Brevet FR3133899A1 — publié le 20230929

Dispositif (10) d’amortissement de pression pour un circuit de fluide, ce dispositif comportant : un corps (12) inférieur comportant des ports (12a, 12b) d’entrée et de sortie de fluide, un couvercle (14) supérieur fixé sur le corps (12), une membrane (16) élastiquement déformable intercalée entre le corps (12) et le couvercle (14), une coupelle (50) circulaire disposée sur la membrane (16), et un ressort (48) intercalé entre la coupelle (50) et un fond (36a) du couvercle dans lequel le corps (12) comprend un organe (32) de support de la membrane (16), cet organe de support (32) étant en saillie sur le premier fond (18a) et comportant une extrémité supérieure libre sur laquelle la membrane (16) est apte à venir en appui. Figure pour l'abrégé : Figure 1 DISPOSITIF D’AMORTISSEMENT DE PRESSION POUR UN CIRCUIT DE FLUIDE Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un dispositif d’amortissement de pression pour un circuit de fluide, et en particulier pour un circuit de carburant pour un véhicule. Arrière-plan technique Un dispositif d’amortissement de pression pour un circuit de fluide, et en particulier de carburant, est un dispositif qui permet d’amortir les variations de pression d’un fluide dans un circuit. Dans le cas d’un circuit de carburant pour véhicule automobile, ce type de dispositif permet d’atténuer les pics de pression du carburant qui sont susceptibles de générer des nuisances vibratoires et acoustiques dans l’habitacle du véhicule. Le document EP-A1-3 532 722 décrit un dispositif d’amortissement de pression pour un circuit de carburant, qui comprend : - un corps inférieur comportant des ports d’entrée et de sortie de carburant qui sont raccordés à une chambre située entre les ports d’entrée et de sortie, - un couvercle supérieur fixé sur le corps au-dessus de la chambre, ce couvercle comportant une cavité interne, et - une membrane élastiquement déformable intercalée entre le corps et le couvercle, la membrane ayant une partie périphérique serrée entre le corps et le couvercle pour assurer une étanchéité entre la chambre et la cavité. La capacité de déformation élastique de la membrane permet d’atténuer les pics de pression du carburant qui circulent dans la chambre depuis le port d’entrée jusqu’au port de sortie. Dans ce dispositif, l’amortissement de la pression est uniquement obtenu par cette capacité de déformation. Ce dispositif peut être utilisé pour un circuit de carburant basse pression (typiquement inférieure à 2 bars) voire haute pression (typiquement supérieure ou égale à 2 bars). Lorsqu’un dispositif d’amortissement est destiné à équiper un circuit haute pression, il comprend en général en plus un ressort qui est logé dans la cavité du couvercle et qui prend appui sur la membrane par l’intermédiaire d’une coupelle. Dans cette configuration, la raideur du ressort et la capacité de déformation de la membrane participent ensemble à l’amortissement de la pression, ce qui permet l’utilisation du dispositif dans des circuits haute pression. La présente invention propose un perfectionnement à la technique actuelle, qui permet notamment d’améliorer l’efficacité d’amortissement du dispositif tout en limitant son encombrement. L’invention concerne un dispositif d’amortissement de pression pour un circuit de fluide, ce dispositif comportant : - un corps inférieur comportant des ports d’entrée et de sortie de fluide qui sont raccordés à une chambre située entre les ports d’entrée et de sortie, le corps étant formé d’une seule pièce et la chambre comportant un premier fond, - un couvercle supérieur fixé sur le corps au-dessus de la chambre, ce couvercle comportant une cavité interne présentant un second fond orienté vers le premier fond de la chambre, - une membrane élastiquement déformable intercalée entre le corps et le couvercle, la membrane ayant une forme générale circulaire et comportant une partie centrale qui a une épaisseur constante et une partie périphérique qui est serrée entre le corps et le couvercle pour assurer une étanchéité entre la chambre et la cavité, - une coupelle circulaire disposée dans la cavité et sur la partie centrale de la membrane, et - un ressort intercalé entre la coupelle et le second fond de la cavité, dans lequel le corps comprend un organe de support de la membrane, cet organe de support étant en saillie sur le premier fond et comportant une extrémité supérieure libre sur laquelle la membrane est apte à venir en appui, et dans lequel : - l’organe s’étend depuis le premier fond le long d’un axe central sur une hauteur H1 qui est inférieure ou égale à une hauteur de la chambre, cet organe ayant un contour circulaire et ayant un diamètre externe D3 mesuré par rapport audit axe, - la coupelle est centrée sur ledit axe et a un diamètre externe D10 mesuré par rapport audit axe, avec 0,8.D3 - la membrane est centrée sur ledit axe et sa partie périphérique a un diamètre interne de serrage D1 mesuré par rapport audit axe, avec D1 > 1,5.D3. Une des particularités du dispositif selon l’invention concerne son corps qui est formé d’une seule pièce avec un organe de support de la membrane. La hauteur de cet organe est déterminée pour que la membrane adopte une forme particulière à l’état déformé lorsqu’elle prend appui sur l’extrémité supérieure de cet organe. La membrane est en appui par sa face inférieure sur l’organe et la coupelle prend appui sur la face supérieure de la membrane. La forme de l’organe est en outre déterminée pour être simple et peu encombrante, ce qui facilite la fabrication du corps et donc du dispositif et limite l’impact sur l’encombrement global du dispositif. Une autre des particularités de l’invention concerne le ratio entre les dimensions transversales de l’organe et de la coupelle, d’une part, et de la dimension transversale de la membrane, et en particulier de sa partie centrale, d’autre part. Ce ratio est déterminé pour qu’une partie significative de la membrane ne soit pas en appui sur l’organe ou la coupelle en fonctionnement et puisse librement se déformer élastiquement en fonctionnement, ce qui permet d’optimiser l’amortissement des pics de pression. En effet, plus la zone déformable de la membrane est grande et plus l’amortissement en pression peut être grand. Lorsqu’un fluide à basse ou haute pression circule dans le dispositif, une pression est exercée sur la membrane qui va se déformer. La déformation de cette membrane est limitée par le ressort. Le ressort se comprime en fonction de la pression appliquée sur la membrane. L’effet de la déformation de la membrane et du ressort permet une régulation constante et autonome des variations de pression au sein du circuit par augmentation ponctuelle du volume fluide, ce qui implique par conséquent une réduction du bruit présent dans le circuit. Le dispositif selon l’invention a l’avantage d’être compact et autonome et de pouvoir fonctionner à basse température et haute pression. Le dispositif selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres, ou en combinaison les unes avec les autres : - l’organe a une forme générale tubulaire centrée sur ledit axe ; - l’organe comprend une paroi tubulaire centrée sur ledit axe et ayant une épaisseur radiale inférieure ou égale à l’épaisseur de la partie centrale de la membrane ; - la paroi tubulaire comprend au moins deux encoches radiales ; - les encoches sont diamétralement opposées et/ou s’étendent sur toute la hauteur de l’organe ; - les ports d’entrée et de sortie sont diamétralement opposés par rapport audit axe et alignés sur un autre axe, lesdites encoches étant décalées par rapport à cet autre axe ; - la membrane est contrainte et déformée par le ressort de façon à ce que sa première partie au centre qui est plan et en appui sur ledit organe, et une seconde partie autour de la première partie qui est tronconique ; - la cavité a un diamètre interne D4 mesuré par rapport à l’axe, et la chambre a un diamètre interne D3 mesuré par rapport à l’axe, avec 0,8.D3 - le couvercle comprend une première dent annulaire de serrage de la membrane, cette première dent comportant un bord périphérique intérieur situé du côté dudit axe, qui est arrondi et présente un rayon de courbure supérieur à 0,5mm, de préférence supérieur ou égal à 0,8mm, et par exemple compris entre 0,8mm et 1mm, et/ou le corps comprend une seconde dent annulaire de serrage de la membrane, cette seconde dent comportant un bord périphérique intérieur situé du côté dudit axe, qui est arrondi et présente un rayon de courbure supérieur à 0,1mm, de préférence supérieur ou égal à 0,2mm, et par exemple compris entre 0,2mm et 0,4mm ; - la partie périphérique de la membrane comprend une surépaisseur annulaire dont une partie supérieure est reçue dans une gorge annulaire du couvercle et une partie inférieure est reçue dans une gorge annulaire du corps ; - la partie périphérique de la membrane comprend des ergots en saillie radialement vers l’extérieur par rapport audit axe, ces ergots étant répartis autour de cet axe ; - la partie centrale de la membrane est plane à l’état sans contrainte (c’est-à-dire sans sollicitation par le ressort ou par le fluide) ; - la partie centrale de la membrane a une épaisseur supérieure ou égale à 1mm, de préférence supérieure ou égale à 1,5mm, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 2mm ; - la membrane est réalisée en FVMQ ; - le corps comprend un système à glissière, le dispositif comportant en outre un élément de liaison qui est formé d’une seule pièce et comprend deux parties de fixation, la première partie de fixation étant configurée pour coopérer par coulissement avec le système à glissière du corps, et la seconde partie de fixation comportant au moins un patte d’encliquetage élastique ; -- D1 > 2.D3 ; -- ladite hauteur de la chambre est la hauteur maximale de la chambre ; -- l’épaisseur de l’organe est inférieure à 2mm, et de préférence inférieure ou égale à 1,5mm ; -- D3 est comprise entre 5 et 30mm, et de préférence entre 10 et 20mm, et plus préférentiellement entre 10 et 15mm ; -- D1 est comprise entre 10 et 60mm, de préférence entre 20 et 40mm, et plus préférentiellement entre 20 et 30mm ; -- D10 est comprise entre 5 et 30mm, de préférence entre 10 et 20mm, et plus préférentiellement entre 10 et 15mm ; -- le couvercle est fixé au corps par soudage (c’est-à-dire par un cordon de soudure), et par exemple par thermosoudage ou soudage laser. La présente invention concerne également un circuit de carburant pour un véhicule, en particulier automobile, comportant au moins un dispositif tel que décrit ci-dessus. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit d’un mode de réalisation non limitatif de l’invention en référence aux dessins annexés sur lesquels : la est une vue schématique en coupe axiale d’un dispositif d’amortissement de pression selon l’invention, et illustre ce dispositif à l’état non fonctionnel ; la est une vue schématique en perspective d’une membrane du dispositif de la ; la est une vue schématique en perspective d’un couvercle du dispositif de la ; la est une vue schématique en perspective d’un corps du dispositif de la ; la est une vue schématique illustrant une partie du corps de la ; la est une vue similaire à celle de la et illustre le dispositif en cours d’amortissement ; la est une vue similaire à celle de la et illustre une variante de réalisation du dispositif ; la est une vue schématique en perspective du dispositif de la et d’une platine de support de ce dispositif ; et la est une vue schématique en perspective d’un élément de liaison du dispositif de la à la platine de support de la . Dispositif (10) d’amortissement de pression pour un circuit de fluide, ce dispositif comportant : un corps (12) inférieur comportant des ports (12a, 12b) d’entrée et de sortie de fluide qui sont raccordés à une chambre (18) située entre les ports (12a, 12b) d’entrée et de sortie, le corps (12) étant formé d’une seule pièce et la chambre (18) comportant un premier fond (18a), un couvercle (14) supérieur fixé sur le corps (12) au-dessus de la chambre (18), ce couvercle (14) comportant une cavité interne (36) présentant un second fond (36a) orienté vers le premier fond (18a) de la chambre (18), une membrane (16) élastiquement déformable intercalée entre le corps (12) et le couvercle (14), la membrane (16) ayant une forme générale circulaire et comportant une partie centrale (16a) qui a une épaisseur (E2) constante et une partie périphérique (16b) qui est serrée entre le corps (12) et le couvercle (14) pour assurer une étanchéité entre la chambre (18) et la cavité (36), une coupelle (50) circulaire disposée dans la cavité (36) et sur la partie centrale (16a) de la membrane (16), et un ressort (48) intercalé entre la coupelle (50) et le second fond (36a) de la cavité (36), dans lequel le corps (12) comprend un organe (32) de support de la membrane (16), cet organe de support (32) étant en saillie sur le premier fond (18a) et comportant une extrémité supérieure libre sur laquelle la membrane (16) est apte à venir en appui, et dans lequel : l’organe (32) s’étend depuis le premier fond (18a) le long d’un axe central (A) sur une hauteur (H3) qui est inférieure ou égale à une hauteur (H1) de la chambre (18), cet organe (32) ayant un contour circulaire et ayant un diamètre externe D3 mesuré par rapport audit axe (A), la coupelle (50) est centrée sur ledit axe (A) et a un diamètre externe D10 mesuré par rapport audit axe (A), avec 0,8.D3 la membrane (16) est centrée sur ledit axe (A) et sa partie périphérique (16b) a un diamètre interne de serrage D1 mesuré par rapport audit axe (A), avec D1 > 1,5.D3. Dispositif (10) la revendication 1, dans lequel l’organe (32) a une forme générale tubulaire centrée sur ledit axe (A). Dispositif (10) la revendication 2, dans lequel l’organe (32) comprend une paroi tubulaire (32a) centrée sur ledit axe (A) et ayant une épaisseur radiale (E1) inférieure ou égale à l’épaisseur (E2) de la partie centrale (16a) de la membrane (16). Dispositif (10) la revendication 3, dans lequel la paroi tubulaire (32a) comprend au moins deux encoches (34) radiales. Dispositif (10) la revendication 4, dans lequel les encoches (34) sont diamétralement opposées et/ou s’étendent sur toute la hauteur (H3) de l’organe (32). Dispositif (10) la revendication 4 ou 5, dans lequel les ports (12a, 12b) d’entrée et de sortie sont diamétralement opposés par rapport audit axe (A) et alignés sur un autre axe (B), lesdites encoches (34) étant décalées par rapport à cet autre axe (B). Dispositif (10) l’une des revendications précédentes, dans lequel la membrane (16) est contrainte et déformée par le ressort (48) de façon à comprendre une première partie (16a1) au centre qui est plane et en appui sur ledit organe (32), et une seconde partie (16a2) autour de la première partie (16a1) qui est tronconique. Dispositif (10) l’une des revendications précédentes, dans lequel la cavité (36) a un diamètre interne D4 mesuré par rapport à l’axe (A), et la chambre (18) a un diamètre interne D3 mesuré par rapport à l’axe (A), avec 0,8.D3 Dispositif (10) l’une des revendications précédentes, dans lequel le couvercle (14) comprend une première dent annulaire (40) de serrage de la membrane (16), cette première dent (40) comportant un bord périphérique intérieur (40a) situé du côté dudit axe (A), qui est arrondi et présente un rayon de courbure compris supérieur à 0,5mm, et/ou le corps (12) comprend une seconde dent annulaire de serrage (28) de la membrane (16), cette seconde dent (28) comportant un bord périphérique intérieur (28a) situé du côté dudit axe (A), qui est arrondi et présente un rayon de courbure supérieur à 0,1mm. Dispositif (10) l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie périphérique (16b) de la membrane (16) comprend une surépaisseur annulaire (44) dont une partie supérieure est reçue dans une gorge annulaire (38) du couvercle (14) et une partie inférieure est reçue dans une gorge annulaire (26) du corps (12). Dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie périphérique (16b) de la membrane (16) comprend des ergots (46) en saillie radialement vers l’extérieur par rapport audit axe (A), ces ergots (46) étant répartis autour de cet axe (A). Dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie centrale (16a) de la membrane (16) est plane à l’état sans contrainte. Dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la partie centrale (16a) de la membrane a une épaisseur (E2) supérieure ou égale à 1mm, de préférence supérieure ou égale à 1,5mm, et plus préférentiellement supérieure ou égale à 2mm. Dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la membrane (16) est réalisée en FVMQ. Dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le corps (12) comprend un système à glissière (52), le dispositif (10) comportant en outre un élément de liaison (58) qui est formé d’une seule pièce et comprend deux parties de fixation (58a, 58b), la première partie de fixation (58a) étant configurée pour coopérer par coulissement avec le système à glissière (52) du corps (12), et la seconde partie de fixation (58b) comportant au moins un patte (62) d’encliquetage élastique. Circuit de carburant pour un véhicule, en particulier automobile, comportant au moins un dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes.