Brevet FR2570132A1 — publié le 19860314

La présente invention est relative à une pompe à eau destinée à faire circuler de l'eau de re- froidissement d'un moteur d'un véhicule automobile ou analogue. o5 On a largement utilisé jusqu'à présent pour faire circuler de l'eau de refroidissement d'un moteur, des pompes à eau dont la construction comporte d'une façon générale une turbine disposée sur une par- tie d'un arbre rotatif monté à rotation dans un bottier fixé sur le bloc-moteur, par l'intermédiaire d'un roule- ment qui s'étend dans le bloc-moteur, et une poulie dis- posee du côté opposé. Le roulement est formé d'une ba- gue interne, d'une bague externe et d'organes de roule- ment interposés entre elles. Dans les récentes années, en raison de la nécessité de fabriquer un véhicule léger et compact et pour économiser de la place, on a souhaité mettre au point une pompe à eau compacte et légère, et un exemple d'une telle pompe est décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais N 592/1984. Comme représenté sur la Fig. 4 des dessins annexés, la pompe décrite dans ce do- cument a permis d'obtenir une réduction du nombre de pièces et de l'encombrement en réalisant un arbre rota- tif désigné par la référence 102, venu de matière avec une poulie, et en réalisant un bottier 104 et un chemin de roulement externe, pour un roulement, qui sont soli- daires l'un de l'autre. Cependant, dans la pompe à eau décrite dans le document précité, le bottier 104 comporte une surface formant une piste pour les organes de roulement 103 du roulement et doit par conséquent être fabriqué en acier à roulement. Dans ce cas, le bottier 104 est en contact avec l'eau de refroidissement du moteur et l'eau péné- trant dans le compartiment de celui-ci, et il est exposé au problème de l'oxydation et il est par conséquent né- cessaire de soumettre le bottier à un traitement spécial de surface pour l'empêcher ainsi de s'oxyder. De plus, du fait que le bottier 104 est en un acier ayant un poids spécifique supérieur à celui de l'aluminium qui était utilisé jusqu'à présent, on ne peut pas obtenir une ré- duction notable du poids. De même, les dimensions de la partie de fixa- tion du bottier 104 sur le corps du moteur diffèrent d'un véhicule à un autre et par conséquent le bottier 104 doit être formé conformément à chaque véhicule, malgré que les dimensions de la piste du roulement puissent être commu- nes, et ceci n'est pas approprié pour une fabrication en série. Un but de l'invention est de réaliser une pompe à eau qui puisse être réalisée compacte et légère tout en conservant un roulement commun pour tous les Vé- hicules. L'invention a été réalisée afin de résoudre les problèmes précités et elle fournit une pompe à eau comprenant un arbre rotatif comprenant une turbine à eau fixée sur l'une de ses extrémités et une poulie ro- tative d'entraînement fixée sur son autre extrémité, un bottier réalisé en résine et présentant une enveloppe externe recouvrant la partie dudit arbre rotatif située entre ses extrémités opposées, et une partie de fixa- tion s'étendant radialement vers l'extérieur depuis la périphérie externe de ladite enveloppe externe qui est voisine de la turbine, une série d'organes de roulement disposés entre ledit arbre rotatif et le bottier afin de permettre la rotation dudit arbre, une bague externe disposée entre le bottier et lesdits organes de roule- ment et réalisant une piste externe pour ces organes, et des moyens d'étanchéité pour empêcher la pénétration des corps étrangers par les extrémités axiales opposées de ladite bague externe. La pompe à eau suivant l'invention permet d'obtenir une compacité et une légèreté par la réalisa- tion du bottier en résine tout en réalisant le roulement au moyen de pièces communes malgré la diversité des véhicules. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins an- nexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig. 1 est une vue en coupe d'une pompe à eau suivant un premier mode de réalisation de l'inven- tion; la Fig. 2 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation de l'invention; - la Fig. 3 est une vue en coupe d'un troisième mo- de de réalisation de l'invention; la Fig. 4 est une vue en coupe d'une pompe a eau de la technique antérieure. En se référant à la Fig. 1 qui montre un premier mode de réalisation de l'invention, un arbre rotatif 2 est monté à rotation dans un boîtier 3 au moyen d'un roulement 1. Une turbine, non représentée, est fixée sur une extrémité de l'arbre rotatif 2 qui s'étend dans le bloc d'un moteur, et, en rotation, entraîne l'eau dans ce dernier. Une poulie, non repré- sentée, est fixée sur l'autre extrémité de l'arbre 2, c'est-a-dire l'extrémité qui s'étend vers l'extérieur dans le compartiment du moteur. La poulie est reliée à une poulie montée sur l'arbre rotatif du moteur par l'intermédiaire d'une courroie sans fin et par consé- quent lorsque le moteur tourne l'arbre 2 tourne égale- ment. L'arbre 2 sert également de bague de roulement interne pour le roulement 1 et forme une piste pour les organes de roulement 6. Une bague de roulement externe 8 du roule- ment 1 est venue de matière par moulage avec le boîtier 3 et forme une piste externe pour les organes de roule- ment 6. Des organes d'étanchéité 10 et 12 sont disposés aux extrémités opposées de la bague externe 8, afin d'empêcher la pénétration des corps étrangers tels que l'eau et la poussière dans le roulement 1. Un joint mé- canique 14 est disposé entre la partie du bottier 3 qui est voisine de la turbine et l'arbre rotatif 2 afin d'empêcher en outre la pénétration dans le roule- ment 1 de l'eau provenant de la chambre de pompe dans le bloc-moteur. Le bottier 3 est venu de matière par moula- ge avec la bague externe 8 et comprend une enveloppe - externe qui est co-axiale à l'arbre 2 et recouvre l'ex- térieur de celui-ci, et une partie de fixation pour le montage de l'arbre rotatif sur le bloc-moteur. Il est prévu entre le joint mécanique 14 du bottier 3 et le joint 12, une série de trous d'écoulement 5. Le bottier 3 est fixé sur le bloc-moteur à travers un trou 4 prévu dans la partie de fixation. Le bottier 3 est de façon appropriée formé de Nylon 6/6 mélangé avec 20 à 50 % de fibres de verre ou à 5 à 50 % de fibres de carbone, mais il peut égale- ment être formé de l'une quelconque d'autres résines synthétiques variées telles que les polyamides et les polyesters. La Fig. 2 montre un second mode de réalisa- tion de l'invention. Dans ce mode de réalisation, par comparaison avec le premier, la bague externe est pour- vue d'un prolongement s'étendant du côté de l'arbre ro- tatif 2 portant la turbine. A la Fig. 2, les organes analogues à ceux de la Fig. 1 sont désignés par les mê- mes références et ne seront donc pas décrits. Un bottier 13 est venu de matière par moulage avec une bague exter- ne 18 et porte à rotation l'arbre 2 par l'intermédiaire d'organes de roulement 6. La bague externe 18 constitue un roulement 11 avec l'arbre 2 et les organes de roulement 6 et réa- lise une piste externe de roulement, et son prolongement s'étendant au voisinage de la surface d'appui sur le bloc-moteur sert également d'organe de renforcement du bottier 13. Des trous sont formés en différents points dans ledit prolongement et un trou d'écoulement 5 est également prévu dans le bottier afin d'évacuer l'eau ayant pénétré entre le joint mécanique 14 et le joint 12 du roulement. La Fig. 3 montre un troisième mode de réali- sation de l'invention dans lequel on a ajouté une pièce rapportée 30 de renforcement comportant le prolongement de la bague externe du second mode de réalisation, et constituant une pièce séparée. L'arbre rotatif 2, les o10 organes de roulement 6 et la bague externe 8 consti- tuent ensemble le roulement 1, et la pièce rapportée 30 de renforcement, ayant en section à peu près une forme en L, est fixée sur la bague externe 8 au moyen d'un procédé approprié de fixation tel que par exemple un emmanchement à force, et renforce un bottier 23. La pièce rapportée 30 s'étend vers le bloc-moteur, axiale- ment par rapport à l'arbre 2 et s'étend vers l'exté- rieur suivant un angle droit, c'est-à-dire radialement vers l'extérieur par rapport à l'arbre rotatif 2, au voisinage de la surface de celui-ci qui porte contre le bloc-moteur. Un trou 24 de fixation prévu dans le bol- tier 23 est renforcé sur sa périphérie par la pièce rap- portée 30 de renforcement et est réalisé de façon à em- pêcher le desserrage d'une vis après son serrage et il n'est par conséquent pas nécessaire d'insérer ultérieu- rement une pièce telle qu'une douille. Le présent mode de réalisation est construit de façon telle que la bague externe 8 peut être utilisée aussi bien dans le cas o le pas de la vis de fixation ou la forme de la partie de fixation diffèrent d'un véhicu- le à l'autre. De même, dans ce mode de réalisation com- me dans le second il est prévu un trou d'écoulement 5. REVENDICATIONS 1. Pompe à eau caractérisée en ce qu'elle comprend un arbre rotatif (2) comportant une turbine d'entraînement de l'eau fixée sur l'une de ses extré- mités et une poulie rotative d'entraînement fixée sur son autre extrémité, un bottier (3, 13, 23) fait d'une résine et présentant une enveloppe externe recouvrant la partie dudit arbre rotatif située entre ses extré- mités et une partie de fixation s'étendant radialement vers l'extérieur depuis la périphérie externe de ladite enveloppe externe qui est voisine de ladite turbine, une série d'organes de roulement (6) disposés entre ledit arbre rotatif et ledit bottier pour permettre la rotation dudit arbre rotatif, une bague externe (8, 18) disposée entre ledit bottier (3, 13) et lesdits organes de roulement et formant une surface de piste externe pour lesdits organes de roulement, et des moyens d'é- tanchéité (10, 12) pour empêcher la pénétration de corps étrangers depuis les extrémités axiales opposées de ladite bague externe. 2. Pompe à eau suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ladite bague externe est rappor- tée et rendue solidaire du bottier (3, 13) par moulage, lors du moulage de ce dernier. 3. Pompe à eau suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ladi- te bague externe comporte un prolongement s'étendant dans ledit bottier (23) et renforçant ce dernier. 4. Pompe à eau suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit prolongement renforce l'enveloppe externe (23) dudit bottier. 5. Pompe à eau suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit prolongement renforce à la fois l'enveloppe externe (23) et la partie de fixa- tion dudit bottier. 6. Pompe à eau suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ledit pro- longement (30) est formx séparément de ladite bague ex- terne. 7. Pompe à eau suivant l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisée en ce que ledit bot- tier (3, 13, 23) est formé de Nylon 6/6 mélangé 20 à 50 % de fibres de verre. 8. Pompe à eau suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le bottier (3, 13, 23) est formé de Nylon 6/6 mélangé à 5 à 50 % de fibres de carbone.