FR2766134A1 - Dispositif de mise a l'air libre et de securite pour un reservoir de carburant de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
L'invention propose un dispositif (16) de mise à l'air libre et de sécurité pour un réservoir de carburant (32) de véhicule automobile, du type comportant un boîtier (34) relié à une canalisation (28) de mise à l'air libre de la partie supérieure du réservoir, caractérisé en ce que deux sièges de valve (100, 112) sont portés par une cloison transversale intermédiaire (104) du boîtier (34) qui délimite dans ce dernier une chambre inférieure (62) dans laquelle un premier élément de fermeture d'une valve (72, 78) de sécurité est monté mobile et qui est reliée à la partie supérieure du réservoir (12); et une chambre supérieure (64) dans laquelle un second élément de fermeture d'une valve (120) de mise à l'air libre est monté mobile et qui est reliée au tronçon de la canalisation de mise à l'air libre (28).
Description
La présente invention concerne un dispositif de mise à l'air libre et de sécurité pour un réservoir de carburant de véhicule automobile.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif destiné à équiper un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant une canalisation de mise à l'air libre qui débouche dans un point haut du réservoir et dans laquelle est interposé un ensemble formant valve munie d'une masselotte qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture un siège de valve pour empêcher que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre.
II a déjà été proposé, notamment dans le document EP-A-0.254.631, une telle valve dans laquelle la masselotte provoque l'ouverture de la valve lorsque le véhicule est en position normale.
Dans ce document, la valve possède en outre comme fonction d'interdire le surremplissage du réservoir, notamment en provoquant la fermeture de la valve lorsque le carburant dépasse un certain niveau dans le réservoir.
A cet effet, la valve est munie d'un flotteur qui, porté par le carburant, est susceptible de soulever la bille avec son obturateur afin de provoquer la fermeture de la valve. Lorsque le réservoir est à moitié vide, la valve est ouverte et par conséquent elle laisse échapper un certain débit de vapeur de carburant qui s'évapore.
Dans le but de résoudre certains des problèmes inhérents à la conception du dispositif proposé dans ce document, on a proposé dans la demande de brevet français No. 2 740 402 un dispositif de mise à l'air libre du type comportant un boîtier dont une extrémité inférieure est reliée à la partie supérieure du réservoir de carburant et dont la partie supérieure est reliée à un tronçon d'une canalisation de mise à l'air libre de la partie supérieure du réservoir, du type comportant
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture sous l'effet de son poids un premier siège de valve pour constituer une valve de sécurité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids un second siège de valve pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation.
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture sous l'effet de son poids un premier siège de valve pour constituer une valve de sécurité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids un second siège de valve pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation.
Dans ce second document, le premier élément mobile de fermeture de valve est constitué par un obturateur supérieur fixé à une bille formant masselotte qui, lorsque le véhicule est retourné, obture sous l'effet de son poids un premier siège supérieur de valve agencé dans une première partie supérieure du boîtier du dispositif.
Le second élément mobile de fermeture est constitué par la bille formant masselotte proprement dite qui, sous l'effet de son poids, obture un second siège inférieur de valve qui est agencé axialement en vis-à-vis du siège supérieur dans une seconde partie inférieure du boîtier.
Pour garantir un bon fonctionnement d'un tel dispositif avec ses deux sièges opposés supérieur et inférieur formés dans deux parties assemblées du boîtier, il est nécessaire que ces deux parties soient réalisées avec précision et assemblées de manière fiable pour être sûr que les deux sièges sont sensiblement alignés et que l'obturation étanche de l'un ou l'autre, en fonction des conditions d'utilisation, s'effectue avec efficacité.
De plus, I'obturateur supérieur doit être fixé de manière fiable à la bille formant masselotte et son extrémité libre supérieure formant obturateur peut présenter des risques de coincement dans le siège supérieur.
Enfin, cette conception ne bénéficie pas des avantages inhérents à la présence d'un flotteur comme dans le cas du document EP-A-0.254.631.
L'invention a pour objet de proposer un dispositif de mise à l'air libre et de sécurité qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif de mise à l'air libre et de sécurité pour un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant un boîtier dont une extrémité inférieure est reliée à la partie supérieure du réservoir de carburant et dont la partie supérieure est reliée à un tronçon d'une canalisation de mise à l'air libre de la partie supérieure du réservoir, du type comportant
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture sous l'effet de son poids un premier siège de valve pour constituer une valve de sécurité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids un second siège de valve pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation, caractérisé en ce que les deux sièges de valve sont portés par une cloison transversale intermédiaire du boîtier qui délimite dans ce dernier:
- une chambre inférieure dans laquelle le premier élément de fermeture de valve est monté mobile et qui est reliée à la partie supérieure du réservoir ; et
- une chambre supérieure dans laquelle le second élément de fermeture de valve est monté mobile et qui est reliée au tronçon de la canalisation de mise à l'air libre.
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture sous l'effet de son poids un premier siège de valve pour constituer une valve de sécurité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids un second siège de valve pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation, caractérisé en ce que les deux sièges de valve sont portés par une cloison transversale intermédiaire du boîtier qui délimite dans ce dernier:
- une chambre inférieure dans laquelle le premier élément de fermeture de valve est monté mobile et qui est reliée à la partie supérieure du réservoir ; et
- une chambre supérieure dans laquelle le second élément de fermeture de valve est monté mobile et qui est reliée au tronçon de la canalisation de mise à l'air libre.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le premier élément mobile de fermeture est porté par un flotteur monté coulissant dans la chambre inférieure entre
- une position basse de repos vers laquelle il est rappelé par son poids et dans laquelle la valve de sécurité est ouverte
- et une position haute vers laquelle il est soulevé par le carburant lorsque le remplissage du réservoir atteint une valeur prédéterminée et dans laquelle le premier élément mobile de fermeture obture le premier siège de valve.
- le premier élément mobile de fermeture est porté par un flotteur monté coulissant dans la chambre inférieure entre
- une position basse de repos vers laquelle il est rappelé par son poids et dans laquelle la valve de sécurité est ouverte
- et une position haute vers laquelle il est soulevé par le carburant lorsque le remplissage du réservoir atteint une valeur prédéterminée et dans laquelle le premier élément mobile de fermeture obture le premier siège de valve.
- I'extrémité supérieure libre du flotteur est conformée en un pointeau conique qui constitue le premier élément mobile de fermeture qui est susceptible de coopérer de manière étanche avec le premier siège de valve de forme tronconique complémentaire
- le second élément mobile de fermeture est une bille qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, coopère de manière étanche avec le second siège de valve qui est tronconique
- les deux sièges tronconiques sont alignés et débouchent par leurs petites extrémités dans un canal commun qui s'étend à travers la cloison intermédiaire
- les deux sièges de valve sont formés dans un même corps de valve porté par la cloison intermédiaire et réalisé en matériau souple, notamment en matériau élastomère;
- la cloison intermédiaire comporte un trou central dans lequel est monté le corps de valve qui comporte un canal central qui débouche par ses deux extrémités opposées inférieure et supérieure dans les premier et second sièges respectivement
- le dispositif comporte un clapet d'équilibrage qui met les deux chambres en communication lorsque la pression dans la chambre supérieure est plus grande que la pression dans la chambre inférieure
- le clapet d'équilibrage est porté par la cloison intermédiaire du boîtier
- le clapet d'équilibrage comporte un trou qui traverse la cloison intermédiaire et un troisième élément de fermeture déformable élastiquement, qui est porté par la cloison intermédiaire, qui s'étend normalement sous la face inférieure de cette dernière pour obturer l'extrémité inférieure du trou, et qui s'écarte de sa position normale vers l'intérieur de la chambre inférieure lorsque la pression dans la chambre supérieure est plus grande que la pression dans la chambre inférieure pour ouvrir le clapet d'équilibrage
- le troisième élément de fermeture est une lèvre d'étanchéité appartenant à une coupelle d'étanchéité et qui s'étend en regard d'une série de trous qui traversent la cloison et qui sont répartis autour de la partie centrale de la cloison intermédiaire qui comporte les premier et second sièges de valve
- la coupelle d'étanchéité et le corps de valve sont réalisés venus de matière par moulage en une seule pièce en matériau souple, notamment en matériau élastomère.
- le second élément mobile de fermeture est une bille qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, coopère de manière étanche avec le second siège de valve qui est tronconique
- les deux sièges tronconiques sont alignés et débouchent par leurs petites extrémités dans un canal commun qui s'étend à travers la cloison intermédiaire
- les deux sièges de valve sont formés dans un même corps de valve porté par la cloison intermédiaire et réalisé en matériau souple, notamment en matériau élastomère;
- la cloison intermédiaire comporte un trou central dans lequel est monté le corps de valve qui comporte un canal central qui débouche par ses deux extrémités opposées inférieure et supérieure dans les premier et second sièges respectivement
- le dispositif comporte un clapet d'équilibrage qui met les deux chambres en communication lorsque la pression dans la chambre supérieure est plus grande que la pression dans la chambre inférieure
- le clapet d'équilibrage est porté par la cloison intermédiaire du boîtier
- le clapet d'équilibrage comporte un trou qui traverse la cloison intermédiaire et un troisième élément de fermeture déformable élastiquement, qui est porté par la cloison intermédiaire, qui s'étend normalement sous la face inférieure de cette dernière pour obturer l'extrémité inférieure du trou, et qui s'écarte de sa position normale vers l'intérieur de la chambre inférieure lorsque la pression dans la chambre supérieure est plus grande que la pression dans la chambre inférieure pour ouvrir le clapet d'équilibrage
- le troisième élément de fermeture est une lèvre d'étanchéité appartenant à une coupelle d'étanchéité et qui s'étend en regard d'une série de trous qui traversent la cloison et qui sont répartis autour de la partie centrale de la cloison intermédiaire qui comporte les premier et second sièges de valve
- la coupelle d'étanchéité et le corps de valve sont réalisés venus de matière par moulage en une seule pièce en matériau souple, notamment en matériau élastomère.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un réservoir de véhicule automobile muni d'un dispositif de remplissage et d'un dispositif de mise à l'air libre conforme aux enseignements de l'invention;
- la figure 2A est une vue de détail à plus grande échelle qui illustre le dispositif de mise à l'air libre de la figure 1 représenté en section axiale, les différents composants étant dans la position qu'ils occupent lorsque le véhicule est à l'arrêt et que le réservoir est partiellement rempli
- la figure 2B est une vue à plus grande échelle de la partie supérieure de la figure 2A
- les figures 3 à 6 sont des vues similaires à celle de la figure 1 sur lesquelles le dispositif de mise à l'air libre est représenté respectivement dans quatre autres positions de fonctionnement
- la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 2B qui illustre une première variante de réalisation du dispositif de mise à l'air libre conforme aux enseignements de l'invention;
- la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 2A qui illustre une deuxième variante de réalisation de l'invention; ; et
- les figures 9 et 10 sont des vues similaires à celles des figures 2 et 5 qui illustrent une troisième variante de réalisation de l'invention.
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un réservoir de véhicule automobile muni d'un dispositif de remplissage et d'un dispositif de mise à l'air libre conforme aux enseignements de l'invention;
- la figure 2A est une vue de détail à plus grande échelle qui illustre le dispositif de mise à l'air libre de la figure 1 représenté en section axiale, les différents composants étant dans la position qu'ils occupent lorsque le véhicule est à l'arrêt et que le réservoir est partiellement rempli
- la figure 2B est une vue à plus grande échelle de la partie supérieure de la figure 2A
- les figures 3 à 6 sont des vues similaires à celle de la figure 1 sur lesquelles le dispositif de mise à l'air libre est représenté respectivement dans quatre autres positions de fonctionnement
- la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 2B qui illustre une première variante de réalisation du dispositif de mise à l'air libre conforme aux enseignements de l'invention;
- la figure 8 est une vue similaire à celle de la figure 2A qui illustre une deuxième variante de réalisation de l'invention; ; et
- les figures 9 et 10 sont des vues similaires à celles des figures 2 et 5 qui illustrent une troisième variante de réalisation de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 un réservoir 12 de carburant de véhicule automobile qui est muni d'un dispositif de remplissage 14 et d'un dispositif de mise à l'air libre 16 conforme aux enseignements de l'invention.
De manière connue, le dispositif de remplissage 14 comporte un tube de remplissage 18 dont une extrémité inférieure 20 débouche dans le réservoir 12, à la partie inférieure de ce dernier, et dont une extrémité supérieure 22 est destinée à recevoir un pistolet de remplissage (non représenté) et à être obturée par un bouchon.
Le réservoir 12 comporte aussi un dispositif de mise à l'air libre 16 relié à un tronçon 28 d'une canalisation de mise à l'air libre qui débouche dans le réservoir 12 au niveau de sa cloison supérieure 30 avec interposition du dispositif 16.
Le dispositif de mise à l'air libre 16, comme cela sera expliqué par la suite, permet notamment de compenser la baisse du niveau de carburant 26 dans le réservoir 12 en permettant l'admission d'air à l'intérieur du réservoir 12 afin que la pression régnant dans le réservoir soit sensiblement constante.
Au contraire, le dispositif de mise à l'air libre 16 doit aussi permettre l'évacuation des gaz qui seraient comprimés à l'intérieur du réservoir à cause d'une dilatation du carburant 32 contenu dans le réservoir 12 suite à une élévation de température et afin d'éviter toute déformation du réservoir 12 susceptible d'entraîner sa rupture.
Toutefois, le dispositif de mise à l'air libre 16 est aussi un dispositif de sécurité qui ne doit pas permettre au carburant de s'échapper du réservoir en cas de retournement du véhicule pour des raisons évidentes de sécurité.
Comme on peut le voir à la figure 2A, le dispositif 16 est pour l'essentiel constitué par un boîtier 34 qui est par exemple une pièce moulée en matière plastique.
Le boîtier 34 comporte un corps principal en forme de jupe cylindrique inférieure 36 dont l'axe X-X est normalement sensiblement vertical.
La jupe 36 est ouverte axialement vers le bas à son extrémité inférieure 38 et elle est fermée à sa partie supérieure par une cloison horizontale 40, réalisée venue de matière par moulage, qui se prolonge radialement par une aile 42 en forme de L couché, qui permet de fixer le boîtier 34 sur la cloison supérieure 30 du réservoir 12 par exemple au moyen d'un cordon 44 de soudure ou de colle.
La jupe 36 s'étend axialement à travers un trou correspondant 46 formé dans la cloison supérieure 30 et il est prévu des moyens 48 d'indexation angulaire, autour de l'axe X-X du dispositif 16 par rapport au réservoir 12, afin notamment d'orienter angulairement une pipe de raccordement 50, qui est réalisée venue de matière par moulage avec le boîtier 34 et qui s'étend radialement à sa partie supérieure pour constituer un raccord susceptible de recevoir l'extrémité du tronçon 28 de la canalisation de mise à l'air libre.
L'extrémité radiale interne 52 de la pipe de raccordement 50 s'étend radialement à partir d'une jupe cylindrique supérieure 54 du boîtier 34, réalisée venue de matière par moulage, qui s'étend verticalement vers le haut au dessus de la cloison 40, dont le diamètre est inférieur à celui de la jupe inférieure 36 et dont l'extrémité supérieure 56 est fermée de manière étanche par un bouchon rapporté 58, collé ou soudé, dont la face inférieure interne comporte un évidement sphérique 60.
La jupe inférieure 36 avec la partie centrale de la cloison 40 délimite radialement, et verticalement vers le haut, une chambre inférieure 62 tandis que la jupe supérieure 54 et le bouchon 58 délimitent radialement vers l'extérieur et verticalement vers le haut, une chambre supérieure 64 qui est délimitée verticalement vers le bas par la cloison 40.
La cloison 40 comporte dans sa partie centrale une série de trous axiaux débouchants 66 qui sont répartis angulairement de manière régulière autour de l'axe X-X et qui mettent en communication les chambres 62 et 64.
La face cylindrique interne 68 de la jupe inférieure 36 comporte une série de nervures axiales 70 qui guident en coulissement axial un flotteur 72 tout en délimitant autant de passages axiaux entre les nervures.
Le flotteur 72 est une pièce moulée creuse constituée pour l'essentiel par une jupe cylindrique annulaire 74 qui est fermée à sa partie supérieure par une cloison supérieure tronconique 76 qui se termine par un pointeau 78 de profil externe conique 80 qui constitue, au sens de l'invention, le premier élément mobile de fermeture.
Le corps du flotteur 72 comporte un tube cylindrique interne 82 dont la surface externe sert de guidage à un ressort hélicoïdal de compression 84 qui prend appui à son extrémité supérieure contre un épaulement radial du tube et dont l'extrémité inférieure prend appui contre la face supérieure en vis-à-vis 86 d'un lamage 88 formé dans un fond 90 qui est une pièce rapportée emboîtée élastiquement dans l'extrémité inférieure ouverte 38 de la jupe inférieure 36.
Le fond 90 comporte un trou central 92 qui met en communication la chambre inférieure 62 avec la partie supérieure du réservoir.
Dans la position de repos illustrée à la figure 2, I'action du ressort 84 et la masse totale du flotteur 72 sont telles que ce dernier est en position verticale basse, illustrée sur la figure 2, dans laquelle un léger jeu axial existe entre la face annulaire inférieure 94 de la jupe 74 du flotteur 72 et la face supérieure annulaire en vis-à-vis 96 du fond 90 de manière à assurer la communication entre la chambre 62 et la partie supérieure du réservoir, à travers le dispositif 16.
Le pointeau 78, formant le premier élément mobile de fermeture, s'étend partiellement à l'intérieur d'un premier siège de valve tronconique 100 dont l'angle est sensiblement identique à celui de la surface conique externe 80 du pointeau 78 et qui est formé dans une pièce moulée en matériau élastomère 102 qui constitue un corps unique de valve au sens de l'invention qui est porté par la portion interne de la cloison 40 qui constitue, au sens de l'invention, la cloison intermédiaire 104 entre les chambres inférieure 62 et supérieure 64.
Le corps de valve 102 est une pièce moulée en matériau élastomère qui comporte une partie centrale cylindrique annulaire 106 qui est monté, par déformation élastique, à l'intérieur d'un canal axial 108 formé dans une collerette cylindrique 110 centrale de la cloison intermédiaire 104.
La partie centrale 106 du corps de valve 102 délimite intérieurement un canal étagé débouchant 113 qui met en communication le siège inférieure de valve 100 avec un siège supérieur de valve 112 constitué par le bord radial interne d'une surface de portée tronconique concave 114 formée dans la face supérieure 116 d'une collerette radiale supérieure 118 du corps de valve 102.
Le siège supérieur de valve 112 constitue le second siège de valve au sens de l'invention avec lequel coopère, notamment dans la position illustrée à la figure 2, une bille sphérique 120 formant masselotte qui constitue le second élément mobile de fermeture de valve au sens de l'invention et qui est agencée dans la chambre supérieure 64.
Le siège inférieur de valve 100 est formé dans la face inférieure 122 d'une collerette radiale inférieure 124 du corps de valve 102 qui se prolonge elle-même radialement vers l'extérieur par une lèvre d'étanchéité déformable élastiquement 126, en forme de coupelle d'étanchéité, dont le bord annulaire d'extrémité libre 128 est normalement en appui axial vers le haut, contre la portion en vis-à-vis de la face transversale interne 130 de la cloison supérieure 40, de manière à constituer un clapet qui ferme de façon étanche la chambre supérieure 64 dont les trous 66 débouchent en regard d'une zone close de manière étanche par la lèvre 126.
On décrira maintenant les différents modes de fonctionnement du dispositif 16.
Dans la position de repos illustrée aux figures 2A et 2B, la partie supérieure du réservoir 12 communique avec la chambre inférieure 62 du dispositif 16 mais cette chambre inférieure 62 est séparée de manière étanche de la chambre supérieure 64 par la bille 120 qui coopère de manière étanche avec le siège 112 pour constituer une valve de sécurité qui empêche notamment que les vapeurs de carburant présentes à la partie supérieure du réservoir, ou le cas échéant du carburant, ne s'échappe par la canalisation de mise à l'air libre 28.
Dans la position illustrée aux figures 2A et 2B, les pressions régnant dans les chambres 62 et 64 sont sensiblement égales et le troisième élément mobile de fermeture, au sens de l'invention, constitué par la lèvre 126 formant clapet d'étanchéité est fermé.
Lors du remplissage du réservoir par le tube de remplissage 18, I'air et/ou les vapeurs de carburant contenus à la partie supérieure du réservoir 12 s'échappent par la canalisation de mise à l'air libre 28 en passant par le trou 92 et autour du flotteur 72 entre les nervures 70 jusqu'au passage constitué par le jeu radial existant entre le pointeau 78 et le siège de valve 100 pour atteindre le siège supérieur 112 normalement obturé par la bille 120. La pression régnant dans la chambre inférieure 62 augmente progressivement au cours du remplissage et, lorsque la différence de pression entre cette chambre et la chambre supérieure 64 atteint une valeur prédéterminée, elle provoque un soulèvement de la bille 120 et donc un échappement des gaz sous pression vers le conduit de la mise à l'air libre pour permettre le remplissage en carburant.
On a représenté à la figure 3 la position qu'occupe le flotteur en cas de remplissage excessif du réservoir.
Dans cette position, on voit que du carburant 32 a pénétré dans la partie inférieure de la chambre inférieure 62 et qu'il a provoqué la montée, sous l'effet de la poussée d'Archimède, du flotteur 72 jusqu'à ce que le pointeau 78 vienne coopérer de manière étanche avec le siège inférieur de valve 100 pour obturer de manière étanche la partie supérieure de la chambre inférieure 62 qui peut donc s'opposer à tout remplissage additionnel du réservoir 12 dans la mesure où l'air contenu à la partie supérieure de ce dernier ne peut plus s'échapper par la canalisation 28.
On a représenté à la figure 4 un état du dispositif 16 dans lequel en cours de roulage du véhicule et sous l'effet des vibrations dues au roulage, la bille 120 a quitté le siège supérieur 112 en roulant sur la surface de portée tronconique 114 de manière à mettre en communication, comme cela a été expliqué précédemment, l'intérieur de la partie supérieure du réservoir 12 avec la pipe de raccordement 50 et donc la canalisation de mise à l'air libre 28.
Cette ouverture de la valve de mise à l'air libre, constituée par la coopération de la bille 120 avec le siège 112, permet d'assurer régulièrement la mise à l'air libre de la partie supérieure du réservoir 12 en évitant toutefois qu'elle soit ouverte en permanence en limitant ainsi le débit de vapeur de carburant qui s'évapore.
Dans l'état illustré à la figure 5, il existe une dépression à l'intérieur du réservoir 12, c'est-à-dire que la pression régnant dans la chambre inférieure 62 du dispositif 16 est alors inférieure à la pression régnant dans la chambre 64.
Cette différence de pression, du fait de la présence des trous 66, provoque l'ouverture par déformation élastique du clapet constitué par la lèvre 126 et de l'air peut être admis, dans un premier temps dans la chambre inférieure 62, qui pénètre par la pipe d'admission 50 dans la chambre supérieure 64 et qui passe par les trous 66 dans la chambre inférieure 62.
La communication est bien entendue établie entre la chambre supérieure 64 et la chambre inférieure 62 du dispositif 16 et le clapet 126 reste ouvert jusqu'à l'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir 12.
On a représenté à la figure 6 la position qu'occupent les différents composants en cas de retournement du véhicule.
Dans cette position, le flotteur 74 qui est retourné occupe une position basse par gravité qui est telle que le pointeau 78 ferme de manière étanche le siège de valve 100 pour éviter que le carburant contenu dans la partie supérieure du réservoir 12 qui a pénétré dans la chambre 62 ne s'échappe accidentellement par la canalisation de mise à l'air libre 28.
Enfin, on notera que le ressort 84 est un ressort de compensation qui intervient pour compenser le poids du flotteur 74 pour actionner ce dernier en cas d'inclinaison prononcée du véhicule.
Le dispositif de mise à l'air libre et de sécurité 16 qui vient d'être décrit en référence aux figures 2 à 6 constitue ainsi un ensemble autonome qui peut être monté de manière très aisée et sans modification, soit à la partie supérieure du réservoir 12, comme cela est illustré aux figures 1 à 6, ou sur le tube de remplissage 18.
Le dispositif 16 peut aussi être associé à un autre dispositif en série, le boîtier ou corps pouvant dans ce cas comporter plusieurs pipes de raccordement à cet effet.
On décrira maintenant la première variante de réalisation illustrée à la figure 7 sur laquelle des composants identiques, similaires ou analogues à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes chiffres de référence.
Afin d'améliorer la fixation du corps de valve 102 sur la cloison intermédiaire 104, il est prévu une pièce de montage et de blocage 140 qui est une pièce en tôle emboutie.
Celle-ci comporte une virole interne 142 qui comporte un renflement ou nervure radiale externe 144 de forme torique qui serre radialement vers l'extérieur le corps central cylindrique tubulaire 106 du corps de valve 102 de manière à améliorer sa fixation étanche dans la cloison intermédiaire 104.
La virole 142 se prolonge à sa partie supérieure par un voile tronconique 146 qui délimite le siège supérieur d'étanchéité 112 et la surface tronconique 114 sur laquelle la bille 120 est susceptible de rouler.
Le fonctionnement du dispositif 16 illustré à la figure 7 est en tous points identique à celui décrit précédemment en référence aux figures 2 à 6.
Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 8, les sièges de valve inférieur 100 et supérieur 112 sont réalisés directement venus de moulage avec le boîtier 34, c'est-à-dire directement dans la cloison intermédiaire 104 avec sa partie centrale 110, et la lèvre 126 formant clapet pour les trous 66 est une pièce moulée en élastomère qui est emboîtée élastiquement autour de la partie inférieure de la portion centrale 110 à l'intérieur de laquelle est délimitée le siège tronconique 100.
Le fonctionnement de la deuxième variante du dispositif 16 illustré à la figure 8 est en tous points identiques à celui décrit précédemment en référence aux figures 2 à 6.
On décrira maintenant la troisième variante de réalisation illustrée aux figures 9 à 10.
Dans cette troisième variante de réalisation, le siège de valve inférieur 100, avec lequel est susceptible de coopérer le pointeau 78, est aussi réalisé directement venu de moulage avec la portion centrale de la cloison intermédiaire 104.
Le siège 100 communique avec le canal étagé 113 et la cloison intermédiaire 104 est complétée par une plaque supérieure rapportée 150 qui est plaquée contre un épaulement annulaire supérieur 152 de la cloison intermédiaire 104 par une virole 154 appartenant au couvercle 58.
La partie centrale de la plaque 150 complémentaire de la cloison intermédiaire 104 comporte un trou central circulaire 156 et elle est divisée en un peigne par des encoches 159 réparties angulairement de manière régulière autour de l'axe X-X de manière à constituer autant de passages à travers cette partie centrale.
L'orifice circulaire partiel 156 constitue une arête d'appui vertical pour la bille 120 dont la surface sphérique coopère de manière étanche, lorsque les pressions sont égales dans les chambres 62 et 64, avec le bord annulaire en vis-à-vis 112 d'une membrane annulaire d'étanchéité 158 qui est pincée de manière étanche par la plaque supérieure 150 en appui contre un épaulement annulaire supérieur 162 de la cloison intermédiaire 104.
Le bord circulaire intérieur 112 de la membrane 158 constitue ainsi le siège supérieur de valve 112 avec lequel coopère la bille 120 lorsque cette dernière est dans sa position de repos illustrée à la figure 9.
Du fait de la conception souple de la membrane 158, sa portion radiale interne située sous le peigne 158 constitue aussi un clapet d'étanchéité 126 déformable élastiquement en cas de différences de pression entre les chambres 64 et 62 pour mettre en communication la pipe de raccordement 50 avec le canal 116 et donc avec la chambre inférieure 62.
Enfin, la bille 120 peut rouler sur la face supérieure tronconique concave 144 de la plaque 150 complémentaire de la cloison intermédiaire 104 pour mettre en communication les chambres 62 et 64.
Les autres modes de fonctionnement du dispositif 16 illustrés aux figures 9 et 10 sont identiques à ceux décrits précédemment en référence aux deux premiers modes de réalisation.
Claims (12)
1. Dispositif (16) de mise à l'air libre et de sécurité pour un réservoir (12) de carburant de véhicule automobile, du type comportant un boîtier (34) dont une extrémité inférieure (36) est reliée à la partie supérieure du réservoir de carburant (12) et dont la partie supérieure (50, 54) est reliée à un tronçon d'une canalisation (28) de mise à l'air libre de la partie supérieure du réservoir, du type comportant
- un premier élément mobile de fermeture (72, 78) qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture sous l'effet de son poids un premier siège de valve (100) pour constituer une valve de sécurité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir (12) par la canalisation de mise à l'air libre (28); et
- un second élément mobile de fermeture (120) qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids un second siège de valve (112) pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation
caractérisé en ce que les deux sièges de valve (100, 112) sont portés par une cloison transversale intermédiaire (104) du boîtier (34) qui délimite dans ce dernier:
- une chambre inférieure (62) dans laquelle le premier élément de fermeture de valve (72, 78) est monté mobile et qui est reliée à la partie supérieure du réservoir (12); et
- une chambre supérieure (64) dans laquelle le second élément de fermeture de valve (120) est monté mobile et qui est reliée au tronçon de la canalisation de mise à l'air libre (28).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément mobile de fermeture (78) est porté par un flotteur (72) monté coulissant dans la chambre inférieure (62) entre
- une position basse de repos vers laquelle il est rappelé par son poids et dans laquelle la valve de sécurité (100, 78) est ouverte
- et une position haute vers laquelle il est soulevé par le carburant lorsque le remplissage du réservoir (12) atteint une valeur prédéterminée et dans laquelle le premier élément mobile de fermeture (78) obture le premier siège de valve (100).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure libre du flotteur (72) est conformée en un pointeau conique (78) qui constitue le premier élément mobile de fermeture qui est susceptible de coopérer de manière étanche avec le premier siège de valve (100) de forme tronconique complémentaire.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second élément mobile de fermeture est une bille (120) qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, coopère de manière étanche avec le second siège de valve (112, 114) qui est tronconique.
5. Dispositif selon la revendication 4 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les deux sièges tronconiques (100, 112, 114) sont alignés et débouchent par leurs petites extrémités dans un canal commun (113) qui s'étend à travers la cloison intermédiaire (104).
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux sièges de valve (100, 114) sont formés dans un même corps de valve (102) porté par la cloison intermédiaire (104) et réalisé en matériau souple, notamment en matériau élastomère.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cloison intermédiaire (104) comporte un trou central (108) dans lequel est monté le corps de valve (102) qui comporte un canal central (113) qui débouche par ses deux extrémités opposées inférieure et supérieure dans les premier (100) et second (114) sièges respectivement.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un clapet d'équilibrage (66, 126) qui met les deux chambres (62, 64) en communication lorsque la pression dans la chambre supérieure (64) est plus grande que la pression dans la chambre inférieure (62).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le clapet d'équilibrage (66, 126) est porté par la cloison intermédiaire (104) du boîtier (34).
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le clapet d'équilibrage comporte un trou (66) qui traverse la cloison intermédiaire (104) et un troisième élément de fermeture (126) déformable élastiquement, qui est porté par la cloison intermédiaire (104), qui s'étend normalement sous la face inférieure (130) de cette dernière pour obturer l'extrémité inférieure du trou, et qui s'écarte de sa position normale vers l'intérieur de la chambre inférieure (62) lorsque la pression dans la chambre supérieure (64) est plus grande que la pression dans la chambre inférieure (62) pour ouvrir le clapet d'équilibrage.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le troisième élément de fermeture est une lèvre d'étanchéité (126) appartenant à une coupelle d'étanchéité et qui s'étend en regard d'une série de trous (66) qui traversent la cloison (104) et qui sont répartis autour de la partie centrale de la cloison intermédiaire qui comporte les premier et second sièges de valve.
12. Dispositif selon la revendication 11 prise en combinaison avec l'une des revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la coupelle d'étanchéité (126) et le corps de valve (102) sont réalisés venus de
matière par moulage en une seule pièce en matériau souple, notamment
en matériau élastomère.
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