 30 by observing the gray color of the area exposed to the laser beam 38. In the 6 and 7, the laser beam 38 is rectilinear and the pump 1 is rotated relative to the laser beam 38 and around the axial direction A, so that the laser weld 30 extends over the perimeter of the intermediate piece 24. In this case, the pump 1 is rotatably mounted on itself and around the axial direction A. The speed of rotation of the pump 1 relative to the laser beam 38 is here approximately equal at 1.5 turn / s.
10 La soudure laser 30 et la soudure laser secondaire 32 sont réalisées au cours de deux étapes successives de soudage par le même faisceau laser 38, dont la source est déplacée entre ces deux étapes successives. Alternativement, la soudure laser et la soudure laser secondaire 15 sont réalisées simultanément, au cours d'une même étape de soudage, soit par deux faisceaux laser, soit par un même faisceau laser divisé en deux par un dispositif optique approprié. Le faisceau laser 38 a ici une puissance environ égale à 70 W, une longueur d'onde environ égale à 980 nm et une distance focale environ égale à 20 100 mm. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers décrits dans la présente demande de brevet, ni à des modes de réalisation à la portée de l'homme du métier. D'autres modes de réalisation peuvent être envisagés sans sortir du cadre de l'invention, à partir 25 de tout élément équivalent à un élément indiqué dans la présente demande de brevet.Laser welding 30 and secondary laser welding 32 are performed in two successive welding steps by the same laser beam 38, the source of which is displaced between these two successive steps. Alternatively, the laser welding and the secondary laser welding 15 are carried out simultaneously, during a single welding step, either by two laser beams, or by a same laser beam divided in two by an appropriate optical device. The laser beam 38 here has a power of about 70 W, a wavelength of about 980 nm and a focal length of about 100 mm. Of course, the present invention is not limited to the particular embodiments described in the present patent application, nor to embodiments within the scope of those skilled in the art. Other embodiments may be envisaged without departing from the scope of the invention, from any element equivalent to an element indicated in this patent application.
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