FR2774636A1 - Connection of automobile fuel tank to atmosphere to release tank over pressure - Google Patents
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- B60K15/035—Fuel tanks characterised by venting means
- B60K15/03519—Valve arrangements in the vent line
Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif de mise à l'air libre d'un réservoir de carburant de véhicule automobile. The invention relates to a device for venting a fuel tank of a motor vehicle.
L'invention se rapporte plus particulièrement a un dispositif de mise à l'air libre pour un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant un boîtier qui forme une chambre délimitée par des parois transversales inférieure et supérieure dans lesquelles sont formées respectivement un orifice inférieur de communication avec une partie supérieure du réservoir de carburant et un orifice supérieur de communication avec une canalisation de mise à l'air libre, du type comportant, à l'intérieur de la chambre
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture l'orifice supérieur du boîtier, pour constituer une valve d'étanchéité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids l'orifice inférieur, pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation.The invention relates more particularly to a venting device for a motor vehicle fuel tank, of the type comprising a housing which forms a chamber delimited by lower and upper transverse walls in which an orifice are formed respectively. lower communication with an upper part of the fuel tank and an upper orifice for communication with a vent pipe, of the type comprising, inside the chamber
- a first movable closure element which, in the event of at least partial overturning of the vehicle, closes the upper orifice of the housing, to form a sealing valve which prevents fuel from escaping from the tank through the delivery line outdoors ; and
- A second movable closure element which, when the vehicle is stopped in a substantially horizontal position, closes under the effect of its weight the lower orifice, to form a vent valve whose opening is caused by vibrations generated during the running of the vehicle which move the second movable closure element from its closed position.
La mise à l'air libre du réservoir de carburant d'un véhicule automobile a pour but d'éviter toute surpression ou dépression dans le réservoir qui, sinon, risquerait de se déformer de manière importante. The purpose of venting the fuel tank of a motor vehicle is to avoid any overpressure or depression in the tank which would otherwise risk being significantly deformed.
Ainsi, au fur et à mesure que le réservoir se vide de son carburant, il est nécessaire d'admettre de l'air à l'intérieur du réservoir pour éviter que la pression n'y baisse trop. Au contraire, lorsque le réservoir est exposé à une forte élévation de température, par exemple lorsque le véhicule est garé au soleil, la pression des vapeurs contenues dans le réservoir peut augmenter fortement et il est alors nécessaire d'évacuer une partie de ces vapeurs vers l'extérieur. Thus, as the tank empties of its fuel, it is necessary to admit air inside the tank to prevent the pressure from falling too much. On the contrary, when the tank is exposed to a high temperature rise, for example when the vehicle is parked in the sun, the pressure of the vapors contained in the tank can increase sharply and it is then necessary to evacuate some of these vapors to outside.
Cependant, il faut en même temps éviter que du carburant ne puisse s'échapper du réservoir, même en cas d'accident lorsque le véhicule est retourné. However, care must also be taken to prevent fuel from escaping from the tank, even in the event of an accident when the vehicle is overturned.
De plus, il est préférable que, en dehors des cas de différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur, le réservoir ne soit pas en permanence à l'air libre pour limiter la quantité de vapeurs d'hydrocarbures émises dans l'atmosphère par simple évaporation. In addition, it is preferable that, apart from cases of pressure difference between inside and outside, the tank is not permanently in the open air to limit the amount of hydrocarbon vapors emitted in the atmosphere by simple evaporation.
Dans le document FR-A-2.740.402, il a été décrit un dispositif du type mentionné plus haut dans lequel le premier élément mobile est réalisé sous la forme d'une cloche comportant un pointeau destiné à obturer l'orifice supérieur, et dans lequel le second élément mobile est une bille qui est en appui contre une surface supérieure tronconique de la paroi transversale inférieure de telle sorte que, lorsque le véhicule est à l'arrêt, la bille obture l'orifice inférieur qui est aménagé au centre de la surface tronconique. In document FR-A-2,740,402, a device of the type mentioned above has been described in which the first movable element is produced in the form of a bell comprising a needle intended to close the upper orifice, and in which the second movable element is a ball which is in abutment against a frustoconical upper surface of the lower transverse wall so that, when the vehicle is stopped, the ball closes the lower orifice which is arranged in the center of the frustoconical surface.
La bille et la cloche sont liées l'une à l'autre de telle sorte qu'en cas de retournement du véhicule, la bille forme une masselotte qui sollicite la cloche de manière à fermer l'orifice supérieur et ainsi empêcher tout écoulement de carburant. The ball and the bell are linked to each other so that in the event of the vehicle overturning, the ball forms a counterweight which urges the bell so as to close the upper orifice and thus prevent any flow of fuel. .
Ce type de dispositif de mise à l'air libre est plus particulièrement destiné à être agencé à l'extérieur du réservoir, à un niveau relativement élevé par rapport à celui-ci. De la sorte, il est quasiment impossible que, lorsque le véhicule est en position normale, du carburant puisse atteindre le dispositif de mise à l'air libre pour s'échapper au travers de celui-ci, même lorsque le véhicule roule sur des routes à fortes inclinaisons ou à fort dévers ou lorsque le véhicule est soumis à de fortes accélérations longitudinales ou transversales. This type of venting device is more particularly intended to be arranged outside the tank, at a relatively high level relative to the latter. In this way, it is almost impossible that, when the vehicle is in the normal position, fuel can reach the venting device to escape through it, even when the vehicle is traveling on roads. at high slopes or at a high slope or when the vehicle is subjected to strong longitudinal or transverse accelerations.
Toutefois, dans un souci de simplification de la conception des systèmes de réservoir de carburant de véhicule automobile et surtout de limitation de l'encombrement, il est apparu intéressant de disposer le dispositif de mise à l'air libre directement sur le réservoir, voire même en partie à l'intérieur de celui-ci. However, for the sake of simplifying the design of motor vehicle fuel tank systems and above all of limiting space, it appeared advantageous to have the vent device directly on the tank, or even partly inside of it.
Or, dans ce cas, il est nécessaire de prévoir des moyens qui permettent d'empêcher que du carburant ne puisse s'échapper au travers du dispositif de mise à l'air libre lorsque le niveau de carburant à proximité du dispositif augmente de manière importante suite par exemple à une accélération subie par le véhicule. However, in this case, it is necessary to provide means which make it possible to prevent fuel from escaping through the venting device when the fuel level near the device increases significantly following for example an acceleration undergone by the vehicle.
L'invention a de plus pour objet de proposer un dispositif de mise à l'air libre qui soit à la fois simple et fiable et surtout d'un encombrement réduit selon la direction axiale verticale. The object of the invention is further to propose a device for venting which is both simple and reliable and above all of a reduced bulk in the vertical axial direction.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif de mise à l'air libre pour un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant un boîtier qui forme une chambre délimitée par des parois transversales inférieure et supérieure dans lesquelles sont formées respectivement un orifice inférieur de communication avec une partie supérieure du réservoir de carburant et un orifice supérieur de communication avec une canalisation de mise à l'air libre, du type comportant, à l'intérieur de la chambre
- un premier élément mobile de fermeture qui, en cas de retournement au moins partiel du véhicule, obture l'orifice supérieur du boîtier, pour constituer une valve d'étanchéité qui empêche que le carburant ne s'échappe du réservoir par la canalisation de mise à l'air libre ; et
- un second élément mobile de fermeture qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture sous l'effet de son poids l'orifice inférieur, pour constituer une valve de mise à l'air libre dont l'ouverture est provoquée soit par des vibrations engendrées lors du roulage du véhicule soit par une surpression dans le réservoir qui déplacent le second élément mobile de fermeture de sa position d'obturation, caractérisé en ce que le premier élément mobile est réalisé sous la forme d'un corps tubulaire qui, en position normale du véhicule, est d'axe sensiblement vertical, qui est fermé à son extrémité supérieure et qui est ouvert à son extrémité inférieure de manière à former un flotteur lorsque le niveau de carburant dans le réservoir provoque l'entrée de carburant dans la chambre.To this end, the invention provides a device for venting to the fuel tank of a motor vehicle, of the type comprising a housing which forms a chamber delimited by lower and upper transverse walls in which an orifice are formed respectively. lower communication with an upper part of the fuel tank and an upper orifice for communication with a vent pipe, of the type comprising, inside the chamber
- a first movable closure element which, in the event of at least partial overturning of the vehicle, closes the upper orifice of the housing, to form a sealing valve which prevents fuel from escaping from the tank through the delivery line outdoors ; and
- A second movable closure element which, when the vehicle is stopped in a substantially horizontal position, closes under the effect of its weight the lower orifice, to form a vent valve whose opening is caused either by vibrations generated during the running of the vehicle or by an overpressure in the tank which displaces the second movable element for closing from its closed position, characterized in that the first movable element is produced in the form of a tubular body which, in normal position of the vehicle, has a substantially vertical axis, which is closed at its upper end and which is open at its lower end so as to form a float when the level of fuel in the tank causes entry fuel in the room.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- le deuxième élément de fermeture est reçu au moins partiellement à l'intérieur du premier élément, au travers de l'extrémité inférieure ouverte de celui-ci
- le premier élément mobile de fermeture est monté coulissant dans la chambre entre une position basse de repos, vers laquelle il est rappelé par son poids et dans laquelle la valve d'étanchéité est ouverte, et une position haute vers laquelle il est soulevé par le carburant lorsque le niveau du carburant dans le réservoir est supérieur à l'extrémité inférieure ouverte du premier élément et dans laquelle le premier élément obture l'orifice supérieur
- le premier élément mobile est sollicité axialement en direction de l'orifice supérieur par des moyens élastiques dont la force est inférieure au poids du premier élément mobile
- les moyens élastiques sont constitués par un ressort de compression qui est agencé entre une face inférieure du premier élément mobile et une surface de portée qui est solidaire de la paroi transversale inférieure
- la paroi transversale inférieure porte une cage qui s'étend au-dessus de sa face supérieure, qui délimite la chambre en deux parties inférieure et supérieure, qui est perméable pour le carburant, et sur laquelle est aménagée la surface de portée
- le premier élément mobile s'étend dans la partie supérieure de la chambre tandis que le second élément mobile s'étend dans la partie inférieure de la chambre
- la cage est reçue au moins partiellement à l'intérieur du premier élément mobile, au travers de l'extrémité inférieure ouverte de celui-ci
- le premier élément mobile comporte une cloison transversale supérieure depuis un bord extérieur de laquelle s'étend axialement vers le bas une jupe tubulaire externe, et au moins une collerette tubulaire s'étend axialement vers le bas depuis la cloison transversale supérieure, à l'intérieur de la jupe tubulaire externe
- le boîtier comporte une paroi latérale cylindrique de section transversale correspondante à celle du premier élément mobile, et le premier élément mobile est guidé en coulissement dans la chambre par des nervures axiales qui sont portées par une face cylindrique interne du boîtier ou par une face cylindrique externe du premier élément mobile pour ménager entre les deux un espace radial de passage de fluide
- la face supérieure de la paroi transversale inférieure est tronconique évasée vers le haut, L'orifice inférieur est aménagé au centre de la face supérieure, au sommet du tronc de cône, et le second élément mobile de fermeture est une bille qui, lorsque le véhicule est à l'arrêt en position sensiblement horizontale, obture l'orifice inférieur sous l'effet de la gravité
- la chambre est reliée directement à l'air libre par un clapet de sécurité.According to other features of the invention
- the second closure element is received at least partially inside the first element, through the open lower end thereof
- the first movable closure element is slidably mounted in the chamber between a low rest position, towards which it is recalled by its weight and in which the sealing valve is open, and a high position towards which it is lifted by the fuel when the fuel level in the tank is higher than the open lower end of the first element and in which the first element closes the upper orifice
the first movable element is biased axially in the direction of the upper orifice by elastic means whose force is less than the weight of the first movable element
- The elastic means consist of a compression spring which is arranged between a lower face of the first mobile element and a bearing surface which is integral with the lower transverse wall
- The lower transverse wall carries a cage which extends above its upper face, which delimits the chamber in two lower and upper parts, which is permeable for fuel, and on which the bearing surface is arranged
- the first mobile element extends in the upper part of the chamber while the second mobile element extends in the lower part of the chamber
- the cage is received at least partially inside the first movable element, through the open lower end thereof
the first movable element comprises an upper transverse partition from an outer edge from which an external tubular skirt extends axially downwards, and at least one tubular flange extends axially downwards from the upper transverse partition at inside of the outer tubular skirt
- The housing has a cylindrical side wall of cross section corresponding to that of the first mobile element, and the first mobile element is guided in sliding in the chamber by axial ribs which are carried by an internal cylindrical face of the housing or by a cylindrical face external of the first movable element to provide between the two a radial fluid passage space
- the upper face of the lower transverse wall is frustoconical flared upward, the lower orifice is arranged in the center of the upper face, at the top of the truncated cone, and the second movable closure element is a ball which, when the vehicle is stationary in a substantially horizontal position, closes the lower opening under the effect of gravity
- the chamber is connected directly to the open air by a safety valve.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif conforme aux enseignements de l'invention lorsque le véhicule est à l'arrêt en position normale
- la figure 2 est une vue du dispositif de la figure 1 lorsque le véhicule est en cours de roulage
- la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant le dispositif lorsque le niveau de carburant à proximité du dispositif augmente, par exemple sous l'effet d'une forte accélération du véhicule
- la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1 dans lequel le dispositif est représenté en cas de retournement du véhicule
- les figures 5 et 6 sont des vues de détail agrandies illustrant plus particulièrement le fonctionnement du clapet de sécurité.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is an axial sectional view of a device according to the teachings of the invention when the vehicle is stopped in the normal position
- Figure 2 is a view of the device of Figure 1 when the vehicle is being driven
- Figure 3 is a view similar to that of Figure 1 illustrating the device when the fuel level near the device increases, for example under the effect of a strong acceleration of the vehicle
- Figure 4 is a view similar to that of Figure 1 in which the device is shown in the event of the vehicle overturning
- Figures 5 and 6 are enlarged detail views illustrating more particularly the operation of the safety valve.
On a représenté sur la figure 1 un dispositif 10 pour la mise à l'air libre d'un réservoir de carburant de véhicule automobile dont on a représenté une paroi supérieure 12 qui, lorsque le véhicule est en position normale sur un sol horizontal, est sensiblement horizontale. FIG. 1 shows a device 10 for venting a fuel tank of a motor vehicle, an upper wall 12 of which has been shown which, when the vehicle is in the normal position on horizontal ground, is substantially horizontal.
Le dispositif 10 comporte un boîtier 14 qui s'étend en partie à l'extérieur du réservoir et en partie à l'intérieur de celui-ci, le boîtier 14 s'étendant donc au travers d'une ouverture 16 aménagée dans la paroi supérieure 12 du réservoir. Le dispositif 10 est ainsi agencé au niveau d'un point haut du réservoir. The device 10 comprises a housing 14 which extends partly outside the tank and partly inside the latter, the housing 14 therefore extending through an opening 16 arranged in the upper wall 12 of the tank. The device 10 is thus arranged at a high point of the tank.
Le boîtier 14 comporte essentiellement une paroi transversale supérieure 18 depuis laquelle s'étend vers le bas, selon un axe Al perpendiculaire à la paroi 12 du réservoir, une paroi latérale cylindrique 20 qui s'étend au travers de l'orifice 16 vers l'intérieur du réservoir. The housing 14 essentially comprises an upper transverse wall 18 from which extends downwards, along an axis A1 perpendicular to the wall 12 of the reservoir, a cylindrical side wall 20 which extends through the orifice 16 towards the inside the tank.
Le boîtier 14 comporte encore une paroi transversale inférieure 22 qui est ici réalisée sous la forme d'une pièce rapportée par rapport aux parois transversales supérieure 18 et latérale 20 qui sont réalisées d'une seule pièce par moulage. Le boîtier 14 délimite donc, entre les parois transversales supérieure 18 et inférieure 22, une chambre 24 qui est susceptible de communiquer d'une part avec l'intérieur du réservoir, au travers d'un orifice inférieur 26 aménagé au centre de la paroi transversale inférieure 22, et d'autre part avec une canalisation de mise à l'air libre 28 par l'intermédiaire d'un orifice supérieur 30 aménagé dans la paroi transversale supérieure 18. The housing 14 also comprises a lower transverse wall 22 which is here produced in the form of an insert relative to the upper transverse walls 18 and lateral 20 which are produced in one piece by molding. The housing 14 therefore defines, between the upper transverse walls 18 and lower 22, a chamber 24 which is capable of communicating on the one hand with the interior of the tank, through a lower orifice 26 arranged in the center of the transverse wall lower 22, and on the other hand with a venting duct 28 via an upper orifice 30 arranged in the upper transverse wall 18.
Le dispositif 10 comporte un premier élément mobile 32 qui est monté coulissant dans la chambre 24 selon la direction de l'axe Al, entre une position d'ouverture représentée à la figure 1 et une position de fermeture illustrée par exemple à la figure 3. The device 10 comprises a first mobile element 32 which is slidably mounted in the chamber 24 in the direction of the axis A1, between an open position shown in FIG. 1 and a closed position illustrated for example in FIG. 3.
Selon un aspect de l'invention, ce premier élément mobile est réalisé sous la forme d'un flotteur. Le flotteur 32 comporte essentiellement une paroi transversale supérieure 34 depuis un bord extérieur duquel s'étend axialement vers le bas une jupe tubulaire externe 36. Le flotteur 32 est donc essentiellement un corps tubulaire d'axe sensiblement vertical qui est ouvert à son extrémité inférieure et fermé à son extrémité supérieure. According to one aspect of the invention, this first mobile element is produced in the form of a float. The float 32 essentially comprises an upper transverse wall 34 from an outer edge which extends axially downwards an external tubular skirt 36. The float 32 is therefore essentially a tubular body of substantially vertical axis which is open at its lower end and closed at its upper end.
La face supérieure 38 de la cloison supérieure 34 porte un pointeau 40 qui est sensiblement conique d'axe Al et qui est effilé vers le haut. Le pointeau 40 est destiné à obturer l'orifice supérieur 30 lorsque le flotteur 32 est dans sa position de fermeture illustré aux figures 3 et 4, c'est-à-dire lorsque le flotteur 32 est rapproché de la cloison transversale supérieure 18 du boîtier 14. The upper face 38 of the upper partition 34 carries a needle 40 which is substantially conical with axis Al and which is tapered upwards. The needle 40 is intended to close the upper orifice 30 when the float 32 is in its closed position illustrated in FIGS. 3 and 4, that is to say when the float 32 is brought closer to the upper transverse partition 18 of the housing 14.
Par ailleurs, le flotteur 32 comporte deux collerettes cylindriques tubulaires 42 d'axe Al qui s'étendent vers le bas depuis la face inférieure de la cloison transversale supérieure 34 mais dont la longueur selon l'axe Al est inférieure à celle de la jupe externe 36. Les diamètres des deux collerettes 42 sont différents et ils sont tous deux inférieurs au diamètre de la jupe externe 36. Furthermore, the float 32 comprises two tubular cylindrical flanges 42 of axis Al which extend downwards from the underside of the upper transverse partition 34 but whose length along the axis Al is less than that of the outer skirt 36. The diameters of the two flanges 42 are different and they are both less than the diameter of the outer skirt 36.
A l'intérieur de la chambre 24, on trouve une cage ajourée 44 qui délimite deux parties supérieures 46 et inférieure 48 de la chambre 24. La cage 44 comporte une collerette radiale externe annulaire 50 qui est en appui sur la paroi transversale inférieure 22. Par rapport à cette collerette 50, la cage 44 présente une partie en forme de cloche qui s'étend vers le haut depuis le bord radial interne de la collerette annulaire 50. La face supérieure de la partie en forme de cloche forme une surface de portée 52 contre laquelle s'appuie l'extrémité inférieure d'un ressort hélicoïdal de compression 54 dont l'extrémité supérieure coopère avec la face inférieure de la cloison transversale 34 du flotteur 32. Inside the chamber 24, there is an openwork cage 44 which delimits two upper 46 and lower 48 parts of the chamber 24. The cage 44 includes an annular external radial flange 50 which is supported on the lower transverse wall 22. Relative to this collar 50, the cage 44 has a bell-shaped part which extends upwards from the internal radial edge of the annular collar 50. The upper face of the bell-shaped part forms a bearing surface 52 against which the lower end of a helical compression spring 54 bears, the upper end of which cooperates with the lower face of the transverse partition 34 of the float 32.
Le tarage du ressort 54 est tel que la force qu'il exerce sur le flotteur 32 est inférieure au poids du flotteur 32, de sorte que celui-ci, dans un état de repos, occupe sa position d'ouverture illustrée à la figure 1 lorsque le véhicule est au repos en position normale. Le ressort 54 est guidé en partie dans un logement cylindrique formé dans la face inférieure de la cloison transversale 34. The calibration of the spring 54 is such that the force which it exerts on the float 32 is less than the weight of the float 32, so that the latter, in a state of rest, occupies its open position illustrated in FIG. 1 when the vehicle is at rest in the normal position. The spring 54 is partially guided in a cylindrical housing formed in the underside of the transverse partition 34.
La paroi latérale 20 du boîtier 14 porte, sur une face cylindrique interne 21, des nervures 23 orientées axialement et réparties angulairement à intervalles réguliers. Ces nervures 23 assurent un guidage précis en coulissement du flotteur 32 qui s'appuie contre elles par la surface cylindrique externe de la jupe 36. Les nervures 23 permettent en outre de ménager entre le flotteur 32 et la paroi latérale 20 un espace radial qui permet la circulation des gaz entre l'orifice inférieur 26 et l'orifice supérieur 30 de la chambre 24. Bien entendu, par simple inversion mécanique, on peut prévoir que les nervures 23 soient portées par la face externe de la jupe 36 du flotteur 32. The side wall 20 of the housing 14 carries, on an internal cylindrical face 21, ribs 23 axially oriented and angularly distributed at regular intervals. These ribs 23 provide precise sliding guidance of the float 32 which bears against them by the external cylindrical surface of the skirt 36. The ribs 23 also make it possible to provide between the float 32 and the side wall 20 a radial space which allows the circulation of gases between the lower orifice 26 and the upper orifice 30 of the chamber 24. Of course, by simple mechanical reversal, it is possible to provide that the ribs 23 are carried by the external face of the skirt 36 of the float 32.
La face supérieure de la paroi transversale inférieure 22 présente une partie centrale 56 qui est tronconique d'axe Al, évasée vers le haut et de demi-angle au sommet inférieur à 90". La partie centrale tronconique 56 de la face supérieure de la paroi transversale 22 est sensiblement de même diamètre que la partie en forme de cloche de la cage 44 et l'orifice 26 débouche au centre de cette partie tronconique 56. The upper face of the lower transverse wall 22 has a central part 56 which is frustoconical with axis Al, flared upwards and with a half-angle at the top less than 90 ". The central frustoconical part 56 of the upper face of the wall transverse 22 is substantially the same diameter as the bell-shaped part of the cage 44 and the orifice 26 opens out at the center of this frustoconical part 56.
Une bille 58, dont le diamètre est par exemple au moins trois fois supérieur à celui de l'orifice inférieur 26, est reçue dans la partie inférieure 48 de la chambre 24 entre la partie tronconique 56 de la paroi transversale inférieure 22 et la partie en forme de cloche de la cage 44. A ball 58, the diameter of which is for example at least three times greater than that of the lower orifice 26, is received in the lower part 48 of the chamber 24 between the frustoconical part 56 of the lower transverse wall 22 and the part in cage-shaped bell 44.
Lorsque le véhicule est en position normale, la bille 58 est, par gravité, au contact de la surface tronconique 56 et, lorsque le véhicule est au repos, la bille 58 vient obturer l'orifice inférieur 26.When the vehicle is in the normal position, the ball 58 is, by gravity, in contact with the frustoconical surface 56 and, when the vehicle is at rest, the ball 58 closes the lower orifice 26.
Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure, la canalisation 28 est réalisée sous la forme d'un embout qui s'étend selon une direction générale perpendiculaire à l'axe Al, au-dessus du boîtier 14, et sur lequel est destinée à être branchée par exemple une conduite souple (non représentée). La conduite souple débouche elle-même par exemple dans une cartouche comportant des substances actives capables de fixer les vapeurs de carburant. In the embodiment illustrated in the figure, the pipe 28 is produced in the form of a nozzle which extends in a general direction perpendicular to the axis Al, above the housing 14, and on which is intended to be connected, for example a flexible pipe (not shown). The flexible pipe itself opens, for example, into a cartridge comprising active substances capable of fixing the fuel vapors.
On va maintenant décrire plus particulièrement le fonctionnement du dispositif selon l'invention. We will now describe more particularly the operation of the device according to the invention.
Lorsque le véhicule est à l'arrêt sur une surface sensiblement horizontale, la bille 58 obture l'orifice 26 de sorte qu'il n'y a aucune communication entre l'intérieur du réservoir et le circuit de mise à l'air libre auquel est reliée la canalisation 28. When the vehicle is stationary on a substantially horizontal surface, the ball 58 closes the orifice 26 so that there is no communication between the interior of the tank and the venting circuit to which line 28 is connected.
Lorsque la bille 58 obture ainsi l'orifice inférieur 26, elle participe aussi à une action d'interdiction de suremplissage du réservoir. When the ball 58 thus closes the lower orifice 26, it also participates in an action of prohibiting overfilling of the reservoir.
En effet, un tel réservoir est généralement rempli à l'aide d'un pistolet qui est engagé dans l'extrémité supérieure d'une tubulure de remplissage (non représentée) dont l'extrémité inférieure débouche dans le réservoir. Indeed, such a tank is generally filled using a gun which is engaged in the upper end of a filling tube (not shown), the lower end of which opens into the tank.
Au fur et à mesure du remplissage du réservoir avec le carburant liquide, il est nécessaire d'évacuer les vapeurs contenues initialement à l'intérieur du réservoir. Pour cela, on prévoit généralement une conduite d'évacuation (non représentée) dont une extrémité inférieure débouche au niveau d'un point haut du réservoir, au travers de la paroi supérieure 12 de celui-ci, et dont l'extrémité supérieure débouche généralement dans la partie supérieure de la tubulure de remplissage. Plus particulièrement, I'extrémité inférieure de la conduite d'évacuation débouche dans le réservoir à un niveau qui, verticalement, est en dessous du niveau de l'orifice inférieur 26 du dispositif 10. De la sorte, lorsque le niveau de carburant dans le réservoir atteint l'extrémité inférieure de la conduite d'évacuation, les vapeurs ne peuvent plus s'échapper par cette conduite. La bille 58 refermant l'orifice 26, elles ne peuvent pas non plus s'échapper par le dispositif de mise à l'air libre 10. As the tank is filled with liquid fuel, it is necessary to evacuate the vapors initially contained inside the tank. For this, a discharge pipe (not shown) is generally provided, a lower end of which opens out at a high point of the tank, through the upper wall 12 of the latter, and the upper end of which generally opens out. at the top of the filler neck. More particularly, the lower end of the evacuation pipe opens into the tank at a level which, vertically, is below the level of the lower orifice 26 of the device 10. In this way, when the level of fuel in the tank reaches the lower end of the exhaust pipe, vapors can no longer escape through this pipe. Since the ball 58 closes the orifice 26, neither can they escape through the vent device 10.
Les vapeurs contenues dans le réservoir ne peuvent donc continuer de s'échapper que directement à travers la tubulure de remplissage, ce qui provoque un bouillonnement du carburant forçant l'utilisateur à interrompre la distribution du carburant par le pistolet.The vapors contained in the tank can therefore continue to escape only directly through the filler neck, which causes a bubbling of the fuel forcing the user to interrupt the distribution of fuel by the gun.
Lorsque, comme cela est illustré à la figure 2, il se produit une surpression à l'intérieur du réservoir, par exemple due à un réchauffement des gaz contenus dans celui-ci, la surpression à l'intérieur du réservoir peut provoquer le soulèvement de la bille 58 qui roule alors sur la surface supérieure tronconique de la paroi transversale inférieure 22. When, as illustrated in FIG. 2, there is an overpressure inside the tank, for example due to a heating of the gases contained therein, the overpressure inside the tank can cause the lifting of the ball 58 which then rolls on the frustoconical upper surface of the lower transverse wall 22.
Une telle situation se produit aussi lorsque le véhicule roule, du simple fait des vibrations qui sont inévitablement transmises au réservoir et au dispositif 10. Dans les deux cas, le flotteur 32 reste en appui par le bord inférieur de sa jupe externe 36 contre la collerette 50 de la cage 44, elle-même en appui contre la paroi transversale inférieure 22. Such a situation also occurs when the vehicle is moving, simply because of the vibrations which are inevitably transmitted to the tank and to the device 10. In both cases, the float 32 remains in abutment by the lower edge of its outer skirt 36 against the flange 50 of the cage 44, itself bearing against the lower transverse wall 22.
Cependant, I'extrémité inférieure de la jupe 36 est munie d'entailles 60 de telle sorte que des gaz peuvent librement circuler à travers le dispositif 10 entre l'intérieur du réservoir et la canalisation de mise à l'air libre 28. Ainsi, les gaz circulent successivement au travers de l'orifice inférieur 26, au travers de la cage ajourée 44, au travers des entailles 60, entre la jupe externe 36 du flotteur 32 et la paroi latérale 20 du boîtier 14, et enfin au travers de l'orifice supérieur 30 vers la canalisation 28. However, the lower end of the skirt 36 is provided with notches 60 so that gases can freely circulate through the device 10 between the interior of the tank and the vent pipe 28. Thus, the gases flow successively through the lower orifice 26, through the perforated cage 44, through the notches 60, between the outer skirt 36 of the float 32 and the side wall 20 of the housing 14, and finally through the 'upper orifice 30 towards the pipe 28.
Ainsi, si le décollement de la bille 58 a été provoqué par une surpression à l'intérieur du réservoir, lorsque le véhicule est à l'arrêt, il y a possibilité d'évacuer l'excédent des gaz vers le circuit de mise à l'air libre. Thus, if the detachment of the ball 58 was caused by an overpressure inside the tank, when the vehicle is stopped, it is possible to evacuate the excess of gases towards the setting circuit. 'outdoors.
Lorsque la bille 58 a été décollée du fait des vibrations qui apparaissent lors du roulage du véhicule, la mise à l'air libre du réservoir permet de maintenir une pression sensiblement constante et égale à la pression atmosphérique à l'intérieur de celui-ci, ceci en dépit des possibilités de variations de température de ces gaz et en dépit du fait que le niveau de carburant dans le réservoir est amené à diminuer au fil du roulage du véhicule augmentant ainsi l'espace dévolu au gaz. When the ball 58 has been lifted off due to the vibrations which appear during the running of the vehicle, the venting of the tank makes it possible to maintain a pressure that is substantially constant and equal to the atmospheric pressure inside it, this despite the possibility of temperature variations of these gases and despite the fact that the fuel level in the tank is caused to decrease as the vehicle travels, thereby increasing the space allocated to the gas.
On a illustré sur la figure 3 le cas où le niveau de carburant dans le réservoir, à proximité du dispositif de mise à l'air libre 10, devient supérieur au niveau de la paroi transversale inférieure 22 du boîtier 14. Un tel cas peut survenir par exemple lorsque le véhicule repose sur une surface présentant une forte déclivité ou lorsque le véhicule subit une accélération ou une décélération importante. Illustrated in Figure 3 the case where the fuel level in the tank, near the vent device 10, becomes higher than the level of the lower transverse wall 22 of the housing 14. Such a case can occur for example when the vehicle rests on a surface with a steep gradient or when the vehicle undergoes significant acceleration or deceleration.
Comme on peut le voir, la bille 58 est alors chassée de sa position de repos dans laquelle elle obture l'orifice inférieur 26 de sorte que le carburant peut pénétrer à l'intérieur de la chambre 24. La cage 44 étant ajourée, le carburant peut même pénétrer dans la partie supérieure de la chambre 24. Toutefois, dès que le niveau de carburant dépasse les entailles 60 aménagées dans la jupe externe 36 du flotteur 32, le carburant enferme à l'intérieur du flotteur 32 un volume de gaz qui est compris entre la surface de carburant, la jupe 36 et la cloison transversale supérieure 34, de telle sorte que le flotteur 32 est poussé vers le haut et que le pointeau 40 vient obturer l'orifice 30 prévenant ainsi tout risque d'échappement du carburant au travers de cet orifice 30 en direction de la canalisation de mise à l'air libre 28. As can be seen, the ball 58 is then driven from its rest position in which it closes the lower orifice 26 so that the fuel can penetrate inside the chamber 24. The cage 44 being perforated, the fuel can even penetrate into the upper part of the chamber 24. However, as soon as the fuel level exceeds the notches 60 arranged in the outer skirt 36 of the float 32, the fuel encloses inside the float 32 a volume of gas which is between the fuel surface, the skirt 36 and the upper transverse partition 34, so that the float 32 is pushed upwards and the needle 40 closes the orifice 30 thus preventing any risk of fuel escaping from the through this orifice 30 in the direction of the vent pipe 28.
La présence des collerettes annulaires 22 permet, en compartimentant le volume d'air emprisonné à l'intérieur du flotteur 32, de diminuer le temps nécessaire au flotteur 32 pour atteindre sa position de fermeture. The presence of the annular flanges 22 makes it possible, by compartmentalizing the volume of air trapped inside the float 32, to reduce the time necessary for the float 32 to reach its closed position.
Dans le mode de fonctionnement du dispositif qui est illustré à la figure 4, le véhicule est retourné. Alors, sous l'effet de son seul poids, le flotteur 32 se déplace vers sa position de fermeture pour empêcher que le carburant ne se répande à l'extérieur du réservoir. Le ressort 54 permet de réaliser cette obturation même si le véhicule n'est pas entièrement retourné, par exemple s'il est couché sur un flanc. In the operating mode of the device which is illustrated in FIG. 4, the vehicle is turned over. Then, under the effect of its only weight, the float 32 moves to its closed position to prevent the fuel from spilling outside the tank. The spring 54 makes it possible to achieve this closure even if the vehicle is not entirely turned over, for example if it is lying on a side.
On notera par ailleurs que la bille 58 est alors retenue par la cage 44 et qu'elle n'est donc jamais au contact du flotteur 32. It will also be noted that the ball 58 is then retained by the cage 44 and that it is therefore never in contact with the float 32.
Conformément à un autre aspect de l'invention, le dispositif de mise à l'air libre 10 comporte par ailleurs un clapet de sécurité intégré qui permet de réguler la pression à l'intérieur du réservoir si jamais la canalisation 28 ou le circuit de mise à l'air libre venaient à être bouchés. According to another aspect of the invention, the venting device 10 also includes an integrated safety valve which makes it possible to regulate the pressure inside the tank if ever the pipe 28 or the venting circuit in the open air were blocked.
Le clapet de sécurité 62, de conception connue, est aménagé dans un corps de clapet 64 qui est agencé juste au-dessus de la paroi transversale supérieure 18 du boîtier 14. L'intérieur du corps de clapet 64 communique d'une part avec la chambre 24 du boîtier 14 et, d'autre part, directement avec l'extérieur. Le clapet ici représenté est un clapet qui s'ouvre soit pour une surpression, soit pour une dépression des gaz contenus dans la chambre 24 du boîtier 14.The safety valve 62, of known design, is arranged in a valve body 64 which is arranged just above the upper transverse wall 18 of the housing 14. The interior of the valve body 64 communicates on the one hand with the chamber 24 of the housing 14 and, on the other hand, directly with the outside. The valve represented here is a valve which opens either for an overpressure, or for a depression of the gases contained in the chamber 24 of the housing 14.
II est particulièrement intéressant de disposer le clapet de sécurité à proximité immédiate du réservoir et non pas, comme cela est connu de l'état de la technique, dans le bouchon d'obturation de l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage. En effet, lorsque le véhicule est retourné, la pression de carburant qui s'applique alors sur le clapet de sécurité est alors bien moins grande, du fait de la moindre hauteur de la colonne de carburant au-dessus de celui-ci. De la sorte, il est possible d'utiliser un clapet plus faiblement taré qui permettra de limiter la surpression, à l'intérieur du réservoir, à une valeur inférieure à celle qui est connue lorsque le clapet de surpression est agencé au niveau de l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage. II en résulte un moindre risque de déformation du réservoir. It is particularly advantageous to have the safety valve in the immediate vicinity of the reservoir and not, as is known from the state of the art, in the closure plug of the upper end of the filling pipe. In fact, when the vehicle is turned over, the fuel pressure which then applies to the safety valve is then much less, due to the lower height of the fuel column above it. In this way, it is possible to use a lower calibrated valve which will limit the overpressure, inside the tank, to a value lower than that which is known when the overpressure valve is arranged at the level of the upper end of the filler neck. This results in a lower risk of deformation of the tank.
Grâce à la conception du dispositif 10 selon l'invention, on peut voir que celui-ci présente un encombrement très faible selon la direction verticale. Thanks to the design of the device 10 according to the invention, it can be seen that it has a very small footprint in the vertical direction.
Cela est notamment dû au fait que la bille 58 qui sert à l'obturation de l'orifice inférieur est en partie reçue à l'intérieur du volume nécessaire au fonctionnement du flotteur 32 qui assure l'obturation de l'orifice supérieur. Cette faible hauteur permet donc d'intégrer l'essentiel du dispositif à l'intérieur du réservoir de sorte que la paroi supérieure 12 de celui-ci peut épouser au plus près les parties adjacentes du véhicule afin d'optimiser le volume utile du réservoir par rapport à son encombrement. This is in particular due to the fact that the ball 58 which is used for closing the lower orifice is partly received inside the volume necessary for the operation of the float 32 which ensures the closing of the upper orifice. This low height therefore makes it possible to integrate most of the device inside the tank so that the upper wall 12 of the latter can closely match the adjacent parts of the vehicle in order to optimize the useful volume of the tank by compared to its size.
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