FR3066545A1

FR3066545A1 - Bouchon de securite d'un reservoir de liquide pour un vehicule automobile

Info

Publication number: FR3066545A1
Application number: FR1754296A
Authority: FR
Inventors: Dominique Vaginet
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2018-11-23
Also published as: US20200208564A1; EP3699411A2; EP3699411A3; WO2018212806A1; EP3625444A1

Abstract

Bouchon de sécurité (10) d'un réservoir (14) de fluide, en particulier pour un véhicule automobile, ledit bouchon étant configuré pour être rapporté et fixé sur un goulot (12) dudit réservoir, ledit bouchon comportant : - un couvercle de vissage (16) comportant un premier filetage (16ba), et - une cellule de sécurité (18) configurée pour autoriser le passage de gaz de l'intérieur vers l'extérieur du réservoir, et/ou inversement, lorsque le bouchon est fixé sur ledit goulot et lorsqu'une différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir est supérieure ou inférieure à au moins une valeur seuil prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comprend en outre : - une bague (20) comportant des moyens (30, 30a, 32) de fixation audit goulot et un second filetage (22) configuré pour coopérer avec ledit premier filetage, ladite cellule étant au moins en partie logée dans le goulot et entourée par ledit couvercle et/ou ladite bague lors que le bouchon est fixé sur ledit goulot.

Description

Bouchon de sécurité d’un réservoir de liquide pour un véhicule automobile

DOMAINE TECHNIQUE

L’invention concerne un bouchon de sécurité d’un réservoir de liquide en particulier pour un véhicule automobile, le réservoir étant par exemple un vase d'expansion d'un radiateur d'automobile.

ETAT DE L’ART

L’état de l’art comprend notamment le document FR-A1-2 646 405.

Un bouchon de sécurité ou de soupape du type de celui décrit dans ce document comprend une cellule ou soupape dans laquelle est disposé un premier clapet maintenu au fond de la cellule à l'aide d'un ressort. L'extrémité supérieure du ressort vient en butée contre un élément fixe pour permettre ainsi au clapet de se déplacer verticalement lors d'une surpression à l’intérieur du réservoir, jusqu'à ce que la pression interne redevienne normale. Dans la cellule est également disposé un second clapet qui se déforme ou qui est déplacé par compression d’un autre ressort, lors d'une dépression dans le réservoir, permettant de rétablir le manque de pression.

Ce bouchon de sécurité permet donc lors d'une dépression ou d'une surpression de pouvoir ramener le circuit de refroidissement à la pression de fonctionnement prescrite par le constructeur. Actuellement, les conditions de sécurité en surpression sont de l'ordre de 1,4 bar, c'est-à-dire que la cellule de sécurité ne fonctionne que pour des pressions supérieures à ces limites. En dépression, la valeur doit être la plus basse possible, couramment 25 mbar. L'ouverture engendrée par le déplacement de chaque clapet est réalisée par l'élasticité propre du ressort associé qui se comprime dès que la pression dans le circuit arrive aux conditions critiques imposées par le constructeur.

Dans la technique actuelle, le bouchon de sécurité est soit vissé sur un goulot du réservoir, soit fixé par effet baïonnette sur ce goulot.

La fixation par effet baïonnette a l’avantage d’être rapide à utiliser. Cependant, le ressort du clapet est en général utilisé pour la fermeture étanche du réservoir, ce qui diminue la précision de la soupape et impose des contraintes dimensionnelles et mécaniques à l’équipement qui le reçoit. Cet inconvénient peut être évité en utilisant une soupape à deux ressorts, comme évoqué dans ce qui précède, mais cela entraîne un surcoût important du bouchon.

La fixation par vissage ne présente pas ces inconvénients mais est plus longue à réaliser (plusieurs tours du bouchon sont nécessaires contre seulement une portion de tour dans le cas d’une fixation par baïonnette), ce qui est un inconvénient sur une chaîne de montage.

Par ailleurs, les deux fixations actuelles ont le même défaut (qui est toutefois plus critique pour la solution vissée). Quand le bouchon s’ouvre, il est souhaité que le flot de liquide souvent bouillant soit dirigé vers le sol par un conduit. La réalisation de ce conduit est souvent délicate avec les technologies actuelles.

La présente invention propose une solution à au moins une partie de ces problèmes, qui est simple, efficace et économique.

EXPOSE DE L’INVENTION

L’invention propose ainsi un bouchon de sécurité d’un réservoir de fluide, en particulier pour un véhicule automobile, ledit bouchon étant configuré pour être rapporté et fixé sur un goulot dudit réservoir, ledit bouchon comportant :

- un couvercle de vissage comportant un premier filetage, et

- une cellule de sécurité configurée pour autoriser le passage de gaz de l’intérieur vers l’extérieur du réservoir, et/ou inversement, lorsque le bouchon est fixé sur ledit goulot et lorsqu’une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du réservoir est supérieure ou supérieure à au moins une valeur seuil prédéterminée, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :

- une bague comportant des moyens de fixation audit goulot et un second filetage configuré pour coopérer avec ledit premier filetage, ladite cellule étant au moins en partie logée dans le goulot et entourée par ledit couvercle et/ou ladite bague lors que le bouchon est fixé sur ledit goulot.

Le bouchon présente ainsi les avantages des techniques antérieures, sans leurs inconvénients. La fixation du bouchon au réservoir, par un constructeur automobile, peut être réalisée rapidement par les moyens de fixation de la bague au goulot du réservoir. Le démontage et le remontage du bouchon, par un utilisateur souhaitant par exemple introduire du fluide dans le réservoir, peuvent être réalisés par dévissage et revissage du bouchon.

Le bouchon selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- ladite bague comprend une surface annulaire interne destinée à entourer avec jeu une surface annulaire externe dudit goulot, afin de définir un espace de passage de gaz entre la bague et le goulot,

- ladite bague comprend des nervures en saillie sur ladite surface interne et aptes à coopérer par appui et/ou glissement avec ladite surface externe dudit goulot,

- ladite bague comprend des moyens de fixation par effet baïonnette et/ou par encliquetage élastique audit goulot,

- ladite bague comprend des secteurs de rebord annulaire interne, qui sont destinés à coopérer par effet baïonnette avec des secteurs de rebord annulaire externe dudit goulot,

- lesdits secteurs de ladite bague portent des premiers moyens d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des moyens d’encliquetage élastique complémentaires desdits secteurs dudit goulot,

- ladite bague comprend des lumières circonférentielles traversantes s’étendant le long et à proximité desdits secteurs de façon à leur conférer une certaine souplesse,

-- ledit second filetage est un filetage externe,

-- ladite bague comprend des seconds moyens d’encliquetage élastique ou de définition d’un point dur, qui sont configurés pour coopérer avec des moyens complémentaires dudit couvercle, en fin de vissage de ce dernier,

-- le bouchon comprend en outre un joint annulaire d”étanchéité monté autour de ladite cellule et destiné à coopérer avec une surface annulaire interne dudit goulot,

-- ladite cellule est portée par ledit couvercle,

-- le bouchon comprend en outre un jonc annulaire fendu dont une périphérie interne est engagée dans une rainure annulaire externe de ladite cellule, et dont une périphérie externe est engagée dans une rainure annulaire interne dudit couvercle,

- ladite bague comprend des glissières configurées pour coopérer avec des rails dudit goulot, afin de réaliser un guidage par coulissement axial lors du montage de ladite bague sur ledit goulot,

- au moins une desdites glissières porte des premiers moyens d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des moyens d’encliquetage élastique complémentaires d’au moins un desdits rails.

La présente invention concerne également un réservoir de fluide, en particulier pour un véhicule automobile, ledit réservoir comportant un goulot sur lequel est destiné à être rapporté et fixé un bouchon tel que décrit ci-dessus. Ledit goulot peut comporter une paroi cylindrique comprenant des secteurs de rebord annulaire externe, qui sont destinés à coopérer par effet baïonnette avec des secteurs de rebord annulaire interne dudit bouchon.

Le réservoir selon l’invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :

- lesdits secteurs de ladite paroi cylindrique portent des moyens d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des premiers moyens d’encliquetage élastique complémentaires desdits secteurs dudit bouchon,

- ladite paroi cylindrique comprend un bord annulaire libre crénelé comportant des parties pleines en alternance avec des parties évidées de passage de gaz,

- ledit goulot comprend un épaulement annulaire d’appui axial dudit bouchon et sur lequel peut déboucher un orifice de passage de gaz,

- le réservoir comprend un conduit de passage de gaz définissant ledit orifice et s’étendant sensiblement sur la hauteur dudit réservoir,

- ledit goulot comporte une paroi cylindrique et une rangée annulaire de rails en saillie sur une surface cylindrique externe de cette paroi cylindrique, lesdits rails étant sensiblement parallèles entre eux et à un axe de révolution de cette paroi cylindrique,

- au moins certains desdits rails portent des moyens d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des premiers moyens d’encliquetage élastique complémentaires dudit bouchon.

La présente invention concerne également un ensemble comportant un réservoir et un bouchon tels que décrits ci-dessus, le bouchon étant :

- soit prémonté sur ledit goulot, ledit bouchon étant maintenu sur ledit goulot par la seule coopération d’un joint annulaire d’étanchéité avec une paroi cylindrique dudit goulot,

- soit fixé par effet baïonnette et/ou par encliquetage élastique, audit goulot,

Lesdites parties évidées dudit goulot peuvent être en communication fluidique avec ledit espace défini entre ledit bouchon et ledit goulot.

L’invention concerne encore un véhicule automobile, comportant au moins un bouchon, un réservoir ou un ensemble tel que décrit ci-dessus.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES

L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d’exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique en perspective d’un réservoir de véhicule automobile, équipé d’un bouchon selon l’invention,

- la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée du réservoir et du bouchon de la figure 1,

- les figures 3a à 3c sont des vues schématiques en perspective d’une bague du bouchon de la figure 1,

- la figure 4 est une vue schématique en perspective du couvercle du bouchon de la figure 1,

- les figures 5a à 5c sont des vues schématiques partielles en perspective du réservoir de la figure 1,

- la figure 6 est une vue schématique partielle en perspective et à plus grande échelle d’un détail du réservoir et du bouchon de la figure 1,

- les figures 7a et 7b sont des vues schématiques en perspective d’une cellule de sécurité du bouchon de la figure 1,

- la figure 8 est une vue schématique partielle en coupe du réservoir et du bouchon de la figure 1, le bouchon étant fixé à un goulot du réservoir,

- les figures 9 et 10 sont des vues schématiques partielles, respectivement en perspective et en coupe, du réservoir et du bouchon de la figure 1, le bouchon étant prémonté sur le goulot du réservoir,

- la figure 11 est une vue schématique en perspective d’un réservoir de véhicule automobile, équipé d’un bouchon selon l’invention,

- la figure 12 est une vue schématique partielle en coupe du réservoir et du bouchon de la figure 11

- la figure 13 est une vue schématique en perspective du couvercle du bouchon de la figure 11,

- les figures 14 et 15 sont des vues schématiques en perspective d’une bague du bouchon de la figure 11,

- la figure 16 est une vue schématique partielle en perspective du réservoir de la figure 11, et

- la figure 17 est une autre vue schématique en coupe et en perspective du réservoir et du bouchon de la figure 11.

DESCRIPTION DETAILLEE

Les figures 1 à 10 représentent un mode de réalisation du bouchon 10 selon l’invention, qui est rapporté et fixé sur un goulot 12 d’un réservoir de fluide tel qu’un vase d’expansion d’un véhicule automobile.

Comme on le voit à la figure 2, le bouchon 10 comprend pour l’essentiel trois éléments à savoir un couvercle 16, une cellule ou soupape de sécurité 18 et une bague 20.

Les figures 3a à 3c montrent la bague 20 de façon isolée. La figure 4 montre le couvercle 16 de façon isolée. Les figures 5a à 5c montrent le réservoir 14 seul, et les figures 7a et 7b montrent la cellule de sécurité 18. Les autres figures 1, 6, 8, 9 et 10 montrent le bouchon 10 fixé ou prémonté sur le goulot 12 du réservoir 14.

La bague 20 présente un axe A de révolution. Elle comprend globalement deux parties d’extrémité axiale, respectivement supérieure 20a et inférieure 20b. Sa partie supérieure 20a a un diamètre externe inférieur à celui de sa partie inférieure 20b. La partie supérieure 20a comprend un filetage 22, ici externe, de vissage du couvercle 16. La partie inférieure 20b, de forme générale cylindrique, est reliée à la partie supérieure 20a par un épaulement annulaire 24 définissant une surface annulaire sensiblement perpendiculaire à l’axe A.

La partie supérieure 20a comprend une surface annulaire interne 20aa, sensiblement cylindrique, de diamètre D1. Des nervures 26 en saillie sur la surface 20aa sont régulièrement réparties autour de l’axe A. Les nervures 26 sont sensiblement rectilignes et s’étendent ici sensiblement parallèlement à l’axe A. Les extrémités radialement externes des nervures 26 sont situées au niveau de la surface 20aa et donc du diamètre D1, et leurs extrémités radialement internes, libres, sont situés sur une circonférence centrée sur l’axe A, de diamètre D2 (naturellement inférieur à D1).

La partie inférieure 20b comprend une rangée annulaire de lumières 28 traversantes en direction radiale. Les lumières 28 sont régulièrement réparties autour de l’axe A. Elles sont ici au nombre de trois. Elles ont chacune une forme générale rectiligne et s’étendent sensiblement dans un même plan transversal, c'est-à-dire perpendiculaire à l’axe A.

La partie inférieure 20b comprend un rebord annulaire interne 30 sectorisé et formé par des secteurs 30a, ici au nombre de trois, régulièrement répartis autour de l’axe A.

Les secteurs 30a sont alignés en direction axiale avec les lumières 28 et ont sensiblement les mêmes étendues circonférentielles. Dans l’exemple représenté, chaque lumière 28 et chaque secteur 30a s’étend autour de l’axe A sur un angle d’environ 20-40°.

Les lumières 28 sont situées au voisinage immédiat des secteurs 30a et s’étendent ici juste au-dessus d’eux. Les lumières sont configurées pour conférer aux secteurs 30 une certaine souplesse et autoriser ainsi de légères déformations élastiques des secteurs, particulièrement utiles pour l’encliquetage élastique de la bague 20 sur le goulot 12, comme cela sera décrit plus en détail dans ce qui suit.

Pour cela, les secteurs 30a portent des moyens d’encliquetage élastique, qui se présentent ici sous la forme de rampes 32. Chaque secteur 30a porte sur sa surface supérieure, qui est ici alignée ou confondue avec une surface inférieure de la lumière 28 correspondante, une rampe 32 en saillie. Chaque rampe 32 comprend une pente 32a orientée en direction circonférentielle, et une butée 32b orientée en direction axiale. Les pentes 32a sont orientées en fonction du sens du filetage de façon à ce qu’elles puissent coopérer par glissement avec le goulot 12, jusqu’à l’encliquetage élastique des rampes 32 dans des évidements de forme complémentaires du goulot. Les butées 32b sont alors aptes dans cette position à coopérer avec le goulot pour empêcher un démontage accidentel de la bague du goulot du réservoir.

Le couvercle 16 de la figure 4 est destiné à recouvrir et fermé le goulot 12 du réservoir 14. Il a une forme générale annulaire et présente un axe de révolution B, qui est destiné à être confondu avec l’axe A lors du montage du bouchon sur le goulot.

Il comprend une paroi supérieure 16a de forme générale circulaire et plane et dont la périphérie externe est reliée à une paroi sensiblement cylindrique 16b. Cette paroi cylindrique 16b comprend un filetage interne 16ba complémentaire du filetage de la bague 20. La paroi 16b comprend en outre une surface externe 16bb conformée pour faciliter la préhension par un utilisateur, en vue du vissage/dévissage du couvercle.

La paroi cylindrique 16b comprend sur son bord annulaire libre inférieur une encoche 34 orientée sensiblement en direction radiale. Cette encoche forme des moyens d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec un plot 36 de forme complémentaire visible à la figure 3a. Ce plot 36 est en saillie sur la surface transversale 24 de l’épaulement. On comprend ainsi que, lors du vissage du couvercle 16 sur la bague 20, le couvercle est destiné à être vissé jusqu’à ce que le plot 36 pénètre par encliquetage élastique dans l’encoche 34 du couvercle. Cela permet de définir de manière positive une position de fin de course de vissage du couvercle sur la bague et donc de prévenir l’utilisateur d’un vissage correct du couvercle sur la bague.

Comme on le voit à la figure 8 illustrant la position vissée du couvercle 16 sur la bague 20, le bord inférieur libre du couvercle peut être espacé d’un jeu axial de la surface transversale 24 de l’épaulement (bien que le plot 36 soit engagé dans l’encoche 34), et la périphérie externe de la paroi 16a du couvercle 16 peut être en appui axial sur l’extrémité supérieure de la bague. On voit également sur cette figure que la périphérie externe de la paroi 16a comprend une rainure annulaire interne 38 de logement de la périphérie externe d’un jonc annulaire 40 fendu, qui est également visible aux figures 2, 7a et 7b. La périphérie interne de ce jonc 40 est engagée dans une rainure annulaire externe de la cellule de sécurité 18, qui est donc fixée au couvercle 16 par l’intermédiaire du jonc 40.

Le goulot 12 du réservoir 14 définit une ouverture 42, ici circulaire, de remplissage du réservoir et d’évacuation du fluide du réservoir. Le goulot 12 comprend une paroi cylindrique 44 définissant l’ouverture 42 et présente un axe de révolution C, qui est destiné à être confondu avec les axes A et B en position montée du bouchon sur le goulot.

La paroi cylindrique 44 et en particulier sa surface annulaire externe 44a a un diamètre externe D3 qui est égal ou légèrement inférieur au diamètre D2. La paroi 44 présente à son extrémité supérieure un bord annulaire libre 46 qui est crénelé et présente une alternance de parties pleines 46a et de parties évidées 46b, régulièrement réparties autour de l’axe C. Les parties évidées 46b définissent des espaces de passage de gaz en direction radiale. En variante, à la place des créneaux du bord 46, celui-ci pourrait comprendre des orifices radiaux traversants.

La paroi 44 comprend à son extrémité inférieure une surépaisseur radiale 48 qui définit autour de la paroi 44 un épaulement annulaire présentant une surface annulaire supérieure transversale 48a. Un rebord annulaire externe 50 sectorisé est situé à la périphérie externe de la surépaisseur 48, et comprend des secteurs 50a complémentaires des secteurs 30a de la bague 20 en vue de la réalisation de moyens de fixation par effet baïonnette.

Les secteurs 50a, ici au nombre de trois, sont régulièrement répartis autour de l’axe C. Ils ont sensiblement la même étendue circonférentielle. Dans l’exemple représenté, chaque secteur 50a s’étend autour de l’axe A sur un angle d’environ 80-100°.

Les secteurs 50a portent des moyens d’encliquetage élastique complémentaires des rampes 32. Ils se présentent ici sous la forme d’évidements 52 de forme complémentaire aux rampes 32. Chaque secteur 50a porte sur sa surface inférieure un évidement 52. Chaque évidement 52 comprend une pente 52a orientée en direction circonférentielle, et une butée 52b orientée en direction axiale. Les pentes 52a sont orientées en fonction du sens du filetage précité de façon à ce qu’elles soient sensiblement parallèles aux pentes 32 des rampes en position montée (cf. figure 6). Les butées 52b sont alors aptes dans cette position à coopérer par appui circonférentiel avec les butées 32b de la bague pour empêcher un démontage accidentel de la bague du goulot du réservoir.

Le réservoir 14 est équipé d’un conduit de gaz 54 qui peut être formé d’une seule pièce avec ce réservoir 14. Le conduit 54 a ici une orientation générale rectiligne et s’étend sensiblement parallèlement à l’axe C. Il s’étend de préférence sur toute la hauteur du réservoir et débouche à son extrémité supérieure sur la surface 48a de l’épaulement, et forme ainsi un orifice 56, et à son extrémité inférieure au fond du réservoir (non représenté). La section de passage du conduit est ici en arc de cercle autour de l’axe C. Cela permet à l’orifice 56, situé à la périphérie immédiate de la paroi cylindrique 44, d’épouser la forme de cette paroi. L’orifice 56 comprend ainsi un bord annulaire interne situé sur une circonférence de diamètre D3, et comprend en outre un bord annulaire externe situé sur une circonférence de diamètre D4, ce diamètre D4 étant de préférence sensiblement égal au diamètre D1, comme cela est visible à la figure 8.

Cette figure 8 permet de constater que la bague 16 définit autour du goulot un espace annulaire 58, qui est sectorisé du fait de la présence des nervures 26. Les nervures 26 peuvent coopérer par glissement lors du montage avec la paroi 44 et par appui radial avec cette paroi, pour maintenir un jeu radial entre la bague 16 et le goulot 12 et définir ainsi cet espace 58. Cet espace 58 est aligné et est en communication fluidique avec l’orifice 56 et le conduit 54. Par ailleurs, les espaces 60 définis par les parties évidées 46b du goulot sont également en communication fluidique avec l’espace 58. Ceci est par exemple rendu possible en dimensionnant la hauteur ou dimension axiale des parties évidées 46b de façon à ce qu’elles communiquent avec l’espace 58.

En variante, à la place de tout ou partie du conduit 54, le réservoir 14 pourrait comprendre un orifice 62 formé dans la surépaisseur 48 et destiné à assurer une communication fluidique entre l’espace 58 (ou une partie du conduit 56 formée dans la surépaisseur 48) et l’extérieur du réservoir 14. Cet orifice 62 est schématiquement représenté par des traits pointillés à la figure 8. II débouche latéralement sous le rebord 50.

Les figures 7a, 7b et 8 illustrent un exemple de cellule de sécurité 18 qui n’est pas limitatif. Cette cellule 18 comprend un corps 64 creux ayant un axe D de révolution destiné également à être confondu avec les axes A, B et C en position montée.

Un premier clapet 66 formé par un anneau est monté dans le corps 64 et s’étend autour de l’axe D. Un premier ressort hélicoïdal 68 de compression est monté autour de l’axe D et prend appui à son extrémité supérieure sur une paroi supérieure du corps et à son extrémité inférieure sur le clapet 66.

Un second clapet 70 est monté dans le corps 64 et est centré sur l’axe D. Un second ressort hélicoïdal 72 de compression est monté autour de l’axe D et prend appui à son extrémité inférieure sur la paroi inférieure du corps et à son extrémité supérieure sur le clapet 70. Le clapet 66 entoure le clapet 70 et est en appui axial sur ce dernier.

Un joint annulaire, ici torique, 74 d’étanchéité entoure le corps 64 de la cellule 18 et est monté dans une rainure annulaire externe du corps 64. Ce joint 74 est élastiquement déformable. En position libre sans contrainte, son diamètre externe est supérieur au diamètre externe du corps de la cellule ou de la portion du corps de la cellule destinée à être engagée dans le goulot 12 du récipient. Le diamètre externe du joint 74 est en outre supérieur au diamètre interne de la paroi 44 du goulot. Ceci est avantageux pour autoriser un prémontage du bouchon sur le goulot du réservoir, comme cela est visible aux figures 9 et 10.

L’ensemble formé par le réservoir 14 et le bouchon 10 peuvent être livrés à un constructeur automobile dans cette position prémontée dans laquelle le bouchon est simplement engagé par translation axiale dans le goulot 12, jusqu’à ce que son joint 74 soit en appui radial sur la surface interne de la paroi 44. La seule coopération directe entre le joint 74 et cette paroi 44 est suffisante pour maintenir le bouchon dans cette position. Il suffit alors à un opérateur de retirer le bouchon, par simple retrait axial de celui-ci, pour procéder au remplissage du réservoir. Dans la position prémontée, les secteurs 32a de la bague peuvent être alignés axialement avec les espaces circonférentiels s’étendant entre les secteurs 52a du goulot 12 (figure 9).

Pour fixer complètement le bouchon 10 sur le goulot 12, il convient d’aligner axialement les secteurs 32a de la bague avec les espaces circonférentiels s’étendant entre les secteurs 52a du goulot 12, de déplacer en translation la bague jusqu’à ce que les secteurs 32a passent à travers ces espaces circonférentiels et se retrouvent sous ces derniers, puis de déplacer en rotation autour des axes A-D la bague jusqu’à ce que les secteurs 32a soient situés sous les secteurs 52a et que les rampes 32 soient logées par encliquetage élastique dans les évidements 52. Lors de la rotation de la bague, les rampes 32 coopèrent par glissement avec les secteurs 52a, ce qui peut entraîner une déformation élastique des secteurs 32a.

Lors de la fixation du bouchon, l’ensemble du bouchon peut être rapporté et fixé en même temps. Ainsi, la bague 20 équipée du couvercle 16 et de la cellule 18 peut être déplacé et fixée par un opérateur, comme évoqué dans ce qui précède.

Le bouchon de cet exemple de réalisation apporte une solution à plusieurs inconvénients des technologies antérieures :

- le bouchon est monté sur le réservoir par une fixation par baïonnette jusqu’à un point de verrouillage ; par la suite, le couvercle peut-être dévissé de la bague pour réaliser un remplissage du réservoir ;

- le bouchon peut être fixé provisoirement sur le réservoir pour simplifier le montage ; il est prémonté sur le goulot (non verrouillé) assurant de plus une protection du réservoir contre d’éventuelle pollution et de chocs sur les zones assurant l’étanchéité ;

- la bague, une fois montée sur le réservoir, définit un espace extérieur au goulot, qui communique via les créneaux ou des trous avec l’intérieur du goulot au dessus du joint d’étanchéité du bouchon ; cet espace communique ensuite avec au moins un orifice ou un conduit du réservoir pour permettre d’cheminer les gaz jusqu’à l’extérieur du réservoir, vers le bas ou vers le coté du réservoir ; c’est l’économie qui est réalisée sur les chaînes de montage du constructeur qui rend cette solution compétitive car elle pourrait être aujourd’hui réalisée par assemblage sur le réservoir avant livraison.

Les figures 11 à 17 représentent une variante de réalisation du bouchon 110 selon l’invention, qui est rapporté et fixé sur un goulot 112 d’un réservoir 114 de fluide tel qu’un vase d’expansion d’un véhicule automobile.

Le bouchon 110 comprend pour l’essentiel trois éléments à savoir un couvercle 116, une cellule ou soupape de sécurité 118 et une bague 120.

Les figures 14 et 15 montrent la bague 120 de façon isolée. La figure 13 montre le couvercle 116 de façon isolée. La figure 16 montre le réservoir 114 seul. Les autres figures montrent le bouchon 110 fixé sur le goulot 112 du réservoir 114, les figures 12 et 17 permettant de visualiser la cellule de sécurité 118.

La bague 120 présente un axe A de révolution. Elle comprend un filetage 122, ici externe, de vissage du couvercle 116. Elle comprend une surface annulaire interne 120aa, sensiblement cylindrique, de diamètre D1. Des nervures 126 en saillie sur la surface 120aa sont régulièrement réparties autour de l’axe A. Les nervures 126 sont sensiblement rectilignes et s’étendent ici sensiblement parallèlement à l’axe A. Les extrémités radialement externes des nervures 126 sont situées au niveau de la surface120aa et donc du diamètre D1, et leurs extrémités radialement internes sont reliées entre elles par des secteurs d’anneau 127 et situées sur une circonférence centrée sur l’axe A, de diamètre D2 (naturellement inférieur à D1).

Des moyens de guidage et coulissement et d’encliquetage élastique sont en outre disposés sur la surface 120aa. Dans l’exemple représenté, les moyens de guidage et de coulissement comprennent des glissières 128 ici en saillie sur la surface 120aa. Les glissières 128 sont au nombre de quatre et régulièrement réparties autour de l’axe A. Les glissières 128 sont de deux types, un premier type de glissières 128a comportant une seule paroi radiale et un second type de glissières 128b comportant deux parois radiales espacées circonférentiellement d’une distance prédéterminée. Les glissières 128a sont diamétralement opposées, et les glissières 128b le sont aussi.

Les glissières 128a et leurs parois s’étendent parallèlement à l’axe A. Elles ont leurs extrémités supérieures qui sont situées au niveau de l’extrémité supérieure de la surface 120aa de la bague, et leurs extrémités inférieures qui portent des moyens d’encliquetage élastique. Ces moyens d’encliquetage élastique sont ici des dents d’accrochage 129.

Les glissières 128b et leurs parois s’étendent parallèlement à l’axe A.

Elles ont leurs extrémités supérieures qui sont situées au niveau de l’extrémité supérieure de la surface 120aa de la bague, et leurs extrémités inférieures qui sont reliées à des secteurs d’anneau 127 dans l’exemple représenté. Les glissières 128 définissent un logement longitudinal 131 parallèle à l’axe A et s’étendant sur tout la hauteur ou dimension axiale de la bague 120.

Le couvercle 116 de la figure 13 est destiné à recouvrir et fermé le goulot 112 du réservoir 114. Il a une forme générale annulaire et présente un axe de révolution B, qui est destiné à être confondu avec l’axe A lors du montage du bouchon sur le goulot.

Il comprend une paroi supérieure 116a de forme générale circulaire et plane et dont la périphérie externe est reliée à une paroi sensiblement cylindrique 116b. Cette paroi cylindrique 116b comprend un filetage interne 116ba complémentaire du filetage de la bague 120. La paroi 116b comprend en outre une surface externe 116bb conformée pour faciliter la préhension par un utilisateur, en vue du vissage/dévissage du couvercle.

Comme on le voit aux figures 11, 12 et 17 illustrant la position vissée du couvercle 116 sur la bague 120, le bord inférieur libre du couvercle peut être en appui axial sur la surface supérieure 148a de l’épaulement du goulot.

On voit également sur la figure 12 que la périphérie externe de la paroi 116a comprend une rainure annulaire interne 138 de logement de la périphérie externe d’un jonc annulaire 140 fendu. La périphérie interne de ce jonc 140 est engagée dans une rainure annulaire externe de la cellule de sécurité 118, qui est donc fixée au couvercle 116 par l’intermédiaire du jonc 140.

Le goulot 112 du réservoir 114 définit une ouverture 142, ici circulaire, de remplissage du réservoir et d’évacuation du fluide du réservoir. Le goulot 112 comprend une paroi cylindrique 144 définissant l’ouverture 142 et présente un axe de révolution C, qui est destiné à être confondu avec les axes A et B en position montée du bouchon sur le goulot.

La paroi cylindrique 144 et en particulier sa surface annulaire externe 144a a un diamètre externe D3 qui est égal ou légèrement inférieur au diamètre D2. La paroi 144 présente à son extrémité supérieure un bord annulaire libre 146 qui est crénelé et présente une alternance de parties pleines 146a et de parties évidées 146b, régulièrement réparties autour de l’axe C. Les parties évidées 146b définissent des espaces de passage de gaz en direction radiale. En variante, à la place des créneaux du bord 146, celui-ci pourrait comprendre des orifices radiaux traversants.

La paroi 144 comprend à son extrémité inférieure une surépaisseur radiale 148 qui définit autour de la paroi 144 un épaulement annulaire présentant une surface annulaire supérieure transversale 148a.

Le goulot 112 comprend des moyens de guidage et coulissement et d’encliquetage élastique sur la paroi 144. Dans l’exemple représenté, les moyens de guidage et de coulissement comprennent des rails 149 ici en saillie sur la surface externe de la paroi 144. Les rails 149 sont au nombre de quatre et régulièrement répartis autour de l’axe C. Ils sont destinés à coopérer avec les glissières 128. Chaque rail comporte une seule paroi radiale.

Les rails 149 et leurs parois s’étendent parallèlement à l’axe C. Dans l’exemple représenté, ils sont situés en saillie sur les parties pleines 146a. Ils ont leurs extrémités supérieures qui sont situées au niveau des extrémités supérieures des parties pleines 146a et leurs extrémités inférieures qui sont situées au niveau de l’épaulement du goulot.

Deux des rails, qui sont diamétralement opposés, comportent chacun une encoche 150 d’encliquetage élastique, destinée à coopérer avec une des dents d’accrochage 129.

Le réservoir 114 est équipé d’un conduit de gaz 154 qui peut être formé d’une seule pièce avec ce réservoir 114. Le conduit 154 a ici une orientation générale rectiligne et s’étend sensiblement parallèlement à l’axe C. II s’étend de préférence sur toute la hauteur du réservoir et débouche à son extrémité supérieure sur la surface 148a de l’épaulement, et forme ainsi un orifice 156, et à son extrémité inférieure au fond du réservoir (non représenté). La section de passage du conduit est ici en arc de cercle autour de l’axe C. Cela permet à l’orifice 156, situé à la périphérie immédiate de la paroi cylindrique 144, d’épouser la forme de cette paroi. L’orifice 156 comprend ainsi un bord annulaire interne situé sur une circonférence de diamètre D3, et comprend en outre un bord annulaire externe situé sur une circonférence de diamètre D4, ce diamètre D4 étant de préférence sensiblement égal au diamètre D1.

La bague 116 définit autour du goulot un espace annulaire 158, qui est sectorisé du fait de la présence des nervures 126, des rails 149 et des glissières 128. Les secteurs 127 peuvent coopérer par glissement lors du montage avec la paroi 144 et par appui radial avec cette paroi, pour maintenir un jeu radial entre la bague 116 et le goulot 112 et définir ainsi cet espace 158. Les rails 149 coopèrent en outre par engagement et coulissement axial avec les logements 131. L’espace 158 est aligné et est en communication fluidique avec l’orifice 156 et le conduit 154. Par ailleurs, les espaces 160 définis par les parties évidées 146b du goulot sont également en communication fluidique avec l’espace 158. Ceci est par exemple rendu possible en dimensionnant la hauteur ou dimension axiale des parties évidées 146b de façon à ce qu’elles communiquent avec l’espace 158 (figure 17).

La cellule de sécurité 118 peut être similaire à celle 18 décrite dans ce qui précède.

L’ensemble formé par le réservoir 114 et le bouchon 110 peuvent être livrés à un constructeur automobile dans une position prémontée telle qu’évoquée précédemment.

Pour fixer le bouchon 110 sur le goulot 112, il convient d’aligner axialement les rails 149 avec les logements longitudinaux 131 de la bague 120 et de déplacer en translation la bague jusqu’à ce que les dents 129 des glissières 128a coopèrent par encliquetage élastique avec les encoches 150 des rails 149.

Lors de la fixation du bouchon, l’ensemble du bouchon peut être rapporté et fixé en même temps. Ainsi, la bague 120 équipée du couvercle 116 et de la cellule 118 peut être déplacé et fixée par un opérateur, comme évoqué dans ce qui précède.

Claims

REVENDICATIONS

1. Bouchon de sécurité (10, 110) d’un réservoir (14, 114) de fluide, en particulier pour un véhicule automobile, ledit bouchon étant configuré pour être rapporté et fixé sur un goulot (12, 112) dudit réservoir, ledit bouchon comportant :

- un couvercle de vissage (16, 116) comportant un premier filetage (16ba), 116ba, et

- une cellule de sécurité (18, 118) configurée pour autoriser le passage de gaz de l’intérieur vers l’extérieur du réservoir, et/ou inversement, lorsque le bouchon est fixé sur ledit goulot et lorsqu’une différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur du réservoir est supérieure ou inférieure à au moins une valeur seuil prédéterminée, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :

- une bague (20, 120) comportant des moyens (30, 30a, 32, 128, 129) de fixation audit goulot et un second filetage (22, 122) configuré pour coopérer avec ledit premier filetage, ladite cellule étant au moins en partie logée dans le goulot et entourée par ledit couvercle et/ou ladite bague lors que le bouchon est fixé sur ledit goulot.
2. Bouchon (10, 110) selon la revendication précédente, dans lequel ladite bague (20, 120) comprend une surface annulaire interne (20aa, 120aa) destinée à entourer avec jeu une surface annulaire externe (44a, 144a) dudit goulot (12, 112), afin de définir un espace (58, 158) de passage de gaz entre la bague et le goulot.
3. Bouchon (10, 110) selon la revendication précédente, dans lequel ladite bague (20, 120) comprend des nervures (2, 126) en saillie sur ladite surface interne (20aa, 120aa) et aptes à coopérer par appui et/ou glissement avec ladite surface externe (44a, 144a) dudit goulot (12, 112).
4. Bouchon (10, 110) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel ladite bague (20, 120) comprend des moyens de fixation (30, 30a, 32, 128, 129) par effet baïonnette et/ou par encliquetage élastique audit goulot (12, 112).
5. Bouchon (10) selon la revendication précédente, dans lequel ladite bague (20) comprend des secteurs (30a) de rebord annulaire interne (30), qui sont destinés à coopérer par effet baïonnette avec des secteurs (50a) de rebord annulaire externe (50) dudit goulot (12).
6. Bouchon (10) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits secteurs (30a) de ladite bague (20) portent des premiers moyens d’encliquetage élastique (32) destinés à coopérer avec des moyens d’encliquetage élastique (52) complémentaires desdits secteurs (50a) dudit goulot (12).
7. Bouchon (10) selon la revendication précédente, dans lequel ladite bague (20) comprend des lumières (28) circonférentielles traversantes s’étendant le long et à proximité desdits secteurs (30a) de façon à leur conférer une certaine souplesse.
8. Bouchon (110) selon la revendication 4, dans lequel ladite bague (120) comprend des glissières (128) configurées pour coopérer avec des rails (148) dudit goulot (112), afin de réaliser un guidage par coulissement axial lors du montage de ladite bague sur ledit goulot.
9. Bouchon (110) selon la revendication précédente, dans lequel au moins une desdites glissières (128) porte des premiers moyens d’encliquetage élastique (129) destinés à coopérer avec des moyens d’encliquetage élastique (150) complémentaires d’au moins un desdits rails (149).
10. Réservoir (14, 114) de fluide, en particulier pour un véhicule automobile, ledit réservoir comportant un goulot (12, 112) sur lequel est destiné à être rapporté et fixé un bouchon (10, 110) selon l’une des revendications précédentes.
11. Réservoir (14) selon la revendication précédente, dans lequel ledit goulot (12) comporte une paroi cylindrique (44) comprenant des secteurs (50a) de rebord annulaire externe (50), qui sont destinés à coopérer par effet baïonnette avec des secteurs (30a) de rebord annulaire interne (30) dudit bouchon.
12. Réservoir (14) selon la revendication précédente, dans lequel lesdits secteurs (50a) de ladite paroi cylindrique (44) portent des moyens (52a) d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des premiers moyens (32a) d’encliquetage élastique complémentaires desdits secteurs (50a) dudit bouchon (10).
13. Réservoir (114) selon la revendication 11, dans lequel ledit goulot (112) comporte une paroi cylindrique (144) et une rangée annulaire de rails (149) en saillie sur une surface cylindrique externe de cette paroi cylindrique, lesdits rails étant sensiblement parallèles entre eux et à un axe (C) de révolution de cette paroi cylindrique.
14. Réservoir (114) selon la revendication précédente, dans lequel au moins certains desdits rails (149) portent des moyens (150) d’encliquetage élastique destinés à coopérer avec des premiers moyens (129) d’encliquetage élastique complémentaires dudit bouchon (110).
15. Réservoir (14, 114) selon l’une des revendications 11 à 14, dans lequel ladite paroi cylindrique (4, 144) comprend un bord annulaire libre (46, 146) crénelé comportant des parties pleines (46a, 146a) en alternance avec des parties évidées (46b, 146b) de passage de gaz.
16. Réservoir (14, 114) selon l’une des revendications 11 à 15, dans lequel ledit goulot (12, 112) comprend un épaulement annulaire d’appui axial dudit bouchon (10, 110) et sur lequel peut déboucher un orifice (56, 156) de passage de gaz.
17. Réservoir (14, 114) selon la revendication précédente, dans lequel il comprend un conduit (54, 154) de passage de gaz définissant ledit orifice (56, 156) et s’étendant sensiblement sur la hauteur dudit réservoir.
18. Ensemble comportant un réservoir (14, 114) selon l’une des revendications 11 à 17 et un bouchon (10, 110) selon l’une des revendications 1 à 10, ledit bouchon étant :

- soit prémonté sur ledit goulot (12, 112), ledit bouchon étant maintenu sur ledit goulot par la seule coopération d’un joint annulaire (74, 174) d’étanchéité avec une paroi cylindrique (44, 144) du goulot,

- soit fixé par effet baïonnette et/ou encliquetage élastique, audit goulot.
19. Ensemble selon la revendication précédente, le bouchon (1, 110) étant tel que défini à la revendication 2 et le réservoir (14, 114) étant tel que défini à la revendication 15, lesdits parties évidées (46b, 146b) dudit goulot (12, 112) étant en communication fluidique avec ledit espace (58, 158) défini entre ledit bouchon et ledit goulot.
20. Véhicule automobile, comportant au moins un ensemble selon la 5 revendication 18 ou 19.