Brevet FR2658453A1 — publié le 19910823

La présente invention est relative à un dispositif d'aération pour réservoir de carburant de véhicule, du type comprenant un orifice de mise à l'air prévu dans la paroi supérieure du réservoir, et une valve comprenant une armature qui contient d'une part un clapet adapté pour coopérer avec ledit orifice, et d'autre part un flotteur adapté pour soulever le clapet et, ainsi, obturer l'orifice, en fin de remplissage du réservoir, puis pour laisser pénétrer du carburant dans son espace intérieur de façon à s'alourdir suffisamment pour s'abaisser en provoquant l'ouverture dudit orifice par le clapet. Les dispositifs d'aération de ce type (voir par exemple la demande de brevet FR 88 12 211) permettent de définir un volume d'expansion à la partie supérieure du réservoir en fin de remplissage, puis remettent automatiquement ce volume à la pression atmosphérique. L'invention a pour but de fournir un dispositif d'aération dont le fonctionnement soit particu lièrement fiable. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'aération du type précité, caractérisé en ce que le fond inférieur du flotteur présente une ouverture d'évacuation obturable par un flotteur auxiliaire, la valve comportant une butée de limitation de la descente du flotteur principal. Suivant des caractéristiques avantageuses - le flotteur principal comporte à son extrémité supérieure une large ouverture de remplissage, et de préférence une extrémité supérieure ouverte - le clapet constitue un flotteur supérieur. Des exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard des dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 représente schématiquement, à petite échelle, un réservoir de carburant de véhicule automobile équipé d'un dispositif d'aération conforme à l'invention - la Fig. 2 est une vue éclatée à plus grande échelle, prise en coupe suivant la ligne II-II de la Fig. 3, du dispositif d'aération - la Fig. 3 est une vue du même dispositif, après assemblage, prise en coupe suivant la ligne III III de la Fig. 2 - la Fig. 4 est une vue de dessus du clapet de ce dispositif - la Fig. 5 est une vue en perspective du morne clapet - la Fig. 6 est une vue de dessus de l'armature de la valve - la Fig. 7 est une vue de dessus d'une variante de clapet - la Fig. 8 est une vue prise en coupe suivant la ligne VIII-VIII de la Fig. 7 - la Fig. 9 est une vue en perspective du clapet des Fig. 7 et 8 ; et - les Fig. 10 à 15 illustrent schématiquement le fonctionnement du dispositif d'aération des Fig. 2 à 6. Le réservoir 1 représenté à la Fig. 1 comprend une paroi supérieure 2 dont une partie 3 est surélevée. Une tubulure 4 de remplissage, recevant un pistolet 5 de pompe à carburant, s'étend vers le haut à partir du fond du réservoir, et une conduite de dégazage 6 s'étend de la zone de liaison entre les deux parties de la paroi 2 à l'extrémité supérieure de la tubulure 4. La partie 3 de la paroi 2 est percée d'une ouverture 7 (Fig. 2 et 3)sur laquelle est fixée une plaquette 8 présentant en son centre un orifice 9 de mise à l'air libre et sous laquelle est montée une valve 10. La valve 10 (Fig. 2 à 6) est constituée de six pièces, à savoir deux pièces superposées 11, 12 formant ensemble l'armature 13 de la valve, et, dans cette armature, de haut en bas, un clapet 14, une bille 15, un flotteur principal 16 et un flotteur auxiliaire 17. La pièce 11 comprend une paroi cylindrique pleine dans la partie supérieure de laquelle est percé un trou 18 de faible diamètre. De la partie inférieure de cette paroi partent deux bras horizontaux 19 supportant une cuvette 20. Cette dernière présente une rainure diamétrale 21 perpendiculaire aux bras 19. La pièce 12 est une cuvette ouverte vers le haut dont la paroi latérale est ajourée. Elle présente à une hauteur intermédiaire une série de butées légèrement flexibles 22 en saillie interne. Le clapet 14 a la forme d'une cloche sur laquelle fait saillie vers le haut un téton 23 et qui se prolonge vers le bas par une anse en U 24. Le flotteur principal 16 a la forme d'une cuvette dont le bord supérieur présente deux larges échancrures 25 et dont le fond est pourvu d'une ouverture centrale d'évacuation 26. Le diamètre de ce flotteur est supérieur au diamètre laissé libre par les butées 22. Le flotteur auxiliaire 17 est une cloche sur laquelle fait saillie vers le haut un téton conique 27 conjugué de l'ouverture 26. Pour assembler le dispositif, on fait passer à force le flotteur auxiliaire 17 sous les butées 22. Puis, on dispose le flotteur 16 sur ces butées, et le clapet 14 dans la pièce 11, l'anse 24 pénétrant dans la rainure 21 et la bille 15 reposant sur la cuvette 20, entre le fond de la cloche et l'anse du clapet. Enfin, on fixe la pièce 11 à la plaquette 8 et la pièce 12 à la pièce 11. Lorsque le réservoir est vide, la cloche 17 repose sur le fond de la pièce 12 de l'armature 13, et le flotteur 16 repose sur les butées 22, son ouverture 26 étant libre. Le téton 23 du clapet est écarté du siège 28 formé à l'entrée de l'orifice 9. Le guidage du clapet est assuré par des nervures longitudinales 29 prévues sur la cloche et par des saillies 30 prévues sur l'anse 24. Lors du remplissage du réservoir, dès que le niveau N1 du carburant devient supérieur à une valeur de seuil No (Fig. 10), le flotteur 17 vient obturer l'ouverture 26 du flotteur 16. Le niveau montant en N2 (Fig. 11), le flotteur 16, poussé par le flotteur 17, vient au contact de l'arase 24 du clapet en entourant la cuvette 20, les bras 19 étant reçus dans les échancrures 25 du flotteur. Lorsque le niveau atteint N3 (Fig. 12), le clapet, soulevé par les deux flotteurs, vient obturer l'orifice de mise à l'air 9, fermant ainsi le volume d'expansion 31 (Fig. 1) au sommet du réservoir. Le carburant emplit ensuite la tubulure 4 et la conduite 6, et le remplissage se termine lorsque le carburant atteint le pistolet 5. Dans cette position, illustrée également à la Fig. 3, le flotteur 17 est espacé des butées 22, de sorte que le trou 26 reste obturé, et le niveau N3 est légèrement inferieur à celui des échancrures 25 du flot teur 16. Lorsque le véhicule commence à rouler, les vagues engendrées notamment lors des accélérations, des freinages et des courbes (N4, Fig. 13) emplissent progressivement le flotteur 16, lequel s'alourdit peu à peu. Lorsque le volume de carburant stocké dans le flotteur 16 dépasse le volume de flottaison du flotteur 17, les deux flotteurs s'enfoncent dans le carburant, jusqu'à appui du flotteur 16 sur les butées 22. Dès le début de cette descente (Fig. 14), le clapet 14 a ouvert l'orifice 9, réalisant ainsi l'aération du réservoir. Cette situation se maintient jusqu'à ce que, par suite de la consommation du carburant et des vagues, le niveau soit descendu jusqu'à un niveau bas N5 (Fig. 15) où le flotteur 17 se détache du flotteur 16. Ceci libère l'ouverture 26, et le flotteur 16 se vide par cette ouverture, qui peut être suffisamment grande pour éviter tout risque de bouchage par des impuretés solides en suspension dans le carburant. Un tamis à mailles fines est avantageusement agencé dans le flotteur 16 au droit des ouvertures 25. On remarque que comme le clapet 14 constitue un flotteur, il s'applique automatiquement contre le siège 28 sous l'effet des vagues. En effet, celles-ci montent dans l'armature 13 à peu près uniquement à partir des lumières de sa pièce inférieure 12, du fait que la pièce supérieure 11 comprend une paroi cylindrique pleine percée d'un petit trou 18 (Fig. 2 et 3). Le clapet 14 assure donc également une fonction "antivagues" empêchant toute sortie de carburant par l'orifice de mise à l'air sous l'effet des vagues. Il est à noter que le trou 18 assure une égalisation des pressions entre l'intérieur et l'extérieur de la valve et évite ainsi toute surpression, dans la pièce 11, risquant de chasser des gaz, voire du carburant, par l'orifice 9 quand celui-ci n'est pas fermé par le clapet. Lorsque le clapet 14 est appliqué sur son siège, il n'y a pas de contact entre lui et la bille 15. Par contre, en cas de retournement du véhicule, la bille vient appliquer ce clapet sur son siège 28, ce qui bloque tout écoulement de carburant par l'orifice 9 dans cette situation. La variante de clapet 14A des Fig. 7 à 9 diffère de la précédente par le remplacement de la partie en cloche par une partie plane en étoile 32. De plus, le téton 23A est percé d'un conduit capillaire axial 33, et un disque flottant 34 est monté sous la partie 32 et retenu par trois crochets 35. Lorsque ce clapet 14A est poussé contre le siège 28 à la fin du remplissage comme décrit plus haut en regard de la Fig. 12, une petite fuite de gaz se produit par le conduit 33. Une mise à l'air temporisée du réservoir intervient ainsi, même en l'absence de tout mouvement de descente des deux flotteurs. Un conduit tel que 33 pourrait d'ailleurs être prévu dans le téton 23 du clapet 14 des Fig. 2 à 6. Il est à noter que comme le clapet 14 ne forme pas un flotteur, il ne joue pas aussi efficacement le rôle anti-vagues décrit plus haut. Par ailleurs, le disque 34 sert à boucher le conduit 33 quand une vague l'atteint ou en cas de retournement du véhicule. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'aération pour réservoir de carburant (1) de véhicule, du type comprenant un orifice de mise à l'air (9) prévu dans la paroi supérieure (3) du réservoir, et une valve (10) comprenant une armature (13) qui contient d'une part un clapet (14 ; 14A) adapté pour coopérer avec ledit orifice, et d'autre part un flotteur (16) adapté pour soulever le clapet et, ainsi, obturer l'orifice, en fin de remplissage du réservoir, puis pour laisser pénétrer du carburant dans son espace intérieur de façon à s'alourdir suffisamment pour s'abaisser en provoquant l'ouverture dudit orifice (9) par le clapet, caractérisé en ce que le fond inférieur du flotteur (16) présente une ouverture d'évacuation (26) obturable par un flotteur auxiliaire (17), la valve comportant une butée (22) de limitation de la descente du flotteur principal (16). 2. Dispositif d'aération suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le flotteur principal (16) comporte à son extrémité supérieure une large ouverture de remplissage, et de préférence une extrémité supérieure ouverte. 3. Dispositif d'aération suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet (14 ; 14A) et le flotteur principal (16) sont libres l'un par rapport à l'autre. 4. Dispositif d'aération suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le clapet (14) constitue un flotteur supérieur. 5. Dispositif d'aération suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'armature (13) de la valve (10) comprend à sa partie supérieure (11) une paroi cylindrique pleine percée d'un trou (18) de faible dimension. 6. Dispositif d'aération suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie (23A) du clapet (14A) qui coopère avec ledit orifice (9) est percée d'un canal capillaire (32). 7. Dispositif d'aération suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le clapet (14A) comporte un disque (34) monté à débattement axial sous ledit canal (33). 8. Dispositif d'aération suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la valve (10) comprend une bille (15) disposée librement sous le clapet (14 ; 14A). 9. Dispositif d'aération suivant les revendications 3 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que le clapet (14 ; 14A) présente une anse inférieure (24) qui entoure librement la bille (15) et avec laquelle coopère le flotteur principal (16) pour soulever le clapet en fin de remplissage du réservoir.