Brevet FR2936286A1 — publié le 20100326

CUVE DE FILTRE A GAZOLE ET DISPOSITIF DE PURGE ASSOCIE [0001] L'invention porte sur le domaine de l'alimentation en carburant des moteurs à combustion, et plus précisément des filtres à carburant intervenant dans le circuit d'alimentation d'un moteur à combustion. [0002] Les moteurs à combustion interne, et particulièrement ceux fonctionnant avec pour carburant du gazole, sont généralement munis d'un filtre sur leur circuit d'alimentation en carburant. Un filtre à gazole permet de protéger les pièces sensibles du moteur, typiquement les injecteurs, contre les impuretés mais aussi et surtout contre l'eau que pourrait contenir le carburant. Les filtres à gazole se présentent généralement sous la forme d'une cuve contenant une cartouche filtrante. Au fond de cette cuve, l'eau présente dans le gazole peut se décanter. [0003] La cuve du filtre est généralement munie d'un orifice de purge, obturé par une vis formant bouchon que l'on desserre ou que l'on hôte lorsque l'on souhaiter purger l'eau du filtre. [0004] La vis de purge est généralement implantée dans une partie saillante (piquage) par rapport à la cuve du filtre, pour ne pas empiéter sur le volume interne du carter et pour garantir un accès aisé pour réaliser du filtre. [0005] Cependant, selon les architectures de moteur et de véhicule adoptées, notamment du fait des diverses contraintes d'implantation des moteurs dans les véhicules, le filtre à gazole peut être disposé dans des zones exposées en cas d'impact frontal du véhicule, notamment en partie avant du moteur. [0006] La vis de purge et le piquage dans lequel la vis est positionnée sont alors exposés aux impacts. Si la partie en saillie est impactée lors d'un accident, elle peut être brisée ou provoquer la fissuration de la cuve du filtre. Une fuite de gazole peut alors se produire. Une telle fuite peut poser de graves problèmes de sécurité, pouvant aller jusqu'à l'embrasement du véhicule. En outre, ce type de fuite est légalement interdit : une telle fuite ne doit pas être constatée suite à un crash test d'homologation du véhicule. [0007] II est connu dans l'art antérieur de protéger l'intégrité du filtre à gazole en lui ménageant une certaine liberté de mouvement en cas d'accident. Cette solution est présentée dans le brevet européen EP1321637. Cependant, il s'agit d'une solution complexe à mettre en oeuvre et qui suppose l'existence de dégagements permettant le mouvement du filtre, ce qui est extrêmement contraignant dans la définition de l'architecture du moteur et de son environnement. [0008] Dans l'invention, la solution au problème de fuite de gazole suite à un impact sur le piquage de vidange du filtre à gazole consiste à munir la cuve du filtre d'un piquage et d'une vis sécables présentant des zones de rupture programmées en cas d'impact et de déporter la zone d'étanchéité de l'extrémité du piquage vers la base de la cuve. [0009] Plus précisément, l'invention porte donc sur un ensemble comportant une cuve de filtre à gazole pour moteur à combustion, cuve comportant un piquage présentant un orifice pour la purge de la dite cuve, et une vis formant bouchon pour l'obturation de l'orifice de purge, venant se visser dans un taraudage interne au piquage, caractérisé en ce que la vis comporte une tête de vissage et une extrémité filetée assurant l'étanchéité de l'orifice de purge, la tête et l'extrémité filetée étant reliées par une portion amincie (idéalement placée le plus près possible de la zone filetée) par rapport à la tête. [0010] Préférentiellement, la tête de vissage présente en outre une zone d'appui prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage. La tête de vissage peut présenter en outre une zone de guidage pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. La zone d'appui permet de serrer la vis contre l'extrémité du piquage. La zone de guidage ainsi constituée permet une mise en place facile de la vis. Ces deux zones améliorent l'étanchéité globale du dispositif. [0011] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention la portion centrale amincie de la vis forme une zone de rupture. [0012] Dans une variante de l'invention, le piquage comporte une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi, déterminant une zone de rupture. Préférentiellement, la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage est en regard de la portion centrale amincie de la vis. Ainsi, en cas de choc, les zones de ruptures en regard l'une de l'autre peuvent se [0013] Préférentiellement, le taraudage interne au piquage est positionné vers la base de la cuve du filtre à gazole. [0014] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0015] La figure 1 présente le piquage de purge de la cuve de filtre à gazole et son bouchon d'obturation, tels que connus dans l'art antérieur. [0016] La figure 2 présente le piquage de purge de la cuve de filtre à gazole et son bouchon d'obturation selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention. [0017] Selon l'art antérieur et tel que représenté sur la figure 1, une cuve de filtre à gazole 1 présente une partie saillante dite piquage 2, présentant un orifice de purge 3, permettant de vider périodiquement du fonds de la cuve 1 l'eau filtrée et décantée dans le filtre à gazole. Pour obturer l'orifice de purge 3, une vis formant bouchon 4 est mise en place dans le piquage 2. Pour cela, le piquage 2 présente un taraudage interne 5, dans lequel vient se visser la vis 4. Pour parfaire l'étanchéité, l'extrémité de la vis 4 peut présenter un embout 6 dont la forme est complémentaire de l'orifice 3, et un joint d'étanchéité 7, pouvant être par exemple un joint élastique ou déformable. [0018] Le piquage 2 de vis de purge 4 est logiquement situé à la base de la cuve 1 pour permettre la vidange de l'eau décantée. [0019] Si le piquage de purge 2 du filtre à gazole dont la cuve est présentée à la figure 1 subit un impact, par exemple lors d'un accident du véhicule muni de ce filtre, le piquage peut se casser à sa base, et l'orifice de purge 3 n'est plus obturé, ce qui engendre un risque de fuite de gazole dans le compartiment moteur du véhicule. Si le piquage ne se casse pas, il constitue une zone saillante pouvant transmettre des efforts à la cuve 1, efforts pouvant entrainer sa fissuration ou sa rupture. Dans ce cas également, une fuite de gazole dans le compartiment moteur est à redouter. [0020] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, tel que présenté à la figure 2, la zone d'étanchéité (embout 6, joint 7) est déportée à la base de la cuve 1. Le piquage 2 présente un taraudage 5 uniquement à proximité de la cuve 1. Afin de permettre un accès et une manipulation aisée de la vis faisant bouchon 4, la géométrie extérieure du piquage 2 est conservée identique à celle connue dans l'art antérieur. Ainsi la vis formant bouchon 4 est-elle sensiblement plus longue que dans l'art antérieur pour être mise en prise dans le taraudage 5. [0021] Dans l'invention, la vis 4 présente une tête de vissage 41 et une extrémité filetée 42, en prise avec le taraudage 5 de la cuve. La tête de vissage 41 et l'extrémité filetée 42 sont reliées par une portion amincie 43, pouvant être un axe de diamètre inférieur à celui de la tête de vissage 41 et à celui de l'extrémité filetée 42. [0022] La tête de vissage 41 présente en outre une zone d'appui 44 prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage. Cette zone d'appui permet le blocage de la vis. En outre, puisque la vis 4 peut avoir une géométrie assez longue, la position de la zone d'appui par rapport à l'extrémité du piquage peut permettre un meilleur positionnement de la vis lorsqu'on cherche à reboucher l'orifice de purge 3. [0023] La tête de vissage 41 présente en outre une zone de guidage 45 pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. Lors du rebouchage de l'orifice de purge 3 le guidage ainsi réalisé permet un positionnement aisé de la vis 4 dans le piquage 2, facilite la prise de l'extrémité filetée 42 dans le taraudage 5, et évite le risque de détérioration du taraudage 5 ou de l'extrémité filetée 42 par un vissage de travers de la vis 4. [0024] Ainsi constituée, la vis présente donc une portion centrale amincie (43) qui forme avantageusement une zone de rupture (8). Cet amincissement de diamètre peut être situé sensiblement à mi-longueur de la vis, et joue le rôle de � zone fusible �. [0025] Le piquage 2 présente également une zone de rupture (9), formée par une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi. [0026] Ainsi, en cas d'impact, le piquage 2 peut se rompre au niveau de la zone 9, sans mettre en péril l'intégrité du reste de la cuve ni l'étanchéité de son orifice de purge 3, tandis que la vis 4 peut se plier ou se rompre dans la zone 8. Généralement, si une force est exercée au niveau de la tête de la vis 4 la rupture de la vis interviendra dans la portion centrale amincie 43, à proximité de la cuve 1, vers la fin de la zone de rupture programmée 8. [0027] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les zones de rupture 8 et 9 sont en regard l'une de l'autre, c'est-à-dire positionnées sensiblement à égale distance du carter 1, de telle façon qu'en cas de ruptures de la vis 4 et du piquage 2, celles-ci se produisent sensiblement à même distance de la cuve, ou, en cas de pliage de la vis, que ce pliage puisse entrainer la rupture du piquage dans la zone de rupture du piquage 9. [0028] Le rétrécissement de la vis vise à assurer sa rupture en cas d'impact important, susceptible d'endommager le filtre. Par contre, il ne doit pas mettre en péril le bon fonctionnement de la vis 4 en tant que bouchon de purge. En particulier, la vis ne doit pas se rompre en cas de fort serrage ou de léger grippage avant son desserrage. Selon le matériau employé pour la réalisation de la vis, on adaptera la restriction de diamètre à cette contrainte. [0029] D'un point de vue fonctionnel, la vis de purge 4 pour vidanger l'eau décantée reste identique à l'art antérieur : il suffit de desserrer la vis de purge 4 pour que le liquide puisse sortir. L'invention n'entraine donc pas de modification notoire de la fonction purge du filtre à gazole. [0030] Le caractère sécable du piquage 2 et de la vis 4 va permettre de supprimer la prise que représentait la proéminence du piquage en cas d'impact. [0031] Dans le mode de réalisation préférentiel ici représenté, on notera que la fusibilité est assurée pour des efforts pouvant être dirigés selon une large plage angulaire. En effet, la portion amincie 43 de la vis de purge 4 et la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage 2 permet une cassure nette de l'ensemble. [0032] Même avec le piquage cassé, l'étanchéité est conservée car le filetage et le taraudage ont été positionnés dans le fond de la cuve, et on conserve ainsi une obturation efficace de l'orifice de purge du carter. Ainsi, la vis et le piquage se brisant avant la zone assurant l'étanchéité, aucune fuite n'apparait après rupture de ces éléments consécutive à un accident. [0033] Par ailleurs, la géométrie extérieure du piquage restant identique à ce qui est connu dans l'art antérieur, et le bouchon conserve pour l'utilisateur un accès aisé et une taille extérieure adéquate pour faciliter son dévisage et sa remise en place lors d'une purge du filtre. Revendications: 1. Ensemble comportant une cuve de filtre à gazole (1) pour moteur à combustion, cuve (1) comportant un piquage (2) présentant un orifice (3) pour la purge de ladite cuve (1), et une vis formant bouchon (4) pour l'obturation de l'orifice de purge (3), venant se visser dans un taraudage (5) interne au piquage (2), caractérisé en ce que la vis comporte une tête de vissage (41) et une extrémité filetée (42) assurant l'étanchéité de l'orifice de purge (3), la tête et l'extrémité filetée étant reliées par une portion centrale amincie (43) par rapport à la tête et à l'extrémité filetée. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de vissage (41) présente en outre une zone d'appui (44) prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage 3. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de vissage (41) présente en outre une zone de guidage (45) pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion centrale amincie (43) forme une zone de rupture (8). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piquage (2) comporte une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi, déterminant une zone de rupture (9). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage est en regard de la portion centrale amincie de la vis (43). 7. Ensemble selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le taraudage (5) interne au piquage (2) est positionné vers la base de la cuve du filtre à gazole (1).