Brevet FR2685937A1 — publié le 19930709

i La présente invention concerne les pompes à carbu- rant à moteur électrique, et elle concerne plus précisément une pompe à carburant à ailettes de turbine, destinée à un moteur d'automobile et à des applications analogues. Les pompes à ailettes de turbine et à moteur élec- trique, parfois aussi appelées pompes à turbine, périphé- riques, tangentielles, à récupération, à turbulence ou à friction, ont déjà été proposées et utilisées dans les circuits de distribution de carburant des automobiles Les pompes de ce type comportent habituellement un boîtier destiné à être immergé dans le carburant d'un réservoir d'alimentation, et comportant une entrée d'aspiration du carburant du réservoir environnant et une sortie destinée à la transmission du carburant sous pression au moteur Un moteur électrique comprend un rotor monté afin qu'il tourne dans le boîtier et connecté à une source d'énergie élec- trique afin qu'il entraîne le rotor autour de son axe de rotation Une roue de turbine est couplée au rotor afin qu'elle tourne -avec lui, et sa périphérie a des jeux circonférentiels de logements disposés autour de chaque bord axial de la périphérie Un canal courbe de pompage ayant une entrée et une sortie à des extrémités opposées entoure la périphérie de la roue afin qu'une pression de carburant soit créée par un effet analogue à celui d'un tourbillon entre les logements de la roue rotative et le canal qui l'entoure Un exemple de telle pompe à carburant est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 259 072. La présente invention a pour objet la réalisation d'une pompe à carburant à ailettes de turbine et à moteur électrique, du type décrit, qui comporte une roue ayant d'excellentes caractéristiques de pression et de débit, en particulier dans des conditions de circulation de carburant chaud dans lesquelles la pompe peut présenter une obtura- tion par la vapeur L'invention concerne aussi la réalisa- tion d'une pompe à carburant du type décrit ayant une construction perfectionnée de roue dont la fabrication et le montage dans la pompe sont rentables L'invention concerne aussi la réalisation d'une pompe du type décrit précédemment ayant un rendement élevé des ailettes de sa roue et une résistance élevée.5 Une pompe à carburant à ailettes de turbine pour moteur électrique selon le mode de réalisation préféré de l'invention comporte un boîtier ayant une entrée de carbu- rant et une sortie de carburant, et un moteur électrique dont un rotor est commandé par l'application d'énergie10 électrique afin qu'il tourne dans le boîtier Un mécanisme de pompage comporte une roue de turbine couplée au rotor avec lequel elle tourne et ayant une périphérie qui com- porte des logements formant une série circonférentielle Un canal courbe entoure la périphérie de la roue et est couplé15 à l'entrée et à la sortie de carburant du boîtier afin que le carburant soit transmis sous pression vers la sortie La périphérie de la roue a une nervure sinueuse continue et ininterrompue disposée en alternance entre les bords axiaux opposés de la périphérie de la roue, circonférentiellement autour de la roue, avec formation de logements identiques qui alternent autour de la périphérie de la roue, aux bords latéraux opposés de la roue. La nervure sinueuse du mode de réalisation préféré de l'invention a une construction rectiligne, et elle est composée de tronçons linéaires, disposés axialement à la périphérie entre les bords latéraux de la roue et alternant avec des tronçons linéaires disposés le long des bords latéraux et parallèlement à ces bords De préférence, les tronçons disposés axialement à la périphérie de la roue sont orientés avec des angles aigus qui alternent par rapport à l'axe de la roue, si bien que les logements de la roue ont une configuration géométrique de tronc de pyra- mide, lorsque la roue est vue en direction radiale Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, l'angle aigu est pratiquement égal à 26 La roue, y compris la nervure, est de préférence formée de matière plastique moulée en une seule pièce homogène, l'épaisseur de la nervure augmentant en direction radiale vers l'intérieur, à la périphérie de la roue. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe en élévation latérale d'une pompe de carburant à ailettes de turbine et à moteur électrique dans un mode de réalisation préférée de l'invention; la figure 2 est une vue en élévation de la roue de la pompe à carburant de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle de la roue des figures 2 et 3, en direction radiale; et la figure 5 est une vue en perspective de la roue représentée sur les figures 2 à 4. La figure 1 représente une pompe 10 à carburant dans un mode de réalisation préféré de l'invention, comprenant un boîtier 12 formé par un carter cylindrique 14 qui relie des capuchons 16, 18 d'extrémités d'entrée et de sortie qui sont espacés axialement Un moteur électrique 20 est formé par un rotor 22 qui tourillonne sur un arbre 24 afin qu'il tourne dans le boîtier 12 et il est entouré par un stator 26 à aimant permanent Des balais 28 sont placés dans le capuchon 18 d'extrémité de sortie et sont connectés élec- triquement à des bornes 30 placées à l'extérieur du capu- chon 18 d'extrémité Les balais 28 sont repoussés par des ressorts 32 en contact électrique glissant avec une plaque 34 de collecteur portée par le rotor 22 afin que de l'éner- gie électrique soit échangée, si bien que le rotor 22 et l'arbre 24 tournent dans le boîtier 12 La pompe 10, décrite jusqu'à présent, est analogue de façon générale à celles qui sont décrites dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n' 4 352 641, 4 500 270 et 4 596 519. Le mécanisme 36 de pompage de la pompe 10 comporte une roue 38 couplée à l'arbre 24 par un fil métallique 40 afin qu'elle tourne avec lui Une chambre courbe 42 de pompage entoure circonférentiellement la périphérie de la roue 38 et est formée par un capuchon 18 d'extrémité d'entrée et une plaque 44 à orifice, placés du côté opposé5 de la roue 38 Le canal 42 a un orifice d'entrée 45 relié à l'entrée 46 qui dépasse du capuchon 16, et un orifice 48 de sortie qui est formé dans la plaque 44 vers l'intérieur du boîtier 12 Le carburant est ainsi pompé par la roue 38 de l'entrée 46 du boîtier 12 à une sortie qui passe à travers le capuchon 18 d'extrémité de sortie. La roue 38 est représentée en détail sur les figures 2 à 5 La roue 38 est de préférence formée de matière plastique moulée en une seule pièce homogène, ayant la configuration géométrique d'un disque plat d'épaisseur uniforme de façon générale, avec des faces latérales parallèles 50, 52 tournées axialement en sens opposés Une nervure sinueuse rectiligne 54 qui est ininterrompue et continue (c'est-à-dire qu'elle est sans fin) est disposée autour de toute la périphérie de la roue 38 Comme mieux représenté sur la figure 3, la nervure 54 a une épaisseur qui augmente radialement vers l'intérieur de la roue La nervure sinueuse rectiligne 54 est formée par les tronçons 56 placés entre les bords opposés de la périphérie de la roue avec un angle aigu par rapport à l'axe de la roue, et ces tronçons alternent avec des tronçons 58 placés aux bords axiaux opposés de la périphérie, parallèlement aux faces latérales et contiguës 50, 52 de la roue qui ont la même orientation Ainsi, comme mieux représenté sur la figure 4, les logements 60 formés par la nervure 54 ont une configuration de triangle tronqué à la périphérie de la roue 38 et alternent en sens opposés à la périphérie Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les tronçons 56 de nervure sont orientés afin qu'ils forment en alter- nance des angles pratiquement égaux à 260 par rapport à l'axe de la roue. La construction de roue décrite présente l'avantage de donner un plus grand volume aux logements 60 tout en conservant la rigidité et l'intégrité de la nervure Il n'existe pas de bord ou d'extrémité aux faces latérales de la roue, pouvant former des copeaux ou se casser lors du montage ou du fonctionnement Le rendement de pompage est accru En fait, on a constaté que la pompe représentée sur les dessins avait un fonctionnement supérieur dans les tests à carburant chaud dans lesquels la température élevée du carburant peut provoquer un bouchage par la vapeur et un défaut de fonctionnement de la pompe. REVENDICATIONS 1 Pompe à carburant à ailettes de turbine et à moteur électrique, caractérisée en ce qu'elle comprend un boîtier ( 12) ayant une entrée et une sortie de carburant, un moteur électrique ( 20) comportant un rotor ( 22) et un dispositif destiné à appliquer de l'énergie élec- trique au moteur afin que le rotor tourne dans le boîtier, et un dispositif de pompage ( 36) qui comporte une roue ( 38) de turbine couplée au rotor ( 22) afin qu'elle tourne avec lui, la périphérie de la roue ayant des logements disposés circonférentiellement, et un dispositif formant un canal courbe, entourant la périphérie de la roue et couplé à l'entrée et à la sortie, la périphérie de la roue comprenant une nervure sinueuse ininterrompue et continue ( 54) de forme recti- ligne, disposée entre les bords latéraux axiaux opposés de la périphérie de la roue, en direction circonférentielle autour de la roue et formant des logements identiques qui alternent à la périphérie aux bords opposés de la roue, la nervure sinueuse rectiligne ( 54) étant composée de tronçons rectilignes ( 56) disposés axialement, transver- salement à la périphérie entre les bords latéraux de la roue, et alternant avec des tronçons rectilignes ( 58) qui sont disposés le long des bords latéraux, parallèlement à ces bords, les tronçons ( 56) disposés axialement transversa- lement à la périphérie étant orientés avec des angles aigus qui alternent par rapport à l'axe de la roue, si bien que les logements ont une configuration de tronc de pyramide, lorsqu'ils sont vus radialement par rapport à la roue. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'angle aigu est pratiquement égal à 26 . 3 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la roue ( 38) a des nervures formées par une cons- truction moulée en une seule pièce homogène. 4 Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'épaisseur de la nervure ( 54) augmente radialement vers l'intérieur de la périphérie. 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