EP4399113A1 - Armature pour réservoir de véhicule automobile - Google Patents

Armature pour réservoir de véhicule automobile

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Publication number
EP4399113A1
EP4399113A1 EP22772970.4A EP22772970A EP4399113A1 EP 4399113 A1 EP4399113 A1 EP 4399113A1 EP 22772970 A EP22772970 A EP 22772970A EP 4399113 A1 EP4399113 A1 EP 4399113A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal
reinforcing element
motor vehicle
frame
internal reinforcing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22772970.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Laurent Duez
Antoine CHAUSSINAND
Damien REVEILLARD
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Opmobility C Power Belgium Research
Original Assignee
Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA filed Critical Plastic Omnium Advanced Innovation and Research SA
Publication of EP4399113A1 publication Critical patent/EP4399113A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D1/00—Rigid or semi-rigid containers having bodies formed in one piece, e.g. by casting metallic material, by moulding plastics, by blowing vitreous material, by throwing ceramic material, by moulding pulped fibrous material or by deep-drawing operations performed on sheet material
    • B65D1/40—Details of walls
    • B65D1/42—Reinforcing or strengthening parts or members
    • B65D1/46—Local reinforcements, e.g. adjacent closures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K15/03177—Fuel tanks made of non-metallic material, e.g. plastics, or of a combination of non-metallic and metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03328—Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling
    • B60K2015/03453—Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling for fixing or mounting parts of the fuel tank together
    • B60K2015/03467—Arrangements or special measures related to fuel tanks or fuel handling for fixing or mounting parts of the fuel tank together by clip or snap fit fittings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
    • B60K15/03—Fuel tanks
    • B60K2015/03486—Fuel tanks characterised by the materials the tank or parts thereof are essentially made from
    • B60K2015/03493—Fuel tanks characterised by the materials the tank or parts thereof are essentially made from made of plastics

Definitions

  • the invention relates to the technical field of plastic tanks for motor vehicles, more particularly liquid fuel tanks.
  • the invention generally relates to a frame for a plastic tank for a motor vehicle comprising at least one means intended for fixing an internal reinforcing element of the tank.
  • the invention relates to an armature for a plastic tank for a motor vehicle comprising at least one means intended for fixing an internal reinforcing element for a plastic tank for a motor vehicle.
  • the invention also relates to an assembly configured to be fixed inside a plastic tank for a motor vehicle comprising said reinforcement and at least one internal reinforcing element, as well as to the plastic tank for a motor vehicle comprising said assembly.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a plastic tank for a motor vehicle.
  • Plastic fuel tanks obtained by extrusion-blow molding of a parison undergo dimensional variations during their life, that is first of all, as soon as they leave the mold, due to their cooling which is accompanied by a shrinkage of the material, either during their use, in particular due to overpressure or depression of their contents, or due to their thermal expansion during their lifetime, or even due to their aging. It is known to insert internal reinforcement elements within the tank during the manufacture of the latter. These internal reinforcing elements are intended to increase the resistance of the plastic tank to the mechanical stresses to which they are subjected during their life.
  • the aim of the invention is in particular to overcome these drawbacks of the prior art.
  • the object of the invention is to provide an assembly comprising an armature for a plastic tank for a motor vehicle, the assembly also comprising at least one internal reinforcing element, said assembly having an increased ability to adapt to the dimensional variations of the tank, more particularly during the manufacture of said tank and having a resistance to compression and to stretching in the vertical direction Z with respect to the vehicle.
  • an objective of the invention in at least one of its embodiments, is to provide a frame comprising a fixing means configured to fix at least one internal reinforcement element, the frame and the at least one internal reinforcement element being able to form an assembly having an increased capacity to adapt to the dimensional variations of a tank made of plastic material for a motor vehicle, more particularly during the manufacture of said tank.
  • the invention in at least one of its embodiments, also aims to provide a plastic tank for a motor vehicle.
  • Another objective of the invention in at least one of its embodiments, is to implement a method for manufacturing a plastic tank for a motor vehicle.
  • the invention relates to a frame for a plastic tank for a motor vehicle comprising at least one means intended for fixing an internal reinforcing element of the tank.
  • the means intended for fixing the internal reinforcing element comprises:
  • At least one second structure configured to surround, preferably enclose, at least partly a second outer part of the internal reinforcing element.
  • the general principle of the invention is based on the presence of a means intended for the fixing of the internal reinforcing element making it possible simultaneously to grip at least in part a first outer part of the reinforcing element internal reinforcement, to center the internal reinforcement element with respect to the reinforcement and to limit the relative movements of the reinforcement and of the internal reinforcement element, mainly a rotation of one relative to the other, to using at least a second structure configured to at least partially surround a second exterior part of the internal reinforcement element.
  • a fixing means also makes it possible to obtain a connection between the internal reinforcing element and the reinforcement having a certain degree of freedom of movement from one relative to the other.
  • the invention is based on an entirely new and inventive approach to a fastening means allowing an increase in the capacity of an assembly comprising a reinforcement and at least one internal reinforcing element to adapt to the dimensional variations of the tank and allows a reduction in the stresses generated by the presence of said assembly within the tank.
  • the fact of at least partially enclosing a first outer part of the internal reinforcing element with the aid of a first structure in the axis parallel to the weld surface of the internal reinforcing element on the reservoir makes it possible to increase the contact surface between the reinforcement and the internal reinforcing element. This increase in surface thus limits the relative displacements between the two parts in the two parallel axes with respect in particular to the weld surface.
  • Such an interconnection created between the internal reinforcing element and the reinforcement by the use of a second structure configured to at least partially surround a second outer part makes it possible to ensure centering of the two parts.
  • This centering limits the movements permitted by the mere fact of enclosing, at least in part, a first outer part of the internal reinforcing elements by the first structure.
  • the armature thus has an indirect link with the tank and this in a constant position.
  • the second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element is such that it encloses said at least one second outer part of the internal reinforcing element, this allows centering and improved binding.
  • internal reinforcing element is meant a structural element welded at both ends to the plastic tank in order to limit the deformation of the tank when it is pressurized.
  • the term “reservoir” is intended to designate a sealed reservoir, capable of storing liquid fuel under various and varied conditions of use and environment.
  • the tank according to the invention is made with a plastic material wall, generally comprising an inner face on its concave part and an outer face on its convex part.
  • the tank is a liquid fuel plastic tank.
  • a second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element is meant the fact that the second structure at least partially encircles a part of the second outer part of the internal reinforcement element without necessarily exerting pressure on the latter.
  • the second outer part of the internal reinforcing element can be imprisoned in a space wider than its dimensions and therefore it is capable of moving in a limited manner within the second structure.
  • a second structure configured to at least partially enclose a second outer part of the internal reinforcing element is meant the fact that a part of the second structure comes into contact with at least a part of the second outer part of the internal reinforcing element and exerts pressure on the latter.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention is such that the first structure configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcing element comprises at least one arm configured to be inserted between two protuberances of the internal reinforcement element.
  • the insertion of at least one arm of the first structure of the fastening means between two protrusions present on a first outer part of the internal reinforcing element makes it possible to block the translational movements of the armature by relative to the internal reinforcement element. More particularly, this insertion makes it possible to block the movements of the armature relative to the internal reinforcing element in the direction perpendicular to the surface of the weld of the internal reinforcing element on the plastic tank.
  • the reinforcement for a plastic tank for a motor vehicle is such that the first structure configured to enclose at least in part a first outer part of the reinforcing element internal reinforcement comprises at least two arms, preferably the at least two arms, being configured to be inserted between two protuberances of the internal reinforcement element.
  • a first structure comprising two arms makes it possible to distribute the stresses over these two arms, thus improving the mechanical resistance to the stresses undergone.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that the first structure configured to at least partially enclose a first outer part of the internal reinforcing element comprises a hollowed-out part of material when the at least two arms are located in the same plane, said hollowed-out part of material located between the two arms and opposite the internal reinforcing element when fixing the internal reinforcing element to the frame.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention is such that the at least one arm forms an arc of a circle.
  • an arm having the shape of an arc of a circle makes it possible to obtain a fixing close to a clamping by clip, more particularly when the internal reinforcing element has a cylindrical zone on which the clamping is carried out.
  • the frame for a plastic tank according to the invention is such that the first structure configured to enclose at least a first outer part of the internal reinforcing element comprises at least two arms, at least one of the two arms, preferably both arms, having an arcuate shape.
  • at least one of the two arms has an angle greater than 180°. More preferably, at least one arm has a hook shape.
  • the first structure configured to enclose at least a first outer part of the internal reinforcing element comprises at least two arms having the shape of an arc of a circle, the latter having an angle of at most 180° when they are located in the same clamping plane, more particularly when the internal reinforcing element has a cylindrical zone on which the clamping takes place, the angle of the arc of a circle being a function of the material constituting the arm.
  • Such an arrangement makes it easier to enclose the internal reinforcing element.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that at least one arm comprises a protrusion at its end, said protrusion being preferably oriented on the inner part of the arm intended to enclose at least a first part of the internal reinforcing element.
  • the protrusion makes it possible to limit the length of the arc of a circle by guaranteeing the tightness of the internal reinforcement element. Limiting the length of the arc of a circle reduces the “material” constraints when positioning the reinforcing element within the arm, preferably between the two arms, of the first structure.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that the at least one arm comprises a locking means, for example in the form of a slope, configured to lock the fixing the internal reinforcement element to the reinforcement.
  • the locking means makes it possible to secure the fixing of the internal reinforcing element to the frame, which contributes to improving the reliability of this fixing.
  • the reinforcement for a plastic tank for a motor vehicle is such that the second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element comprises at least one arms, preferably at least two arms.
  • a second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element comprising at least at least one arm, preferably at least two arms, makes it possible to provide guidance during the positioning of the internal reinforcing element on the frame.
  • a second structure makes it possible to maintain the internal reinforcing element relative to the vehicle in all directions X, Y and Z.
  • the at least one arm, preferably the at least two arms is preferably positioned on a second outer part of the internal reinforcing element located at the opposite end of the internal reinforcing element on which it must be placed relative to the first outer part of the internal reinforcing element enclosed by the first structure. This advantageously makes it possible to block the possibility of rotation of the internal reinforcing element around the upper.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention is such that the at least one of the two arms, preferably the at least two arms, forms an arc of a circle .
  • at least one of the two arms has an angle greater than 180°. More preferably, at least one arm has a hook shape.
  • the second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element comprises at least two arms having the shape of an arc of a circle, the latter having an angle of at most 180° when they are located in the same enclosing plane, more particularly, when the internal reinforcing element has a cylindrical zone on which the partial encirclement takes place, the angle of the arc of a circle being a function of the material constituting the arm.
  • Such an arrangement makes it easier to surround the internal reinforcing element.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that the at least one arm of the second structure configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element is fixed to an extension, preferably in the form of a rod.
  • the reinforcement for a plastic tank for a motor vehicle is such that the first structure configured to enclose a first outer part of the internal reinforcing element has an internal circumference greater than the internal circumference of the second structure configured to at least partly surround a second outer part of the inner reinforcing element.
  • a first structure configured to surround a first outer part of the internal reinforcement element which has an internal circumference greater than the internal circumference of the second structure configured to at least partially surround a second external part of the internal reinforcement allows the fixing of a reinforcing element having at least one zone of smaller section intended to break in the event of excessive mechanical stress, the fixing of the second structure being preferably located in this zone.
  • the reinforcement for a plastic tank for a motor vehicle is such that it comprises a deformable link connecting the reinforcement and the means intended for fixing the internal reinforcing element, said link being configured to deform in order to allow relative movement of the reinforcement and of the means intended for fixing the internal reinforcing element with respect to each other under the effect of a mechanical stress external to the frame.
  • a deformable link makes it possible to reduce the stresses on the reinforcement, said stresses being linked to variations in temperature and pressure in the reservoir generating deformations by displacement of the element internal reinforcement or internal reinforcement elements with respect to each other. These displacements generate stresses on the reinforcement if no deformable link is present on the reinforcement and therefore between the latter and the internal reinforcement element(s).
  • the deformable link allows deformations in the axes parallel to the weld surface of the internal reinforcing element on the tank.
  • the reinforcement for a plastic tank for a motor vehicle is based on a material selected from the group of materials consisting of high density polyethylene (HDPE), polyoxymethylene (POM) , polyamide (PA), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK).
  • the reinforcement is in the form of a single piece.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that it comprises a plurality of through holes.
  • the frame is also provided with stiffening means such as ribs.
  • stiffening means such as ribs.
  • the frame for a plastic tank for a motor vehicle is such that it comprises a receiving member configured to receive an insertion means such as an insertion rod, for example used during the manufacture of the reservoir to insert an assembly comprising the armature within a parison.
  • Said receiving member is advantageously in the form of a hole or a blind hole.
  • Another object of the invention is to provide an assembly for a plastic tank for a motor vehicle comprising a frame for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention and an internal reinforcing element.
  • the internal reinforcing element comprises at least a first part intended to be clamped by the first structure of the means for fixing the reinforcement and at least a second part configured to be surrounded at least in part by a second structure of the means. for fixing the reinforcement and such that the first part of the internal reinforcing element comprises at least two protrusions intended to insert an arm of the first structure of the means for fixing the reinforcement.
  • the internal reinforcing element can also take the form of a retention member comprising a wall provided with a central recess, a part of the wall comprising reinforcing ribs.
  • the wall of the retention member can be flat or curved.
  • Said reinforcing element preferably comprises on these two ends two molded parts in a material capable of being welded to the walls of the tank.
  • the internal reinforcement element is preferably made up of a central part based on polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK), polyamide (PA), metal and two molded parts in high-density polyethylene. density (HDPE).
  • the internal reinforcing element preferably comprises a zone of mechanical weakness capable of causing said element to break when the latter is subjected to high stresses emanating from the forces exerted on the reservoir.
  • This area of mechanical weakness is in the form of a weaker section, at least one notch or a lower thickness of the wall.
  • the internal reinforcing element may comprise a hollow part, more particularly in the central part of the reinforcing element. This zone of weakness preferably corresponds to the second outer part of the internal reinforcing element.
  • Another object of the invention is to provide a plastic tank for a motor vehicle comprising an assembly for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention.
  • An object of the invention is also to provide a method of manufacturing a plastic tank for a motor vehicle.
  • said method comprises a step of fixing an internal reinforcing element according to the invention to an armature for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention.
  • Figure 1 shows an assembly for a plastic tank for a motor vehicle according to the invention
  • Figure 3 illustrates the connection between an internal reinforcing element and a reinforcement according to the invention.
  • the reinforcement 1 also comprises a receiving member 12 configured to receive an insertion means such as an insertion rod for example for the insertion of the assembly 4 within a parison during the tank construction.
  • Said receiving member 12 is advantageously in the form of a hole or a blind hole.
  • the reinforcement 1 is based on a material selected from the group of materials consisting of high density polyethylene (HDPE), polyoxymethylene (POM), polyamide (PA), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK) .
  • the internal reinforcing elements 2 can also take the form of a retention member 20 comprising a wall provided with a central recess, a part of the wall comprising reinforcing ribs.
  • the wall of the retention member can be flat or curved.
  • Said reinforcing element 2 preferably comprises on their two ends two molded parts in a material capable of being welded to the walls of the tank.
  • the internal reinforcement elements 2 preferably consist of a central part based on polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK), polyamide (PA), metal and two parts molded in high-density polyethylene. density (HDPE).
  • the internal reinforcing elements preferably comprise a zone of mechanical weakness capable of causing said elements to break when the latter are subjected to high stresses emanating from the forces exerted on the reservoir.
  • FIG. 2 presents a means 10 intended for fixing an internal reinforcement element of the tank to a frame 1.
  • Said means 10 comprises at least a first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element and at least one second structure 101 configured to at least partly surround a second outer part of the internal reinforcement element.
  • the first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element comprises two arms 1000 configured to be inserted between two protuberances of the internal reinforcement element, the two arms 1000 having the shape of an arc of a circle and each comprising a protrusion 1002 at their end, said protrusion 1002 being oriented on the inner part of the arms 1000.
  • the two arms 1000 having the shape of an arc of a circle present an angle of at most 180° when they are located in the same enclosing plane.
  • the second structure 101 configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element comprises at least one arm 1010 in the form of an arc of a circle fixed to an extension 1011 in the form of a rod 10110.
  • the arm 1010 in the form of an arc of a circle has an angle greater than 180°. It is observed that the first structure 100 configured to enclose a first outer part of the internal reinforcing element has an inner circumference greater than the inner circumference of the second structure 101 configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcement element.
  • FIG. 3 illustrates the connection between an internal reinforcing element 2 and an armature 1 according to the invention forming part of the assembly 4 for a plastic tank for a motor vehicle.
  • the connection is made using a means 10 comprising at least a first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element and at least a second structure 101 configured to surround at least partly a second outer part of the internal reinforcing element 2.
  • the two arms 1000 having the shape of an arc of a circle present an angle of at most 180°.
  • the second structure 101 configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element 2 comprises at least one arm 1010 in the form of an arc of a circle fixed to an extension in the form of a rod.
  • the internal reinforcing element 2 preferably consists of a central part 24 based on polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK), polyamide (PA), metal and two molded parts in high-density polyethylene (HDPE) 22, 23.
  • the internal reinforcing element 2 comprises a zone of mechanical weakness capable of causing said elements to break when the latter are subjected to high stresses emanating from the forces exerted on the reservoir. This zone of weakness preferably corresponds to the second outer part of the internal reinforcing element 2.
  • FIG. 4 presents a means 10 intended for fixing an internal reinforcing element of the tank to a frame 1 according to an alternative embodiment of the invention.
  • Said means 10 comprises at least a first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element and at least a second structure 101 configured to surround at least in part a second outer part of the internal reinforcement.
  • the first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element comprises two arms 1000 configured to be inserted between two protuberances of the reinforcement element internal, the two arms 1000 having the shape of an arc of a circle and each comprising a protrusion 1002 at their end, said protrusion 1002 being oriented on the inner part of the arms 1000.
  • the two arms 1000 having the shape of an arc of circle present an angle of at most 180° when they are located in the same plane of enclosing.
  • the second structure 101 configured to at least partially surround a second outer part of the internal reinforcing element comprises at least one arm 1010 in the form of an arc of a circle fixed to an extension 1011 in the form of a rod 10110.
  • the arm 1010 in the form of an arc of a circle has an angle greater than 180°.
  • the first structure 100 configured to surround a first outer part of the internal reinforcing element has an internal circumference greater than the internal circumference of the second structure 101 configured to at least partially surround a second external part of the reinforcing element. internal.
  • the slope has a low point flush with the upper surface of the arm and flush with the free end part of the arm, as well as a top located at a distance from the end part of the arm.
  • Each of the two arms 1000 further comprises an abutment 1016 located opposite the top of the slope forming the locking means 1015 and at a distance therefrom.
  • FIG. 5 illustrates the connection between an internal reinforcing element 2 and an armature 1 according to a variant embodiment of the invention forming part of the assembly 4 for a plastic tank for a motor vehicle, implementing the means 10 intended for fixing an internal reinforcement element of the tank to a frame 1 of FIG. 4.
  • the connection is made using a means 10 comprising at least a first structure 100 configured to enclose at least in part a first outer part of the internal reinforcement element and at least a second structure 101 configured to surround at least in part a second outer part of the internal reinforcement element 2.
  • the first structure 100 configured to enclose a first outer part of the internal reinforcement element 2 has an internal circumference greater than the internal circumference of the second structure 101 configured to at least partially surround a second external part of the internal reinforcement 2.
  • the internal reinforcement element 2 is in the form of a diabolo 21 comprising on its two ends two parts overmoulded in a material capable of being welded to the walls of the tank.
  • the internal reinforcing element 2 preferably consists of a central part 24 based on polyoxymethylene (POM), polyphthalamide (PPA), polyketone (PK), polyamide (PA), metal and two molded parts in high-density polyethylene (HDPE) 22, 23.
  • the internal reinforcing element 2 comprises a zone of mechanical weakness capable of causing said elements to break when the latter are subjected to high stresses emanating from the forces exerted on the reservoir. This zone of weakness preferably corresponds to the second outer part of the internal reinforcing element 2.
  • the internal reinforcement element 2 comprises two fins 25, each comprising a bracket and a plate extending radially with respect to the internal reinforcement element, integral with the internal reinforcement element. When inserting the internal reinforcing element 2 into the means 10, the fins 25 slide on the slopes forming the locking means 1015 arranged on the two arms 1000 until they reach the top of the slope. The fins 25 then fall into the space located between the locking means 1015 and the abutments 1016. The shape of the slope blocks the internal reinforcing element 2 in the position fixed in the means 10, which makes it possible to ensure a fixing solid from the internal reinforcement element to the reinforcement.

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Abstract

L'invention concerne une armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant au moins un moyen (10) destiné à la fixation d'un élément de renfort interne (2) du réservoir caractérisé en ce que le moyen (10) destiné à la fixation de l'élément de renfort interne (2) comprend au moins une première structure (100) configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l'élément de renfort interne (2) et au moins une seconde structure (101) configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l'élément de renfort interne (2). L'invention concerne également un assemblage (4) obtenu après fixation d'un élément de renfort interne (2) à l'armature (1) et un réservoir comprenant cet assemblage (4)

Description

Armature pour réservoir de véhicule automobile
1. Domaine de 1’invention
L’invention concerne le domaine technique des réservoirs en matière plastique pour véhicule automobile, plus particulièrement les réservoirs à carburant liquide. L’invention concerne de façon générale une armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant au moins un moyen destiné à la fixation d’un élément de renfort interne du réservoir.
Plus particulièrement, l’invention concerne une armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant au moins un moyen destiné à la fixation d’un élément de renfort interne pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile.
L’invention concerne également un assemblage configuré pour être fixé à l’intérieur d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant ladite armature et au moins un élément de renfort interne, ainsi qu’ également le réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant ledit assemblage. L’invention concerne aussi un procédé de fabrication d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile.
2. Solutions de l’art antérieur
Les réservoirs à carburant en matière plastique obtenus par extrusion-soufflage d’une paraison subissent des variations dimensionnelles au cours de leur vie, soit tout d'abord, dès leur sortie de moule, du fait de leur refroidissement qui s'accompagne d'un retrait de la matière, soit pendant leur utilisation, en raison notamment de surpression ou de dépression de leur contenu, soit du fait de leur dilatation thermique en cours de vie, soit encore du fait de leur vieillissement. Il est connu d’insérer des éléments de renfort interne au sein du réservoir lors de la fabrication de ce dernier. Ces éléments de renfort interne ont pour but d’augmenter la résistance du réservoir en matière plastique aux contraintes mécaniques auxquelles ces derniers sont soumis au cours de leur vie.
Ainsi le document US 2011/0226777 Al divulgue un assemblage comprenant une armature et des éléments de connexion aux parois du réservoir, lesdits éléments de connexion présentant une faible rigidité qui ne leur permet pas d’assurer une fonction de renfort interne, ladite armature comprenant également des structures déformables selon la direction longitudinale X du véhicule auquel l’armature est destiné et la direction transversale Y de ce véhicule mais également la direction verticale Z dudit véhicule. Cependant un tel assemblage a une capacité assez limitée à s'adapter aux variations dimensionnelles du réservoir. En outre, un tel assemblage présente une résistance à la compression et à l’étirement dans la direction verticale du véhicule trop faible. Le document DE 10 2012 019334 Al divulgue un assemblage similaire à celui du document mentionné ci-dessus, mais qui pose les mêmes problèmes d’adaptation et de résistance.
3. Objectifs de l’invention
L’invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l’art antérieur.
A cet effet, l’invention a pour objectif de fournir un assemblage comprenant une armature pour un réservoir en matière plastique pour un véhicule automobile, l’assemblage comprenant également au moins un élément de renfort interne, ledit assemblage présentant une capacité accrue à s’adapter aux variations dimensionnelles du réservoir, plus particulièrement lors de la fabrication dudit réservoir et présentant une résistance à la compression et à l’étirement selon la direction verticale Z par rapport au véhicule.
Plus précisément, un objectif de l’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de fournir une armature comprenant un moyen de fixation configuré pour fixer au moins un élément de renfort interne, l’armature et l’au moins un élément de renfort interne étant aptes à former un assemblage présentant une capacité accrue à s’adapter aux variations dimensionnelles d’un réservoir en matière plastique pour un véhicule automobile, plus particulièrement lors de la fabrication dudit réservoir.
L’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, a encore pour objectif de fournir un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile.
Un autre objectif de l’invention, dans au moins un de ses modes de réalisation, est de mettre en œuvre un procédé de fabrication d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile.
4. Exposé de l’invention
Conformément à un mode de réalisation particulier, l’invention concerne une armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant au moins un moyen destiné à la fixation d’un élément de renfort interne du réservoir.
Selon l’invention, le moyen destiné à la fixation de l’élément de renfort interne comprend :
• au moins une première structure configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne et,
• au moins une seconde structure configurée pour entourer, préférentiellement enserrer, au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne.
Le principe général de l’invention repose sur la présence d’un moyen destiné à la fixation de l’élément de renfort interne permettant simultanément d’enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne, de centrer 1’ élément de renfort interne par rapport à l’armature et de limiter les mouvements relatifs de l’armature et de l’élément de renfort interne, principalement une rotation de l’un par rapport à l’autre, à l’aide d’au moins une seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne. Toutefois, un tel moyen de fixation permet également d’obtenir une connexion entre l’élément de renfort interne et l’armature présentant un certain de degré de liberté de mouvement de l’un par rapport à T autre.
Ainsi, l’invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive d’un moyen de fixation permettant une augmentation de la capacité d’un assemblage comprenant une armature et au moins un élément de renfort interne à s’adapter aux variations dimensionnelles du réservoir et permet une diminution des contraintes engendrées par la présence dudit assemblage au sein du réservoir. En outre, le fait d’enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’éléments de renfort interne à l’aide d’une première structure dans l’axe parallèle à la surface de soudure de l’élément de renfort interne sur le réservoir permet d’augmenter la surface de contact entre l’armature et l’élément de renfort interne. Cette augmentation de surface limite ainsi les déplacements relatifs entre les deux pièces dans les deux axes parallèles par rapport notamment à la surface de soudure. Une telle interconnexion créée entre l’élément de renfort interne et l’armature par l’utilisation d’une seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure permet d’assurer un centrage des deux pièces. Ce centrage limite les mouvements permis par le seul fait d’enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’éléments de renfort interne par la première structure. L’armature a ainsi un lien indirect avec le réservoir et ce dans une position constante. Préférentiellement, la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne est telle qu’elle enserre ladite au moins une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne, ceci permet un centrage et une fixation améliorés. Par l’expression, « élément de renfort interne », on entend désigner un élément de structure soudé à ses deux extrémités au réservoir en matière plastique dans le but de limiter la déformation du réservoir lors de sa mise en pression.
Par le terme « réservoir », on entend désigner un réservoir étanche, apte à stocker du carburant liquide dans des conditions d'utilisation et d'environnement diverses et variées. Le réservoir selon l'invention est réalisé avec une paroi en matière plastique, comprenant généralement une face intérieure sur sa partie concave et une face extérieure sur sa partie convexe. Préférentiellement, le réservoir est un réservoir en matière plastique à carburant liquide.
Par l’expression « une première structure configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne », on entend désigner le fait qu’une partie de la première structure entre en contact avec au moins une partie de la première partie extérieure de l’élément de renfort interne et exerce une pression sur cette dernière.
Par l’expression « une seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne », on entend désigner le fait que la seconde structure encercle au moins partiellement une partie de la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne sans nécessairement exercer une pression sur cette dernière. En d’autres termes, la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne peut être emprisonnée dans un espace plus large que ses dimensions et donc elle est susceptible de se mouvoir de manière limitée au sein de la seconde structure.
Par l’expression « une seconde structure configurée pour enserrer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne », on entend désigner le fait qu’une partie de la seconde structure entre en contact avec au moins une partie de la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne et exerce une pression sur cette dernière. Avantageusement, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que la première structure configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins un bras configuré pour être inséré entre deux protubérances de l’élément de renfort interne.
Ainsi, l’insertion d’au moins un bras de la première structure du moyen de fixation entre deux protubérances présentes sur une première partie extérieure de l’élément de renfort interne permet d’assurer un blocage des déplacements en translation de l’armature par rapport à l’élément de renfort interne. Plus particulièrement, cette insertion permet de bloquer les mouvements de l’armature par rapport à l’élément de renfort interne dans la direction perpendiculaire à la surface de soudure de l’élément de renfort interne sur le réservoir en matière plastique.
Selon un mode de réalisation préférentiel du mode de réalisation précédent, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que la première structure configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins deux bras, de préférence les au moins deux bras, étant configurés pour être insérés entre deux protubérances de l’élément de renfort interne.
Ainsi, une première structure comprenant deux bras permet de répartir les contraintes sur ces deux bras améliorant ainsi la résistance mécanique aux contraintes subies.
Selon un mode de réalisation préférentiel du mode de réalisation précédent, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que la première structure configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comporte une partie évidée de matière lorsque les aux moins deux bras sont situés dans le même plan, ladite partie évidée de matière se situant entre les deux bras et en regard de l’élément de renfort interne lors de la fixation de l’élément de renfort interne à l’armature.
Ainsi, une telle première structure présentant une partie évidée entre les deux bras permet d’offrir une plus grande flexibilité des deux bras permettant un enserrement de l’élément de renfort interne plus aisé.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que le au moins un bras forme un arc de cercle.
Ainsi un bras ayant une forme d’arc de cercle permet d’obtenir une fixation proche d’un enserrement par clip, plus particulièrement lorsque l’élément de renfort interne présente une zone cylindrique sur laquelle vient s’effectuer l’ enserrement.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique selon l’invention est telle tel que la première structure configurée pour enserrer au moins une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins deux bras, au moins un des deux bras, préférentiellement les deux bras, ayant une forme en arc de cercle. Préférentiellement, au moins un des deux bras présente un angle supérieur à 180°. Plus préférentiellement, au moins un bras a une forme de crochet. Lorsque la première structure configurée pour enserrer au moins une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins deux bras ayant une forme en arc de cercle, ces derniers présentant un angle d’au plus 180° lorsqu’ils sont situés dans le même plan d’ enserrement, plus particulièrement lorsque l’élément de renfort interne présente une zone cylindrique sur laquelle vient s’effectuer l’ enserrement, l’angle de l’arc de cercle étant fonction de la matière constituant les bras. Une telle disposition permet d’enserrer plus aisément l’élément de renfort interne.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle qu’au moins un bras comporte une excroissance à son extrémité, ladite excroissance étant préférentiellement orientée sur la partie intérieure du bras destinée à enserrer au moins une première partie de l’élément de renfort interne.
Ainsi l’excroissance permet de limiter la longueur de l’arc de cercle en garantissant l’enserrement de l’élément de renfort interne. La limitation de la longueur de l’arc de cercle réduit les contraintes « matière » lors du positionnement de l’élément de renfort au sein du bras, préférentiellement entre les deux bras, de la première structure.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que le au moins un bras comprend un moyen de verrouillage, par exemple sous la forme d’une pente, configuré pour verrouiller la fixation de l’élément de renfort interne à l’armature.
Ainsi, le moyen de verrouillage permet de sécuriser la fixation de l’élément de renfort interne à l’armature, ce qui contribue à améliorer la fiabilité de cette fixation.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins un bras, préférentiellement au moins deux bras.
Ainsi, une seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne comprenant au moins un bras, préférentiellement au moins deux bras, permet d’assurer un guidage lors du positionnement de l’élément de renfort interne sur l’armature. En outre, une telle seconde structure permet d’assurer un maintien dans toutes les directions X, Y et Z de l’élément de renfort interne par rapport au véhicule. Le au moins un bras, préférentiellement les au moins deux bras, est préférentiellement positionné sur une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne située à l’extrémité opposée de l’élément de renfort interne sur lequel il doit être placé par rapport à la première partie extérieure de l’élément de renfort interne enserrée par la première structure. Ceci permet avantageusement de bloquer la possibilité de rotation de l’élément de renfort interne autour de la tige.
Selon un mode de réalisation préférentiel du mode de réalisation précédent, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que le au moins un des deux bras, préférentiellement les au moins deux bras, forme un arc de cercle. Préférentiellement, au moins un des deux bras présente un angle supérieur à 180°. Plus préférentiellement, au moins un bras a une forme de crochet. Lorsque la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins deux bras ayant une forme en arc de cercle, ces derniers présentant un angle d’au plus 180° lorsqu’ils sont situés dans le même plan d’enserrement, plus particulièrement, lorsque l’élément de renfort interne présente une zone cylindrique sur laquelle vient s’effectuer l’encerclement partiel, l’angle de l’arc de cercle étant fonction de la matière constituant les bras. Une telle disposition permet d’entourer plus aisément l’élément de renfort interne.
Ainsi, une telle disposition permet de combiner une fonction de guidage avec une fonction de maintien mécanique entre la deuxième structure et l’élément de renfort interne.
Selon un mode de réalisation préférentiel du mode de réalisation précédent, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que le au moins un bras de la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne est fixé sur une extension, préférentiellement sous forme d’une tige.
Ainsi, l’utilisation d’une telle extension permet de réduire l’encombrement et la quantité de matière utilisée.
L’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle que la première structure configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne.
Ainsi, une première structure configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne qui présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne permet la fixation d’élément de renfort présentant au moins une zone de plus faible section destinée à se briser en cas de sollicitation mécanique trop importante, la fixation de la seconde structure étant localisée préférentiellement dans cette zone.
Selon un mode de réalisation préféré, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est telle qu’elle comprend un lien déformable reliant l’armature et le moyen destiné à la fixation de l’élément de renfort interne, ledit lien étant configuré pour se déformer afin d’autoriser un déplacement relatif de l’armature et du moyen destiné à la fixation de l’élément de renfort interne l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une sollicitation mécanique externe à l’armature.
Ainsi, un lien déformable permet de diminuer les contraintes sur l’armature, lesdites contraintes étant liées aux variations de température et de pression dans le réservoir générant des déformations par déplacement de l’élément de renfort interne ou des éléments de renfort interne les uns par rapport aux autres. Ces déplacements génèrent des contraintes sur l’armature si aucun lien déformable n’est présent sur l’armature et donc entre celle-ci et le ou les éléments de renfort interne. Préférentiellement, le lien déformable permet des déformations dans les axes parallèles à la surface de soudure de l’élément de renfort interne sur le réservoir.
Selon un mode de réalisation préférentiel, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention est à base d’un matériau sélectionné parmi le groupe de matériaux consistant en du polyéthylène haute densité (HDPE), du polyoxyméthylène (POM), du polyamide (PA), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK). Préférentiellement, l’armature se présente sous la forme d’une pièce monobloc.
L’armature peut également comprendre des moyens de support pour des composants du réservoir à carburant tels qu’une pompe, un capteur de niveau, un capteur de pression, un capteur de température et une vanne telle qu’un clapet, une vanne de type Roll Over Valve (ROV) ou une vanne de type Fill Limit Vent Valve (FLVV) ou bien permettant la fixation des lignes de ventilation et de carburant. L’armature peut également comprendre ou servir de support à un déflecteur appelé également baffle anti-bruit ou baffle anti-slosh. Préférentiellement, les composants du réservoir à carburant, les lignes de ventilation et de carburant et/ou le déflecteur sont/est fixé(s) sur l’armature par « clipage ». Ainsi un « clipage » permet une manutention et une fixation facile des composants du réservoir à carburant, des lignes de ventilation et de carburant et/ou du déflecteur sur l’armature.
Selon une variante préférée, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile est telle qu’elle comprend une pluralité de trous traversant. Préférentiellement, l’armature est également munie de moyens de rigidifi cation tels que des nervures. Ainsi, la présence de trous traversant dans l’armature permet un mouvement plus aisé du liquide contenu dans le réservoir. La présence de moyens de rigidification sur l’armature permet à cette dernière de mieux résister aux contraintes liées à la fixation d’un composant sur l’armature ou aux contraintes générées par un réservoir à carburant la comprenant.
Selon une variante préférée, l’armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile est telle qu’elle comprend un organe de réception configuré pour recevoir un moyen d’insertion tel qu’une canne d’insertion par exemple utilisée lors de la fabrication du réservoir afin d’insérer un assemblage comprenant l’armature au sein d’une paraison. Ledit organe de de réception se présente avantageusement sous la forme d’un trou ou d’un trou borgne.
Un autre objet de l’invention est de fournir un assemblage pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant une armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention et un élément de renfort interne. Préférentiellement, l’élément de renfort interne comprend au moins une première partie destinée à être enserrée par la première structure du moyen de fixation de l’armature et au moins une seconde partie configurée pour être entourée au moins en partie par une seconde structure du moyen de fixation de l’armature et tel que la première partie de l’élément de renfort interne comprend au moins deux protubérances destinées à insérer un bras de la première structure du moyen de fixation de l’armature. L’insertion d’au moins un bras de la première structure du moyen de fixation entre deux protubérances présentes sur l’élément de renfort interne permet d’assurer un blocage des déplacements en translation de l’armature par rapport à l’élément de renfort interne. Plus particulièrement, cette insertion permet de bloquer les mouvements de l’armature par rapport à l’élément de renfort interne dans la direction perpendiculaire à la surface de soudure de l’élément de renfort interne sur le réservoir. Les protubérances ne sont pas localisées à des endroits de fortes contraintes et ne fragilisent donc pas l’élément de renfort interne. Préférentiellement, l’élément de renfort interne se présente sous la forme d’un pilier sous la forme d’une colonne, préférentiellement cylindrique, ou sous la forme d’un diabolo. L’élément de renfort interne peut également se présenter sous la forme d’un organe de rétention comprenant une paroi pourvue d’un évidement central, une partie de la paroi comprenant des nervures de renfort. La paroi de l’organe de rétention peut être plane ou incurvée. Ledit élément de renfort comprend préférentiellement sur ces deux terminaisons deux parties surmoulées en une matière apte à être soudée aux parois du réservoir. L’élément de renfort interne est préférentiellement constitué d’une partie centrale à base de polyoxyméthylène (POM), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK), du polyamide (PA), du métal et de deux parties surmoulée en polyéthylène haute densité (HDPE). L’élément de renfort interne comprend préférentiellement une zone de faiblesse mécanique apte à entrainer la cassure dudit élément lorsque ce dernier est soumis à de fortes contraintes émanant des efforts exercés sur le réservoir. Cette zone de faiblesse mécanique se présente sous la forme d’une section plus faible, d’au moins une encoche ou d’une épaisseur plus faible de la paroi. L’élément de renfort interne peut comprendre une partie creuse, plus particulièrement dans la partie centrale de l’élément de renfort. Cette zone de faiblesse correspond préférentiellement à la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne.
Un autre objet de l’invention est de fournir un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant un assemblage pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention.
Un objet de l’invention est également de fournir un procédé de fabrication d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile.
Selon une mise en œuvre avantageuse du procédé de fabrication d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention, ledit procédé comprend une étape de fixation d’un élément de renfort interne selon l’invention à une armature pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention.
5. Liste des figures
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
• la figure 1 présente un assemblage pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention,
• la figure 2 illustre un moyen destiné à la fixation d’un élément de renfort interne d’une armature selon l’invention,
• la figure 3 illustre la connexion entre un élément de renfort interne et une armature selon l’invention.
6. Description d’au moins un mode de réalisation de l’invention
On présente, en relation avec la figure 1, un mode de réalisation d’un assemblage 4 pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’invention comprenant une armature 1 et des éléments de renfort interne 2. L’armature 1 pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprend au moins un moyen 10 destiné à la fixation d’un élément de renfort interne 2 au réservoir. L’armature 1 comprend un lien déformable 11 reliant l’armature 1 et le moyen 10 destiné à la fixation de l’élément de renfort interne 2, ledit lien 10 étant apte à se déformer pour autoriser un déplacement relatif de l’armature 1 et du moyen 10 destiné à la fixation de l’élément de renfort interne 2 l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une sollicitation mécanique externe à l’armature 1. L’armature 1 comporte également un organe de réception 12 configuré pour recevoir un moyen d’insertion tel qu’une canne d’insertion par exemple pour l’insertion de l’assemblage 4 au sein d’une paraison lors de la fabrication du réservoir. Ledit organe de réception 12 se présente avantageusement sous la forme d’un trou ou d’un trou borgne. L’armature 1 est à base d’un matériau sélectionné parmi le groupe de matériaux consistant en du polyéthylène haute densité (HDPE), du polyoxyméthylène (POM), du polyamide (PA), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK). L’armature 1 comprend également des moyens de support 3 pour des composants du réservoir à carburant tels qu’une pompe, un capteur de niveau, un capteur de pression, un capteur de température et une vanne telle qu’un clapet, une vanne de type Roll Over Valve (ROV) ou une vanne de type Fill Limit Vent Valve (FLVV) ou bien permettant la fixation des lignes de ventilation et de carburant. L’armature 1 comprend également une pluralité de trous traversant 13. Préférentiellement, l’armature 1 est également munie de moyens de rigidification tels que des nervures non représentées. Les éléments de renfort interne 2 se présentent sous la forme d’un pilier 21 sous forme d’une colonne, préférentiellement cylindrique, ou sous la forme d’un diabolo. Les éléments de renfort interne 2 peuvent également se présenter sous la forme d’un organe de rétention 20 comprenant une paroi pourvue d’un évidement central, une partie de la paroi comprenant des nervures de renfort. La paroi de l’organe de rétention peut être plane ou incurvée. Lesdits élément de renfort 2 comprennent préférentiellement sur leurs deux terminaisons deux parties surmoulées en une matière apte à être soudée aux parois du réservoir. Les éléments de renfort interne 2 sont préférentiellement constitués d’une partie centrale à base de polyoxyméthylène (POM), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK), du polyamide (PA), du métal et de deux parties surmoulées en polyéthylène haute densité (HDPE). Les éléments de renfort interne comprennent préférentiellement une zone de faiblesse mécanique apte à entrainer la cassure desdits éléments lorsque ces derniers sont soumis à de fortes contraintes émanant des efforts exercés sur le réservoir.
La figure 2 présente un moyen 10 destiné à la fixation d’un élément de renfort interne du réservoir sur une armature 1. Ledit moyen 10 comprend au moins une première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne et au moins une seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne. La première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend deux bras 1000 configurés pour être insérés entre deux protubérances de l’élément de renfort interne, les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle et comportant chacun une excroissance 1002 à leur extrémité, ladite excroissance 1002 étant orientée sur la partie intérieure des bras 1000. Les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle présentent un angle d’au plus 180° lorsqu’ils sont situés dans le même plan d’enserrement. La seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins un bras 1010 en forme d’arc de cercle fixé sur une extension 1011 se présentant sous forme d’une tige 10110. Le bras 1010 en forme d’arc de cercle présente un angle supérieur à 180°. On observe que la première structure 100 configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne.
La figure 3 illustre la connexion entre un élément de renfort interne 2 et une armature 1 selon l’invention formant une partie de l’assemblage 4 pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile. La connexion est effectuée à l’aide d’un moyen 10 comprenant au moins une première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne et au moins une seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2. La première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend deux bras 1000 configurés pour être insérés entre deux protubérances 20 de l’élément de renfort interne 2, les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle et comportant chacun une excroissance à leur extrémité, ladite excroissance étant orientée sur la partie intérieure des bras 1000. Les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle présentent un angle d’au plus 180°. La seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2 comprend au moins un bras 1010 en forme d’arc de cercle fixé sur une extension se présentant sous forme d’une tige. Le bras 1010 en forme d’arc de cercle présente un angle supérieur à 180°. On observe que la première structure 100 configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne 2 présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2. L’élément de renfort interne 2 se présente sous la forme d’un diabolo 21 comprenant sur ses deux terminaisons deux parties surmoulées en une matière apte à être soudée aux parois du réservoir. L’élément de renfort interne 2 est préférentiellement constitué d’une partie centrale 24 à base de polyoxyméthylène (POM), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK), du polyamide (PA), du métal et de deux parties surmoulées en polyéthylène haute densité (HDPE) 22, 23. L’élément de renfort interne 2 comprend une zone de faiblesse mécanique apte à entrainer la cassure desdits éléments lorsque ces derniers sont soumis à de fortes contraintes émanant des efforts exercés sur le réservoir. Cette zone de faiblesse correspond préférentiellement à la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2.
La figure 4 présente un moyen 10 destiné à la fixation d’un élément de renfort interne du réservoir sur une armature 1 selon une variante de réalisation de l’invention. Ledit moyen 10 comprend au moins une première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne et au moins une seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne. La première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend deux bras 1000 configurés pour être insérés entre deux protubérances de l’élément de renfort interne, les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle et comportant chacun une excroissance 1002 à leur extrémité, ladite excroissance 1002 étant orientée sur la partie intérieure des bras 1000. Les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle présentent un angle d’au plus 180° lorsqu’ils sont situés dans le même plan d’enserrement. La seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend au moins un bras 1010 en forme d’arc de cercle fixé sur une extension 1011 se présentant sous forme d’une tige 10110. Le bras 1010 en forme d’arc de cercle présente un angle supérieur à 180°. La première structure 100 configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne.
Chacun des bras 1000 présente une extrémité libre, située à côté de l’excroissance 1002 correspondante, et une extrémité de base, les extrémités de base des deux bras étant orientées l’une vers l’autre et étant séparées l’une de l’autre par un évidement de matière 1001. Chacun des deux bras 1000 présente sur sa surface supérieure un moyen de verrouillage 1015 configuré pour verrouiller la fixation de l’élément de renfort interne à l’armature 1. Sur chaque bras, le moyen de verrouillage 1015 se présente sous la forme d’une pente rectiligne s’étendant sur une partie de la longueur du bras, par exemple moins de 50% de la longueur du bras, ici environ 25% de la longueur du bras sur le mode de réalisation de la figure 4. La pente présente un point bas en affleurement avec la surface supérieure du bras et en affleurement avec la partie d’extrémité libre du bras, ainsi qu’un sommet situé à distance de la partie d’extrémité du bras. Chacun des deux bras 1000 comporte en outre une butée 1016 située en regard du sommet de la pente formant le moyen de verrouillage 1015 et à distance de celle-ci.
La figure 5 illustre la connexion entre un élément de renfort interne 2 et une armature 1 selon une variante de réalisation l’invention formant une partie de l’assemblage 4 pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile, mettant en œuvre le moyen 10 destiné à la fixation d’un élément de renfort interne du réservoir sur une armature 1 de la figure 4. La connexion est effectuée à l’aide d’un moyen 10 comprenant au moins une première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne et au moins une seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2. La première structure 100 configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne comprend deux bras 1000 configurés pour être insérés entre deux protubérances 20 de l’élément de renfort interne 2, les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle et comportant chacun une excroissance à leur extrémité, ladite excroissance étant orientée sur la partie intérieure des bras 1000. Les deux bras 1000 ayant la forme d’un arc de cercle présentent un angle d’au plus 180°. La seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2 comprend au moins un bras 1010 en forme d’arc de cercle fixé sur une extension se présentant sous forme d’une tige. Le bras 1010 en forme d’arc de cercle présente un angle supérieur à 180°. La première structure 100 configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne 2 présente une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure 101 configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2. L’élément de renfort interne 2 se présente sous la forme d’un diabolo 21 comprenant sur ses deux terminaisons deux parties surmoulées en une matière apte à être soudée aux parois du réservoir. L’élément de renfort interne 2 est préférentiellement constitué d’une partie centrale 24 à base de polyoxyméthylène (POM), du polyphthalamide (PPA), du polycétone (PK), du polyamide (PA), du métal et de deux parties surmoulées en polyéthylène haute densité (HDPE) 22, 23. L’élément de renfort interne 2 comprend une zone de faiblesse mécanique apte à entrainer la cassure desdits éléments lorsque ces derniers sont soumis à de fortes contraintes émanant des efforts exercés sur le réservoir. Cette zone de faiblesse correspond préférentiellement à la seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne 2. L’élément de renfort interne 2 comprend deux ailettes 25, comprenant chacune une équerre et une plaque s’étendant radial ement par rapport à l’élément de renfort interne, solidaires de l’élément de renfort interne. Lors de l’insertion de l’élément de renfort interne 2 dans le moyen 10, les ailettes 25 glissent sur les pentes formant les moyens de verrouillage 1015 ménagés sur les deux bras 1000 jusqu’à atteindre le sommet de la pente. Les ailettes 25 tombent ensuite dans l’espace situé entre les moyens de verrouillage 1015 et les butées 1016. La forme de la pente bloque l’élément de renfort interne 2 en position fixée dans le moyen 10, ce qui permet d’assurer une fixation solide de l’élément de renfort interne à l’armature.

Claims

REVENDICATIONS
1. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant au moins un moyen (10) destiné à la fixation d’un élément de renfort interne (2) du réservoir caractérisé en ce que le moyen (10) destiné à la fixation de l’élément de renfort interne (2) comprend :
• au moins une première structure (100) configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) et,
• au moins une seconde structure (101) configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne (2), la première structure (100) configurée pour enserrer une première partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) présentant une circonférence interne plus grande que la circonférence interne de la seconde structure (101) configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne (2).
2. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon la revendication 1, telle que la première structure (100) configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) comprend au moins un bras (1000) configuré pour être inséré entre deux protubérances (20) de l’élément de renfort interne (2).
3. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon la revendication 2, telle que la première structure (100) configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) comprend au moins deux bras (1000), de préférence les au moins deux bras (1000), étant configurés pour être insérés entre deux protubérances (20) de l’élément de renfort interne (2).
4. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon la revendication 3, telle que la première structure (100) configurée pour enserrer au moins en partie une première partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) comporte une partie évidée de matière (1001) lorsque les aux moins deux bras (1000) sont situés dans le même plan, ladite partie évidée de matière (1001) se situant entre les deux bras (1000) et en regard de l’élément de renfort interne (2) lors de la fixation de l’élément de renfort interne (2) à l’armature (1).
5. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, telle que le au moins un bras (1000) forme un arc de cercle.
6. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, telle qu’au moins un bras (1000) comporte une excroissance (1002) à son extrémité, ladite excroissance (1002) étant préférentiellement orientée sur la partie intérieure du bras (1000) destinée à enserrer au moins une première partie l’élément de renfort interne (2).
7. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 2 à 6, telle que le au moins un bras comprend un moyen de verrouillage (1015), par exemple sous la forme d’une pente, configuré pour verrouiller la fixation de l’élément de renfort interne (2) à l’armature (1).
8. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, telle que la seconde structure (101) configurée pour entourer au moins en partie une seconde partie extérieure de l’élément de renfort interne (2) comprend au moins un bras (1010), préférentiellement au moins deux bras (1010).
9. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon la revendication 7, telle que le au moins un bras (1010), préférentiellement les au moins deux bras (1010), forme un arc de cercle.
10. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 7 à 8, telle que le au moins un bras (1010) est fixé sur une extension (1011), préférentiellement sous forme d’une tige (10110).
11. Armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes, telle qu’elle comprend un lien déformable (11) reliant l’armature (1) et le moyen (10) destiné à la fixation de l’élément de renfort interne (2), ledit lien (11) étant configuré pour se déformer afin d’autoriser un déplacement relatif de l’armature (1) et du moyen (10) destiné à la fixation de l’élément de renfort interne (2) l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une sollicitation mécanique externe à l’armature (1).
12. Assemblage (4) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant une armature (2) pour réservoir de véhicule automobile selon une quelconque des revendications 1 à 11 et un élément de renfort interne (2).
13. Assemblage (4) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon la revendication 12, tel que l’élément de renfort interne (2) comprend au moins une première partie destinée à être enserrée par la première structure (100) du moyen de fixation (10) de l’armature (1) et au moins une seconde partie configurée pour être entourée au moins en partie par une seconde structure (101) du moyen de fixation (10) de l’armature (1) et tel que la première partie de l’élément de renfort interne (2) comprend au moins deux protubérances (20) destinées à insérer un bras (1000) de la première structure (100) du moyen de fixation (10) de l’armature (1).
14. Réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant un assemblage (4) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 12 à 13.
15. Procédé de fabrication d’un réservoir en matière plastique pour véhicule automobile comprenant une étape de fixation d’un élément de renfort interne (2) à une armature (1) pour réservoir en matière plastique pour véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications 1 à 11.
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