Brevet FR2632914A1 — publié le 19891222

Bouchon pour réservoir de liquide, notamment pour réservoir de liquide de freinage pour \7véhicule automobile. L'invention se rapporte à un bouchon pour un réservoir de liquide, en particulier pour un réservoir de liquide de freinage pour véhicule automobile, qui comprend - un profil intérieur pour la fixation du bouchon sur une tubulure de remplissage du réservoir de liquide qui est munie d'un profil extérieur correspondant, - une surface frontale inférieure qui regarde vers l'extrémité de la tubulure de remplissage dans la position montée, - une garniture d'étanchéité annulaire plate qui est disposée entre la surface frontale inférieure et l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage dans la position montée, ainsi que - une nervure annulaire radialement extérieure et une nervure annulaire radialement intérieure, qui présentent des interruptions décalées les unes par rapport aux au- tres et forment des chicanes sur le passage utilisé pour l'équilibrage de la pression d'air entre l'intérieur du bouchon et-l'environnement extérieur. Un tel bouchon doit remplir deux conditions qui sont difficiles à réunir, à savoir empêcher le liquide de s'échapper du réservoir mais permettre un échange d'air avec l'environnement. Par ailleurs, un tel bouchon doit être économique à fabriquer et simple à monter. Dans les installations de freinage hydrauliques, la demande-de liquide de freinage dans les cylindres de freins de roues s'accroît sous l'effet de l'usure -des garnitures des freins et de la nécessité- de rattrapage des freins qui en résulte. Ce besoin est couvert par une réserve de liquide de freinage contenue dans le réser voir de liquide de freinage. Lorsque l'installation de freinage n'est pas actionnée, le liquide contenu dans le réservoir de liquide de freinage communique directement avec le liquide de l'installation de freinage.Lorsque l'installation de freinage est actionnée, cette liaison est in terrompue . Lors du renouvellement des garnitures de freinage usées et du recul des freins lié à ce renouvellement, le liquide de freinage est refoulé des cylindres de freins de roues dans le réservoir de liquide de freinage. Par tailleurs, les variations de volume du liquide de freinage qui résultent des variations de la température sont compensées par un afflux de liquide dans le réservoir de liquide de freinage ou un écoulement de liquide hors de ce réservoir. On cherche en général à obtenir par ce moyen que, dans l'état non actionné, l'ins- tallation de freinage soit soumise uniquement à la pres sion hydrostatiquedes conduites, d'environ5 xlOJ Pa (50 mbar).A ce propos, on fait abstraction des exceptions, par exemple, des voitures de course, etc., dans lesquelles une pression minimale supérieure, par exemple de 3 x 10 Pa Dans le cas des freins à disque, la présence d'une pression résiduelle dans l'installation de freinage conduit à un frottement constant des garnitures de freins contre les disques de freins. Ceci est en général indésirable en raison de la forte usure qui en résulte et du risque de surchauffe des freins. D'un autre côte, la présence d'une dépression dans l'installation de freinage est indésirable parce qu'elle abaisserait le point d'ébullition du liquide de freinage.Les pistons d'actionnement contenus dans les cylindres des freins de roues seraient repoussés en arrière par la pression at mosphérique. En outre, de l'air pourrait pénétrer dans les cylindres de freins de roues et, finalement, le volume de liquide refoulé dans le mattre-cylindre de freinage lors de l'enfoncement de la pédale de frein pourrait être trop petit pour pouvoir comprimer suffisamment les bulles d'air introduites pour qu'il soit possible de réaliser une élévation de pression assez grande pour obtenir l'effet de freinage désiré. Pour faire en sorte que le niveau de liquide. de freinage à l'intérieur du réservoir de liquide de freinage soit suffisant pour répondre à ces conditions, le réservoir de liquide de freinage est muni d'une marque de niveau minimal et d'une marque de niveau maximal t audessus de la marque de niveau maximal, il existe un volume d'air et le bouchon présente un petit perçage do respiration. Lors du remplissage de l'installation neuve, on remplit le réservoir du liquide de freinage jusqu'à la marque de niveau maximal. Le volume d'air compris en- tre le bouchon et la marque de niveau maximal est prévu pour accepter l'accroissement du volume du liquide de freinage qui est dû à la chaleur. Avec l'accrois-sement dé l'usure des garniCares, la surface libre du liquide descend mais elle ne doit cependant pas atteindre la marque de niveau minimaL En respectant cette marque, on est certain que le máitre-cy- lindre de freinage n'aspire pas d'air lors de l'actionnement des freins. Si le liquide descend jusqu'à la marque de niveau minimal, ceci est en général un indice de fuite. Le perçage de respiration ménagé dans le bouchon permet à la pression d'air qui surmonte la surface libre du liquide de s'adapter constamment à la pression atmopshêrique. L'espace d'air qui surmonte la surface libre du liquide est en général placé assez haut pour que, même en présence de fortesdécélérations du véhicule, il ne sorte pas de liquide par le perçage de respiration. Toutefois, la présence d'un simple perçage de respiration dans le bouchon entrain le risque de laisser pénétrer de l'eau de lavage du moteur dans le liquide de freinage, ce qui abaisse son point d'ébullition. Par ailleurs, le perçage de respiration peut se boucher au cours du traitement ultérieur de conservation dumoteur et, par suite, il peut se développer dans l'installation de freinage une dépression qui risque de provoquer une défaillance du freinage. Pour ces raisons, il est fréquent que l'équilibrage de pression recherché ne soit pas assuré par un simple perçage de respiration dans le bouchon mais par un passage d'écoulement muni de chicanes, tel que celui qu'on obtient en utilisant un bouchon du genre décrit au début. On connaît déjà un tel bouchon par le EP-A-0 199 643. Ce bouchon possède une surface frontale inférieure plane à laquelle est fixée une pièce rapportée en forme de godet présentant un téton d'emboîtement central. La pièce rapportée possède une collerette plane, radialement extérieure, qui s'appuie contre la surface frontale inférieure du bouchon et est limitée radialement vers l'intérieur par une nervure annulaire radialement extérieure de la pièce rapportée. Une nervure annulaire radialement intérieure est formée sur la pièce rapportée concentriquement à cette nervure annulaire. Par ailleurs, la pièce rapportée possède un fond circulaire entièrement fermé présentant un rebord qui fait saillie vers l'extérieur au-delà de la nervure radialement extérieure. Entre ce rebord et la collerette est disposée une garniture d'étanchéité annulaire plate qui est pr-es- sée contre la collerette lorsqu'on visse le bouchon sur la tubulure de remplissage correspondante, et qui reste plate dans cette action. La collerette présente un conduit radial qui relie un filetage intérieur du bouchon, qui est prévu pour se visser sur la tubulure de remplissage, à une chambre annulaire intérieure comprise entre la nervure radialement intérieure et le téton d'embotte- ment. La chambre annulaire intérieure est reliée, par une interruption de la nervure radialement intérieure, à une chambre annulaire extérieure comprise entre les deux nervures annulaires.La chambre annulaire extérieure est reliée à la chambre intérieure du bouchon, au-dessous de la garniture d'étanchéité, par une interruption formée sùr le fond de la pièce rapportée. Les déux interruptions sont décalées l'une par rapport à l'autre d'environ 1600. Ce bouchon connu est composé d'au moins trois pièces, le bouchon proprement dit, avec son téton d'emboitement, la garniture d'étanchéité et la pièce rapportée en forme de godet. Lorsque du liquide s'est accumulé dans la chambre annulaire radialement intérieure, il peut s'écouler à peu près aussi facilement vers l'extérieur, en passant par le conduit radial formé dans la collerette que vers l'intérieur à travers les interruptions des nervures annulaires. Le bouchon peut donc fuir après plusieurs ballottements du liquide. Dans les véhicules d'une construction compacte, en particulier, dans les véhicules comprenant. un moteur de grand volume et des accessoires tels qu'une installation de climatisation, un turbo-compresseur, etc., la place dont on dispose dans le compartiment du moteur pour loger le réservoir du liquide de freinage est fréquemment tellement réduite que la hauteur qui subsiste entre le bouchon et la marque de niveau maximal n'est olus suffisante, dans le cas où l'on utilise un bouchon connu, pour empêcher le volume de liquide qui ballotte en réponse à de fortes décélérations de freinage ou à de fortes accélérations- au démarrage, ou encore dans les en virages, de sortir à travers le conduit de respiration. La même observation est également valable lorsque le réservoir d'un véhicule à l'arrêt est animé de trop fortes oscillations, par exemple lorsque la marche du mo teur est irrégulidre. Etant donné que le liquide de freinage est trzs toxique et qu'il est en outre chimiquement agressif, il est extrêmement indésirable qu'il sorte du réservoir de liquide de freinage. La même observation peut également être valable pour d'autres liquides com- me, par exemple, les carburants. Le but de l'invention est donc de créer un bouchon pour un réservoir, en particulier pour un réservoir de liquide de freinage, qui empêche dans une très large mesure les sorties de liquide en présence de fortes décélérations ou de fortes accélérations et/ou en présence de fortes vibrations, même dans le cas où il ne reste qu'une faible hauteur entre la marque de niveau maximal et le bouchon. Selon l'invention, ce problème est résolu, en prenant pour base un bouchon du genre décrit au début, par le fait que - les nervures annulaires sont formées sur la surface frontale inférieure du bouchon et sont appuyées sur la garniture d'étanchéité , et - la nervure radialement intérieure est située plus bas que la nervure radialement extérieure, de sorte que, ensemble, les deux nervures maintiennent la garniture d'étanchéité dans une position dans laquelle sa face supérieure est en pente radiale descendante de l'extérieur vers l'intérieur. Selon des modes de mise en oeuvre préférés de l'invention - la surface frontale inférieure est aussi en pente descendante radialement de l'extérieur vers l'intérieur entre les nervures et forme avec la face supérieure de la garniture d'étanchéité une fente annulaire de pas plus de 1 mm de hauteur ; de préférence, la hauteur de la fente annulaire est d'environ 0,5 mm ; - la nervure radialement intérieure présente une interruption centrale ainsi que deux autres interruptions décalées d'environ 600 par rapport à celle-ci et la nervure radialement extérieure présente une interruption unique qui est au moins approximativement diamétralement opposée à l'interruption centrale de la nervure radialement intérieure - la face supérieure de lavgarniture d'étanchéité forme une surface conique présentant un angle de cône de 1500 à 1700, notamment d'environ 1600. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit ci--après avec plus de détails en- regard de dessins schématiques sur lesquels la figure 1 est une vue de côté d'un groupe composé d'un maitre-cylindre de freinage et d'un réservoir de liquide de freinage la figure 2 est une coupe verticale de la partie supérieure du réservoir de liquide de freinage muni de son bouchon et, la figure 3 est une de dessous du bouchon. Le groupe composé du mattre-cylindre 1 et du ré- servoir de liquide de freinage 2 monté sur ce dernier, et qui est représenté sur la figure 1, présente dans une position de montage dans laquelle i'axe principal 3 du mattre-cylindre l est incliné d'environ. 60 à 70 sur l'horizontale, pour favoriser l'échappement de l'air. Le mattre-cylindre de frein 1 possède des raccords 5 et 6 pour alimenter un circuit de freinage principal et un circuit de freinage secondaire. La flèche 7 indique le sens de la marche avant. Le réservoir de liquide de freinage 2 présente une marque de niveau minimal 8 et une marque de niveau maximal 9 et il est fermé par un bouchon 10. Le bouchon 10 possède une surface frontale inférieure conique lu qui est concentrique à l'axe A du bou chon, possède un angle de cOne d'environ 1600 et s'élève radialement vers l'extérieur. Sur la surface frontale 11, sont formées deux nervures annulaires concentriques 12 et 13. La nervure ralialement extérieure 12 présente une étroite interruption 14 ; la nervure radialement intérieure 13 présente trois étroites interruptions 15, 16 et 17 dont l'interruption centrale 15 est décalée de 1800 par rapport à l'interruption unique 14 de la nervure extérieure 12. Les interruptions 16 et 17 sont déca lées chacune d'environ 600 par rapport à l'interruption 15.Les nervures 12 et 13 exercent une pression sur une garniture d'étanchéité annulaire plate 18 en caoutchouc qui, dans la position montée selon la figure 2, s'appuie sur le bord supérieur 19 de la tubulure de remplissage 20 du réservoir de liquide de freinage 2. Un filtre 21 est retenu à l'intérieur de la tubulure de remplissage 20 au moyen d'une bague 22. Dans le bouchon 10, est encliqueté un disque anti-projections 23. Ce disque possède un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur de la garniture d'étan'iéitê 18, laquelle est ainsi protégée de la chute lorsqu'on dé- monte le bouchon 10. Pour fixer le bouchon 10 sur la tubulure de remplissage 20, les deux éléments sont munis de profils complémentaires 24, 25, respectivement intérieur et extérieur ; on a représenté des filetages dont les filets ont un profil tel qu'il subsiste un conduit hélicoïdal 26 entre ces filets. Lorsque le liquide de freinage contenu dans le réservoir de liquide de freinage 2 ballotte sous l'effet des accélérations, des décélérations, et/ou des vibrations, il est légèrement calmé par le disque anti-projections 23. Les gouttelettes projetées par le liquide de freinage peuvent cependant atteindre la paroi frontale 27 du bouchon 10 et là, elles peuvent s'égoutter sur la garniture d'étanchéité 18 ét s'écouler sur la pente de cette dernière. En présence de fortes décélérations ou accélérations, le liquide de freinage peut remonter le long d'un côté de la paroi de la tubulure de remplissage 20, par exemple dans le sens- de la flèche 28 et s-'élever ainsi suffisamment pour atteindre la, paroi frontale 27 du bouchon 10. Dans ce mouvement, le liquide peut s'écouler i travers -l1interruption 15 et/ou -l'une des interruptions 16 et 17 de la nervure intérieure 13 pour atteindre dans la fente annulaire 30 formée entre les nervures ,12 et 13. La fente annulaire 30 est limitée, d'une part, vers le haut par la surface frontale inférieure 11 du bouchon 10, d'autre part, radialement vers l'extérieur et vers l'intérieur par les deux nervures 12 et 13 et, finalement, vers le bas par la face supérieure de la garniture d'étanchéité 18.La pression de liquide qui s'exerce contre la paroi 30 est arrêtée contre la nervure extérieure 12. Le liquide ne peut pas s'écouler vers l'extérieur à travers l'interruption 14 de la nervure extérieure 12 qui se trouve à l'opposé. Après la disparition de l'accé- lération/décélération, le liquide revient de la fente annulaire 30 en passant par une-ou plusieurs des interruptions 15, 16, 17 de la nervure radialement intérieure. Si le liquide subit une accélération/décéléra- tion telle qu'il frappe un côté de la paroi de la tubulure de remplissage, dans le sens de la flèche-29 et remonte le long de la paroi à cet endroit, il est empêché par la nervure intérieure 13, qui est fermée à cet endroit-, d'atteindre la fente annulaire 30 et de s'écouler à travers l'interruption 14. L'angle entre l'interruption 14 et chacune des interruptions 16 et 17 est d'environ 120 . Cet angle est suffisamment grand pour que, même lorsqu'il se produit une remontée du liquide dans le sens de la flèche 31, il ne sorte pas de liquide. Dans la configuration et la position de montage du bouchon 10 et de sa garniture d'étanchéité 18 qui sont représentées et docrites, il est garanti que toute droite issue de l'axe A et qui s'étend à travers la fente annulaire présente une pente descendante vers l'intérieur. Par suite, après la disparition de l'accéléra- tion/décélération, le liquide qui s'est infiltré dans la fente annulaire 30 revient toujours avec certitude dans le réservoir de liquide 2. L'entrée d'air dans le réservoir de liquide de freinage s'effectue par le conduit 26 subsistant entre les sommets de filet du filetage 24, qui sont par exemple écrêtés et le fond de filet du filetage 25, en passant par l'interruption 14 de la nervure extérieure 13, par la fente annulaire 30 ainsi que par une ou plusieurs des interruptions 15, 16, 17. La largeur de la fente annulaire 30 est d'environ 0,5 mm. Les nervures 12 et 13 ont une hauteur d'environ 0,7 mm. ; lorsqu'on visse le bouchon 10 9 fond, ces nervures s'enfoncent légèrement dans la garniture d'étanchéité 18. La hauteur des nervures 12 et 13 est calculée de telle mandore qu'un vissage, même serré, du bouchon 10 ne puisse pas provoquer la fermeture de la fente annulaire 30. D'un autre côté, la fente annulaire 30 ne doit pas être trop haute, ceci afin qu'elle puisse opposer une résistance suffisante à l'écoulement du liquide. R E V E N D I CA T I ON S 1. Bouchon (10) pour un réservoir de liquide (2), en particulier pour un réservoir de liquide de freinage pour véhicule automobile,qui comprend: - un profil intérieur (24) pour la fixation du bouchon sur une tubulure dè remplissage (20) du réservoir de liquide qui est munie d'un profil extérieur ( 25) correspondant, - une surface frontale inférieure (11) qui regarde vers l'extrémité de la tubulure de remplissage (20) dans la position montée, - une garniture d'étanchéité annulaire plate (18) qui est disposée entre la surface frontale inférieure (11) et l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage (20) dans la position montée, ainsi que - une nervure annulaire radialement extérieure (12) et une nervure annulaire radialement intérieure (13), qui présentent des interruptions (14 et 15, 16, 17) respectivement) décalées les unes par rapport aux autres et forment des chicanes sur le passage (26) utilisé pour l'équilibrage de la pression d'air entre l'intérieur du bouchon (10) et l'environnement extérieur, caractérisé en ce que, - les nervures annulaires (12, 13) sont formées sur la surface frontale inférieure (11) du bouchon et sont appuyées sur la garniture d'étanchéité (18)' , et - la nervure radialement intérieure -(13) est situé plus bas que la nervure radialement extérieure (12), de sorte que, ensemble, les deux nervures (12, 13) maintiennent la garniture d'étanchéité (18) dans une position dans laquelle sa face supérieure est en pente radiale descendante de l'extérieur vers l'intérieur. 2. Bouchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface frontale inférieure (11) est aussi en pente descendante radialement de l'extérieur vers l'intérieur entre les nervures (12, 13) et forme avec la face supérieure de la garniture d'étanchéité (18) une fente annulaire (30) de pas plus de 1 mm de hauteur. 3. Bouchon selon une quelconque des revendica tions48tcaractérisé en ce que la hauteur de la fente annulaire (30) est d'environ 0,5 mm. 4. Bouchon selon une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la nervure radialement intérieure (13) présente une interruption centrale (15) ainsi que deux autres interruptions (16, 17) décalées d'environ 60C par rapport à celle-ci et en ce que laneruure radialement extérieure (12) présente une interruption un-ique (14) qui est au moins approximativement diamétralement opposée à l'interruption centrale de la nervure radialement intérieure (13). 5. Bouchon selon une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la face supérieure de la garniture d'étanchéité (18) forme une surface conique présentant un angle de cône de 1500 à 170 . 6. Bouchon selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'angle de cône est d'environ 1600.