Brevet FR2503892A1 — publié le 19821015

La présente invention est relative à un cla- pet de régulation de pression destiné à maintenir la pression d'une enceinte entre deux valeurs prédéterminées. Elle s'applique en particulier à l'équipement des bou- chons de réservoir à carburant des véhicules automobiles. Il est souvent souhaitable d'interdire aux gaz contenus dans une enceinte de posséder une surpres- sion ou une dépression excessive par rapport à l'atmos- phêre environnante. En particulier, une surpression dans IO un réservoir d'essence, due à une élévation de tempéra- ture, présente un risque d'explosion, tandis qu'une dépression dans le réservoir, due à unebaisse du niveau du carburant, risque de conduire à une mauvaise alimen- tation du carburateur. T5 On a proposé diverses solutions pour assurer une telle régulation de pression au niveau du bouchon du réservoir. Mais ces solutions se sont révélées trop compliquées à réaliser et n'ont pas été adoptées indus- triellement. L'invention a pour but de fournir un clapet de régulation de pression de conception-particulièrement simple et économique. A cet effet, le clapet suivant l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un corps destiné à être monté autour d'un orifice d'une paroi de l'enceinte, une cloison qui divise ce corps en une pre- mière chambre communiquant avec l'orifice et une deuxième chambre présentant un passage de communication avec l'atmosphère extérieure,cette cloison présentant deux ouvertures de mise en communication des deux chambres, et un joint élastique unique comportant deux lèvres dont l'une s'applique élastiquement sur l'une des deux ouver- tures de la cloison jusqu'à une valeur prédéterminée de surpression (respectivement de dépression) à l'intérieur de l'enceinte et dont l'autre isole l'autre ouverture du 2503 892. passage de la deuxième chambre jusqu'à une valeur prédé- terminée de dépression (respectivement de surpression) à l'intérieur de -enceinte. L'assemblage du clapet est rendu très facile lorsque la cloison comprend une plaque qui présente un trou central autour duquel fait saillie une douille bor- gne cylindrique, les ouvertures étant ménagées respec- tivement dans la plaque et dans la douille, et lorsque, le joint élastique est une manchette élastique enfilée IO à serrage sur cette douille et munie entre la plaque et l'ouverture de la douille d'une aile périphérique dont la demi-section est recourbée vers la plaque et qui s'applique sur tout son pourtour sur le corps. L'invention a également pour objet un bouchon de réservoir à carburant d'automobile équipé d'un clapet tel que défini ci-dessus. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide du dessin annexé, qui en représente seule- ment un mode d'exécution. Sur ce dessin.- la Fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un clapet suivant l'invention, au repos; Las Fig. 2 et 3 sont des vues analogues du clapet, respectivement en cas de dépression et en cas de surpression dans l'enceinte; la Fig. 4 est une vue en coupe longitudinale d'un bouchon de réservoir équipé du clapet des Fig. 1 à 3. Le clapet 1 représenté aux Fig. 1 à 3 est constitué de trois pièces: un corps extérieur rigide 2, une cloison rigide 3 et une manchette élastique 4 en caoutchouc. Il est destiné à être fixé autour d'un-ori- fice 5 prévu dans une paroi 6 d'une enceinte 7 contenant un gaz dont la pression est susceptible de varier. Le clapet 1 a une forme générale de révolution autour de l'axe X-X de l'orifice 5, que l'on supposera vertical. 2503 892 Le corps 2 a la forme d'une cuvette renversée ou d'une cloche à fond plat 8 et à paroi latérale cylindrique 9. Le bord de cette dernière est emmanché et fixé à joint étan- che, par exemple par soudure par ultrasons, dans un con- tre-alésage 10 prévu à l'extrémité supérieure de l'orifi- ce 5. Le fond 8 est percé d'une couronne de trous 11. La cloison 3 a en section longitudinale une forme générale en T renversé. Elle comporte une base creuse 12 en forme de cuvette renversée emmanchée dans IO la région inférieure du corps 2, son bord inférieur se trouvant sensiblement dans le même plan que celui de ce corps. Le fond 13 de la base 12 présente une couronne de trous 14 et un trou central 15. De la périphérie de ce dernier part vers le haut une douille tubulaire I5 borgne 16 dont le fond 17 bute contre le fond 8 du corps 2. Un trou radial 18 traverse la douille 16 près du fond 17. La manchette élastique 3 a une section longi- tudinale en forme générale de lys.. Elle comporte un fût tubulaire 19 dont la longueur est à peu près égale à celle de la douille 16 et qui est enfilé- à serrage sur cette dernière. L'extrémité supérieure du fût 19 est effilée. D'un point intermédiaire de ce fût, situé entre le niveau du trou 18 et celui du fond horizontal 13, part à peu près radialement une saillie ou aile annulaire 20 venue de moulage avec le fut 19. Cette aile a une demi- section en forme approximative de quart de cercle recour- bé vers le bas. Lorsque la pression de gaz régnant dans l'en- ceinte 12esta peu prs égale à la pression P. extérieure à l'enceinte, c'est-à-dire habituellement à la pression atmophérique, le clapet se trouve dans l'état représenté à la Fig. 1: la partie supérieure du fût 19 s'applique élastiquement sur l'extrémité radialement extérieure du 2 9503 897 trou 18, et l'aile 20 s'applique élastiquement avec effet de lèvre, par sa face supérieureaextérieure, contre la face intérieure de la paroi latérale du corps 2. Aucune communication n'existe donc entre l'enceinte 7 et l'at- mosphère extérieure. Si la pression régnant dans l'enceinte 7 diminue jusqu'à une certaine valeur P1d-P0 déterminée par la souplesse de l'aile 20, celle-ci cède et se décolle de la paroi 9 du corps 2, comme illustré à la IO Fig. 2,tandisqueIle fût 19 s'applique plus fermement sur le trou 18. De l'air extérieur peut alors pénétrer dans l'enceinte 7 par les trous 11, l'espace annulaire 21 du corps 2 entourant la manchette 3, les trous 14 et l'orifioe 5. Dès que la pression intérieure de l'enceinte est I5 remontée jusqu'à la valeur P1, l'aile 20 s'applique de nouveau à joint étanche sur la paroi 9. Si au contraire la pression qui règne dans l'enceinte 7 augmente jusqu'à une certaine valeur P2 5 P0 déterminée parla souplesse de la partie supérieure effi- lée du fût 19, celle-ci cède et se décolle de la douille 16 en découvrant le trou 18, comme représenté à la Fig.3, tandis que l'aile 20 s'applique plus fermement contre la paroi 9 du corps 2. Du gaz peut alors s'échapper de l'en- ceinte 7 dans l'atmosphère par l'orifice 5, l'espace intérieur 22 de la base 12, le trou 15, l'espace inté- rieur 23 de la douille 16, le trou 18, l'espace annulaire 21 et les trous 11. Dès que la pression intérieure de l'enceinte est redescendue à la valeur P2, le fût 19 s'applique de nouveau sur le trou 18 en l'obturant à joint étanche. On remarque que le clapet 1 convient dans le cas ou l'enceinte 7 est un réservoir de liquide, puisque le liquide,n'étant pas sous pression, ne risque en aucun cas de sortir du réservoir à travers ce clapet. On choisit 2503 892 bien entendu dans chaque cas, pour les trois pièces 1 à 3 constituant le clapet 1, des matériaux inertes vis-à- vis du gaz et éventuellement du liquide contenoe dans l'enceinte 7. La Fig. 4 montre l'application du clapet 1 à un bouchon 24 de réservoir à carburant de véhicule automobile tel que décrit dans la demande de brevet FR 81 00 131. Pour les besoins de la présente descrip- tion, il suffit d'indiquer que le corps 25 du bouchon Io 24 possède une collerette horizontale 26 sur la face inférieure de laquelle est fixée une cuvette en tôle 27 percée de deux fenêtres latérales 28. L'orifice 5 est percé dans la région radialement intérieure de la col- lerette 26 et communique, en service, avec l'intérieur I5 du réservoir (non représenté) par l'espace intérieur de la cuvette 27 et les fenêtres 28. Le clapet 1 assure ainsi le maintien du réservoir entre les deux pressions P1":-'Po et P2 >P.. De plus, il est rendu inaccessible par le capuchon supérieur 29 du bouchon, dont la péri- phérie inférieure 30 est sertie sur le pourtour du corps et dont la surface supérieure 31 rejoint avec jeu l'extrémité supérieure de ce corps et la tête-32 du barillet de verrouillage 33. On comprend qu'on peut facilement ajouter le sous-ensemble constitué par le clapet 1 à divers types de bouchons de réservoir existant sans pour cela devoir modifier de façon notable ces bouchons ni leurs chaînes de fabrication. 2503 892 - REVENDICATIONS - 1.- Clapet de régulation de pression, notam- ment pour bouchon de réservoir à carburant, destiné à maintenir la pression d'une enceinte entre deux valeurs prédéterminées, caractérisé en ce qu'il comprend un corps (2) destiné à être monté autour d'un orifice (5) d'une paroi (6) de l'enceinte (7), une cloison (3) qui divise ce corps en une première chambre (22-23) communiquant avec l'orifice et une deuxième chambre (21) présentant un passage (11) de communication avec l'atmosphère extérieu- re, cette cloison présentant deux ouvertures (14, 18) de mise en communication des deux chambres, et un joint élastique unique (4) comportant deux lèvres dont l'une (19) s'applique élastiquement sur l'une (18) des deux ouvertures de la cloison jusqu'à une valeur prédéterminée I5 (P2) de surpression (respectivement de dépression) à l'in- térieur de l'enceinte (7) et dont l'autre (20) isole l'autre ouverture (14) du passage (11) de la deuxième chambre jusqu'à une valeur prédéterminée (P1) de dépres- sion l'enceinte. 2.- Clapet suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que le joint élastique (4) est porté par la cloison (3). 3.- Clapet suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le joint élastique (4) est disposé dans la deuxième-chambre (21). 4.- Clapet suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 3, caractérisé en ce que la cloison (3) comprend une plaque (13) qui présente un trou central (15) autour duquel fait saille une douille borgne cylin- drique (16), les ouvertures (14, 18) étant ménagées res- pectivement dans la plaque et dans la douille, et en ce que le joint élastique (4) est une manchette élastique enfilée à serrage sur cette douille et munie entre la 2503 892 plaque et l'ouverture (18) de la douille d'une aile péri- phérique (20) dont la demi-section est recourbée vers la plaque (13) et qui s'applique sur tout son pourtour sur le corps (2). 5.- Clapet suivant la revendication 4, carac- térisé en ce que le corps (2), la cloison (3) et la man- chette (4) sont dans l'ensemble de révolution et coaxiaux. 6.- Clapet suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le corps (2) a la forme IO d'une cloche,et en ce que la plaque (13) comporte un rebord cylindrique emmanché dans le corps. 7.- Clapet suivant la revendication 6, carac- térisé en ce que le fond (17) de la douille (16) bute contre le fond (8) du corps (2). I5 8.- Bouchon de réservoir à carburant d'auto- mobile, caractérisé en ce qu'il est muni d'un clapet {l) suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9.- Bouchon suivant la revendication 8, ca- ractérisé en ce que le clapet (1) est fixé autour d'un orifice (5) percé dans la collerette extérieure (26) du corps (25) du bouchon (24).