Brevet FR2954965A1 — publié le 20110708

Réservoir de fluide hydraulique éjectable. La présente invention se rapporte à un réservoir de fluide hydraulique éjectable. Un tel réservoir est ici, pour les besoins de la description, présenté en tant que réservoir de fluide hydraulique monté sur un maître cylindre dans un dispositif de freinage. Cependant, l'invention peut s'appliquer à d'autres domaines. Un réservoir de fluide hydraulique sert de réserve en fluide hydraulique afin d'alimenter un circuit hydraulique, c'est à dire, dans le cas d'un réservoir de circuit hydraulique monté sur un maître cylindre, à alimenter en fluide hydraulique le maître cylindre. Un réservoir monté sur un maître cylindre est entouré de nombreux éléments, par exemple une batterie dans le bloc moteur. Lors d'un choc ou d'un accident, ces éléments peuvent se déplacer et entrer en contact de manière plus ou moins violente avec le réservoir. Ce type de contact peut générer une fuite dans le réservoir. Le fluide contenu dans le réservoir peut alors se répandre sur des pièces chaudes du bloc moteur. Lorsqu'un élément du bloc moteur vient buter contre le réservoir, il est préférable d'éjecter le réservoir en bloquant l'évacuation du fluide au niveau de la partie de réservoir déboîtée, plutôt que de bloquer le réservoir au risque que l'élément du bloc moteur n'endommage ledit réservoir. Ce type de réservoir est donc prévu pour être éjecté facilement du maître cylindre en cas de choc. Le dispositif le plus fréquemment utilisé consiste à déboîter le réservoir du maître cylindre au niveau d'une pipe de réservoir. Un dispositif d'étanchéité en cas d'éjection est intégré dans la pipe du réservoir. Ce dispositif d'étanchéité comporte un ensemble de pièces permettant le passage du fluide à travers la pipe du réservoir en utilisation normale du réservoir, c'est à dire lorsque le réservoir est monté sur le maître cylindre, et assurant l'étanchéité de la pipe du réservoir en cas d'éjection du réservoir. Un tel dispositif comporte un ressort, un clapet et un siège de clapet. 35 En utilisation normale, le clapet est maintenu éloigné du siège de clapet par un appui sur un fond d'un logement du maître cylindre dans lequel est montée la pipe de réservoir. Lors d'une éjection du réservoir, le clapet n'est plus maintenu en appui sur le fond du logement du maître cylindre. Le ressort repousse alors le clapet sur le siège de clapet afin d'étanchéifier le réservoir en bloquant l'évacuation du fluide par la pipe de réservoir. Cependant un tel dispositif présente un nombre de pièce important. La fabrication et l'installation de ce dispositif dans la pipe du réservoir est complexe. De plus le nombre important de pièces augmente le risque de dysfonctionnement du dispositif d'étanchéité. Pour résoudre ce problème, l'invention prévoit de réaliser un 10 réservoir éjectable, comportant un dispositif d'étanchéité constitué d'une pièce d'étanchéité monobloc déformable. Cette pièce d'étanchéité est montée dans la pipe du réservoir. La pièce d'étanchéité selon l'invention remplit à elle seule le rôle des trois pièces du dispositif connu de l'état de la technique. L'écoulement du fluide depuis le réservoir est dépendant de 15 l'emplacement de la pièce d'étanchéité dans la pipe, ainsi que de la déformation de la pièce d'étanchéité. Avantageusement, la pièce d'étanchéité selon l'invention comporte une tige, un plateau et un dispositif de guidage. La tige relie le plateau et le dispositif de guidage. Le plateau est situé à une première extrémité de la 20 tige. Le dispositif de guidage est situé proche d'une deuxième extrémité de la tige. Lorsque la pièce d'étanchéité est montée dans la pipe, le plateau est plus éloigné d'une première extrémité de la pipe que le dispositif de guidage. La première extrémité de la pipe est l'extrémité de la pipe destinée à être emboîtée dans un logement du maître cylindre. 25 La pipe de réservoir selon l'invention comporte une première section de pipe et une deuxième section de pipe. La première section de pipe est plus proche de la première extrémité de la pipe que la deuxième section de pipe. Lorsque le réservoir n'est pas monté sur le maître cylindre, le plateau est situé dans la première section de la pipe. Lorsque le réservoir est monté 30 sur le maître cylindre le plateau est dans la deuxième section de la pipe. La deuxième section de la pipe comporte au moins une nervure. Avantageusement, la deuxième section de la pipe comporte trois nervures. En utilisation normale du réservoir, la tige de la pièce d'étanchéité est appuyée sur le fond du logement du maître cylindre. L'appui de la tige sur 35 le fond du logement impose au plateau d'être situé dans la deuxième section de la pipe. Le plateau est alors en appui sur les nervures de la deuxième section de la pipe. Les nervures appliquent une contrainte sur le plateau. Cette contrainte déforme le plateau de telle sorte qu'il prend une forme conique. Lorsque le plateau est appuyé sur les nervures, le fluide contenu dans le réservoir peut circuler depuis le réservoir jusque dans le maître cylindre en passant par un espace situé entre les nervures, le plateau et une section de la paroi interne de la deuxième section de la pipe. Lorsque le réservoir est déboîté du maître cylindre, la tige de la pièce d'étanchéité n'est plus appuyée sur le fond du logement du maître cylindre. La tige n'assure alors plus de contrainte maintenant le plateau dans la deuxième section de pipe. La contrainte exercée par les nervures sur le plateau repousse alors le plateau dans la première section de la pipe. Dans la première section de la pipe, le plateau prend appui sur une section annulaire de la paroi interne de la première section de la pipe de réservoir. L'appui du plateau sur cette section annulaire est étanche. Pour cela, le plateau selon l'invention a un diamètre supérieur et proche d'un diamètre interne de la pipe dans la première section. Cette étanchéité empêche le fluide de sortir du réservoir par la pipe de réservoir après que le réservoir ait été éjecté du maître cylindre. La pièce d'étanchéité selon l'invention est réalisée dans une matière ayant une capacité de déformation élastique telle qu'elle se déforme sous la contrainte et reprend sa forme initiale après contrainte. L'invention a donc pour objet un réservoir de fluide hydraulique éjectable comportant une pipe de réservoir, un dispositif d'étanchéité situé dans la pipe de réservoir caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité comporte une unique pièce d'étanchéité monobloc déformable, le passage du fluide à travers la pipe est fonction de l'emplacement de la pièce d'étanchéité dans la pipe et de la déformation de la pièce d'étanchéité. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que la pièce d'étanchéité comporte une tige, un plateau et un dispositif de guidage, la tige relie le plateau et le dispositif de guidage, le plateau étant situé à une première extrémité de la tige et le dispositif de guidage étant situé proche d'une deuxième extrémité de la tige, la pipe de réservoir comporte une première section de pipe et une deuxième section de pipe, la première section de la pipe étant plus proche d'une première extrémité de la pipe que la deuxième section de la pipe, la première section de pipe étant cylindrique et ayant un diamètre interne inférieur et proche d'un diamètre du plateau et la deuxième section de pipe comportant au moins une nervure, le plateau est réalisé dans une matière déformable étanche, si le plateau est situé dans la première section de la pipe, le plateau est en appui étanche sur toute une section annulaire d'une paroi interne de la première section de la pipe, si le plateau est situé dans la deuxième section de la pipe, le plateau est en appui sur la nervure, un espace délimité par le plateau, la nervure et une section de paroi interne de la deuxième section de la pipe non comblé par le plateau ou la nervure met en communication le fluide contenu dans le réservoir et l'extérieur du réservoir. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que la deuxième section de la pipe comporte trois nervures, les nervures présentent une surface d'appui inclinée par rapport à un axe de développement de la pipe, cette inclinaison étant telle que plus le plateau est enfoncé dans la pipe, plus les nervures appliquent une contrainte importante sur le plateau. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit qu'en l'absence de contrainte, le plateau a une forme conique. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que le dispositif de guidage comporte trois branches, deux branches consécutives se développent suivant un angle de 60°, les trois branches se développent selon un angle de 60° par rapport à un axe de développement de la tige. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit qu'une bordure du plateau est arrondie. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que la pipe comporte des clips de maintien situés proche d'une première extrémité de la pipe. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que la pièce 30 d'étanchéité est réalisée en polypropylène ou toute matière compatible avec le liquide de frein. Un mode de réalisation particulier de l'invention prévoit que si aucune contrainte ne maintient le plateau dans la deuxième section de la pipe, les caractéristiques du plateau associées aux contraintes appliquées 35 par la nervure repoussent le plateau dans la première section de la pipe. L'invention a aussi pour objet un maître cylindre caractérisé en ce qu'il comporte un réservoir selon l'invention monté par sa pipe de réservoir dans un logement, la tige de la pièce d'étanchéité étant alors appuyée sur un fond du logement et le plateau étant situé dans la deuxième section de la pipe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. Les figures montrent : - Figure 1 : Une vue en coupe partielle de côté d'un réservoir selon 10 l'invention non monté sur un maître cylindre. - Figure 2 Une vue en coupe partielle du dessus d'une pipe d'un réservoir selon l'invention monté sur un maître cylindre. - Figure 3 : Une vue en coupe partielle de côté d'un réservoir selon l'invention monté sur un maître cylindre. 15 Les références suivantes seront utilisées dans la description ci dessous ainsi que dans les dessins qui s'y réfèrent. 1 û Réservoir 2 û Maître cylindre 3 û Pipe de 1 20 4 û Logement de 2 - Pièce d'étanchéité 6 Tige 7 û Plateau 8 û Dispositif de guidage 25 9 û Première extrémité de 6 û Deuxième extrémité de 6 11 û Première extrémité de 3 12 û Première section de 3 13 û Diamètre de 7 30 14 û Diamètre interne de 12 û Section annulaire 16 û Paroi interne de 12 17 û Fond de 4 18 û Dispositif de maintien 35 19 - Paroi interne de 3 ù Branche de 8 21 ù Axe de développement de 6 22 ù Axe d'insertion de 5 23 ù Axe de développement de 3 24 - Deuxième section de 3 25 ù Nervures 26 ù Espace de passage 27 ù Section de paroi interne située entre deux nervures consécutives 28 ù Surface d'appui 29 ù Bordure de 7 30 ù Extrémité des branches 20 La figure 1 représente une vue en coupe partielle de côté d'un réservoir selon l'invention non monté sur un maître cylindre. Un réservoir 1 de fluide hydraulique forme un espace clos servant de zone de stockage à un fluide hydraulique. Le fluide hydraulique contenu dans le réservoir 1 alimente par exemple un maître cylindre 2. Un tel réservoir 1 est par exemple monté sur un maître cylindre 2 intégré dans un circuit hydraulique de freinage. Le maître cylindre 2 et le réservoir 1 sont généralement montés dans un espace du véhicule comportant de nombreux éléments en plus du maître cylindre 2 et de son réservoir 1, par exemple dans un bloc moteur. Afin d'être monté sur le maître cylindre 2 et d'alimenter le maître cylindre 2, le réservoir 1 comporte une pipe 3 de réservoir 1. Par ailleurs le maître cylindre 2 comporte un logement 4 coopérant avec la pipe 3. Typiquement, le réservoir 1 est monté sur le maître cylindre 2 par emboîtement de la pipe 3 dans le logement 4. Lors d'un accident, le choc peut entraîner un déplacement de différents éléments du bloc moteur. Ces déplacements peuvent, selon la violence du choc, entraîner des chocs entre des éléments du bloc moteur, par exemple une batterie, et le réservoir 1. Dans certains cas, ces chocs peuvent entraîner une dégradation du réservoir 1 telle que le fluide n'est plus maintenu de manière étanche dans le réservoir 1. Dans de tels cas, le fluide peut alors se répandre dans le bloc moteur sur des pièces chaudes du moteur. Pour éviter cela, le réservoir 1 est généralement éjecté par déboîtement du maître cylindre 2 en cas de choc. Ce déboîtement permet d'éviter la dégradation du réservoir 1 et une fuite dans le bloc moteur. L'éjection du réservoir 1 se fait par un déboîtement au niveau de la pipe 3. Afin d'éviter l'évacuation du fluide contenu dans le réservoir 1 par la pipe 3, la pipe 3 comporte un dispositif d'étanchéité. Selon l'invention, un tel dispositif d'étanchéité comporte une unique pièce d'étanchéité 5 monobloc. Cette pièce d'étanchéité 5 est prévue pour laisser passer le fluide lorsque le réservoir 1 est monté sur le maître cylindre 2 et bloquer le passage du fluide lorsque le réservoir 1 n'est pas monté sur le maître cylindre 2, par exemple en cas d'éjection du réservoir 1 suite à un choc. La pièce d'étanchéité 5 selon l'invention comporte une tige 6, un plateau 7 et un dispositif de guidage 8. La tige 6 relie le plateau 7 et le dispositif de guidage 8. Avantageusement, le plateau 7 est situé à une première extrémité 9 de la tige 6 alors que le dispositif de guidage 8 est situé proche d'une deuxième extrémité 10 de la tige 6. Lorsque la pièce d'étanchéité 5 est insérée dans la pipe 3, le dispositif de guidage 8 est situé plus proche d'une première extrémité 11 de la pipe 3 que le plateau 7. La première extrémité 11 de la pipe 3 est l'extrémité de la pipe 3 destinée à être emboîtée dans le logement 4. Lorsque le réservoir 1 n'est pas monté sur le maître cylindre 2, la pièce d'étanchéité 5 est partiellement insérée dans la pipe 3. Typiquement, le plateau 7 et le dispositif de guidage 8 sont intégralement insérés dans la pipe 3 alors que la tige 6 n'est que partiellement insérée dans la pipe 3. Le plateau 7 et le dispositif de guidage 8 sont situés dans une première section 12 de la pipe 3. La première section 12 de la pipe 3 à une forme cylindrique. Le plateau 7 a une forme complémentaire de la première section 12 de pipe 3, c'est à dire qu'un diamètre interne 14 de la première section 12 de la pipe 3 est inférieur et proche d'un diamètre 13 du plateau 7. Cette complémentarité est telle que le plateau 7 prend appui de manière étanche sur toute une section annulaire 15 d'une paroi interne 16 de la première section 12. Par ailleurs, cette complémentarité applique une contrainte sur le plateau 7 telle que le plateau 7 ne peut se déplacer dans la pipe 3 sans application sur la pièce d'étanchéité 5 d'une contrainte extérieure, par exemple l'appui de la tige 6 sur un fond 17 du logement 4 du maître cylindre 2 lors du montage du réservoir 1 sur le maître cylindre 2. 2954965. 8 Afin d'assurer un meilleur maintien de la pièce d'étanchéité 5 dans la pipe 3 il est possible de prévoir la présence d'un dispositif de maintien 18 dans la pipe 3, par exemple des clips de maintien 18. De tels clips de maintien 18 peuvent se présenter sous la forme de sapins 18. Ces sapins 18 5 sont alors situés sur une paroi interne 19 de la pipe 3 proche de la première extrémité 11 de la pipe 3. La présence de tels clips 18 impose que la pièce d'étanchéité 5 soit emboîtée élastiquement (clipsée) dans la pipe 3 lors du montage de la pièce d'étanchéité 5 dans la pipe 3. Ces clips 18 empêchent la pièce d'étanchéité 5 de sortir de la pipe 3 lors d'un choc. 10 Le dispositif de guidage 8 peut être constitué de trois branches 20. Ces trois branches 20 se développent depuis la tige 6 jusqu'au contact avec la paroi interne 19 de la pipe 3 lorsque la pièce d'étanchéité est montée dans la pipe 3. Ces trois branches 20 se développent dans des directions différentes, par exemple avec un angle de 60° séparant deux branches 20 15 consécutives. Avantageusement, ces branches 20 se développent suivant un angle de 60° par rapport à un axe de développement 21 de la tige 6. Ces trois branches 20 assurent une insertion de la pièce d'étanchéité 5 dans la pipe 3 selon un axe d'insertion 22 parallèle à un axe de développement 23 de la pipe 3 grâce au contact entre les branches 20 et la paroi interne 19. De 20 plus le développement des branches 20 suivant un angle de 60° par rapport à l'axe de développement 21 de la tige 6 assure une insertion plus facile de la pièce d'étanchéité 5 dans la pipe 3. Une extrémité 30 des branches 20, typiquement l'extrémité des branches 20 en contact avec la paroi interne 19, peut être arrondit afin de faciliter l'insertion dans la pipe 3. 25 La figure 2 représente une vue en coupe partielle du dessus d'une pipe d'un réservoir selon l'invention monté sur un maître cylindre. Lorsque le réservoir 1 est monté sur le maître cylindre 2, la tige 6 est appuyée sur le fond 17 du logement 4. Cet appui est tel qu'il maintien le plateau 7 enfoncé dans la pipe 3. Le plateau 7 est alors situé dans une 30 deuxième section 24 de la pipe 3. Cette deuxième section 24 de la pipe 3 comporte au moins une nervure 25. Avantageusement, la deuxième section 24 comporte trois nervures 25. Lorsque le plateau 7 est situé dans la deuxième section 24, il est en appui sur les nervures 25. Avantageusement, le plateau 7 ne prend pas 35 appui sur la paroi interne 19 de la pipe 3. Un espace de passage 26 non comblé par le plateau 7 ou par les nervures 25 est présent entre deux nervures 25 consécutives, le plateau 7 et une section 27 de la paroi interne 19 située entre deux nervures 25 consécutives. Cet espace 26 sert de passage au fluide contenu dans le réservoir 1, c'est à dire que le fluide contenu dans le réservoir 1 passe par les espaces 26 pour alimenter le maître cylindre 2. La figure 3 représente une vue en coupe partielle de côté d'un réservoir selon l'invention monté sur un maître cylindre. Afin de faciliter la prise d'appui du plateau 7 sur les nervures 25, les nervures 25 peuvent présenter une surface d'appui 28 inclinée par rapport à l'axe d'insertion 22 de la pièce d'étanchéité 5. L'inclinaison de la surface d'appui 28 est telle que plus le plateau 7 est enfoncé dans la pipe 3, plus les nervures 25 appliquent une contrainte importante sur le plateau 7. Cette inclinaison permet au plateau 7 de prendre un appui progressif sur les nervures 25 sans bloquer l'avancée du plateau 7 sur les nervures 25. De plus, cette inclinaison et la contrainte qu'elle impose permet de repousser le plateau 7 dans la première section de la pipe 12 si la tige 6 n'est plus en appui sur le fond 17 du logement 4. La matière utilisée pour la réalisation du plateau 7 a des propriétés de déformation et d'élasticité telle que l'avancée du plateau 7 sur les nervures 25, associé à l'augmentation des contraintes appliquées sur le plateau 7, déforme le plateau 7. Cette déformation donne au plateau 7 une forme conique. Cette forme conique empêche le plateau de prendre appui sur la section 27 de la paroi interne 19 de la pipe située entre deux nervures 25 consécutives et donc de bloquer le passage du fluide par l'espace 26. Afin de faciliter l'appui du plateau 7 sur les nervures 25, le plateau 7 peut comporter bordure 29 arrondie. Une telle bordure 29 arrondie offre une résistance plus faible lors de l'insertion du plateau 7 dans la pipe 3 et ce particulièrement lorsque le plateau 7 commence à prendre appui sur les nervures 25. Dans une variante de réalisation, le plateau 7 peut avoir au repos, dans la première section 12 de la pipe 3, une forme conique. Une telle forme conique au repos facilite la déformation du plateau 7 lors de la prise d'appui du plateau 7 sur les nervures 25. De plus, cette forme conique peut aussi faciliter l'insertion du plateau 7 dans la deuxième section 24 de la pipe 3 de la même manière que les bordures 29 arrondies. Lors d'un choc, le déboîtement du réservoir 1 ne permet pas le maintien de l'appui de la tige 6 sur le fond 17 du logement 4 du maître cylindre 2. La tige 6 n'étant plus en appui sur le fond 17 du logement 4, elle ne maintien plus enfoncée le plateau 7 dans la deuxième section 24 de la pipe 3. L'inclinaison des nervures 25 et la contrainte que les nervures 25 appliquent sur le plateau 7 associées aux caractéristiques déformables et élastiques du plateau 7 tendent alors à faire reprendre au plateau 7 sa forme au repos. Le plateau 7 est alors repoussé dans la première section 12 de la pipe 3. Le plateau 7 reprend sa forme de repos dans la première section 12 de la pipe 3. La forme de repos du plateau 7 dans la première section 12 assure alors le contact de manière étanche entre le plateau 7 et la section annulaire 15 de la première section 12. Le fluide contenu dans le réservoir 1 est donc bloqué dans le réservoir 1 malgré le déboîtement du réservoir du maître cylindre et ne peut s'écouler sur des pièces chaudes du bloc moteur. La deuxième section 24 de la pipe 3 est présentée ici comme cylindrique et comportant des rainures, elle peut cependant aussi être de forme tronconique et comporter des rainures. Dans un tel cas, le plateau 7 prend appui sur la paroi interne de la deuxième section 12 alors que le fluide circule dans les rainures pour alimenter le maître cylindre 2 lorsque le réservoir est monté sur le maître cylindre. Avantageusement, la pièce d'étanchéité est réalisée en polypropylène. Cette matière est susceptible de subir une déformation élastique lors de l'insertion, suivie d'une reprise de sa forme d'origine. Le réservoir selon l'invention comporte donc un dispositif d'étanchéité évitant l'écoulement du fluide contenu dans le réservoir lors du déboîtement du réservoir du maître cylindre, par exemple en cas de choc avec un élément extérieur. Le dispositif selon l'invention reste cependant simple de fabrication et d'installation dans la pipe de réservoir.