Brevet FR2875858A1 — publié le 20060331

La présente invention concerne le domaine des modules de puisage et leurs accessoires, pour réservoir de carburant d'un véhicule automobile. Plus précisément, l'invention concerne un ensemble composé d'un module de puisage et d'un accessoire, cet ensemble étant apte à être inséré à l'intérieur d'un réservoir de carburant, au travers d'une ouverture ménagée à cet effet dans sa paroi supérieure, pour y être positionné sur son fond. Afin de respecter les normes antipollution et de limiter les émissions de vapeurs d'hydrocarbures dans l'atmosphère, les véhicules automobiles doivent désormais être équipés d'un filtre, qui piège et stocke ces vapeurs issues du réservoir, avant de les recycler dans le moteur. Ce filtre, connu sous la terminologie anglaise de "canister" est un réservoir contenant du charbon actif. Selon une application particulière de l'invention, l'accessoire précité est un "canister". Dans la suite de la description, ce "canister" sera dénommé "filtre". En se reportant au schéma de la figure 5F jointe, on peut voir un tel ensemble, comprenant un module de puisage 1 et un accessoire 2, disposé à 20 l'intérieur d'un réservoir R de carburant. Ce réservoir R est représenté partiellement. Il comprend une paroi supérieure PS et une paroi inférieure ou fond F. Une ouverture d'accès O est ménagée dans la paroi supérieure PS pour permettre l'introduction de cet ensemble. Le module de puisage 1 permet de pomper le carburant stocké dans le réservoir R, pour l'envoyer vers le moteur du véhicule automobile. Un tel module de puisage est bien connu en soi et seul un exemple de réalisation sera brièvement décrit. Le module de puisage 1 comprend un bol de réserve 10, à l'intérieur duquel plonge une pompe, non représentée. Ce bol 10 présente une forme générale cylindrique, de section transversale circulaire. Le bol de réserve 10, alimenté par des moyens également non représentés, permet de conserver un certain volume de carburant au voisinage de l'orifice de puisage de la pompe et ce, quelle que soit l'inclinaison du véhicule automobile et donc du réservoir R. Le module 1 comprend en outre, en partie supérieure, une embase 11, permettant sa fixation sur la paroi supérieure du réservoir R. Plus précisément, le module de puisage 1 est monté à l'intérieur du réservoir R, de façon que le bol de réserve 10 repose sur le fond F du réservoir, soit directement, soit par l'intermédiaire de petits pieds de support et que l'embase 11 soit maintenue sur le rebord de l'ouverture O. De plus, l'embase 11 supporte une pluralité d'embouchures tubulaires (ou pipettes) 12 qui permettent d'effectuer les raccordements entre des tuyaux placés à l'intérieur du réservoir R et reliés par exemple à différentes parties du module de puisage 1 et des tuyaux placés à l'extérieur du réservoir R et reliés notamment au moteur. Une seule embouchure est représentée sur la figure 5F, à des fins de simplification. Enfin, on notera que le module de puisage 1 présente un axe longitudinal référencé X-X', généralement coaxial avec l'axe longitudinal du bol de 15 réserve 10. Dans la suite de la description et des revendications, le terme "module de puisage" couvre également un module combiné de puisage/jaugeage qui inclus alors en outre un flotteur, apte à suivre le niveau de carburant à l'intérieur du réservoir, associé à un curseur générant une information représentative du volume 20 de ce carburant. Dans le but de gérer au mieux la place disponible à l'intérieur de l'infrastructure du véhicule automobile, il a été envisagé de placer l'accessoire 2, ici le filtre à charbon actif précité, à l'intérieur du réservoir R de carburant. Le document US 6 302 144 décrit une installation dans laquelle le filtre est placé à l'intérieur du réservoir de carburant et soutenu par l'embase du module de puisage. Plus précisément, le filtre de forme générale cylindrique est monté sur l'embase, de façon que son axe longitudinal soit parallèle à l'axe longitudinal du module de puisage. L'ensemble module/filtre ainsi formé présente des dimensions plus importantes, notamment en largeur, que celles d'un module pris seul. Pour pouvoir l'introduire à l'intérieur du réservoir de carburant, il est donc nécessaire d'agrandir l'ouverture d'accès. Or, il serait plus simple et moins coûteux d'utiliser les réservoirs de 35 carburant existants, qui sont munis d'une ouverture d'accès dont les dimensions sont adaptées au passage du module de puisage 1 et au support de la périphérie de son embase 11. Toutefois, le filtre 2 doit être relié à l'aide de plusieurs tuyaux 20 (représentés uniquement sur la figure 1), à certaines des embouchures tubulaires 12, ménagées sur l'embase 11, ces embouchures étant par ailleurs raccordées, à l'extérieur du réservoir R, à une mise à l'air, au collecteur moteur ou à une valve anti-retournement, par exemple. De plus, ces tuyaux 20 doivent impérativement être installés entre le filtre 2 et le module de puisage 1, avant l'introduction de l'ensemble dans le réservoir R, puisque lorsque le module 1 est en place, son embase 11 obture totalement l'ouverture d'accès O, de sorte que le filtre 2 se trouve inaccessible. On se trouve alors confronté à la difficulté de devoir introduire à l'intérieur du réservoir R, un ensemble module/filtre dont les dimensions sont importantes. On connaît également, d'après le document FR 2 771 972, un dispositif de réserve pour réservoir de carburant, comportant deux bols de réserve, l'un dit principal et l'autre dit auxiliaire , reliés entre eux par des moyens de liaison, formés de deux pattes en matière plastique. Ces deux bols de réserve sont positionnés à l'intérieur du réservoir, de façon que leurs fonds respectifs soient au contact du fond du réservoir. Pour ce faire, on introduit le bol auxiliaire par l'ouverture d'accès, en tordant les pattes plastiques reliant les deux bols, de façon que le plan du fond du bol principal et le plan du fond du bol auxiliaire forment entre eux un angle, dont le sommet est incliné vers la partie supérieure du réservoir. Lorsque le bol auxiliaire touche le fond du réservoir par son extrémité latérale opposée au bol principal, le bol principal se trouve partiellement engagé dans l'ouverture d'accès du réservoir. La hauteur du bol auxiliaire étant faible, il est alors possible de faire pivoter l'ensemble, jusqu'à amener les deux bols à l'intérieur du réservoir, dans la position finale souhaitée. Enfin, une pression exercée sur le bol principal, selon l'axe de l'ouverture d'accès, permet de tordre de nouveau les deux pattes plastiques, pour les ramener à leur position d'origine, et placer ainsi les deux bols côte à côte sur le fond du réservoir. Toutefois, une telle solution est inenvisageable lorsque l'accessoire 35 (ici le filtre) à introduire dans le réservoir R est d'une longueur importante, c'est à dire proche de celle de la hauteur dudit réservoir, car ce filtre resterait coincé lors de son introduction. La présente invention a pour but de fournir un ensemble module/filtre, agencé de façon à pouvoir être introduit facilement, à l'intérieur de l'ouverture d'accès du réservoir, ménagée pour recevoir le module de puisage. Un autre but de l'invention est d'assurer le positionnement du filtre 2 par rapport au module 1, de façon que son axe longitudinal Y-Y' soit sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X' du module, une fois l'ensemble introduit dans le réservoir. Enfin, un autre but encore de l'invention est d'effectuer l'introduction de cet ensemble sans que les tuyaux 20 ne soient forcés ou pliés et ainsi obstrués. A cet effet, l'invention concerne un ensemble composé d'un module de puisage et d'un accessoire, apte à être inséré à l'intérieur d'un réservoir de carburant pour véhicule automobile, au travers d'une ouverture d'accès ménagée dans la paroi supérieure de celui-ci, et à y être positionné, de façon que les surfaces d'appui respectives de ce module et de cet accessoire, contre le fond du réservoir, s'étendent dans le même plan. Conformément à l'invention, ledit module et ledit accessoire sont reliés entre eux par un dispositif d'articulation à genouillère, apte à se déformer temporairement, lors de l'introduction de l'ensemble dans le réservoir, de façon que le plan de la surface d'appui du module de puisage et le plan de la surface d'appui de l'accessoire forment entre eux un angle inférieur à 180 , dont le sommet est orienté vers la partie inférieure du réservoir. Selon d'autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l'invention, prises seules ou en combinaison: - ledit accessoire est un filtre apte à piéger les vapeurs de carburant; - le dispositif d'articulation à genouillère comprend une charnière, composée de deux éléments articulés autour d'un axe de pivotement, l'un de ces éléments étant solidaire du module de puisage et l'autre de l'accessoire, et des moyens de limitation angulaire limitant le pivotement de ladite charnière à un angle au maximum de 180 ; - les moyens de limitation angulaire comprennent une languette de blocage solidaire du module de puisage et une patte de verrouillage solidaire de l'accessoire, cette patte et cette languette prenant appui l'une contre l'autre, lorsque les surfaces d'appui respectives du module et de l'accessoire sont dans le même plan; - l'un des éléments pivotants de la charnière est solidaire d'un support, apte à être fixé autour d'un bol de réserve dudit module de puisage; - la languette de blocage des moyens de limitation angulaire est solidaire d'un support, apte à être fixé autour d'un bol de réserve dudit module de puisage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description qui va maintenant en être faite, en référence aux dessins annexés, qui en représentent, à titre indicatif mais non limitatif, un mode de réalisation possible. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue de côté, et partiellement en coupe, d'un module de puisage, d'un filtre et du dispositif d'articulation qui les relie, vue sur laquelle l'embase a été supprimée à des fins de simplification, - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif d'articulation et d'une partie du filtre, - les figures 3 et 4 sont des vues de côté, et partiellement en coupe, du dispositif d'articulation et du filtre, représentés seulement en partie, le contour du fond du bol étant simplement schématisé, - et les figures 5A à 5F sont des schémas représentant les étapes successives de l'introduction de l'ensemble module de puisage / filtre, à l'intérieur d'un réservoir, ce dernier étant représenté partiellement. La figure 3 représente la position que l'ensemble module/filtre occupe lorsqu'il repose sur le fond du réservoir, celui-ci n'étant toutefois par 25 représenté sur la figure. Le module 1 repose contre le fond du réservoir par son bol de réserve 10. Ce bol de réserve présente une surface d'appui contre le fond du réservoir R, dont la forme varie, selon que le bol repose directement contre le fond du réservoir ou par l'intermédiaire de pieds de support. Dans le premier cas, la surface d'appui est de forme circulaire, dans le second cas, elle correspond à la surface des pieds. Quelle que soit sa forme, cette surface d'appui du module 1 s'étend dans un plan P1, perpendiculaire à l'axe longitudinal X-X' dudit module 1. Par ailleurs, le filtre 2, de forme sensiblement cylindrique, est 35 disposé sur le fond du réservoir, de façon que son axe longitudinal Y-Y' soit perpendiculaire à l'axe X-X' et parallèle au fond du réservoir. 15 20 25 30 Le filtre 2 repose sur le fond du réservoir par l'intermédiaire d'un méplat ménagé sur sa surface extérieure ou d'un support 20, de faible épaisseur, qui apparaît mieux en figure 2. La surface d'appui du filtre 2 sur le fond du réservoir s'étend dans un 5 plan P2, parallèle à l'axe Y-Y'. Lorsque le module 1 et le filtre 2 sont disposés dans leur position définitive sur le fond du réservoir R de carburant, leurs surfaces d'appui respectives s'étendent dans le même plan. En d'autres termes, les plans P1 et P2 sont confondus. On notera que le filtre 2 présente deux extrémités opposées, sensiblement circulaires, l'une dite "proximale", car située au voisinage et en regard du module 1, porte la référence 21 et l'autre, dite "distale", porte la référence 22. Par ailleurs, le module 1 et le filtre 2 sont reliés entre eux par un dispositif d'articulation du type à genouillère . Une telle articulation autorise le pivotement de deux pièces autour d'un axe de rotation, selon une amplitude maximale de 180 . Dans le mode de réalisation illustré ici, ce dispositif d'articulation à genouillère comprend une charnière 3 et des moyens 4 de limitation angulaire de son mouvement de pivotement. La charnière 3 comprend deux éléments pivotants, l'un, référencé 31, solidaire du module 1 et l'autre 32, solidaire du filtre 2. En se reportant à la figure 2, on peut voir que l'élément 31 comporte deux flancs parallèles 310, 310', reliés entre eux par une aile perpendiculaire 312, de sorte qu'il présente en section transversale verticale une forme en H. A l'extrémité libre dudit élément 31, deux ergots 311, 311' font saillie depuis la surface extérieure respective des deux flancs 310, 310', perpendiculairement au plan de ceux-ci. Seul l'ergot 311 est visible sur les figures. Ces deux ergots définissent l'axe de rotation de la charnière, référencé Z-Z'. Il est perpendiculaire aux axes X-X' et Y-Y' précités. En se reportant aux figures 2 à 4, on peut voir que l'élément 32 comporte deux flancs 320, 320' parallèles, dont chacun est muni d'une encoche oblongue 321, respectivement 321', ouverte vers le haut. Les deux flancs 320, 320' sont reliés entre eux par une aile 324 qui leur est perpendiculaire. Les encoches 321, 321' sont destinées à recevoir les ergots 311, respectivement 311'. De préférence, le fond de chaque encoche 321, 321' présente une portion arrondie 322, 322', destinée à recevoir les ergots 311, respectivement 311' et l'un des bords de ladite encoche est légèrement incliné vers l'extérieur et vers le haut, de façon à définir avec ladite portion arrondie, une saillie 323, respectivement 323'. Cette saillie 323, 323' définit, au niveau de l'encoche 321, 321', un rétrécissement de largeur inférieure au diamètre de la portion arrondie 322, 322'. Une telle disposition permet de retenir les ergots à l'intérieur des flancs, par encliquetage. Les deux éléments 31 et 32 de la charnière peuvent ainsi pivoter 10 autour de l'axe Z-Z'. L'élément 31 peut être soit venu de matière sur la paroi extérieure du bol de réserve 10 du module de puisage 1, soit solidaire d'un support 5, comme illustré sur les figures. Comme cela apparaît mieux sur les figures 1 et 2, un tel support 5 15 comprend un anneau cylindrique 50, de faible hauteur, dont le diamètre intérieur est très légèrement supérieur à celui du bol de réserve 10 du module 1. Cet anneau présente sur sa paroi intérieure 51, une nervure 511 et une gorge 512 annulaires, parallèles, aptes à coopérer avec une nervure annulaire 101, ménagée sur la paroi extérieure du bol de réserve 10, de façon à fixer ledit 20 anneau 50 autour de ce bol, par encliquetage, (voir figure 1). De façon avantageuse, l'anneau 50 est muni de plusieurs pattes 55 et languettes 56, ici respectivement au nombre de deux et de quatre, qui s'étendent depuis le chant supérieur 53 de l'anneau 50. Ces pattes et languettes coopèrent avec le bol de réserve 10, pour garantir le positionnement axial et angulaire de l'anneau 50 et empêcher son coulissement intempestif. L'élément 31 de la charnière 3 est venu de matière avec le support 5. A cet effet, l'anneau 50 présente une bande de matière 57 qui s'étend axialement depuis son chant inférieur 54, à l'opposé de l'une des pattes 55, par rapport à l'anneau 50. L'élément 31 s'étend radialement vers l'extérieur depuis cette bande de matière 57. Les moyens 4 de limitation du mouvement angulaire de la charnière 3 comprennent une patte de verrouillage 41 et une languette de blocage 42. Comme cela apparaît mieux sur les figures 2 à 4, la patte de verrouillage 41 est solidaire du filtre 2. La patte de verrouillage 41 présente en coupe verticale selon un plan passant par l'axe Y-Y', la forme générale d'un L dont la branche horizontale 410 est beaucoup plus longue que la branche verticale 411. La branche 410 est venue de matière avec la paroi proximale 21 du 5 filtre 2, perpendiculaire à l'axe Y-Y'. La branche 410 s'étend perpendiculairement au plan de cette paroi 21. Une nervure 412 de rigidification de la patte 41, de forme triangulaire, s'étend entre la paroi proximale 21 et la branche 410. La branche 411 est effilée en direction de son extrémité libre, de sorte que sa face située en regard de ladite paroi proximale 21 du filtre 2 est légèrement inclinée et constitue une surface de contact, référencée 413. La languette de blocage 42 est solidaire du module 1. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la languette 42 est venue de moulage avec la bande de matière 57. Elle s'étend sous l'élément de charnière 31. Comme cela apparaît mieux sur la figure 4, la languette de blocage 42 présente successivement, depuis la bande de matière 57 jusqu'à son extrémité libre, une portion 421 perpendiculaire à l'axe X-X', une portion 422 inclinée vers le bas et l'extérieur et une portion terminale 423 parallèle à la portion 421. La face de la portion 422 orientée vers le bas constitue une surface de contact et porte la référence numérique 424. Lorsque le module 1 et le filtre 2 sont positionnés au fond du réservoir R de carburant, dans la position illustrée sur la figure 3, l'aile 411 de la patte de verrouillage 41 se positionne en appui contre la languette de blocage 42, de façon que sa surface de contact 413 bute contre la surface de contact 424 de la languette de blocage 42. En outre, la patte de verrouillage 41 présente sur la face inférieure de la branche 410, à la base de la branche 411, un ergot 414 formant butée. Cette butée 414 permet de mettre en légère contrainte la patte de verrouillage 41 sur le fond du réservoir R. De plus, l'élasticité de la languette de blocage 42 permet d'exercer une contrainte, qui tend à plaquer les deux surfaces de contact 413 et 424 l'une contre l'autre. Les longueurs des éléments 31 et 32 de la charnière 3 sont telles que l'axe de pivotement Z-Z' se trouve suffisamment écarté, à la fois de la paroi latérale du bol de réserve 10 et de la paroi proximale 21 du filtre 2, pour autoriser le pivotement du filtre 2 en direction du module 1, sans gêne, comme illustré sur la figure 4. Le support 5 et le dispositif d'articulation à genouillère sont avantageusement réalisés en matière plastique. La cinématique d'introduction de l'ensemble module 1 / filtre 2 va maintenant être expliquée plus en détail en faisant référence aux figures 5A à 5F. Sur la figure 5A, l'opérateur introduit le filtre 2 au travers de l'ouverture d'accès O du réservoir R, jusqu'à ce que la zone inférieure de sa paroi distale 22 vienne au contact du fond F du réservoir R et l'extrémité du bol de réserve 10 au contact du rebord de l'ouverture O, (points de contact respectifs C et A). Le filtre 2 touche l'ouverture O du réservoir en B, soit en un point diamétralement opposé au point A. L'opérateur fait alors pivoter le module 1 autour de l'axe de pivotement Z-Z' de la charnière 4, de sorte que le fond du bol 10 ne touche plus le rebord de l'ouverture O, voir figure 5B. Il peut alors poursuivre l'introduction du filtre 2 dans la partie droite du réservoir R (en faisant référence à la figure 5B). La patte de verrouillage 41 glisse le long de l'ouverture O alors que la partie supérieure du filtre 2 ne touche plus la paroi supérieure PS du réservoir R, en B. Ce mouvement est poursuivi comme on peut le voir sur les figures 20 5C et 5D en exerçant par ailleurs une pression vers le bas sur le module 1 (flèche G) pour l'introduire également dans le réservoir R. Dans cette position, le plan P1 de la surface d'appui du module 1 et le plan P2 de la surface d'appui du filtre 2 forment entre eux un angle a, inférieur à 180 , dont le sommet est orienté vers la partie inférieure du réservoir R, c'est-à-dire 25 à l'opposé de l'ouverture d'accès O. Enfin, comme on peut le voir sur la figure 5E, l'opérateur fait de nouveau pivoter le module 1 autour de l'axe Z-Z', les plans Pl et P2 se retrouvant quasiment parallèles. Puis, il finit d'introduire le module 1 dans le réservoir R, jusqu'à ce que son embase 11 repose sur le bord de l'ouverture O, (voir figure 5F). Dans cette dernière position, les plans Pl et P2 sont confondus et le filtre 2 est bloqué par rapport au module 1. De préférence dans cette position, la languette de verrouillage (42) est au moins légèrement sollicitée élastiquement par la patte de verrouillage (41). Selon d'autres variantes de réalisation non représentées sur les figures, les moyens 4 pourraient être supprimés et la charnière 3 pourrait être lo conçue pour intégrer directement des moyens de limitation de son pivotement à un angle maximum de 180 . Par ailleurs, la patte de verrouillage 41 pourrait être solidaire du module 1 et la languette de blocage 42 être solidaire du filtre 2. L'homme de l'art comprendra aisément que dans le cadre de la présente invention le filtre 2 et le module de puisage 1 peuvent sans difficulté être reliés entre eux fonctionnellement par au moins un, de préférence des, tuyau(x) souple(s) approprié(s), par exemple des tuyaux classiques annelés, avant introduction dans le réservoir R (ces tuyaux souples ne perturbent pas le déplacement relatif entre le filtre 2 et le module de puisage 1 lors de la mise en place dans le réservoir R). On évite ainsi toute intervention ultérieure de liaison entre le filtre 2 et le module de puisage 1, une fois ceux-ci en place dans le réservoir R. REVENDICATIONS 1. Ensemble composé d'un module de puisage (1) et d'un accessoire (2), apte à être inséré à l'intérieur d'un réservoir (R) de carburant pour véhicule automobile, au travers d'une ouverture d'accès (0) ménagée dans la paroi supérieure (PS) de celui-ci, et à y être positionné, de façon que les surfaces d'appui respectives de ce module (1) et de cet accessoire (2), contre le fond (F) du réservoir (R), s'étendent dans le même plan, caractérisé en ce que ledit module (1) et ledit accessoire sont reliés entre eux par un dispositif d'articulation à genouillère, apte à se déformer temporairement, lors de l'introduction de l'ensemble dans le réservoir (R), de façon que le plan (P1) de la surface d'appui du module (1) de puisage et le plan (P2) de la surface d'appui de l'accessoire forment entre eux un angle inférieur à 180 , dont le sommet est orienté vers la partie inférieure du réservoir (R). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit accessoire (2) est un filtre apte à piéger les vapeurs de carburant. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif d'articulation à genouillère comprend une charnière (3), composée de deux éléments (31, 32) articulés autour d'un axe de pivotement (Z-Z'), l'un de ces éléments (31) étant solidaire du module de puisage (1) et l'autre (32) de l'accessoire (2), et des moyens de limitation angulaire (4) limitant le pivotement de ladite charnière à un angle au maximum de 180 . 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de limitation angulaire (4) comprennent une languette de blocage (42) solidaire du module de puisage (1) et une patte de verrouillage (41) solidaire de l'accessoire (2), cette patte (41) et cette languette (42) prenant appui l'une contre l'autre, lorsque les surfaces d'appui respectives du module (1) et de l'accessoire (2) sont dans le même plan. 5. Ensemble selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'un des éléments pivotants (31) de la charnière (3) est solidaire d'un support (5) , apte à être fixé autour d'un bol de réserve (10) dudit module de puisage (1). 6. Ensemble selon la revendication 4 ou les revendications 4 et 5 prises en combinaison, caractérisé en ce que la languette de blocage (42) des moyens de limitation angulaire (4) est solidaire d'un support (5), apte à être fixé autour d'un bol de réserve (10) dudit module de puisage (1). 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le module de puisage (1) et l'accessoire (2) sont reliés entre eux par au moins un tuyau souple. 8. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la patte 5 de verrouillage (41) a une forme en L. 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la languette de verrouillage (42) est formée de plusieurs portions (421, 422, 423) inclinées entre elles définissant sur une surface d'appui (424;, complémentaire de l'extrémité libre de la patte de verrouillage (41) en L. 10. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif d'articulation à genouillère comprend une charnière (3) composée de deux éléments (31, 32), l'un possédant deux flancs (320, 320') munis d'encoches (321, 321') débouchant sur un bord des flancs et possédant un rétrécissement (323, 323'), l'autre possédant deux ergots (311, 311') adaptés pour être engagés dans les encoches (321, 321').