EP0518717B1 - Bouchon de radiateur pour véhicules à moteur - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
- F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
- F01P11/0204—Filling
- F01P11/0209—Closure caps
- F01P11/0247—Safety; Locking against opening
Definitions
- the present invention relates to a plug for closing a filler neck of a cooling and / or heating circuit of a motor vehicle.
- the invention relates more particularly to a plug for closing a filler neck of a motor vehicle radiator of the type comprising a plug cover and a plug body connected to the cover, which is located in the neck of the pipe and which is equipped with at least one pressure relief valve.
- this type of plug may also include a vacuum valve and which make it possible to limit the pressure prevailing in the cooling circuit to a predetermined value.
- This type of plug also makes it possible to avoid the appearance of a vacuum in the cooling circuit.
- the pressure relief valves commonly used are essentially constituted by a disc-shaped part forming a valve closing element which bears against a valve seat against which it is held elastically with a force predetermined by a compression spring.
- the opening operation consists of a very short movement of "unscrewing" the plug over an angular travel which is most often less than a quarter of a turn.
- the plug is no longer axially retained and the residual overpressure in the circuit immediately causes the portion of the sealing cover which is pressing on the free end face of the neck and results in the previously mentioned projection phenomenon.
- document DE-A-2 145 441 illustrates a plug corresponding to the preamble of claim 1 for closing a filling tube which in particular comprises a ramp on the free end face of a neck so as to cause the neck to gradually move away from the cover.
- the present invention provides a plug, in particular for closing a tube of a radiator, of the type comprising a cover of which a portion of the internal face bears on a free end face of the neck of the tube and which comprises snap-on heels which cooperate with a folded edge of the neck to lock the stopper in the closed position by rotation of the latter by a determined angle, and of the type comprising a stopper body connected to the cover which is located in the neck and which is equipped with at least one pressure relief valve, said portion of the internal face of the cover comprising at least one ramp which extends circumferentially over an angular sector substantially equal to the angle of rotation of the plug to cause the progressive removal of said portion of internal surface of said free face end of the neck when the cap is opened, characterized in that the cap body is fixed on the internal face of the cover and has a stepped cylindrical skirt which extends axially from the internal face of the cover inside the neck of the tubing, said skirt being constituted by two cylindrical tubular portions, the upper portion comprising an opening situated above the pressure relief valve
- a tube 10 for filling a motor vehicle radiator which ends axially by a neck portion constituted by two stepped cylindrical tubular portions 12 and 14.
- the free end face 16 of the neck 10 is constituted by a folded edge of the latter in a C shape.
- One of the two end branches of C is constituted by the end part of the cylindrical portion 14, while its other end branch 18 extends axially downward, considering the figures, parallel to the tubular portion cylindrical 14.
- the neck 10 of the tubing also includes a degassing conduit 20, illustrated in FIG. 2, which extends radially in the tubular portion 14.
- the neck 10 is closed by means of a closure plug 22 consisting essentially of a cover 24 and a plug body 26 which is fixed to the internal face 28 of the cover 24, for example by snap-fastening in hooks 30 (see FIG. 3).
- a closure plug 22 consisting essentially of a cover 24 and a plug body 26 which is fixed to the internal face 28 of the cover 24, for example by snap-fastening in hooks 30 (see FIG. 3).
- the peripheral radial part of the cover 24 ends in a portion in the form of a cylindrical skirt 32 which substantially surrounds the end branch 18 of the folded edge of the neck 10.
- the cylindrical skirt 32 comprises two snap-on heels 34 which cooperate with the corresponding portions of the end branch 18 of the C-shaped portion of the folded edge of the neck 10 to ensure closure and locking on the neck 10 by causing the plug 22 to rotate according to a determined angular stroke.
- the body 26 of the plug 22 is equipped with a pressure relief valve 36 and a vacuum valve 38.
- the body 26 of the stopper comprises a stepped cylindrical skirt constituted by two cylindrical tubular portions 40 and 42 which are respectively received opposite the internal cylindrical faces of the tubular portions 12 and 14 of the neck 10 of the filler neck.
- the tubular cylindrical portion 40 of smaller diameter of the skirt of the body 26 of the plug 22 comprises an O-ring seal 44 which is designed to cooperate with the internal cylindrical face of the tubular portion 12 of the neck 10, said seal being located at below an opening 60 made in the cylindrical tubular portion 42.
- cylindrical tubular portion 42 is equipped with an O-ring 46 which cooperates with the internal cylindrical face of the cylindrical tubular portion of larger diameter 14 of the neck.
- the annular portion 50 of the internal face 28 of the cover 24 of the plug 22 which, in the closed position, bears axially against the free end face 16 of the neck 10, comprises two ramps 52.
- Each of the ramps 52 extends circumferentially with an inclined profile along an angular sector substantially equal to the angular sector of the locking heels 34 which corresponds to the angle necessary for the user to cause the closure or opening of the plug 22.
- the axial thickness of the ramp 52 varies along its length so as to cause, when the plug is rotated from its position illustrated in Figure 1 to its open position illustrated in FIG. 2, a progressive and controlled axial displacement of the plug body 26 relative to the neck 10.
- the overpressurized air can gradually escape partly through the degassing duct 20 and partly into the upper zone of the plug 22 because the O-ring seal 46 progresses axially upwards relative to the cylindrical tubular portion 14 under the effect of the cooperation of the ramps 52 with the upper face 16.
- the profile of the ramps and the folded edge of the end of the neck 10 are thus designed and dimensioned so that, before the end of the rotation for unlocking the plug 22 relative to the pipe 10, the gases in overpressure in the tubing may have escaped gradually and that, at the time of the opening proper, there is no longer any overpressure in the tubing 10 which could cause projections on the user's hand.
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Description
- La présente invention concerne un bouchon pour la fermeture d'une tubulure de remplissage d'un circuit de refroidissement et/ou de chauffage d'un véhicule automobile.
- L'invention concerne plus particulièrement un bouchon pour la fermeture d'une tubulure de remplissage d'un radiateur de véhicule automobile du type comportant un couvercle de bouchon et un corps de bouchon relié au couvercle, qui est situé dans le goulot de la tubulure et qui est équipé d'au moins une soupape de surpression.
- On connaît de nombreuses conceptions de ce type de bouchon, qui peuvent également comporter une soupape de dépression et qui permettent de limiter la pression qui règne dans le circuit de refroidissement à une valeur prédéterminée. Ce type de bouchon permet également d'éviter l'apparition d'une dépression dans le circuit de refroidissement.
- Les soupapes de surpression couramment utilisées sont pour l'essentiel constituées par une pièce en forme de disque formant élément de fermeture de soupape qui prend appui contre un siège de soupape contre lequel elle est maintenue élastiquement avec une force prédéterminée par un ressort de compression.
- Compte tenu de cette conception des soupapes de surpression, on constate qu'il demeure toujours une légère surpression dans le circuit de refroidissement ce qui a pour inconvénient, lorsque l'utilisateur veut ouvrir le bouchon de fermeture pour procéder à un remplissage complémentaire du circuit de refroidissement, de provoquer des projections de liquide chaud et de vapeur vers l'extérieur pouvant entraîner des brûlures de la main de l'utilisateur.
- Cet inconvénient est encore plus gênant lorsque le verrouillage du bouchon sur le goulot de la tubulure est assuré au moyen de talons d'encliquetage qui coopèrent avec un bord rabattu du goulot pour verrouiller le bouchon en position fermée par rotation de ce dernier d'un angle déterminé de verrouillage, ou inversement, de déverrouillage.
- Dans ce cas, l'opération d'ouverture consiste en un mouvement très court de "dévissage" du bouchon sur une course angulaire qui est le plus souvent inférieure à un quart de tour. Dès que l'utilisateur a fait tourner le bouchon de cette très courte course angulaire, le bouchon n'est plus retenu axialement et la surpression résiduelle dans le circuit provoque immédiatement le soulèvement de la portion du couvercle d'étanchéité qui est en appui sur la face libre d'extrémité du goulot et a pour conséquence le phénomène de projection mentionné précédemment.
- Pour remédier partiellement à cet inconvénient le document DE-A-2 145 441 illustre un bouchon correspondant au préambule de la revendication 1 pour la fermeture d'une tubulure de remplissage qui comporte en particulier une rampe sur la face libre d'extrémité d'un goulot de manière à provoquer l'éloignement progressif du goulot par rapport au couvercle.
- La présente invention propose un bouchon, notamment pour la fermeture d'une tubulure d'un radiateur, du type comportant un couvercle dont une portion de la face interne prend appui sur une face libre d'extrémité du goulot de la tubulure et qui comporte des talons d'encliquetage qui coopèrent avec un bord rabattu du goulot pour verrouiller le bouchon en position fermée par rotation de ce dernier d'un angle déterminé, et du type comportant un corps de bouchon relié au couvercle qui est situé dans le goulot et qui est équipé d'au moins une soupape de surpression, ladite portion de la face interne du couvercle comportant au moins une rampe qui s'étend circonférentiellement sur un secteur angulaire sensiblement égal à l'angle de rotation du bouchon pour provoquer l'éloignement progressif de ladite portion de surface interne de ladite face libre d'extrémité du goulot lors de l'ouverture du bouchon, caractérisé en ce que le corps du bouchon est fixé sur la face interne du couvercle et comporte une jupe cylindrique étagée qui s'étend axialement depuis la face interne du couvercle à l'intérieur du goulot de la tubulure, ladite jupe étant constituée par deux portions tubulaires cylindriques, la portion supérieure comprenant une ouverture située au-dessus de la soupape de surpression, le bouchon comportant au moins un joint d'étanchéité qui coopère avec la face cylindrique interne en vis-à-vis du goulot, le joint étant situé dans la portion inférieure de la jupe cylindrique étagée en dessous de l'ouverture.
- D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé sur lequel :
- la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale du goulot d'une tubulure de refroidissement d'un radiateur de véhicule automobile équipé d'un bouchon de fermeture réalisé conformément aux enseignements de l'invention et qui est illustré dans sa position fermée ;
- la figure 2 est une demi-vue similaire à celle de la figure 1 dans laquelle le bouchon est illustré en position partiellement ouverte ; et
- la figure 3 est une vue de dessous du couvercle du bouchon de fermeture illustré aux figures 1 et 2.
- On reconnaît sur les figures une tubulure 10 de remplissage d'un radiateur de véhicule automobile qui se termine axialement par une portion formant goulot constituée par deux portions tubulaires cylindriques étagées 12 et 14.
- La face d'extrémité libre 16 du goulot 10 est constituée par un bord rabattu de ce dernier en forme de C.
- L'une des deux branches d'extrémité du C est constituée par la partie terminale de la portion cylindrique 14, tandis que son autre branche d'extrémité 18 s'étend axialement vers le bas, en considérant les figures, parallèlement à la portion tubulaire cylindrique 14.
- Le goulot 10 de la tubulure comporte également un conduit de dégazage 20, illustré à la figure 2, qui s'étend radialement dans la portion tubulaire 14.
- La fermeture du goulot 10 est assurée au moyen d'un bouchon de fermeture 22 constitué pour l'essentiel d'un couvercle 24 et d'un corps de bouchon 26 qui est fixé sur la face interne 28 du couvercle 24 par exemple par encliquetage dans des crochets 30 (voir figure 3).
- Selon une technique connue, la partie radiale périphérique du couvercle 24 se termine par une portion en forme de jupe cylindrique 32 qui entoure sensiblement la branche d'extrémité 18 du bord rabattu du goulot 10.
- Dans deux zones agencées symétriquement par rapport à l'axe X-X du couvercle, la jupe cylindrique 32 comporte deux talons d'encliquetage 34 qui coopèrent avec les portions correspondantes de la branche d'extrémité 18 de la portion en forme de C du bord rabattu du goulot 10 pour en assurer la fermeture et le verrouillage sur le goulot 10 en provoquant une rotation du bouchon 22 selon une course angulaire déterminée.
- Selon un agencement connu, et dont un exemple est par exemple illustré dans le document FR-A-2 534 535, le corps 26 du bouchon 22 est équipé d'une soupape de surpression 36 et d'une soupape de dépression 38.
- Le corps 26 du bouchon comporte une jupe cylindrique étagée constituée par deux portions tubulaires cylindriques 40 et 42 qui sont respectivement reçues en vis-à-vis des faces cylindriques internes des portions tubulaires 12 et 14 du goulot 10 de la tubulure de remplissage.
- La portion cylindrique tubulaire 40 de plus petit diamètre de la jupe du corps 26 du bouchon 22 comporte un joint torique d'étanchéité 44 qui est prévu pour coopérer avec la face cylindrique interne de la portion tubulaire 12 du goulot 10, ledit joint etant situé en dessous d'une ouverture 60 menagée dans la portion tubulaire cylindrique 42.
- De la même manière, la portion tubulaire cylindrique 42 est équipée d'un joint torique 46 qui coopère avec la face cylindrique interne de la portion tubulaire cylindrique de plus grand diamètre 14 du goulot 10.
- Conformément à l'invention, la portion annulaire 50 de la face interne 28 du couvercle 24 du bouchon 22 qui, en position fermée, est en appui axial contre la face libre d'extrémité 16 du goulot 10, comporte deux rampes 52.
- Chacune des rampes 52 s'étend circonférentiellement avec un profil incliné selon un secteur angulaire sensiblement égal au secteur angulaire des talons de verrouillage 34 qui correspond à l'angle nécessaire à l'utilisateur pour provoquer la fermeture ou l'ouverture du bouchon 22.
- Comme on peut le constater sur les figures 1 et 2, l'épaisseur axiale de la rampe 52 varie sur sa longueur de manière à provoquer, lors de la rotation du bouchon depuis sa position illustrée à la figure 1 vers sa position ouverte illustrée à la figure 2, un déplacement axial progressif et contrôlé du corps de bouchon 26 par rapport au goulot 10.
- Grâce à cette conception, et s'il subsiste une surpression dans la tubulure de remplissage au moment de l'ouverture du bouchon 22, l'air en surpression peut s'échapper progressivement en partie par le conduit de dégazage 20 et en partie dans la zone supérieure du bouchon 22 car le joint torique d'étanchéité 46 progresse axialement vers le haut par rapport à la portion tubulaire cylindrique 14 sous l'effet de la coopération des rampes 52 avec la face supérieure 16.
- Le profil des rampes et du bord rabattu de l'extrémité du goulot 10 sont ainsi conçus et dimensionnés de manière que, avant la fin de la course de rotation de déverrouillage du bouchon 22 par rapport à la tubulure 10, les gaz en surpression dans la tubulure aient pu s'échapper progressivement et que, au moment de l'ouverture proprement dite, il ne subsiste plus de surpression dans la tubulure 10 risquant de provoquer des projections sur la main de l'utilisateur.
Claims (1)
- Bouchon (22) pour la fermeture d'une tubulure de remplissage (10) d'un circuit de refroidissement et/ou de chauffage d'un véhicule automobile et notamment d'un radiateur, du type comportant un couvercle (24) dont une portion (50) de la face interne (28) prend appui sur une face libre d'extrémité (16) du goulot (10) de la tubulure et qui comporte des talons (34) d'encliquetage qui coopèrent avec un bord rabattu (18) du goulot pour verrouiller le bouchon en position fermée par rotation de ce dernier d'un angle déterminé, et du type comportant un corps de bouchon (26) relié au couvercle (24) et qui est équipé d'au moins une soupape de surpression (36), ladite portion (50) de la face interne (28) du couvercle (22) comportant au moins une rampe (52) qui s'étend circonférentiellement sur un secteur angulaire sensiblement égal à l'angle de rotation du bouchon (22) pour provoquer l'éloignement progressif de ladite portion de surface interne (50) de la face libre d'extrémité (16) du goulot (10) lors de l'ouverture du bouchon, caractérisé en ce que le corps du bouchon (26) est fixé sur la face interne du couvercle et comporte une jupe cylindrique étagée qui s'étend axialement depuis la face interne (28) du couvercle (24) à l'intérieur du goulot (12,14) de la tubulure, ladite jupe étant constituée par deux portions tubulaires cylindriques (40,42), la portion supérieure (42) comprenant une ouverture (60) située au-dessus de la soupape de surpression (36), le bouchon comportant au moins un joint d'étanchéité (44,46) qui coopère avec la face cylindrique interne en vis-à-vis du goulot (12,14), le joint (44) étant situé dans la portion inférieure (40) de la jupe cylindrique étagée en dessous de l'ouverture (60).
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