Brevet FR2665487A1 — publié le 19920207

i "Agrégat pour refouler du carburant à partir d'un réservoir vers le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile " L'invention part d'un agrégat pour refouler du carburant à partir d'un réservoir vers le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, avec un moteur électrique d'entraînement pour une pompe de refoulement réalisée sous la forme de pompe à engrenages qui comporte un pignon denté et un anneau denté sur sa surface enveloppe interne, et dont le nombre de dents est supérieur au nombre de dents du pignon, tandis que cet anneau denté est disposé excentriquement par rapport au pignon disposé coaxialement par rapport à l'axe de rotation de l'induit du moteur, de sorte qu'une partie de sa denture engrène avec une partie de la denture de l'anneau denté, et que les surfaces frontales du pignon et de l'anneau denté, sont respectivement adjacentes à des parois qui délimitent en direction axiale, une chambre de pompe existante entre les dentures du pignon et de l'anneau denté. On connaît déjà un tel agrégat (De-OS 34 37 021) dans lequel le pignon est relié à l'arbre d'induit du moteur électrique d'entraînement, par l'intermédiaire d'un entraînement en rotation En outre, l'arbre d'entraînement s'étend à travers une plaque solidaire d'un carter d'agrégat, contre laquelle est prévue l'une des parois délimitant la chambre de pompe De l'autre paroi fait saillie un tourillon pour le pignon denté En outre, l'anneau denté est guidé à l'intérieur d'un anneau qui maintient les deux parois à une distance prédéterminée l'une de l'autre Dans le présent contexte, il est alors tout à fait dénué d'importance que dans cet agrégat de refoulement connu, l'anneau denté soit prévu en tant qu'organe de refoulement d'une pompe d'écoulement, jouant le rôle de pompe de prérefoulement. L'invention a pour but de proposer un agrégat de refoulement du type initialement mentionné, qui soit d'une construction plus simple que l'agrégat de refoulement connu et qui présente, par ailleurs, d'autres avantages. A cet effet, l'agrégat de refoulement conforme à l'invention, est caractérisé en ce que le pignon est solidaire en rotation de l'induit du moteur et en ce que l'une des parois voisine de l'induit du moteur est disposée contre une plaque de recouvrement qui est solidaire en rotation de l'anneau denté. L'agrégat de refoulement conforme à l'invention avec les caractéristiques indiquées ci- dessus, présente par contre l'avantage que l'anneau de guidage de l'anneau denté, servant d'entretoise, peut être supprimé En outre, le montage du pignon denté est également simplifié parce que, grâce à la liaison directe du pignon avec l'induit du moteur, le palier de pignon coaxial à l'axe de rotation et qui était utilisé jusqu'ici, n'est plus nécessaire D'autres avantages de l'agrégat de refoulement conforme à l'invention, sont indiquées dans la description des figures. D'autres compléments avantageux et des améliorations de l'agrégat de refoulement indiqué ci- dessus, sont caractérisés en ce que: Le pignon est disposé sur un prolongement de l'arbre d'induit du moteur électrique, arbre qui traverse le pignon et qui prend appui par son extrémité libre dans l'autre paroi. L'autre paroi fait partie d'une chambre de pompe d'un étage antérieur de pompe branché en amont de la pompe à engrenages. Le pignon est solidaire en rotation d'un manchon qui, de son côté, est placé sur le prolongement de l'arbre d'induit, dont il est solidaire en rotation. Le manchon s'étend depuis le pignon vers l'induit du moteur à travers un alésage dans la plaque de recouvrement, alésage dont le centre est coaxial à l'axe de rotation de l'anneau denté, et dont le diamètre est égal à la somme du diamètre du manchon et de l'excentricité entre le pignon et l'anneau denté. Le manchon se termine à l'intérieur du pignon, en ce que, entre la face frontale ainsi définie du manchon et la paroi tournée vers cette face, est disposé un disque annulaire, qui est avec au moins un organe d'entraînement faisant saillie axialement, pénètre dans un logement adapté qui s'étend radialement du manchon jusque dans le moyeu du pignon. Le diamètre du disque est plus grand que le diamètre du manchon et en ce que l'organe d'entraînement s'étend depuis l'alésage du disque jusqu'au bord extérieur du disque. La plaque de recouvrement est soudée avec l'anneau denté. L'autre paroi éloignée de l'induit du moteur est disposée contre un couvercle de carter appartenant à un carter d'agrégat qui comporte un orifice d'aspiration ouvert vers le réservoir de carburant aussi bien qu'un canal de refoulement reliant la chambre de pompe avec une chambre de pression de l'agrégat de refoulement. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins ci-joints et va être exposé plus en détail dans la description ci-après: la figure 1 est une représentation de principe d'un dispositif de refoulement, avec un réservoir de carburant et un moteur à combustion interne, la figure 2 montre, à plus grande échelle, et avec une coupe partielle, un agrégat de refoulement faisant partie du dispositif de refoulement à la figure 1, la figure 3 montre, à plus grande échelle, en coupe axiale, un détail indiqué par III à la figure 2 et représentant une pompe de refoulement, la figure 4 est une coupe de cette pompe de refoulement, selon la ligne IV-IV à la figure 3. La figure 1 montre un réservoir de carburant 10 dans lequel est disposé un agrégat de refoulement de carburant 12 A une tubulure de refoulement 14 de l'agrégat de refoulement de carburant 12, est raccordée une canalisation de refoulement 16 qui aboutit à un moteur à combustion interne 18 Pendant le fonctionnement du moteur à combustion interne, l'agrégat de refoulement de carburant 12 refoule du carburant à partir du réservoir 10 vers le moteur à combustion interne 18. Comme on peut le voir à la figure 2, l'agrégat de refoulement de carburant 12, comporte une partie de carter 13 de forme tubulaire, dont les deux embouchures sont chacune fermées par un couvercle, mais seul un de ces couvercles, 17, est représenté à la figure 2 On a ainsi un espace 19 entouré par le carter 13, 17 et dans lequel se trouve un moteur électrique d'entraînement 20 et une pompe de refoulement désignée par 22 Le couvercle 17 du carter a une tubulure d'aspiration 24 ouverte dans le réservoir de carburant 10 L'agrégat de refoulement de carburant 12, selon l'exemple de réalisation ici décrit, a seulement un étage de pompe, à l'aide duquel l'invention est expliquée Il est cependant tout à fait concevable, de disposer en avant ou à la suite de cet étage de pompe, d'autres étages de pompe, sans altérer pour autant la nature de l'invention Il est toutefois avantageux de monter en avant de cet étage de pompe, un autre étage car la construction, conforme à l'invention permet de le faire d'une façon simple. La pompe de refoulement de carburant 22 de l'agrégat de refoulement 12 est ce que l'on appelle une pompe à engrenages interne Elle comporte un pignon denté 26 qui est monté par un alésage central 28 sur un manchon de palier 30 Le manchon de palier est placé sur un prolongement 32, dont il est solidaire en rotation, d'un arbre d'induit 34 faisant partie de l'induit du moteur La denture 33 du pignon 26 engrène avec une denture antagoniste 35 d'un anneau denté 36 dans le cas duquel, la denture 35 est disposée sur la surface enveloppe interne de cet anneau (figure 4) Comme le montrent les figures 3 et 4, le pignon 26 est concentrique à l'axe de rotation de l'arbre d'induit 34 ou bien à l'axe de rotation de son prolongement 32 L'engrènement des dentures 33 et est obtenu du fait que l'anneau denté 36 est monté excentriquement par rapport au pignon 26 Cette excentricité est indiquée à la figure 4 par la référence 38 La figure 4 montre, en outre, qu'il s'établit ainsi entre les deux dentures 33 et 34, une chambre de pompe 40 essentiellement en forme de croissant En prenant pour base un sens de rotation qui est indiqué à la figure 4 par la flèche 42, le couvercle 17 du carter comporte une ouverture d'aspiration réniforme 44 qui est représentée en coupe à la figure 3 Dans le sens de rotation derrière l'ouverture d'aspiration 44, se trouve, dans le couvercle 17 du carter, un canal de pression ou de refoulement 46 Ce canal de refoulement 46 relie la zone de pression, se trouvant en arrière dans le sens de rotation (flèche 42) de la pompe à engrenages 22, avec l'espace 19, entouré par le carter 13, 17, de l'agrégat de refoulement 12 dans lequel, pendant le fonctionnement de cet agrégat, règne la pression de refoulement. Le couvercle 17 du carter comporte une paroi interne 48 à laquelle s'applique aussi bien le pignon 26 qu'également l'anneau denté 36 par une de leur face frontale Sur l'autre face frontale 50 de l'anneau denté 36, est fixée une plaque de recouvrement 52 de forme annulaire (figure 3) qui est solidaire en rotation de l'anneau denté 36 et, de préférence, soudée avec cet anneau Ce cordon de soudure est indiqué à la figure 3 par 54 La plaque de recouvrement 52 est munie d'une paroi 56 tournée vers la face frontale 50 de l'anneau denté 36, et contre laquelle s'applique également l'autre face frontale du pignon denté 26 Les deux parois 48 ou 56 du couvercle de carter 17 ou bien de la plaque de recouvrement 52, délimitent ainsi la chambre de pompe 40 en direction de l'axe de rotation de l'arbre d'induit 34, 32 La solidarité en rotation entre le manchon 30 et le pignon 26, est obtenue, dans le cas de l'exemple de réalisation, en ce que le manchon se termine à l'intérieur du pignon 26 Il en résulte un espace permettant de disposer un disque annulaire 60 entre le manchon 30 et les couvercles 17 du carter Le prolongement 32 de l'arbre d'induit 34 traverse le pignon 26 et le disque 60 et est guidé dans un manchon de palier 62 disposé dans le couvercle 17 du carter. Le disque 60 comporte un organe d'entraînement 64 faisant saillie vers le manchon 30, et qui pénètre dans un logement adapté 66 de ce manchon, qui s'étend depuis le manchon 30 jusque dans la partie interne du pignon 26 laquelle peut, également être désignée sous le terme de moyeu La disposition de plusieurs organes d'entraînement sur le disque 60 est concevable A chacun de ces organes d'entraînement, doit alors, bien entendu, être également associé un logement correspondant On peut voir à la figure 4 comment se présente l'extension de l'organe d'entraînement depuis le manchon 30 dans le pignon 26 A la figure 3, on peut voir en outre, que le diamètre du disque 60 est plus grand que le diamètre du manchon 30 et que l'organe d'entraînement 75 s'étend depuis l'alésage du disque 60 jusqu'au bord externe de ce disque. Aux figures 3 et 4, on peut voir en outre que le manchon 30 traverse la plaque de recouvrement 52 dans un alésage 70 dont le centre est coaxial à l'axe de rotation de l'anneau denté 36 Le diamètre de cet alésage 70 est égal au diamètre du manchon 30 augmenté de l'excentricité 38 entre le pignon 26 et l'anneau denté 36 Ceci est visible à la figure 4 à l'aide de l'alésage 70 représenté en traits points. L'alésage 70 a été représenté sur cette figure en traits points parce que, du fait de la position de la coupe IV-IV, il ne peut pas apparaître clairement, mais que sa disposition contribue à la compréhension de l'invention Il est en outre prévu sur le manchon , un collier de blocage 72 qui empêche un déplacement axial excessif de l'anneau denté 36 et de la plaque de recouvrement 52 Pendant le fonctionnement de l'agrégat de refoulement, la pompe à engrenages 22 aspire par l'intermédiaire de l'ouverture d'aspiration 44, du carburant à partir du réservoir 10 et refoule ce carburant dans l'espace 19, par l'intermédiaire de l'ouverture de refoulement ou canal de refoulement 46 Dans cet espace 19, il va s'établir, même dans le cas d'un léger jeu axial de la partie constitutive 36, 52, une pression qui suffit pour pousser cette partie constitutive 36, 52 en direction de la flèche 74 et l'appliquer en même temps que le pignon 26 contre la paroi 48 du couvercle 17 du carter La pression continue ensuite à monter dans l'espace 19 qui est parcouru par le carburant jusqu'à ce que celui-ci sorte de la tubulure de refoulement 14 et parvienne, par l'intermédiaire de la canalisation 16, au moteur à combustion interne 18. A côté des avantages déjà décrits, on a encore les autres avantages suivants par rapport à la pompe à engrenages interne connue: La réalisation de la hauteur des deux roues dentées 26, 36 engrenant ensemble peut s'effectuer dans la même opération Il est seulement important que cette hauteur des deux roues soit identique Une cote absolue n'est pas nécessaire Grâce à la liaison ultérieure de l'anneau denté 36 et de la plaque de recouvrement 52, les différentes pièces peuvent être fabriquées d'une façon simple, chacune en ce qui les concerne Ce qui est également valable pour la disposition de l'alésage 70 qui est concentrique à la denture de l'anneau denté 36 Dans cet alésage 70, il y a constamment un contact linéaire avec la surface enveloppe du manchon 30 Cette ligne de contact se déplace constamment autour de l'axe de rotation de l'arbre d'induit 34 pendant le fonctionnement de la pompe à engrenages 22 Il est à considérer comme autre avantage, que le pignon 26 est disposé sans jeu axial entre les parois 48, 56 Il en résulte une efficacité hydraulique remarquable Grâce à l'économie de l'anneau de guidage qui sert d'entretoise entre les parois, la chambre de pompe, et donc la puissance de refoulement, peut être notablement augmentée sans que, de ce fait, l'encombrement de la pompe de refoulement augmente En cas de besoin, il peut être rapporté sur le contour externe de l'anneau denté, un élément d'appui 80, par exemple par introduction à la presse dans le couvercle 17 du carter, afin d'empêcher une déviation trop importante de l'anneau denté dans le fonctionnement sans pression de la pompe à engrenages. On obtient également des avantages pour l'appui axial de l'induit du moteur contre le couvercle 17 du carter, parce que l'anneau 60 peut être choisi en un matériau assurant une bonne association de glissement avec le matériau du couvercle 17 du carter. REVENDICATIONS 1. Agrégat pour refouler du carburant à partir d'un réservoir vers le moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, avec un moteur électrique d'entraînement pour une pompe de refoulement réalisée sous la forme de pompe à engrenages qui comporte un pignon denté et un anneau denté sur sa surface enveloppe interne, et dont le nombre de dents est supérieur au nombre de dents du pignon, tandis que cet anneau denté est disposé excentriquement par rapport au pignon disposé coaxialement par rapport à l'axe de rotation de l'induit du moteur, de sorte qu'une partie de sa denture engrène avec une partie de la denture de l'anneau denté et que les surfaces frontales du pignon et de l'anneau denté, sont respectivement adjacentes à des parois qui délimitent en direction axiale, une chambre de pompe existante entre les dentures du pignon et de l'anneau denté, agrégat caractérisé en ce que le pignon ( 26) est solidaire en rotation de l'induit du moteur, et en ce que l'une ( 56) des parois voisines de l'induit du moteur est disposée contre une plaque de recouvrement ( 52) qui est solidaire en rotation de l'anneau denté ( 36). 2 Agrégat selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon ( 26) est disposé sur un prolongement ( 32) de l'arbre d'induit ( 34) du moteur électrique ( 20), arbre qui traverse le pignon ( 26) et qui prend appui par son extrémité libre dans l'autre paroi ( 17). 3. Agrégat selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre paroi ( 17) fait partie d'une chambre de pompe d'un étage antérieur de pompe branché en amont de la pompe à engrenages ( 22). 4 Agrégat selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le pignon ( 26) est solidaire en rotation d'un manchon ( 30) qui, de son côté, est placé sur le prolongement ( 32) de l'arbre d'induit ( 34) dont il est solidaire en rotation. 5. Agrégat selon la revendication 4, caractérisé en ce que le manchon ( 30) s'étend depuis le pignon ( 26) vers l'induit du moteur, à travers un alésage ( 70) dans la plaque de recouvrement ( 52), alésage dont le centre est coaxial à l'axe de rotation de l'anneau denté ( 36) et dont le diamètre est égal à la somme du diamètre du manchon ( 30) et de l'excentricité ( 38) entre le pignon ( 26) et l'anneau denté ( 36). 6 Agrégat selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le manchon ( 30) se termine à l'intérieur du pignon ( 26), en ce que, entre la face frontale ainsi définie du manchon ( 30) et la paroi ( 48) tournée vers cette face, est disposé un disque annulaire ( 60), qui, avec au moins un organe d'entraînement ( 64) faisant saillie axialement, pénètre dans un logement adapté ( 66) qui s'étend radialement du manchon ( 30) jusque dans le moyeu du pignon ( 26). 7 Agrégat selon la revendication 6, caractérisé en ce que le diamètre du disque ( 60) est plus grand que le diamètre du manchon ( 30) et en ce que l'organe d'entraînement ( 64) s'étend depuis l'alésage du disque jusqu'au bord extérieur du disque ( 60). 8. Agrégat selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaque de recouvrement ( 52) est soudée avec l'anneau denté ( 36). 9. Agrégat selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'autre paroi ( 48) éloignée de l'induit du moteur, est disposée contre un couvercle de carter ( 17) appartenant à un carter d'agrégat ( 13, 17) qui comporte un orifice d'aspiration ( 44) ouvert vers le réservoir de carburant ( 10), aussi bien qu'un canal de refoulement ( 46) reliant la chambre de pompe ( 40) avec une chambre de pression ( 19) de l'agrégat de refoulement ( 12).