[0001] La présente invention concerne une pompe du type à membrane, servant notamment à
alimenter en essence le carburateur d'un moteur de voiture automobile.
[0002] Les pompes à essence du type à membrane actuellement utilisées comprennent généralement
un corps supérieur et un corps inférieur métalliques, en forme de récipients creux,
ouverts à une extrémité, et dont les bords libres respectifs sont appliqués l'un sur
l'autre en pinçant entre eux le bord périphérique d'une membrane déformable, par exemple
en caoutchouc, l'ensemble étant maintenu ainsi assemblé au moyen de vis traversant
des brides formées sur lesdits bords des corps supérieur et inférieur, ou par sertissage
si la partie supérieure est en tôle.
[0003] De façon connue en soi, le corps inférieur est bridé sur le moteur et reçoit un poussoir
animé d'un mouvement linéaire alternatif transmis à la membrane soit directement par
un excentrique d'un arbre moteur, soit par l'intermédiaire d'un levier basculant.
Le corps supérieur comprend un orifice d'aspiration et un orifice de refoulement équipés
de façon classique de clapets et éventuellement d'un tamis de filtrage.
[0004] Les corps supérieur et inférieur de ces pompes sont généralement réalisés en métal,
par exemple en alliage de zinc ou d'aluminium, ou encore en tôle emboutie soudée,
mais ces métaux ont un coût de mise en oeuvre relativement élevé, et leur utilisation
se traduit naturellement par une augmentation du prix de revient de la pompe. De plus,
en raison de leur haute conductivité thermique, ces métaux sont portés rapidement
à la température qui règne sous le capot et qui peut parfois s'élever à plus de 100°C,
en particulier dès l'arrêt du moteur. Il en résulte une vaporisation de l'essence
à l'intérieur de la pompe et par conséquent une difficulté à repartir pour la voiture.
[0005] En outre, l'utilisation de vis pour solidariser entre eux les deux corps nécessite
l'intervention d'une main-d'oeuvre et une majoration supplémentaire du prix de revient
de la pompe.
[0006] Par le brevet FR 2 310 480, on connaît une pompe à membrane dépourvue de ces inconvénients,
étant donné que le corps supérieur et le corps inférieur sont réalisés en une matière
thermoplastique et sont solidarisés au moyen d'une collerette en tôle élastique, qui
est sertie sur des brides formées tout le long des bords périphériques des corps.
[0007] Le corps supérieur d'une telle pompe est formé de deux boîtiers cylindriques, l'un
servant de chambre d'aspiration et l'autre de chambre de refoulement et avec lesquels
viennent de moulage respectivement une tubulure d'admission et une tubulure de refoulement
ayant des directions différentes. Les boîtiers sont indépendants l'un de l'autre et
sont interchangeables, de sorte qu'il est possible de réaliser un certain nombre de
combinaisons de positions des tubulures d'admission et de refoulement. Mais ce nombre
de combinaisons reste limité, de sorte que si l'on veut obtenir une combinaison de
positions autre que celles qui sont permises, il est nécessaire de réaliser d'autres
moules de boîtiers.
[0008] De plus, lorsqu'on intervertit la position des boîtiers, il est nécessaire de modifier
la position des clapets. Lors de l'assemblage de la pompe on doit donc veiller soigneusement
à ce que les clapets soient disposés dans le bon sens par rapport aux boîtiers. Mais
ceci introduit un retard dans le processus d'assemblage de la pompe et des risques
d'erreurs de montage.
[0009] La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients des pompes
connues en proposant une pompe à membrane de structure légère, qui n'est pas sujette
au phénomène de vaporisation de l'essence et qui est susceptible d'être fabriquée
automatiquement en grande série et donc à un prix relativement bas, en utilisant un
unique modèle de moule, la pompe pouvant malgré tout être adaptée à tout type de moteur
de voiture.
[0010] A cet effet, l'invention concerne une pompe à membrane, notamment pour l'alimentation
en essence d'un moteur de véhicule automobile, du type comprenant un corps supérieur
et un corps inférieur cylindriques, ouverts à une extrémité et assemblés par leur
bord libre au moyen d'une collerette élastique de sertissage en pinçant entre eux
le bord périphérique d'une membrane déformable dont la partie centrale peut être déplacée
d'un mouvement alternatif selon l'axe de la pompe, de sorte que l'essence est alternativement
aspirée à travers un orifice d'aspiration et un clapet d'aspiration dans une chambre
d'aspiration formée dans le corps supérieur, puis refoulée depuis une chambre de refoulement
à travers un clapet de refoulement et un orifice de refoulement, caractérisée en ce
que le corps supérieur est formé en une seule pièce par moulage d'une matière thermoplastique
et est divisé, par une cloison cylindrique tangente intérieurement au corps de manière
à définir à l'intérieur, la chambre d'aspiration, et à l'extérieur, la chambre de
refoulement, en ce que les clapets d'aspiration et de refoulement sont portés par
un porte-clapets sensiblement circulaire, indépendant du corps supérieur et qui est
également pincé entre le corps supérieur et le corps inférieur, ledit porte-clapets
présentant une portion tubulaire saillante qui vient s'adapter avec étanchéité dans
la cloison cylindrique, les clapets d'aspiration et de refoulement étant disposés
sur des portions du porte-clapets respectivement en regard de la chambre d'aspiration
et de la chambre de refoulement, et en ce que les orifices d'admission et de refoulement
sont munis de tubulures soudées sur lesdits orifices dans l'orientation désirée.
[0011] Ainsi, lesdites tubulures sont fabriquées séparément, puis elles sont fixées dans
l'orientation voulue au moment de l'assemblage, par exemple par soudure par ultrasons.
Le corps supérieur de la pompe peut donc être constitué par une pièce standard de
forme immuable, pouvant être utilisé dans tous les types de moteurs. En raison de
son élasticité, la collerette permet d'obtenir une liaison élastique permamente entre
les deux corps, qui assure un bon écrasement du bord de la membrane et donc une bonne
étanchéité. Il est dès lors possible d'automatiser le montage de la pompe, par l'utilisation
de robots ou machines automatiques spécialisées.
[0012] Deux modes de réalisation préférés de l'invention seront à présent décrits en regard
des dessins annexés dans lesquels:
La figure 1 est une vue en coupe axiale de la pompe à membrane selon un premier mode
de réalisation de l'invention;
La figure 2 est une vue de dessus de la pompe de la figure 1;
La figure 3 est une vue en plan du corps supérieur, vide des éléments qu'il contient;
La figure 4 montre une section radiale de la collerette avant son sertissage, et
La figure 5 montre une vue en coupe axiale d'un autre modèle de pompe à membrane commandée
par levier basculant.
[0013] Avec référence à la figure 1, la pompe à essence 10 comprend essentiellement un corps
supérieur 12 et un corps inférieur 14, tous deux réalisés en une matière thermoplastique
de bonne résistance mécanique et ayant une bonne tenue aux températures relativement
élevées qui règnent sous le capot de la voiture.
[0014] Les corps 12 et 14 sont constitués par des récipients sensiblement cylindriques,
ouverts à une extrémité et dont les bords libres respectifs sont appliqués l'un sur
l'autre en écrasant entre eux le bord périphérique d'une membrane déformable 16, par
exemple en caoutchouc, et le bord périphérique d'un porte-clapets 18 rigide. A cet
effet, les deux corps sont solidarisés au moyen d'une collerette annulaire 20 en tôle
élastique, qui est sertie sur des brides annulaires 22, 24, formées respectivement
sur lesdits bords des corps.
[0015] Comme le mondre la figure 4, la collerette a initialement une section à trois branches,
dont la branche supérieure 26 qui est destinée à s'appliquer contre l'épaulement horizontal
28 de la bride 22 du corps supérieur, est inclinée intérieurement par rapport à l'horizontale
d'un faible angle a. Lors du sertissage, cette branche se déforme élastiquement pour
s'appliquer sur l'épaulement 28 en exerçant sur les brides 22, 24 et donc sur les
bords de la membrane 16 et du porte-clapets 18 un serrage élastique qui garantit une
parfaite étanchéité entre les deux corps.
[0016] Le corps supérieur 12 est divisé intérieurement par une cloison sensiblement cyclindrique
30 se raccordant tangentiellement à la paroi du corps 12, en une chambre d'aspiration
32 intérieure à ladite cloison et en une chambre de refoulement 34 extérieure à ladite
cloison. La chambre de refoulement comporte intérieurement des cloisons partielles,
qui, dessinées d'une manière appropriée, permettent d'isoler des volumes qui jouent
le rôle d'amortisseur favorisant les débits.
[0017] Le porte-clapets 18 comprend une portion qui s'adapte dans l'ouverture de la chambre
d'aspiration 32, un joint torique 36 assurant l'étanchéité. Ladite portion de porte-clapets
ainsi que la portion restante qui se trouve en regard de la chambre de refoulement
sont pourvues respectivement d'orifices, obturés de façon connue en soi, par des clapets
38, 40 chargés par des ressorts 41.En amont du clapet 38 d'aspiration est monté un
tamis 43 destiné à filtrer l'essence arrivant du réservoir.
[0018] Le corps supérieur 12 présente, sur sa paroi de fond, deux orifices 42 et 44, qui
débouchent respectivement dans la chambre d'aspiration 32 et dans la chambre de refoulement
34.
[0019] Conformément à l'invention, sur ces deux orifices sont respectivement fixées, par
exemple par soudure par ultrasons, une tubulure d'aspiration orientable 46 reliée
au réservoir d'essence du véhicule et une tubulure de refoulement orientable 48 reliée
au carburateur. Comme on l'a déjà précisé, ces tubulures sont soudées au moment de
l'assemblage, avec l'orientation souhaitée par l'utilisateur.
[0020] Comme le montre la figure 2, le corps supérieur présente également dans sa paroi
cylindrique un orifice 50 qui débouche dans la chambre de refoulement et sur lequel
est fixée une tubulure 52 destinée à ramener l'essence vers le réservoir en cas d'arrêt
de la voiture.
[0021] La portion centrale de la membrane 16 est enserrée entre un flasque-support et une
contre-plaque 56 auxquels elle est solidarisée au moyen d'un rivet 58. Le flasque
porte un bras 60 en L relié par une liaison à course libre à l'extrémité supérieure
d'un poussoir 62 qui s'étend selon l'axe du corps inférieur 14. Le poussoir fait saillie
à l'extérieur du corps inférieur à travers un orifice formé dans le fond de ce dernier,
un joint 64 assurant l'étanchéité au niveau de cet orifice.
[0022] L'ensemble membrane-flasque et contre-plaque est normalement sollicité vers le haut
sur la figure 1 par un ressort de compression 66 s'appuyant sur le flasque 54 et sur
le fond du corps inférieur.
[0023] Le poussoir 62 peut être enfoncé à l'intérieur du corps inférieur, à l'encontre de
la force d'un ressort 68 de dureté supérieure à celle du ressort 66. Le poussoir peut
être actionné soit par l'excentrique d'un arbre moteur, soit par un levier basculant.
[0024] Initialement, la pompe est dans l'état représenté sur la figure 1 : le poussoir 62
est amené dans sa position basse par le ressort de rappel 68 ; la butée 70 du poussoir
s'appuyant sur le bras 60 fait descendre l'ensemble de la membrane 16, du flasque-support
54 et de la contre-plaque 56. Lorsque la came enfonce le poussoir, ledit ensemble
mobile étant libéré, il est repoussé vers le haut sur la figure 1 par le ressort précontraint
66. Dans ce mouvement, l'essence qui se trouve dans la chambre 72 définie entre la
membrane 16 et le porte-clapets 18 est refoulée à travers le clapet 40 et la tubulure
de refoulement 48 vers le carburateur.
[0025] Lorsque la came s'efface, le poussoir 62 est rappelé par le ressort 68 vers sa position
basse. Le poussoir fait alors descendre la membrane, de sorte que de l'essence est
aspirée depuis le réservoir à travers la tubulure d'aspiration 46, le tamis 43 et
le clapet 38. Le cycle se reproduit de la même façon à chaque révolution de la came.
[0026] En raison de ses nombreuses qualités signalées précédemment, la pompe selon l'invention
est bien plus performante, plus légère, plus économique que les meilleures pompes
à membrane actuellement connues sur le marché. De plus, elle peut être fabriquée de
façon entièrement automatique en grande série, puisqu'il ne faut en fabriquer qu'un
unique modèle, les tubulures étant soudées au moment de l'assemblage, avec l'orientation
voulue.
[0027] La pompe représentée sur la figure 5 ne se distingue de celle de la figure 1 que
par le fait que le poussoir 62 est directement fixé à l'ensemble membrane 16, flasque
54 et contre-plaque 56 et que le poussoir est actionné par un levier basculant 76.
Ce dernier est monté pivotant autour d'un axe 78 et est sollicité en appui contre
une came 80 d'un arbre moteur par un ressort 82.
1. Pompe à membrane, notamment pour l'alimentation en essence d'un moteur de véhicule
automobile, du type comprenant un corps supérieur (12) et un corps inférieur (14)
cylindriques, ouverts à une extrémité et assemblés par leur bord libre au moyen d'une
collerette élastique (20) de sertissage en pinçant entre eux le bord périphérique
d'une membrane déformable (16) dont la partie centrale peut être déplacée d'un mouvement
alternatif selon l'axe de la pompe, de sorte que l'essence est alternativement aspirée
à travers un orifice d'aspiration (42) et un clapet d'aspiration (38) dans une chambre
d'aspiration (32) formée dans le corps supérieur, puis refoulée depuis une chambre
de refoulement (34) à travers un clapet de refoulement (40) et un orifice de refoulement
(44), caractérisée en ce que le corps supérieur (12) est formé en une seule pièce
par moulage d'une matière thermoplastique et est divisé, par une cloison cylindrique
(30) tangente intérieurement au corps de manière à définir à l'intérieur, la chambre
d'aspiration, et à l'extérieur, la chambre de refoulement, en ce_que les clapets d'aspiration
(38) et de refoulement (40) sont portés par un porte-clapets (18) sensiblement circulaire,
indépendant du corps supérieur (12) et qui est également pincé entre le corps supérieur
et le corps inférieur, ledit porte-clapets présentant une portion tubulaire saillante
qui vient s'adapter avec étanchéité dans la cloison cylindrique, les clapets d'aspiration
et de refoulement étant disposés sur des portions du porte-clapets respectivement
en regard de la chambre d'aspiration et de la chambre de refoulement, et en ce que
les orifices d'admission (42) et de refoulement (44) sont munis de tubulures (46,
48) soudées sur lesdits orifices dans l'orientation désirée.
2. Pompe à membrane selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps supérieur
(12) comporte à son bord libre une bride (22) qui présente du côté intérieur un épaulement
périphérique dans lequel vient se loger sans surépaisseur le bord périphérique du
porte-clapets.
3. Procédé d'assemblage de la pompe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé
en ce que lesdites tubulures (46, 48) sont fabriquées séparément, puis soudées dans
les orifices d'admission (42) et de refoulement (44) avec l'orientation souhaitée,
par exemple par soudure par ultrasons.