FR2936286A1 - Gas oil filter tank assembly for supplying gas oil in internal combustion engine of vehicle, has screw driving head and threaded end connected by central portion with respect to head and end, where head has guiding zone and support zone - Google Patents

Gas oil filter tank assembly for supplying gas oil in internal combustion engine of vehicle, has screw driving head and threaded end connected by central portion with respect to head and end, where head has guiding zone and support zone Download PDF

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Abstract

The assembly has a purge screw (4) forming a closure for closing an opening (3) of a spur (2), where the opening purges a gas oil filter tank (1). The screw is screwed in an internal tapping (5) of the spur. The screw has a screw driving head (41) and a threaded end (42) for sealing the opening. The head and the threaded end are connected by a thin central portion (43) with respect to the head and the threaded end. The head has a support zone (44) supported on a spur end when the screw is placed in the spur. A guiding zone (45) of the head penetrates at its end without gap in the spur.

Description

CUVE DE FILTRE A GAZOLE ET DISPOSITIF DE PURGE ASSOCIE [0001] L'invention porte sur le domaine de l'alimentation en carburant des moteurs à combustion, et plus précisément des filtres à carburant intervenant dans le circuit d'alimentation d'un moteur à combustion. [0002] Les moteurs à combustion interne, et particulièrement ceux fonctionnant avec pour carburant du gazole, sont généralement munis d'un filtre sur leur circuit d'alimentation en carburant. Un filtre à gazole permet de protéger les pièces sensibles du moteur, typiquement les injecteurs, contre les impuretés mais aussi et surtout contre l'eau que pourrait contenir le carburant. Les filtres à gazole se présentent généralement sous la forme d'une cuve contenant une cartouche filtrante. Au fond de cette cuve, l'eau présente dans le gazole peut se décanter. [0003] La cuve du filtre est généralement munie d'un orifice de purge, obturé par une vis formant bouchon que l'on desserre ou que l'on hôte lorsque l'on souhaiter purger l'eau du filtre. [0004] La vis de purge est généralement implantée dans une partie saillante (piquage) par rapport à la cuve du filtre, pour ne pas empiéter sur le volume interne du carter et pour garantir un accès aisé pour réaliser du filtre. [0005] Cependant, selon les architectures de moteur et de véhicule adoptées, notamment du fait des diverses contraintes d'implantation des moteurs dans les véhicules, le filtre à gazole peut être disposé dans des zones exposées en cas d'impact frontal du véhicule, notamment en partie avant du moteur. [0006] La vis de purge et le piquage dans lequel la vis est positionnée sont alors exposés aux impacts. Si la partie en saillie est impactée lors d'un accident, elle peut être brisée ou provoquer la fissuration de la cuve du filtre. Une fuite de gazole peut alors se produire. Une telle fuite peut poser de graves problèmes de sécurité, pouvant aller jusqu'à l'embrasement du véhicule. En outre, ce type de fuite est légalement interdit : une telle fuite ne doit pas être constatée suite à un crash test d'homologation du véhicule. [0007] II est connu dans l'art antérieur de protéger l'intégrité du filtre à gazole en lui ménageant une certaine liberté de mouvement en cas d'accident. Cette solution est présentée dans le brevet européen EP1321637. Cependant, il s'agit d'une solution complexe à mettre en oeuvre et qui suppose l'existence de dégagements permettant le mouvement du filtre, ce qui est extrêmement contraignant dans la définition de l'architecture du moteur et de son environnement. [0008] Dans l'invention, la solution au problème de fuite de gazole suite à un impact sur le piquage de vidange du filtre à gazole consiste à munir la cuve du filtre d'un piquage et d'une vis sécables présentant des zones de rupture programmées en cas d'impact et de déporter la zone d'étanchéité de l'extrémité du piquage vers la base de la cuve. [0009] Plus précisément, l'invention porte donc sur un ensemble comportant une cuve de filtre à gazole pour moteur à combustion, cuve comportant un piquage présentant un orifice pour la purge de la dite cuve, et une vis formant bouchon pour l'obturation de l'orifice de purge, venant se visser dans un taraudage interne au piquage, caractérisé en ce que la vis comporte une tête de vissage et une extrémité filetée assurant l'étanchéité de l'orifice de purge, la tête et l'extrémité filetée étant reliées par une portion amincie (idéalement placée le plus près possible de la zone filetée) par rapport à la tête. [0010] Préférentiellement, la tête de vissage présente en outre une zone d'appui prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage. La tête de vissage peut présenter en outre une zone de guidage pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. La zone d'appui permet de serrer la vis contre l'extrémité du piquage. La zone de guidage ainsi constituée permet une mise en place facile de la vis. Ces deux zones améliorent l'étanchéité globale du dispositif. [0011] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention la portion centrale amincie de la vis forme une zone de rupture. [0012] Dans une variante de l'invention, le piquage comporte une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi, déterminant une zone de rupture. Préférentiellement, la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage est en regard de la portion centrale amincie de la vis. Ainsi, en cas de choc, les zones de ruptures en regard l'une de l'autre peuvent se [0013] Préférentiellement, le taraudage interne au piquage est positionné vers la base de la cuve du filtre à gazole. [0014] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0015] La figure 1 présente le piquage de purge de la cuve de filtre à gazole et son bouchon d'obturation, tels que connus dans l'art antérieur. [0016] La figure 2 présente le piquage de purge de la cuve de filtre à gazole et son bouchon d'obturation selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention. [0017] Selon l'art antérieur et tel que représenté sur la figure 1, une cuve de filtre à gazole 1 présente une partie saillante dite piquage 2, présentant un orifice de purge 3, permettant de vider périodiquement du fonds de la cuve 1 l'eau filtrée et décantée dans le filtre à gazole. Pour obturer l'orifice de purge 3, une vis formant bouchon 4 est mise en place dans le piquage 2. Pour cela, le piquage 2 présente un taraudage interne 5, dans lequel vient se visser la vis 4. Pour parfaire l'étanchéité, l'extrémité de la vis 4 peut présenter un embout 6 dont la forme est complémentaire de l'orifice 3, et un joint d'étanchéité 7, pouvant être par exemple un joint élastique ou déformable. [0018] Le piquage 2 de vis de purge 4 est logiquement situé à la base de la cuve 1 pour permettre la vidange de l'eau décantée. [0019] Si le piquage de purge 2 du filtre à gazole dont la cuve est présentée à la figure 1 subit un impact, par exemple lors d'un accident du véhicule muni de ce filtre, le piquage peut se casser à sa base, et l'orifice de purge 3 n'est plus obturé, ce qui engendre un risque de fuite de gazole dans le compartiment moteur du véhicule. Si le piquage ne se casse pas, il constitue une zone saillante pouvant transmettre des efforts à la cuve 1, efforts pouvant entrainer sa fissuration ou sa rupture. Dans ce cas également, une fuite de gazole dans le compartiment moteur est à redouter. [0020] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, tel que présenté à la figure 2, la zone d'étanchéité (embout 6, joint 7) est déportée à la base de la cuve 1. Le piquage 2 présente un taraudage 5 uniquement à proximité de la cuve 1. Afin de permettre un accès et une manipulation aisée de la vis faisant bouchon 4, la géométrie extérieure du piquage 2 est conservée identique à celle connue dans l'art antérieur. Ainsi la vis formant bouchon 4 est-elle sensiblement plus longue que dans l'art antérieur pour être mise en prise dans le taraudage 5. [0021] Dans l'invention, la vis 4 présente une tête de vissage 41 et une extrémité filetée 42, en prise avec le taraudage 5 de la cuve. La tête de vissage 41 et l'extrémité filetée 42 sont reliées par une portion amincie 43, pouvant être un axe de diamètre inférieur à celui de la tête de vissage 41 et à celui de l'extrémité filetée 42. [0022] La tête de vissage 41 présente en outre une zone d'appui 44 prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage. Cette zone d'appui permet le blocage de la vis. En outre, puisque la vis 4 peut avoir une géométrie assez longue, la position de la zone d'appui par rapport à l'extrémité du piquage peut permettre un meilleur positionnement de la vis lorsqu'on cherche à reboucher l'orifice de purge 3. [0023] La tête de vissage 41 présente en outre une zone de guidage 45 pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. Lors du rebouchage de l'orifice de purge 3 le guidage ainsi réalisé permet un positionnement aisé de la vis 4 dans le piquage 2, facilite la prise de l'extrémité filetée 42 dans le taraudage 5, et évite le risque de détérioration du taraudage 5 ou de l'extrémité filetée 42 par un vissage de travers de la vis 4. [0024] Ainsi constituée, la vis présente donc une portion centrale amincie (43) qui forme avantageusement une zone de rupture (8). Cet amincissement de diamètre peut être situé sensiblement à mi-longueur de la vis, et joue le rôle de zone fusible . [0025] Le piquage 2 présente également une zone de rupture (9), formée par une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi. [0026] Ainsi, en cas d'impact, le piquage 2 peut se rompre au niveau de la zone 9, sans mettre en péril l'intégrité du reste de la cuve ni l'étanchéité de son orifice de purge 3, tandis que la vis 4 peut se plier ou se rompre dans la zone 8. Généralement, si une force est exercée au niveau de la tête de la vis 4 la rupture de la vis interviendra dans la portion centrale amincie 43, à proximité de la cuve 1, vers la fin de la zone de rupture programmée 8. [0027] Dans le mode de réalisation préférentiel de l'invention, les zones de rupture 8 et 9 sont en regard l'une de l'autre, c'est-à-dire positionnées sensiblement à égale distance du carter 1, de telle façon qu'en cas de ruptures de la vis 4 et du piquage 2, celles-ci se produisent sensiblement à même distance de la cuve, ou, en cas de pliage de la vis, que ce pliage puisse entrainer la rupture du piquage dans la zone de rupture du piquage 9. [0028] Le rétrécissement de la vis vise à assurer sa rupture en cas d'impact important, susceptible d'endommager le filtre. Par contre, il ne doit pas mettre en péril le bon fonctionnement de la vis 4 en tant que bouchon de purge. En particulier, la vis ne doit pas se rompre en cas de fort serrage ou de léger grippage avant son desserrage. Selon le matériau employé pour la réalisation de la vis, on adaptera la restriction de diamètre à cette contrainte. [0029] D'un point de vue fonctionnel, la vis de purge 4 pour vidanger l'eau décantée reste identique à l'art antérieur : il suffit de desserrer la vis de purge 4 pour que le liquide puisse sortir. L'invention n'entraine donc pas de modification notoire de la fonction purge du filtre à gazole. [0030] Le caractère sécable du piquage 2 et de la vis 4 va permettre de supprimer la prise que représentait la proéminence du piquage en cas d'impact. [0031] Dans le mode de réalisation préférentiel ici représenté, on notera que la fusibilité est assurée pour des efforts pouvant être dirigés selon une large plage angulaire. En effet, la portion amincie 43 de la vis de purge 4 et la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage 2 permet une cassure nette de l'ensemble. [0032] Même avec le piquage cassé, l'étanchéité est conservée car le filetage et le taraudage ont été positionnés dans le fond de la cuve, et on conserve ainsi une obturation efficace de l'orifice de purge du carter. Ainsi, la vis et le piquage se brisant avant la zone assurant l'étanchéité, aucune fuite n'apparait après rupture de ces éléments consécutive à un accident. [0033] Par ailleurs, la géométrie extérieure du piquage restant identique à ce qui est connu dans l'art antérieur, et le bouchon conserve pour l'utilisateur un accès aisé et une taille extérieure adéquate pour faciliter son dévisage et sa remise en place lors d'une purge du filtre. The invention relates to the field of fuel supply of combustion engines, and more specifically fuel filters involved in the supply circuit of a combustion engine. combustion. [0002] Internal combustion engines, and particularly those operating with diesel fuel, are generally provided with a filter on their fuel supply circuit. A diesel filter protects the sensitive parts of the engine, typically the injectors, against impurities but also and especially against the water that might contain the fuel. The diesel filters are generally in the form of a tank containing a filter cartridge. At the bottom of this tank, the water present in the diesel can decant. The filter bowl is generally provided with a purge port, closed by a plug screw that is released or that we host when it is desired to purge water from the filter. The bleed screw is generally located in a protruding part (stitching) relative to the filter bowl, not to encroach on the internal volume of the housing and to ensure easy access to achieve the filter. However, according to the motor and vehicle architectures adopted, in particular because of the various constraints of implantation of the engines in the vehicles, the diesel filter may be disposed in exposed areas in the event of a frontal impact of the vehicle, especially in front of the engine. The bleed screw and the stitching in which the screw is positioned are then exposed to impacts. If the projecting part is impacted during an accident, it may break or cause cracking of the filter bowl. A diesel leak can then occur. Such a leak can pose serious safety problems, which may include burning the vehicle. In addition, this type of leakage is legally prohibited: such a leak must not be observed following a vehicle crash test. [0007] It is known in the prior art to protect the integrity of the diesel fuel filter by providing it with a certain freedom of movement in the event of an accident. This solution is presented in European Patent EP1321637. However, it is a complex solution to implement and which supposes the existence of clearances allowing the movement of the filter, which is extremely restrictive in the definition of the architecture of the engine and its environment. In the invention, the solution to the problem of diesel leakage following an impact on the stitching of the diesel filter drain is to provide the filter tank a stitching and a breakable screw having areas of programmed break in case of impact and to deport the sealing area from the end of the nozzle to the base of the tank. More specifically, the invention therefore relates to an assembly comprising a diesel fuel filter tank for combustion engine, tank comprising a nozzle having an orifice for purging said tank, and a plug screw for sealing of the purge orifice, which is screwed into an internally threaded tapping, characterized in that the screw comprises a screwing head and a threaded end ensuring the sealing of the purge orifice, the head and the threaded end being connected by a thinned portion (ideally placed as close as possible to the threaded zone) with respect to the head. Preferably, the screwing head further has a bearing zone bearing on the end of the stitching when the screw is put in place in the stitching. The screwing head may further have a guiding zone penetrating without play inside the stitching, at its end. The bearing area makes it possible to tighten the screw against the end of the stitching. The guiding zone thus formed allows easy installation of the screw. These two zones improve the overall tightness of the device. In the preferred embodiment of the invention the thinned central portion of the screw forms a rupture zone. In a variant of the invention, the stitching comprises a local decrease in the thickness of its wall, determining a rupture zone. Preferably, the local decrease in the thickness of the stitching wall is opposite the thinned central portion of the screw. Thus, in the event of an impact, the rupture zones facing each other may be [0013] Preferably, the internal tapping at the stitching is positioned towards the base of the tank of the diesel fuel filter. The invention is described in more detail below and with reference to the figures schematically showing the system in its preferred embodiment. [0015] Figure 1 shows the purge stitching of the diesel fuel filter tank and its closure cap, as known in the prior art. [0016] Figure 2 shows the purge stitching of the diesel fuel filter tank and its closure cap according to the preferred embodiment of the invention. According to the prior art and as shown in Figure 1, a diesel fuel filter tank 1 has a protruding portion said tapping 2, having a purge port 3, to periodically empty the bottom of the tank 1 l filtered and decanted water in the diesel filter. To close off the purge orifice 3, a plug screw 4 is put into place in the stitch 2. For this, the stitching 2 has an internal thread 5 in which the screw 4 is screwed in. In order to perfect the seal, the end of the screw 4 may have a tip 6 whose shape is complementary to the orifice 3, and a seal 7, which may be for example an elastic or deformable seal. Stitching 2 bleed screw 4 is logically located at the base of the tank 1 to allow the emptying of the water decanted. If the purge stitching 2 of the diesel fuel filter whose tank is shown in Figure 1 is impacted, for example during an accident of the vehicle equipped with this filter, the stitching may break at its base, and the purge port 3 is no longer closed, which creates a risk of diesel leakage in the engine compartment of the vehicle. If the stitching does not break, it constitutes a protruding zone that can transmit forces to the tank 1, efforts may cause cracking or rupture. In this case too, a diesel leak in the engine compartment is to be feared. In the preferred embodiment of the invention, as shown in Figure 2, the sealing zone (tip 6, seal 7) is offset at the base of the vessel 1. The tapping 2 has a tapping 5 only in the vicinity of the tank 1. In order to allow access and easy handling of the plug screw 4, the external geometry of the plug 2 is kept identical to that known in the prior art. Thus, the plug screw 4 is substantially longer than in the prior art to be engaged in the tapping 5. In the invention, the screw 4 has a screwing head 41 and a threaded end 42. in engagement with the tapping 5 of the tank. The screwing head 41 and the threaded end 42 are connected by a thinned portion 43, which may be an axis of diameter smaller than that of the screwing head 41 and that of the threaded end 42. screwing 41 further has a bearing zone 44 bearing on the end of the stitching when the screw is put in place in the stitching. This support zone allows the locking of the screw. In addition, since the screw 4 may have a relatively long geometry, the position of the bearing zone relative to the end of the stitching may allow a better positioning of the screw when seeking to reseal the bleed orifice 3 The screwing head 41 also has a guide zone 45 penetrating without play inside the stitching, at its end. When filling the purge port 3, the guiding thus produced allows easy positioning of the screw 4 in the stitch 2, facilitates the setting of the threaded end 42 in the thread 5, and avoids the risk of damage to the thread 5 or the threaded end 42 by screwing through the screw 4. [0024] Thus formed, the screw thus has a thinned central portion (43) which advantageously forms a rupture zone (8). This diameter thinning may be located substantially mid-length of the screw, and acts as a fuse zone. Stitching 2 also has a rupture zone (9), formed by a local decrease in the thickness of its wall. Thus, in case of impact, the stitching 2 can break at the zone 9, without jeopardizing the integrity of the rest of the tank or the sealing of its bleed orifice 3, while the screw 4 can bend or break in zone 8. Generally, if a force is exerted at the head of screw 4, the breakage of the screw will occur in the thinned central portion 43, close to vessel 1, towards the end of the programmed breaking zone 8. In the preferred embodiment of the invention, the rupture zones 8 and 9 are facing each other, that is to say positioned substantially at equal distance from the casing 1, so that in the event of breakages of the screw 4 and the tap 2, they occur substantially at the same distance from the tank, or, in the case of folding of the screw, that this folding can lead to breakage of the stitching in the rupture zone of the stitching 9. The shrinkage of the screw is intended to ensure its breaking in case impact, which could damage the filter. By cons, it must not jeopardize the proper operation of the screw 4 as a purge plug. In particular, the screw must not break in case of strong tightening or slight seizure before loosening. Depending on the material used for the realization of the screw, one will adapt the diameter restriction to this constraint. From a functional point of view, the bleed screw 4 to drain the decanted water remains identical to the prior art: simply loosen the bleed screw 4 so that the liquid can come out. The invention therefore does not involve any noticeable modification of the purge function of the diesel fuel filter. The breakable nature of the stitching 2 and the screw 4 will allow to remove the grip that represented the prominence of stitching in case of impact. In the preferred embodiment shown here, it will be noted that the fusibility is ensured for forces that can be directed in a wide angular range. Indeed, the thinned portion 43 of the bleed screw 4 and the local decrease in the thickness of the wall of the stitching 2 allows a clean break of the assembly. Even with the broken nozzle, the seal is retained because the thread and the thread have been positioned in the bottom of the tank, and thus retains an effective closure of the purge port of the housing. Thus, the screw and the splice breaking before the sealing area, no leak appears after breaking these elements following an accident. Moreover, the outer geometry of the stitching remaining identical to what is known in the prior art, and the cap retains for the user easy access and an adequate outside size to facilitate its stare and its restoration when a purge of the filter.

Claims (7)

Revendications: 1. Ensemble comportant une cuve de filtre à gazole (1) pour moteur à combustion, cuve (1) comportant un piquage (2) présentant un orifice (3) pour la purge de ladite cuve (1), et une vis formant bouchon (4) pour l'obturation de l'orifice de purge (3), venant se visser dans un taraudage (5) interne au piquage (2), caractérisé en ce que la vis comporte une tête de vissage (41) et une extrémité filetée (42) assurant l'étanchéité de l'orifice de purge (3), la tête et l'extrémité filetée étant reliées par une portion centrale amincie (43) par rapport à la tête et à l'extrémité filetée. 1. An assembly comprising a diesel fuel filter tank (1) for a combustion engine, tank (1) having a nozzle (2) having an orifice (3) for purging said tank (1), and a screw forming plug (4) for sealing the bleed orifice (3), which is screwed into a tapping (5) internal to the stitching (2), characterized in that the screw comprises a screwing head (41) and a threaded end (42) ensuring the sealing of the bleed orifice (3), the head and the threaded end being connected by a thinned central portion (43) relative to the head and the threaded end. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de vissage (41) présente en outre une zone d'appui (44) prenant appui sur l'extrémité du piquage lorsque la vis est mise en place dans le piquage 2. The assembly of claim 1, characterized in that the screwing head (41) further has a bearing zone (44) bearing on the end of the stitching when the screw is put in place in the stitching 3. Ensemble selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que la tête de vissage (41) présente en outre une zone de guidage (45) pénétrant sans jeu à l'intérieur du piquage, à son extrémité. 3. An assembly according to claim 1 or claim 2, characterized in that the screwing head (41) further has a guide zone (45) penetrating without play inside the stitching, at its end. 4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion centrale amincie (43) forme une zone de rupture (8). 4. An assembly according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the thinned central portion (43) forms a rupture zone (8). 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piquage (2) comporte une diminution locale de l'épaisseur de sa paroi, déterminant une zone de rupture (9). 5. An assembly according to any one of the preceding claims, characterized in that the stitching (2) comprises a local decrease in the thickness of its wall, determining a rupture zone (9). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que la diminution locale de l'épaisseur de la paroi du piquage est en regard de la portion centrale amincie de la vis (43). 6. The assembly of claim 5, characterized in that the local decrease in the thickness of the wall of the stitching is opposite the thinned central portion of the screw (43). 7. Ensemble selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que le taraudage (5) interne au piquage (2) est positionné vers la base de la cuve du filtre à gazole (1). 7. An assembly according to claim 5 or claim 6, characterized in that the tapping (5) internal to the stitching (2) is positioned towards the base of the tank of the diesel fuel filter (1).
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