Brevet FR2863955A1 — publié le 20050624

L'invention concerne les cartouches d'épuration des vapeurs de carburant sortant des réservoirs de véhicules automobiles, principalement basés sur la mise en oeuvre d'une adsorption, le matériau d'adsorption étant typiquement un charbon actif. Ces dispositifs sont bien connus sous le nom de canister . On rappellera en outre que les canisters sont typiquement ventilés, c'est à dire sujets à une aspiration au sein du charbon actif, de sorte que les vapeurs de carburant sortant du réservoir sont non seulement adsorbées mais également aspirées puis brûlées. Les canisters ont jusqu'à présent été fixés sous le châssis du véhicule. L'objectif de l'invention est de répondre à un besoin de plus en plus fort quant à minimiser l'encombrement des différents organes d'un véhicule automobile. II s'agit également de minimiser l'encombrement généré par les différentes conduites gazeuses associées au canister, ces conduites formant également l'évaporation de vapeurs de carburant. Dans cette démarche générale de réduction des encombrements, on a déjà proposé de fixer un canister sur l'enceinte même du réservoir opposé sur la paroi supérieure du réservoir. Une face du canister se trouve alors à l'aplomb du carburant et l'autre face à l'air libre. L'invention se propose de limiter encore mieux l'encombrement 25 généré par la présence d'un canister. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un ensemble comprenant une cartouche d'épuration de vapeurs de carburant d'un véhicule automobile et comprenant en outre un moyen de maintien en place de cette cartouche, caractérisé en ce que le moyen de maintien est configuré pour maintenir la cartouche en position de plongée à l'intérieur de l'espace dédié à être occupé par le carburant dans un réservoir de véhicule automobile. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble réservoir/canisterlmodule de puisage selon une première variante de l'invention, à canister rotulé ; - la figure 2 est une vue en coupe d'un ensemble 5 réservoir/canister/module de puisage selon une deuxième variante de l'invention, à canister clipsé en place; - la figure 3 est une vue en coupe d'un ensemble réservoir/canister/module de puisage selon une troisième variante de l'invention, à canister équipé d'une roulette, en situation verticale; - la figure 4 est une vue en coupe d'un ensemble réservoir/canister/module de puisage selon cette même variante de l'invention, le canister étant ici placé horizontal; - la figure 5 est une vue en coupe d'un ensemble réservoir/canister/module de puisage selon une quatrième variante de 15 l'invention, à clipsage en fond de réservoir; la figure 6 est une vue en coupe d'un ensemble réservoir/canister/module de puisage selon une cinquième variante de l'invention, à canister oblique. On propose d'abord ici (figure 1) une configuration dans laquelle un 20 canister 100 vient s'appuyer sur le fond d'un réservoir de véhicule automobile. Ce canister 100 est constitué par un élément sensiblement allongé et constitué globalement, pour une moitié de sa longueur, par une masse de charbon actif 110 et, pour son autre moitié, par un appareillage 120 de maintien du canister en place. Entre ces deux parties, le canister inclut en outre des moyens de pression 130 de la masse de charbon actif 110, moyens constitués par une paroi transversale du canister, déplaçable longitudinalement à ce dernier sous l'action d'un ressort hélicoïdal comprimé contre cette paroi. Au total, ce canister 100 présente une longueur largement supérieure au diamètre d'une ouverture supérieure 410 du réservoir 400 pourtant prévue ici pour la réception de ce dernier. Pour l'introduction de ce canister 100 dans le réservoir 400, celui-ci est d'abord positionné en orientation sensiblement verticale, puis l'on autorise un re-basculement à l'intérieur du réservoir afin qu'il vienne prendre une position horizontale et ainsi reposer sur le fond du réservoir. L'appareillage 120 de fixation du canister 100 produit ici un maintien de ce dernier contre tous les déplacements en glissement sur le fond du réservoir 400. Cet appareillage 110 laisse libre le basculement du canister 100, lors de sa mise en place, mais le basculement se trouve empêché après mise en place, grâce à des moyens d'engagement ou d'appui, notamment d'appui élastique. Ici ces moyens de verrouillage sont constitués par un ergot élastique 128 venu de moulage avec le corps du module, ergot qui pénètre dans une fenêtre correspondante appartenant au canister. L'ensemble présenté ici inclut également un module de puisage 200. Conformément à une disposition connue, le module de puisage 200 présente un corps de module 210 (incluant une pompe et un régulateur de pression). Le corps du module vient reposer, comme le canister, au fond du réservoir. Pour cela, le module de puisage 200 présente au moins une glissière verticale reliant une embase 220 de ce module au corps principal 210 de module, autorisant l'extension verticale. Les liaisons électriques et fluidiques reliant le corps principal 210 à l'embase 220 sont prévues souples pour cette fonction. Afin d'autoriser le mouvement relatif entre canister 100 et module de 25 puisage 200, les conduites fluidiques entre ces deux éléments sont également réalisées en matériaux souples. Ces conduites 300, ici représentées au nombre de trois, sont respectivement les deux conduites de ventilation du charbon actif 310 et 320 (une conduite d'amenée d'air 310 et une conduite dédiée à l'aspiration d'air 320), et en outre, une conduite 330 d'aspiration d'air 330 vers le réservoir depuis l'intérieur du charbon actif 110. Cette conduite 330 autorisant l'air à pénétrer dans la zone libre du réservoir 400 via le canister 100 repart ici vers l'embase 220, traverse celle- ci, puis débouche à nouveau à l'intérieur de la zone libre du réservoir 400, la baisse de niveau de carburant engendrant donc la circulation d'air depuis l'intérieur du charbon actif 110 vers le volume libre du réservoir 400 via l'embase 220. Sur cette conduite 330 d'arrivée d'air au réservoir, entre le charbon et le volume libre du réservoir, est placée au moins une valve destinée à stopper le carburant en cas de retournement du véhicule. Cette valve, non représentée sur la figure 1, est ici portée par l'embase 220. Elle peut toutefois être positionnée en dehors du réservoir 400, la conduite d'amenée d'air 330 formant alors une boucle de sortie puis de rentrée dans le réservoir 400 afin de passer par cette valve externe. Le module de puisage 200 présente en lui-même une configuration classique. II est constitué essentiellement par une embase 220 et un corps de module 210 reliés par une série de colonettes verticales 230. L'une des colonnettes de coulissement vertical 230 du module est équipée d'un ressort hélicoïdal 235 de compression dirigé verticalement, qui tend à plaquer le corps de module 210 sur le fond du réservoir (figure 2). L'embase 220 est fixée, par un pas de vis circonférentiel 225, sur un col 410 bordant une ouverture supérieure du réservoir. Cette embase 220 porte en outre une série de pipettes 426, 427, 428 de circulation de fluide pour être reliée aux autres organes du véhicule et notamment alimenter le moteur. Le corps 210 du module de puisage 200 porte ici outre la pompe de puisage de carburant, un équipement de mesure de niveau de carburant par bras articulé. Un organe de régulation de pression est également présent en partie inférieure du corps de module. L'appareillage 120 de fixation du canister 100 sur le module de puisage est essentiellement constitué de deux bras de clipsage 125 qui s'étendent, depuis le canister, vers le module de puisage 200 et encadrent ce dernier. Ils forment, par leur extrémité à chaque fois, une rotule de pivotement avec une portion d'axe respective 215 venue du corps de module. Ces deux portions d'axe s'étendent de manière diamétralement opposée sur le corps du module de puisage, et chacune de ces portions d'axe est clipsée par une pince de clipsage d'extrémité 127 d'un bras respectif 125 du canister. La fixation de l'embase 220 du module de puisage 200 sur le col supérieur du réservoir 400 génère le blocage de l'ensemble canister/module de puisage. Le canister 100 et le corps de puisage 210 viennent reposer alors au fond du réservoir 400 sous l'action du ressort hélicoïdal vertical 235 précédemment décrit. Selon une variante, la liaison à rotule 215, 217 peut être remplacée 10 par une liaison rigide, le canister 100 étant alors fixé sur le corps de module 210 sans liberté de déplacement. C'est le cas de la variante de la figure 2, qui, bien que comportant des moyens de clipsage du canister 100 sur le module de puisage, n'est autorisée à aucun pivotement de par la configuration de ces moyens de clipsage. En d'autres termes, le clipsage de la figure 2 est un clipsage rigide dans la mesure, où après assemblage, ce clipsage s'oppose à tout mouvement relatif entre le canister 100 et le module de puisage 200. La mise en place s'effectue, dans cette variante, en introduisant d'abord le canister 100 en position verticale puis en opérant manuellement un basculement d'ensemble du canister 100 et du module de puisage 200. On a représenté, sur cette figure 2, une pipette 429 décrivant un coude à angle droit, située en face supérieure de l'embase 220. Cette pipette est avantageusement pliée pour être reliée au canister 100 via une boucle externe au réservoir 400. Les moyens de repos du canister 100 et du corps 210 de module de puisage sur le fond du réservoir 400 sont différents dans les modes de réalisation des figures 1 et 2. Les moyens de repos proposés dans le mode de réalisation de la figure 1 sont des plots souples tandis que les moyens de repos proposés dans le mode de réalisation de la figure 2 sont des reliefs venus de matière avec le corps de puisage et le canister. Aux figures 3 et 4 est représentée une autre variante, cette fois à nouveau à basculement relatif. Dans ce cas, la liaison de pivotement et la liaison de glissière latérale sont constituées par un même assemblage, ici par une fourchette 140 de glissement venant encadrer une portion d'axe correspondante 215 du corps 210 du module de puisage. Le canister 100 présente ainsi deux fourchettes 140 venant chacune se positionner sur un côté opposé du corps 210 du module de puisage 200. Chacune de ces fourchettes 140 présente une lumière centrale 145 prévue pour la circulation de la portion d'axe 215 et le déplacement latéral correspondant du canister 100. Afin de favoriser le basculement du canister 100 à sa mise en place, ce mode de réalisation inclut une roulette 150 positionnée à l'extrémité inférieure du canister 100, et de manière latérale à ce dernier, c'est à dire décalée par rapport au diamètre matérialisé par les deux portions d'axe de pivotement 415 précédemment décrites. Cette roulette 150, une fois au contact du fond du réservoir 400, génère sous l'action du déplacement d'ensemble vers le bas, une transformation de ce mouvement en déplacement du canister 100 tendant à coucher celui-ci. Cette roulette 150 coopère ici avec une portion 420 du fond du réservoir 400 qui est spécifiquement prévue pour ce déplacement latéral, c'est à dire une courte pente que vient aborder la roulette 150 soumise alors à une force oblique dégageant le canister 100 sur le côté. Toutefois le rôle de la roulette est également rempli en l'absence de pente. Le mode de réalisation de la figure 5 met lui aussi en oeuvre un canister 100 destiné à venir s'allonger au fond du réservoir 400, c'est à dire s'étendre sensiblement horizontalement. Toutefois le canister 100 est, comme pour le mode de réalisation de la figure 2, lié au module de puisage 200 par une liaison rigide, voire autorisant un léger déplacement du canister 100 en coulissement vertical par rapport au module de puisage. Un couple de pipes de circulation fluidique 160, 170 engagées par une liaison téléscopique dans des pipes 260, 270 élargies de réception appartenant au module de puisage 200 sont en.effet prévus par ce léger coulissement vertical. Aussi, après une mise en place par basculement manuel de l'ensemble, le canister 100 vient reposer au fond du réservoir 400. Le réservoir est, dans ce mode de réalisation, muni sur sa paroi de fond de moyens de retenue du canister. Ces moyens de retenue sont ici constitués par une semelle 500 fixée sur le fond du réservoir. Cette semelle 500 présente une étendue sensiblement égale à la longueur du canister 100 augmentée du diamètre du module de puisage 200. Elle forme deux bordures 510, 520 qui viennent encadrer le couple canister/module à ses extrémités. La semelle 500 se prolonge, par sa bordure 510 côté module de puisage sous la forme d'ergots de clipsage 525 aptes à fixer en place l'ensemble reçu. Ainsi, une de ces deux bordures 510, 520, ici celle située côté module de puisage, est donc équipée d'ergots de clipsage aptes à coopérer avec des moyens d'accroche complémentaires du corps 210 du module de puisage 200. Ces ergots 515 sont mis en place au moment du basculement, de l'ensemble canister/module de puisage. Plus précisément, au cours de ce basculement, l'ensemble canister/module vient d'abord se déplacer le long de la semelle 500 puis, buter sur la bordure d'arrêts 520 côté canister et enfin vient se placer dans la semelle 500 et accrocher les ergots 515 de cette dernière côté module. On notera sur la figure 5 la présence d'un ressort 235 tendant à repousser le corps 210 du module de puisage 200 vers le bas, ce ressort 235 se trouvant en situation comprimée lorsque l'embase 220 est mise en place sur le réservoir 400. Ce ressort 235, outre qu'il sécurise encore mieux le maintien du canister 100, joue un rôle de compensation d'éventuels écarts et inexactitudes dimensionnelles entre le réservoir 400 et l'ensemble 100, 200 mis en place. Dans le mode de réalisation de la figure 6, le corps 210 de module de puisage 200 se trouve en position oblique par rapport à un axe central de l'embase 220. Le canister 100 s'étend et vient prolonger le corps de puisage 210 dans la même direction que ce dernier, c'est à dire également dans une positon oblique. Le canister 100 est ici clipsé de façon rigide sur le module de puisage 210. Les encombrements additionnés de ces deux éléments 100 et 210 se trouvent, grâce à cette direction oblique, admissibles à l'intérieur du réservoir 400. On notera cependant que l'on a choisi ici de venir faire reposer une extrémité du canister 100 contre le fond du réservoir 400. L'appui de cet ensemble sur le fond du réservoir est assuré par la présence de moyens élastiques tendant à repousser le canister 100 et le corps de puisage 210 vers le bas. Ces moyens élastiques se présentent sous la forme de colonnettes 230 reliant l'embase 220 au corps de puisage 210, et qui tendent, par une constitution élastique, à se déployer et ainsi repousser le canister 100 vers le bas. De telles colonnettes 230 peuvent être des colonnettes à rotule entourées d'un ressort hélicoïdal. Ces colonnettes 230 sont cependant préférentiellement à 20 déploiement élastique limité. On aura noté que les modules de puisage décrits ici sont des modules complexe comprenant pompe, régulateur de pression, appareillage de mesure de niveau (jauge). Le module de puisage formant moyen de maintien relatif du canister 100 peut également être un module de puisage réduit à sa fonction première, celle de guider la moitié du carburant vers le moteur. Un module de puisage sous la forme première d'une conduite de carburant peut donc remplir lui aussi le rôle de maintien du canister. Les différents canisters proposés ici sont préférentiellement noyés, au moins partiellement à mi-capacité du réservoir, et préférentiellement totalement noyés à réservoir rempli. Les différents moyens proposés permettent de positionner le canister au sein du réservoir sans avoir à y plonger les mains. Dans l'ensemble des modes de réalisation prévus ci-avant, des conduites de liaison fluidique 300 souples sont préférentiellement adoptées, prévues pour s'emboîter sur des pipettes correspondantes. Toutefois ces différentes conduites peuvent en variante être issues de moulage avec le canister 100 et/ou avec le module de puisage 200. Les matériaux constitutifs choisis ici sont préférentiellement des matériaux de type POM afin de résister à l'action chimique des carburants. Le fait que le canister 100 soit maintenu et/ou guidé au moment de sa mise en place par le module de puisage 200, lui-même fixé sur le réservoir 400, permet de s'affranchir d'une fixation complexe du canister sur une paroi interne du réservoir, et notamment rend adaptable un tel système à canister interne à différentes configurations de réservoir sans modification de ces réservoirs. On notera que dans ces différents modes de réalisation, le canister est notamment apporté sur une ligne d'assemblage sous une forme d'ores et déjà assemblée au module de puisage, afin que l'opérateur de montage se limite à la mise en place proprement dite de l'ensemble. REVENDICATIONS 1. Ensemble comprenant une cartouche d'épuration (100) de vapeurs de carburant d'un véhicule automobile et comprenant en outre un moyen de maintien en place (200) de cette cartouche, caractérisé en ce que le moyen de maintien est configuré pour maintenir la cartouche en position de plongée à l'intérieur de l'espace dédié à être occupé par le carburant dans un réservoir (400) de véhicule automobile. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de maintien de la cartouche (100) est configuré pour que la cartouche se trouve au moins partiellement immergée dans le carburant pour un remplissage moyen du réservoir. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, 15 caractérisé en ce que le moyen de maintien (200) est configuré pour que la cartouche se trouve contre le fond du réservoir (400). 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble comprend un module de puisage (200), et en ce que ce module de puisage (200) forme ledit moyen de maintien en place de la cartouche (100) dans le réservoir. 5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module de puisage (200) incorpore une pompe à carburant, un régulateur de pression et un appareillage de mesure de niveau. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, 25 caractérisé en ce que le module de puisage (200) comporte une embase (220) en coopération avec l'enceinte du réservoir (400). 7. Ensemble selon la revendications 4, caractérisé en ce que le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) sont séparés et associés pour une liaison mécanique. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison entre le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) autorise un mouvement relatif entre ces deux éléments. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison entre le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) est telle qu'elle autorise un degré de liberté correspondant à un déplacement de la cartouche (100) sur le fond du réservoir (400) et simultanément à une descente du module de puisage (200) dans le réservoir. 10. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison entre le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) est mise en place par clipsage (127, 215). 11. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la 10 liaison entre le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) comprend une rotule (127, 215). 12. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison entre le module de puisage (200) et la cartouche d'épuration (100) comprend une glissière. 13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que le module de puisage (200) comporte une embase de fixation (220) et un corps (210) monté mobile sur cette embase (220), et en ce que la cartouche d'épuration (100) est liée à ce corps mobile (210). 14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en qu'il comprend un réservoir (400) comportant une paroi de fond munie de moyens de retenue (500) de la cartouche d'épuration (100). 15. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue (500) équipant la paroi de fond du réservoir 25 (400) sont des moyens de clipsage (515). 16. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cartouche d'épuration (100) comporte une roue de circulation (150) de cette dernière sur le fond du réservoir (400). 17. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est également muni d'au moins une valve d'arrêt de carburant en cas de tonneau (ROV Roll Over Valve).