......DE......GB..IT......SE......................
C
0147330
DEMANDE DE BREVET EUROPEEN
A1
19850703
EP
84402717.7
19841226
fr
fr
fr
8320928
19831228
FR
19850703
198527
19850703
198527
4
4F 02M 37/06 A
4F 04B 43/02 B
de
Membranpumpe für die Brennstoffzufuhr eines Kraftfahrzeugmotors.
en
Membrane pump for the fuel supply of a vehicle engine.
fr
Pompe à membrane pour l'alimentation en essence d'un moteur de véhicule automobile.
RIVAPOMPE Société Anonyme dite:
00515080
40899/25/RIVAPO
6, Avenue Malvesin
F-92400 Courbevoie
FR
Marye, Jean
14, rue de la Fontaine Quénette
F-78890 Garancieres
FR
Jolly, Jean-Pierre
et al
00016311
Cabinet Jolly 54, rue de Clichy
75009 Paris
FR
DE
GB
IT
SE
L'invention concerne une pompe à membrane pour l'alimentation en essence d'un moteur de véhicule automobile et son procédé d'assemblage.
La pompe comprend un corps supérieur (12) et un corps inférieur (14) sensiblement cylindriques, ouverts à une extrémité et dont les bords libres sont appliqués l'un sur l'autre en pinçant 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 dans le corps supérieur à travers un orifice d'aspiration (42) puis refoulée vers le carburateur à travers un orifice de refoulement (44). Lesdits corps sont assemblés au moyen d'une collerette (20) sertie sur des brides (22, 24) formée sur les bords des corps, les orifices d'admission (42) et de refoulement (44) étant munis de tubulures rapportées orientables (146, 48).
La présente invention concerne une pompe du type à membrane, servant notamment à alimenter en essence le carburateur d'un moteur de voiture automobile.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.