Brevet FR2748355A1 — publié le 19971107

Etat de la technique L'invention concerne une pompe à liquide compre- nant, un moteur électrique d'entraînement d'un élément de pompe rotatif. L'invention concerne également un procédé de fa- brication d'une telle pompe. Il est connu de monter radialement l'induit rota- tif d'un moteur électrique dans des coussinets aux deux ex- trémités de l'axe de l'induit. On utilise également ce type de montage pour des moteurs électriques entraînant un élément de pompage également rotatif d'une pompe à liquide. En parti- culier dans le cas de pompes à liquide servant à transférer et à doser du carburant, qui sont logées dans l'enceinte du moteur d'un véhicule automobile, les questions d'encombrement, de poids et le nombre d'étapes de fabrication sont des paramètres critiques. Avantages de l'invention La présente invention concerne à cet effet une pompe à liquide du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que: - l'induit du moteur électrique tourne dans le champ magnéti- que des aimants avec un axe de rotation vertical, - les aimants et le liquide passant au moins partiellement entre l'induit et les aimants constituent le palier radial de l'induit. La pompe à liquide est avantageuse en ce que le montage de l'induit directement dans les aimants du moteur électrique supprime à la fois les coussinets et l'axe de l'induit. Cela simplifie considérablement la fabrication de la pompe à liquide grâce à la suppression des étapes d'usinage correspondantes; cela diminue notamment l'encombrement axial et le poids de cette pompe à liquide. On augmente également le rendement car l'entrefer de l'induit peut être réduit au minimum et le liquide à pom- per passe sur l'induit et/ou à travers les perçages centraux réalisés dans l'induit; cela permet de refroidir l'induit d'une manière simple. Le montage axial de l'induit perpendiculairement à son axe de rotation peut se faire avantageusement par un équilibrage des efforts entre le poids de l'induit, la force d'application des balais du collecteur et la force magnétique de l'aimant permanent. Il est également possible en faisant venir la face frontale inférieure de l'indu\t en butée axiale contre le boîtier de la pompe à liquide, d'avoir un montage axial simple de l'induit. Suivant d'autres développements avantageux de l'invention: - l'induit présente, sur sa face frontale inférieure, un seg- ment circulaire dans la zone de l'axe de rotation ce seg- ment pénétrant dans un rotor de l'élément de pompe et assurant la rotation du rotor, - l'induit est couplé par un axe sur un rotor au niveau de sa face inférieure dans la zone de l'axe de rotation, - l'aimant est enrobé dans de la matière plastique injectée et cet enrobage de matière plastique comporte des rainures axiales pour le passage du liquide. Selon un procédé de fabrication avantageux de la pompe à liquide selon l'invention, de la matière plastique est injectée autour des aimants, au cours d'une première étape de fabrication; dans une seconde étape, on meule l'intérieur des aimants pour recevoir l'induit rotatif. Un procédé de fabrication également avantageux dans son application prévoit de placer les aimants dans une pièce en matière plastique, tubulaire, préfabriquée, et de remplir les intervalles également avec des pièces en matière plastique préfabriquées. Des rainures axiales qui sont sim- ples à fabriquer dans les pièces en matière plastique, per- mettent de conduire au moins une partie du liquide à pomper. Dessins Un exemple de réalisation d'une pompe à liquide selon l'invention est représenté dans les dessins et sera dé- crit ci-après de manière plus détaillée. Ainsi: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'une pompe à li- quide, - la figure 2 est une coupe d'un premier exemple de construc- tion des aimants, - la figure 3 est une coupe d'un second exemple de construc- tion des aimants de la pompe à liquide. Description de l'exemple de réalisation La vue en coupe de la pompe à liquide selon la figure 1 montre un boîtier 1 avec des aimants 2; le boîtier est traversé par le liquide à pomper dans la direction de la flèche 3. Les aimants 2 sont noyés dans un enrobage de ma- tière plastique 4. Au centre, à l'intérieur du boîtier 1, se trouve un induit rotatif 5 ajusté dans les aimants 2 avec l'enrobage en matière plastique 4 pour avoir le jeu de palier nécessaire; la position de montage de la pompe à liquide est prédéterminée en ce sens que l'axe de rotation de l'induit est vertical. Le montage axial de l'induit 5 se réalise par l'équilibre des forces entre le poids de l'induit 5, la force de pression des balais de collecteur 6 et la force magnétique des aimants 2. Le liquide à pomper est conduit à travers un per- çage central 7 réalisé dans l'induit 5. Cela permet, dans le montage proposé, de supprimer à la fois les coussinets cen- traux et l'axe de l'induit. Le transfert des efforts entre l'induit rotatif 5 et un rotor 8 de l'élément de pompe se fait, dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, par un élément circu- laire 9 injecté sur l'induit 5. Le rotor 8 pompe le liquide dans le boîtier 1; il est monté radialement à l'extérieur dans un boîtier intermédiaire 10. En variante on peut égale- ment monter le rotor de pompe 8 sur un élément d'axe non re- présenté ici. Dans un autre exemple de réalisation non repré- senté, l'entraînement du rotor de pompe 8 se fait par un axe entraîné par l'induit 5. Dans ce cas, on peut supprimer les segments circulaires 9 mais alors il n'est pas possible de prévoir un perçage central 7 de sorte que le liquide est transféré par des rainures axiales dans l'enrobage en matière plastique 4. La figure 2 montre schématiquement la construc- tion des aimants 2 dans le boîtier 1. Pour la fabrication de la pompe à liquide, on injecte tout d'abord la matière plas- tique 4 autour des aimants 2 puis on meule à partir de5 l'intérieur pour obtenir le jeu de palier nécessaire à l'induit rotatif 5. En variante, selon la figure 3, on place des ai- mants meulés 2, terminés dans le boîtier 1 puis on adapte avec des pièces en matière plastique 4 également préfabri-10 quées. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Pompe à liquide comprenant, un moteur électrique d'entraînement d'un élément de pompe (8) rotatif, caractérisée en ce que - l'induit (5) du moteur électrique tourne dans le champ ma- gnétique des aimants (2) avec un axe de rotation vertical, - les aimants (2) et le liquide passant au moins partielle- ment entre l'induit (5) et les aimants (2) constituent le palier radial de l'induit 2 ) Pompe à liquide selon la revendication 1, caractérisée en ce que le palier axial de l'induit (5) est réalisé par l'équilibre des forces entre le poids de l'induit (5), la force des ba- lais de collecteur (6) ainsi que la force magnétique des ai- mants (2). ) Pompe à liquide selon la revendication 1, caractérisée en ce que le montage axial de l'induit (5) est réalisé par la venue en butée axiale de la face frontale inférieure de l'induit (5) contre le boîtier (1) de la pompe à liquide. 4 ) Pompe à liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'induit (5) présente, sur sa face frontale inférieure, un segment circulaire (9) dans la zone de l'axe de rotation ce segment pénétrant dans un rotor (8) de l'élément de pompe et assurant la rotation du rotor (8). ) Pompe à liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'induit (5) est couplé par un axe sur un rotor (8) au niveau de sa face inférieure dans la zone de l'axe de rotation. 6 ) Pompe à liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'aimant (2) est enrobé dans de la matière plastique (4) in- jectée et cet enrobage de matière plastique (4) comporte des rainures axiales pour le passage du liquide. 7 ) Procédé de fabrication d'une pompe à liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu' - au cours d'une première étape de fabrication on enrobe l'aimant (2) avec de la matière plastique (4) par injec- tion, - et dans une seconde étape de fabrication, on meule l'intérieur pour recevoir l'induit rotatif (5). 8 ) Procédé de fabrication d'une pompe à liquide selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que on place l'aimant (2) meulé recevant l'induit (5), dans le boîtier (1), et on remplit les zones comprises entre les dif- férents éléments d'aimant (2) répartis à la périphérie, avec des pièces en matière plastique (4) préfabriquées. 9 ) Procédé de fabrication selon l'une quelconque des reven- dications 7 ou 8, caractérisé en ce que l'enrobage de matière plastique (4) par injection comporte des rainures axiales pour le passage du liquide.