FR2819221A1 - Dispositif de mise a l'air libre destine a un reservoir de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de mise a l'air libre destine a un reservoir de vehicule automobile Download PDF

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Abstract

Ce dispositif est destiné à un réservoir (2) de véhicule automobile comportant d'une part un conduit de remplissage (4) muni d'un volet (12) monté pivotant autour d'un axe (34), précontraint en position fermée et destiné à être ouvert par l'extrémité d'un pistolet de remplissage (10), et d'autre part un conduit (16, 18) permettant de réaliser la mise à l'air libre du réservoir.Des moyens (20) sont prévus pour réaliser l'obturation du conduit de mise à l'air libre (16, 18) du réservoir lors de son remplissage en étant commandés à partir du pivotement du volet (12) autour de son axe (34).

Description

La présente invention concerne un dispositif pour la mise à l'air libre
d'un réservoir à carburant pour véhicule automobile.
Pour limiter la pollution de l'air, les réservoirs à carburant de véhicules automobiles doivent rejeter aussi peu de vapeurs de carburant que possible vers l'atmosphère. Pour pouvoir remplir, puis vider, un réservoir de carburant, il est nécessaire de prévoir un dispositif de mise à l'air libre. Ainsi, pendant la phase de remplissage, I'air contenu dans le réservoir peut s'échapper et pendant le vidage du réservoir de l'air peut rentrer dans celui-ci pour remplacer le carburant consommé. Le dispositif de mise à l'air libre permet également d'éviter une surpression ou une dépression du réservoir lorsque des variations de température apparaissent. Pour limiter les rejets de vapeurs de carburant à l'atmosphère, il est connu d'équiper le dispositif de mise à l'air libre d'un canister qui permet de récupérer le carburant s'échappant sous forme de vapeur au cours des phases de roulage et de stationnement du véhicule. Ainsi, le gaz s'échappant du réservoir
est "filtré" pour récupérer le carburant et ne rejeter que de l'air.
Pour éviter le rejet de vapeurs de carburant dans l'atmosphère lors d'un remplissage de réservoir, il est connu d'utiliser un pistolet à réaspiration de vapeurs de carburant. Un tel pistolet est complexe et son coût est élevé. De ce
fait, de tels pistolets ne sont pas, ou peu, répandus.
Le problème technique à la base de la présente invention est de réaliser de manière économique une limitation des rejets de vapeur de carburant dans l'atmosphère tant lors d'une phase de remplissage d'un réservoir que lors de
phase de roulage et de stationnement.
L'invention s'applique notamment aux véhicules consommant de l'essence sans plomb. Dans ce cas, le conduit de remplissage du réservoir est muni à son entrée d'un volet monté pivotant. Ceci permet d'éviter l'introduction de
carburant autre que de l'essence sans plomb.
Le dispositif proposé par l'invention est un dispositif de mise à l'air libre destiné à un réservoir de véhicule automobile comportant d'une part un conduit de remplissage muni d'un volet monté pivotant autour d'un axe, précontraint en position fermée et destiné à être ouvert par l'extrémité d'un pistolet de remplissage, et d'autre part un conduit permettant de réaliser la mise à l'air libre
du réservoir.
Selon l'invention, des moyens sont prévus pour réaliser l'obturation du conduit de mise à l'air libre du réservoir lors de son remplissage en étant commandés à partir du pivotement du volet autour de son axe. Le fait de prévoir d'agir sur le dispositif de mise à l'air libre lorsque le volet obturant l'orifice de remplissage est actionné, permet de traiter à part uniquement la phase de remplissage du réservoir. La limitation du rejet de vapeurs de carburant dans l'atmosphère au cours d'un ravitaillement est alors traitée directement par le système de mise à l'air libre comme décrit ci-après avec quelques exemples de réalisation ou bien à l'aide d'un pistolet à réaspiration de
vapeur de carburant.
Dans une forme de réalisation préférentielle, le pivotement du volet autour de son axe entraîne mécaniquement une vanne permettant de réaliser
I'ouverture et la fermeture du conduit de mise à l'air libre.
Etant donné que la rotation du volet dans le conduit de remplissage ne présente pas un débattement angulaire constant, il est par exemple prévu que la vanne est une vanne à rotor et que le rotor de la vanne et l'axe du volet sont reliés par des moyens élastiques, tels par exemple un ressort. On choisira pour le rotor un débattement inférieur au débattement minimal du volet pour permettre le passage de l'extrémité d'un pistolet de remplissage et s'assurer du débattement
complet du rotor.
Pour limiter le rejet de vapeurs de carburant dans l'atmosphère, le conduit de mise à l'air libre est relié avantageusement à un dispositif de filtration des vapeurs de carburant. Ainsi, les gaz sortant du réservoir sont filtrés de manière à récupérer le carburant, en l'envoyant par exemple vers un dispositif d'injection de carburant, et à rejeter dans l'atmosphère uniquement de l'air
relativement pur.
Une variante de réalisation selon l'invention prévoit que le conduit de mise à l'air libre relie le réservoir à une vanne actionnée par le volet, que la vanne est reliée en outre à un dispositif de filtration de vapeurs de carburant et qu'un conduit relie le réservoir au conduit de remplissage, à proximité de l'orifice de remplissage. Dans une forme de réalisation préférentielle, le réservoir présente deux conduits de mise à l'air libre reliés chacun d'une part au réservoir et d'autre part à une vanne commandée par l'axe du volet se trouvant dans le conduit de remplissage; la vanne permet dans une première position correspondant à la position fermée du volet de relier un premier conduit de mise à l'air libre à un dispositif de filtration de vapeurs de carburant, le second conduit de mise à l'air libre étant alors obturé par la vanne, et la vanne permet dans une seconde position correspondant à la position ouverte du volet de relier le second conduit de mise à l'air libre au dispositif de filtration de vapeurs de carburant, le premier
conduit de mise à l'air libre étant alors obturé par la vanne.
Dans cette forme de réalisation, le premier conduit assurant la mise à l'air libre est avantageusement relié au conduit de remplissage lorsque le volet est fermé par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour empêchant tout passage du
conduit de remplissage vers les conduits de mise à l'air libre.
Pour cette forme de réalisation préférentielle, on peut prévoir que la vanne présente un rotor à deux positions, deux entrées radiales disposées dans un même plan avec un décalage angulaire correspondant à l'amplitude de rotation du rotor et une sortie, et que le rotor dans chacune de ses deux positions bouche
une entrée, I'autre étant alors en communication avec la sortie.
Selon une première variante de ce dispositif, le rotor peut présenter un bras longitudinal décentré par rapport à l'axe de rotation du rotor et portant une membrane sensiblement radiale par rapport au mouvement du rotor permettant
dans chacune des deux positions de boucher une entrée.
Selon une autre variante de réalisation, le rotor se présente sous la forme d'un arbre avec une came qui dans une première position obture une
entrée et dans la seconde position obture la seconde entrée.
Pour limiter l'effort à exercer sur le volet pour l'ouvrir et pouvoir remplir le réservoir, le volet présente par exemple une concavité sur sa face destinée à entrer en contact avec un pistolet de remplissage de telle sorte que le contact entre le pistolet et le volet se réalise en un point éloigné de l'axe de pivotement du volet. La présente invention concerne également un réservoir, caractérisé en
ce qu'il est équipé d'un dispositif tel que décrit ci-dessus.
L'invention, de manière plus large, concerne aussi un réservoir comportant un conduit de remplissage dans lequel se trouve un volet précontraint en position fermée, caractérisé en ce qu'il présente des moyens pour commander un dispositif de limitation de l'émission de produits polluants et/ou de sécurité à
partir du pivotement du volet.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la
description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel:
Figure 1 est une vue schématique d'un réservoir équipé d'un dispositif selon l'invention en phase de roulage ou de stationnement, Figure 2 correspond à la figure 1 en phase de ravitaillement, Figure 3 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif selon l'invention, Figure 4 est une vue en coupe du dispositif de la figure 3 dans une première position, Figure 5 correspond à la figure 4 dans une seconde position, Figures 6A à 6D sont des vues schématiques expliquant le fonctionnement du dispositif des figures 3 à 5 dans quatre positions différentes, Figure 7 est une vue en coupe correspondant à la figure 4 pour une variante de réalisation du dispositif représenté sur les figures 3 à 5, Figure 8 est une vue en coupe selon la ligne de coupe VIII-VIII de la figure 7, Figure 9 est une vue en coupe selon la ligne de coupe IX-IX de la figure 7, Figure 10 est une vue correspondant aux figures 4 et 5 pour un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, selon la ligne de coupe X- X de la figure 11, Figure 11 est une vue en coupe, selon la ligne de coupe XI-XI de la figure 10, Figure 12 est une vue en perspective montrant un volet et l'extrémité d'un pistolet de remplissage, et Figure 13 est une vue en coupe selon la ligne de coupe XIII-XIII de la
figure 12.
Les figures 1 et 2 représentent un réservoir 2 de carburant d'un véhicule automobile présentant dans sa partie supérieure un conduit de remplissage 4. Ce conduit 4 est fermé sur la figure 1 au niveau de son extrémité libre qui constitue un orifice de remplissage 6. Un bouchon 8 ferme cet orifice de manière étanche. La figure 2 montre le réservoir 2 en phase de ravitaillement ainsi que l'extrémité d'un pistolet 10 introduite dans l'orifice 6. On remarque sur la figure 1 que l'orifice 6 est obturé par un volet 12 qui est ouvert par le pistolet 10 lors d'un
ravitaillement (figure 2).
Le niveau de remplissage 14 est symbolisé par un trait mixte sur les figures 1 et 2. Un dispositif de remplissage et d'aération comportant deux conduits
16 et 18 de mise à l'air libre, une vanne 20 et un canister 22 est prévu.
Chaque conduit de mise à l'air libre 16, 18 présente une extrémité disposée au niveau du niveau de remplissage 14 dans la partie interne supérieure du réservoir 2. L'autre extrémité de ces conduits 16, 18 est à chaque fois reliée à
la vanne 20.
Le premier conduit de mise à l'air libre 16 est destiné à réaliser la mise à l'air libre (évacuation des gaz contenus dans le réservoir) en phase de ravitaillement tandis que le second conduit de mise à l'air libre 18 est destiné à réaliser cette mise à l'air libre en phases de roulage et stationnement. Ce second conduit est alors équipé à son extrémité du côté du réservoir 2 d'un clapet 24, appelé aussi clapet ROV (Roll Over Valve), qui interdit le passage de carburant
liquide dans le conduit de mise à l'air libre 18 et donc aussi dans le canister 22.
Un conduit 26 relie la vanne 20 au canister 22. Sur la figure 1, en phase de roulage, la vanne 20 assure la liaison entre le second conduit de mise à l'air libre 18 et le conduit 26, I'extrémité du premier conduit de mise à l'air libre 16 se trouvant du côté de la vanne 20 étant alors obturé. Sur la figure 2, en phase de ravitaillement, le premier conduit de mise à l'air libre 16 est en liaison avec le conduit 26 tandis que le second conduit de mise à l'air libre 18 est obturé par la vanne 20. Comme représenté schématiquement sur les figures 1 et 2, la vanne 20
est commandée par la rotation du volet 12.
Le canister 22 est un dispositif de filtration permettant de condenser des vapeurs de carburant. Ainsi, le mélange gazeux amené dans le canister 22 par le conduit 26 est filtré. Une première sortie 28 du canister conduit du carburant condensé vers un dispositif d'injection de carburant et une seconde sortie 30 permet de rejeter de l'air relativement pur. Les figures 3 à 6D représentent une première forme de réalisation
d'une vanne 20 remplissant les fonctions décrites ci-dessus.
La figure 3 représente une partie du conduit de remplissage 4 placée au niveau de l'orifice 6 et contenant le volet 12. A cette partie du conduit de remplissage 4 est associée de façon monobloc une partie tubulaire radiale définissant une cavité 32. Cette figure 3 montre également un axe 34, un ressort 36, un joint 38, un rotor 40, une membrane 42, deux joints 44, et une enveloppe
46. Les figures 4 et 5 montrent ces divers composants en position montée.
L'axe 34 se trouve à l'intérieur du conduit de remplissage 4 et supporte le volet 12. Un ressort de rappel 48 est prévu pour précontraindre le volet 12 dans sa position fermée représentée sur les figures 1 et 5. Du côté de la cavité 32, l'axe 34 porte un flasque 50. Le ressort 36 est destiné à être monté sur ce flasque 50. Il se présente sous la forme d'un ressort hélicoïdal avec, à chacune de ses extrémités, un bras tangentiel. Des butées sont prévues sur le flasque 50 et sont destinées à recevoir en appui les bras du ressort 36. Des moyens 52 sont prévus
au niveau du flasque 50 pour le centrage du ressort 36.
Le rotor 40 se présente d'un côté sous la forme d'un manchon
cylindrique 54 et d'un autre côté sous la forme d'un bras longitudinal 56 décentré.
Le manchon cylindrique 54 vient recouvrir le flasque 50 et le ressort 36. A I'intérieur du manchon cylindrique 54 sont également prévues des butées sur lesquelles les bras du ressort 36 peuvent venir prendre appui. Les butées sur le flasque 50 et à l'intérieur du manchon cylindrique 54 sont disposées de telle sorte qu'une rotation de l'axe 34 provoque une rotation du rotor 40 tout en permettant, grâce au ressort 36, une amplitude de mouvement de rotation plus importante du
côté de l'axe 34 que du rotor 40.
Le bras 56 du rotor 40 est parallèle à l'axe 34 du volet 12, mais décalé par rapport à cet axe 34 qui correspond à l'axe de rotation du rotor 40. Ce bras porte la membrane 42. Cette dernière est destinée à venir obturer, selon la position du rotor 40, soit l'extrémité du conduit de mise à l'air libre 16, soit
l'extrémité du conduit de mise à l'air libre 18.
L'enveloppe 46 se présente sous la forme d'un manchon cylindrique fermé à l'une de ses extrémités et comportant des raccords 16', 18' et 26' destinés à recevoir les extrémités des conduits 16, 18 et 26 respectivement reliés à la vanne 20. Les raccords 16' et 18' sont placés dans un même plan transversal de l'enveloppe 46 et sont décalés angulairement de telle sorte que la membrane 42 vienne obturer, dans une première position extrême du rotor 40 le raccord 16' tandis que dans l'autre position extrême du rotor 40 le raccord 18' est obturé. Le raccord 26' est décalé axialement par rapport aux raccords 16' et 18' et débouche dans une chambre 58 qui est en communication à la fois avec le raccord 16' et le
raccord 18'.
Le joint 38 est placé autour du rotor 40, dans une rainure périphérique correspondante pour assurer une étanchéité entre le manchon cylindrique 54 et l'intérieur de l'enveloppe 46. Ce joint 38 est de type de joint à lèvres et présente une section adaptée à la forme du rotor et de l'enveloppe. Sa forme est étudiée pour minimiser le couple résistant entre le rotor 40 et l'enveloppe 46. L'étanchéité entre la face extérieure de l'enveloppe 46 et l'intérieur du manchon définissant la
cavité 32 est réalisée à l'aide des deux joints toriques 44.
Le système doit fonctionner dans une plage de température comprises entre -40 C et +120 C environ et les joints doivent être étanches et imperméables aux vapeurs de carburant. Les deux joints employés sont constitués de matériaux différents.Un des deux joints est à base de fluorocarbone, matière imperméable, mais ne répondant pas suffisamment aux caractéristiques d'étanchéité en températures négatives. Par contre, en températures négatives, les émissions de vapeur de carburant sont inexistantes. Le second joint, à base de nitrile, ne possède pas des caractéristiques particulières de perméabilité, mais par contre conserve sa souplesse, son élasticité, en températures négatives, donc assure
l'étanchéité du système.
L'angle de rotation du rotor 40 est par exemple de 60 . Le volet 12 peut quant à lui par exemple pivoter de 65 à 75 . Comme déjà indiqué plus haut, le
ressort 36 compense cette différence d'amplitude de rotation.
Le bras 56 présente un alésage radial 60. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, la membrane 42 se présente sous la forme d'un manchon 62 présentant à chacune de ses extrémités un bourrelet 64 débordant vers l'extérieur du manchon permettant ainsi une bonne fixation de la membrane 42 à l'intérieur de l'alésage 60. A l'intérieur du manchon 62 se trouve une cloison 66 qui obture de manière étanche l'intérieur du manchon 62. Le bras 56 étant excentré, et la rotation du rotor n'étant que de 60 , on réalise l'obturation du raccord 16' à l'aide d'un bourrelet 64 et l'obturation du raccord 18' avec l'autre bourrelet 64. Ainsi,
l'écart angulaire entre les deux raccords 16' et 18' est de 120 (180 60 ).
La vanne 20 réalise également, lorsque le raccord 16' est obturé, c'est-
à-dire en phase de roulage, une communication entre le conduit de mise à l'air libre 18 et le conduit de remplissage 4. On remarque sur les figures 4 et 5 la présence d'un clapet mono-sens 68 disposé au niveau du rotor 40. Ce clapet mono-sens 68 permet un passage depuis le conduit à l'air libre 18 vers le conduit de remplissage 4 mais interdit tout passage dans l'autre sens. La liaison entre ces deux conduits 18 et 4 est assurée en partie par un canal 70 réalisé dans l'axe 56 du rotor 40, ce canal débouchant à l'intérieur du manchon cylindrique 54. Le clapet mono- sens 68 ferme l'extrémité de ce canal du côté du conduit de
remplissage 4. L'autre extrémité de ce canal 70 débouche dans l'enveloppe 46.
Une face d'appui, réalisée dans la même matière et d'une seule pièce avec la membrane 42 équipe cette extrémité de canal. Cette face d'appui se trouve juste à côté du bourrelet 64 de la membrane 42 destinée à obturer le raccord 18'. Ainsi, lorsque le raccord 18' est obturé, l'entrée du canal 70 l'est également. Aucune communication n'est donc possible avec le conduit de remplissage 4. Par contre, lorsque la membrane 42 obture le raccord 16', le raccord 18' est ouvert et le bourrelet 64 correspondant n'est pas en appui. L'entrée du canal 70 est alors ouverte permettant ainsi un passage depuis le raccord 18' vers le conduit de remplissage 4. En outre, l'axe 34 présente un alésage axial non représenté
permettant de communiquer avec le conduit de remplissage 4.
Le fonctionnement de ce dispositif est alors le suivant.
Comme indiqué plus haut, en phase de roulage ou de stationnement, le bouchon 8 ferme de manière étanche l'orifice 6 du conduit de remplissage 4 et le volet 12 obture ce conduit. La vanne 20 assure l'obturation du premier conduit de mise à l'air libre 16 et la liaison entre le second conduit de mise à l'air libre 18 et le conduit 26 menant au canister 22. En outre, la vanne autorise un passage depuis le second conduit de mise à l'air libre 18 vers le conduit de remplissage 4 en
passant par le clapet mono-sens 68.
Lors d'un ravitaillement, le bouchon 8 est retiré et un pistolet 10 est introduit dans l'orifice 6. L'extrémité avant du pistolet vient alors pousser le volet 12 qui pivote avec son axe 34. Comme indiqué plus haut, le volet 12 est solidaire en rotation de l'axe 34. Ce dernier est monté de manière connue sur des chappes 72 issues par exemple d'un dispositif 74 permettant le guidage du pistolet 10. La diversité des pistolets à carburant détermine une plage de rotation du volet 12 et de son axe 34 qui est comprise généralement entre 65 et 75 . En effet, les pistolets à carburant que l'on rencontre habituellement ont des formes, diamètres, courbures, longueurs d'enfoncement dans l'orifice de remplissage qui diffèrent d'un modèle à l'autre. Le débattement angulaire du rotor 40 est fixé quant à lui à par exemple. On choisit ici une valeur inférieure à la valeur minimum de rotation du volet 12. Le ressort 36 permet de compenser cette différence de débattement angulaire. Les branches du ressort 36 sont précontraintes sur les butées du flasque 50 de l'axe 34. Le couple de précontrainte est supérieur au couple résistant de rotation du rotor 40 dans l'enveloppe 46. A titre indicatif, on pourra par exemple avoir un couple résistant entre le rotor 40 et l'enveloppe 46 de l'ordre de 0,1 Nm et un couple de précontrainte du ressort 36 de l'ordre de par exemple 0,15 Nm. Les extrémités des branches du ressort 36 sont alors en regard de deux butées réalisées au niveau du manchon cylindrique 54 du rotor 40. Le débattement angulaire du rotor 40 est limité par l'appui des bourrelets 64 de la
membrane 42 sur les extrémités intérieures des raccords 16' et 18'.
Les figures 6A à 6D illustrent le système de compensation entre le volet 12 et le rotor 40. La figure 6A illustre la position fermée du volet 12. Les bras du ressort 36 sont pour l'un en appui sur une butée du flasque 50 et l'autre sur une butée du rotor 40. En pivotant légèrement le volet, les bras du ressort 36 viennent
alors en appui à la fois sur les butées du flasque 50 et sur celles du rotor 40.
Entre les positions représentées sur les figures 6A et 6B, le volet 12 a pivoté de
quelques degrés alors que le rotor 40 n'a pas encore bougé.
Sur la figure 6C, le rotor 40 et le volet 12 ont pivoté chacun de 60 par rapport à la position représentée sur la figure 6B. La membrane 42, schématisée sur les figures 6A à 6D par un rectangle hachuré, vient alors obturer l'extrémité du raccord 18'. Le rotor 40 est alors en fin de course mais le volet peut encore pivoter. La position extrême ouverte du volet 12 est illustrée sur la figure 6D. On voit qu'alors un bras du ressort 36 est en appui sur une butée du flasque 50 de l'axe 34 lié au volet 12 tandis que l'autre bras est en appui uniquement sur une
butée liée au rotor 40.
La position de la figure 6D correspond à celle des figures 2 et 4. La vanne 20 obture l'extrémité du conduit 18 et le conduit de mise à l'air libre 16 communique avec le conduit 26 menant au canister 22. Comme expliqué plus haut, dans cette position le canal 70 est obturé et aucune communication n'est réalisée entre l'un quelconque des conduits de mise à l'air libre 16 ou 18 et le
conduit de remplissage 4.
Le conduit de remplissage 4 est de préférence de section réduite. Son diamètre intérieur est par exemple de l'ordre de 20mm. Ainsi, lors d'un ravitaillement, le volume du carburant introduit dans le réservoir occupe toute la section intérieure du conduit de remplissage 4 et empêche les remontées gazeuses du réservoir 2 par ce conduit. Ce principe est connu de l'homme du
métier et est parfois nommé par le terme "bouchon de carburant".
On constate que dans cette position de la vanne 20, lorsque le volet 12 est ouvert, on assure la fonction interdisant le sur-remplissage du réservoir. En effet, la communication entre le conduit de mise à l'air libre 18 et le conduit 26
étant fermé, cette fonction empêchant le sur-remplissage du réservoir est réalisée.
Les vapeurs de carburant contenues dans le réservoir, au cours de la phase de remplissage de celui-ci, sont évacuées par le conduit de mise à l'air libre 16, par l'intermédiaire de la vanne 20, qui, dans cette phase, met en communication ce conduit de mise à l'air libre 16 et le conduit 26 menant au canister 22. Ce dernier traite alors les vapeurs de carburant s'échappant du
réservoir 2.
De plus, comme indiqué déjà plus haut, la vanne 20 assure une parfaite isolation du conduit de remplissage 4 vis à vis des autres conduits et canister. Lorsque le ravitaillement est terminé, le pistolet 10 est retiré de l'orifice 6 et tout le dispositif de mise à l'air libre revient dans la position représentée sur les figures 1 et 5. Dans cette position, la vanne 20 ferme la communication entre le conduit de mise à l'air libre 16 et le conduit 26. Ainsi, on évite l'envoi de carburant vers le canister 22. En effet, lorsque du carburant liquide pénètre dans un tel
canister, ce dernier se dégrade.
En phase de roulage, la mise à l'air du réservoir est réalisée par le second conduit de mise à l'air libre 18 par l'intermédiaire de la vanne 20 et du conduit 26, via le canister 22. Le clapet ROV 24 empêche alors le passage de
carburant liquide vers le canister.
Dans cette phase de roulage, le conduit de mise à l'air libre 18 est en communication avec le conduit de remplissage 4 par l'intermédiaire du clapet mono-sens 68 et du canal 70 qui est alors ouvert. Le conduit 18 est obturé par la vanne 20. Il n'y a donc pas d'évacuation de gaz par ce conduit. Le conduit 16 communiquant avec l'extérieur, réalise la mise à l'air jusqu'à ce que le niveau de carburant dans le réservoir 2 soit dans la configuration de la figure 2. A cet état de ravitaillement en carburant, le conduit 16 est obturé par celui-ci, les gaz ne peuvent plus être évacués et provoquent des déclenchements du pistolet 10, donc le terme de remplissage. Cet état permet de conserver dans le réservoir 2, un volume gazeux entre le niveau de carburant et la paroi interne supérieure du réservoir, comme schématisé sur la figure 2. La communication entre le conduit de mise à l'air libre 18, le conduit 26 et le conduit de remplissage 4, en phase de roulage, est réalisée avec une perte de charge très réduite. Un clapet en forme de parapluie tel celui représenté sur les figures 4 et 5 peut permettre d'avoir une perte de charge inférieure à 10 mbar. Ainsi, lors du diagnostic d'étanchéité du circuit complet du carburant, il est possible d'équilibrer les pressions entre le conduit de remplissage 4 et le reste du système, notamment dans le cas o le conduit de remplissage 4 possède un siphon à sa base avec présence de carburant. Le dispositif décrit ci-dessus permet de réaliser les fonctions d'étanchéité entre les conduits de mise à l'air libre 16 et le conduit 26 à l'aide de moyens simples faisant appels notamment à des appuis entre faces planes de plus, les faces d'appuis de la membrane 42 (bourrelets 64) permettant d'absorber des défauts de forme et d'état de surface sans grever les performances du dispositif. Ce dispositif ne comporte qu'un seul joint dynamique qui présente une force n'engendrant pas de couple important. Ceci contribue notamment à une excellente fiabilité du dispositif qui doit assurer un minimum de quinze années de
fonctionnement.
La simplicité de ce dispositif est également due à la commande directe en ligne entre l'axe du volet 12 et la vanne 20. Cette dernière permet, avec un encombrement réduit, d'avoir des sections de passage importantes et des pertes
de charge réduites.
La compensation d'amplitude des mouvements est réalisée à l'aide d'un simple ressort ce qui contribue à la fois à la simplicité du dispositif et à sa fiabilité. L'enveloppe 46 de la vanne 20 est réalisée d'une seule pièce et peut facilement être réalisée dans des matériaux imperméables sans aucun traitement
de surface.
Le dispositif tel que décrit ci-dessus peut être adapté en clapet deux
voies ou trois voies.
La figure 7 illustre une variante de réalisation du dispositif représenté
sur les figures 3 à 6 dans lequel la vanne 20 fonctionne en clapet une voie.
Dans cette forme de réalisation, le raccord 16' est non débouchant. Il est remplacé par un raccord 16" connecté au conduit de mise à l'air libre 16. Le conduit 16" est en communication permanente avec le conduit de remplissage 4 quelle que soit la position du volet 12. La communication est par exemple ici
également assurée par un alésage axial non représenté dans l'axe 34 du volet 12.
Les vapeurs de carburant contenues dans le réservoir sont évacuées lorsd'un ravitaillement en carburant par le conduit 16 et le raccord 16" vers le conduit de remplissage 4. Elles sont alors soit rejetées à l'atmosphère, soit récupérées par le pistolet à carburant 10 qui peut être un pistolet à réaspiration de
vapeur de carburant.
Dans cette forme de réalisation, lors du ravitaillement en carburant, le conduit de mise à l'air libre 18 est obturé permettant de réaliser ainsi la fonction interdisant le sur-remplissage du réservoir. En phase de roulage, c'est-à-dire lorsque le volet 12 est fermé, le conduit de mise à l'air libre 18 et le conduit 26
sont communicants.
On retrouve pour cette forme de réalisation sensiblement les mêmes pièces que pour la forme de réalisation précédente. Il est donc inutile de décrire à nouveau ces pièces. Les modifications les plus remarquables sont au niveau de
l'enveloppe 46 et de la cavité 32.
La figure 8 est une vue en coupe passant par les raccords 18' et 26' et montre la membrane 42 en appui sur le raccord 18'. On remarque bien sur cette coupe comment le bras 56 est décentré par rapport à l'axe de rotation du rotor et comment la membrane 42, notamment ses bourrelets 64 et sa cloison 66 sont dans une position radiale par rapport au mouvement pivotant du rotor 40. Cette vue en coupe est peu différente de celle que l'on obtiendrait en coupant sur la
figure 4 au niveau des raccords 16' et 26'.
La figure 9 montre quant à elle l'accrochage du ressort 36 sur le rotor et sur le flasque 50 de l'axe 34. Ce montage correspond à ce qui est montré
schématiquement sur les figures 6A et 6D.
Les figures 10 et 11 montrent une troisième forme de réalisation d'un
dispositif selon l'invention.
Ces deux figures représentent également une vanne 20 telle celle représentée sur les figures 1 et 2. Ici, l'obturation des conduits 16 et 18 est réalisée de manière différente. On retrouve une vanne avec un tiroir rotatif mais
celui-ci fonctionne ici de manière différente.
On retrouve ici un volet pouvant pivoter par exemple de 65 à 75 et une vanne comportant un rotor 140 pivotant de 60 par exemple. On retrouve le même principe d'entraînement élastique à l'aide d'un ressort 136 entre l'axe 34 du volet 12 et le rotor 140. Ce dernier est ici un sélecteur mobile en rotation autour
d'un axe 176 prolongeant l'axe 34.
Les raccords 16' et 18' sont parallèles à cet axe 176 et décalés angulairement de 60 . L'étanchéité entre le rotor 140 et les raccords 16' et 18' se font ici par l'intermédiaire d'une rondelle fixe 178. Un dispositif élastique, par exemple un ressort 180, assure une contrainte d'appui entre le rotor 140 et la rondelle fixe 178. Le principe d'étanchéité mis en oeuvre ici est similaire à celui utilisé dans les robinets céramiques. Le rotor 140 présente une forme rappelant une came dont la forme est étudiée de manière à ce que la came obture un
raccord 16' ou 18' laissant l'autre raccord ouvert, selon la position du rotor 140.
Sur la figure 10, on remarque qu'un joint d'étanchéité 182 est prévu
pour réaliser l'étanchéité entre la rondelle 178 et l'enveloppe 146.
Dans cette forme de réalisation, on retrouve une cavité 132 associée au conduit de remplissage 4 et dans laquelle sont logés le rotor 140 ainsi que le système de compensation comportant notamment un ressort 136 permettant d'avoir un déplacement angulaire plus important au niveau du volet 12 qu'au niveau du rotor 140. L'homme du métier saura sans difficulté transposer le
système de compensation décrit ci-dessus à cette nouvelle forme de réalisation.
Ici, le raccord 126' est réalisé sur un couvercle 184 fermant la cavité 132. Le raccord 126' est par exemple parallèle au raccord 16' et 18'. Le couvercle 184 obture de manière étanche la cavité 132 et est fixé par exemple par soudure ultrason. Le ressort 180 dont il est question plus haut prend avantageusement
appui sur le couvercle 184.
Cette vanne est de type clapet à une voie et réalise, en fonction de la
position du volet 12, soit l'obturation du conduit 16, soit l'obturation du conduit 18.
Ceci permet de réaliser la mise à l'air libre du réservoir à la fois pendant la phase
de ravitaillement et pendant les phases de roulage et stationnement.
La figure 12 représente une forme de réalisation particulière du volet 12. On remarque que l'effort nécessaire pour actionner la vanne 20, dans toutes les formes de réalisation précédentes, est exercé par le pistolet 10 lorsqu'il ouvre le volet 12. La forme de réalisation du volet montrée sur les figures 12 et 13
permet de minimiser l'effort à fournir.
Les volets de l'art antérieur sont généralement des volets plans. Ainsi, lorsque le pistolet 10 vient au contact du volet, ce contact est réalisé très près de l'axe de pivotement du volet 12. De ce fait, pour actionner le volet et la vanne qui lui est accouplée, I'effort à fournir est relativement important même si le couple d'actionnement de la vanne est optimisé. Le volet 12 des dispositifs décrits précédemment présente donc préférentiellement la forme montrée plus en détail sur les figures 12 et 13. Un tel volet pourrait être envisagé pour tout volet utilisé dans un orifice de remplissage d'un réservoir de carburant dans la mesure o l'on
souhaite réduire l'effort nécessaire pour ouvrir ce volet.
Le volet 12 présente sur la face destinée à venir au contact de l'extrémité du pistolet une concavité dont la largeur mesurée dans la direction de l'axe de pivotement du volet est très légèrement inférieure au diamètre de I'extrémité du pistolet. Ainsi, lorsque le pistolet est introduit dans l'orifice de remplissage, il vient au contact du clapet au niveau de son diamètre qui est sensiblement parallèle à l'axe d'articulation du volet. En se référant à la figure 13, on remarque que dans le cas d'un volet plan, le contact entre le pistolet 10 et le volet s'effectuerait sensiblement au niveau du point repéré par la référence 86. La distance de ce point à l'axe d'articulation du volet est appelée A. Dans le cas du volet 12 décrit ici, le contact entre le pistolet 10 et le volet 12 se fait au niveau de deux points portant ici la référence 88. On remarque que la distance séparant les points 88 de l'axe d'articulation est la distance B. Dans le cas de la figure 13, B est sensiblement deux fois plus grand que A. Ainsi, pour un même couple résistant s'exerçant sur le volet 12 pour réaliser sa fermeture, l'effort à fournir avec le volet 12 tel que représenté ici est environ deux
fois moindre qu'avec un volet plan.
Cette forme de réalisation est particulièrement avantageuse dans le cas o une vanne est entraînée par le pivotement de l'axe du volet 12. En effet, l'actionnement de la vanne entraîne un couple résistant supplémentaire lors du pivotement d'un volet de l'art antérieur pour lequel seul le couple d'un ressort de fermeture est à vaincre. L'augmentation du bras de levier permet de réduire
sensiblement l'effort à exercer pour ouvrir le volet.
Bien entendu, la forme de la cavité réalisée dans le volet 12 peut être étudiée de telle sorte que la distance entre l'axe d'articulation et le point de contact est différente de B. Ainsi, en jouant sur la largeur et la profondeur de la concavité, la distance entre le(s) point(s) de contact et l'axe d'articulation du volet varie. La profondeur de la concavité sera toujours choisie suffisante pour que le point de contact entre le pistolet 10 et le volet 12 ne se trouve pas sur la
génératrice du pistolet la plus proche de l'axe d'articulation du volet 12.
La présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considérées à titre d'exemples non limitatifs mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art dans le cadre des
revendications ci-après.
Ainsi par exemple, le système de mise à l'air libre est commandé directement par une liaison mécanique en ligne à partir de l'axe de pivotement du volet se trouvant au niveau de l'orifice de remplissage. Il est également envisageable par exemple d'utiliser une électro-vanne et de se servir du
mouvement de l'axe du volet pour commander celle-ci.
Dans le cas d'un système mécanique, d'autres formes de réalisation sont envisageables. On peut très bien avoir une vanne une voie, deux voies ou trois voies différentes de celle décrites ci-dessus et représentées au dessin. Il peut aussi être envisager d'utiliser une vanne à tiroir. Le mouvement pivotant du
volet serait alors transformé en une translation du tiroir de la vanne.
Tous les systèmes décrits comportent un système de compensation entre l'axe du volet et le rotor de la vanne. Ce système de compensation optionnel utilise un ressort mais d'autres moyens élastiques, par exemple un bloc en
caoutchouc ou en matière synthétique, pourraient être utilisés.

Claims (14)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de mise à l'air libre destiné à un réservoir (2) de véhicule automobile comportant d'une part un conduit de remplissage (4) muni d'un volet (12) monté pivotant autour d'un axe (34), précontraint en position fermée et destiné à être ouvert par l'extrémité d'un pistolet de remplissage (10), et d'autre part un conduit (16,18) permettant de réaliser la mise à l'air libre du réservoir, caractérisé en ce que des moyens (20) sont prévus pour réaliser l'obturation du conduit de mise à l'air libre (16, 18) du réservoir lors de son remplissage en étant commandés à partir du pivotement du volet (12) autour de
son axe (34).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pivotement du volet (12) autour de son axe (34) entraîne mécaniquement une vanne (20) permettant de réaliser l'ouverture et la fermeture du conduit de mise à
l'air libre (16,18).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la vanne (20) est une vanne à rotor (40) et en ce que le rotor (40) de la vanne et l'axe (34)
du volet sont reliés par des moyens élastiques, tels par exemple un ressort (36).
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'amplitude de pivotement du rotor (40) est inférieure à l'amplitude de pivotement du volet
(12).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que
le conduit de mise à l'air libre (16, 18) est relié à un dispositif de filtration des
vapeurs de carburant (22).
6. Dispositif selon l'une des revendications I à 5, caractérisé en ce que
le conduit de mise à l'air libre (16) relie le réservoir (2) à une vanne (20) actionnée par le volet (12), en ce que la vanne (20) est reliée en outre à un dispositif de filtration de vapeurs de carburant (22) et en ce qu'un conduit (18) relie le réservoir
(2) au conduit de remplissage (4).
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que
le réservoir (2) présente deux conduits de mise à l'air libre (16, 18) reliés chacun d'une part au réservoir (2) et d'autre part à une vanne (20) commandée par l'axe (34) du volet (12) se trouvant dans le conduit de remplissage (4), en ce que la vanne (20) permet dans une première position correspondant à la position fermée du volet (12) de relier un premier conduit de mise à l'air libre (18) à un dispositif de filtration de vapeurs de carburant (22), le second conduit de mise à l'air libre (16) étant alors obturé par la vanne (20), et en ce que la vanne (20) permet dans une seconde position correspondant à la position ouverte du volet (12) de relier le second conduit de mise à l'air libre (16) au dispositif de filtration de vapeurs de carburant (22), le premier conduit de mise à l'air libre (18) étant alors obturé par la
vanne (20).
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le premier conduit assurant la mise à l'air libre (18) est relié au conduit de remplissage (4) lorsque le volet (12) est fermé, par l'intermédiaire d'un clapet anti-retour (68) empêchant tout passage du conduit de remplissage (4) vers les conduits de mise
à l'air libre (16, 18).
9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce
que la vanne (20) présente un rotor (40) à deux positions, deux entrées radiales (16', 18') disposées dans un même plan avec un décalage angulaire correspondant à l'amplitude de rotation du rotor et une sortie (26'), et en ce que le rotor (40) dans chacune de ses deux positions bouche une entrée, l'autre étant
alors en communication avec la sortie.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rotor (40) présente un bras (56) longitudinal décentré par rapport à l'axe de rotation du rotor (40) et portant une membrane (42) sensiblement radiale par rapport au mouvement du rotor permettant dans chacune des deux positions de boucher une entrée.
11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le rotor (140) se présente sous la forme d'un arbre avec une came qui dans une première
position obture une entrée et dans la seconde position obture la seconde entrée.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce
que le volet (12) présente une concavité sur sa face destinée à entrer en contact avec un pistolet de remplissage (10) de telle sorte que le contact (88) entre le pistolet (10) et le volet (12) se réalise en un point éloigné de l'axe de pivotement
du volet.
13. Réservoir (2), caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif selon
l'une des revendications 1 à 12.
14. Réservoir (2) de véhicule automobile comportant d'une part un conduit de remplissage (4) muni d'un volet (12) monté pivotant autour d'un axe (34), précontraint en position fermée et destiné à être ouvert par l'extrémité d'un pistolet de remplissage (10), et d'autre part un dispositif de limitation de l'émission de produits polluants et/ou de sécurité, caractérisé en ce que des moyens (20) sont prévus pour commander le dispositif de limitation de l'émission de produits polluants et/ou de sécurité à partir
du pivotement du volet (12) autour de son axe (34).
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