FR2696132A1 - Flush fitting filler cap, e.g. for gas-fuelled vehicle - has safety venting fitting over spigot which guides refuelling nozzle and has automatic engine shut=off during refuelling - Google Patents

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Abstract

The cap (1) has a locating spigot (3), which registers with a refuelling nozzle. The spigot (3) is screwed to the plate (3') and is located in the casing (2) which has an internal diameter greater than the external diameter of a refuelling nozzle. The casing is fixed to a support such as the vehicle's bodywork, and its inner surface contains an electronic detector which signals the presence of the refuelling nozzle and shuts off the vehicle's engine and other possible sources of conflagration. The detector may take the form of a light or an infra red source or an electroluminescent diode acting upon a suitable receiver. The beam of energy is arranged to operate without being interrupted by the spigot. The throat (13) of the fuel filler cap (1) fits over the spigot (3) with an annular seal (13), and has an orifice (17) to allow the escape of air when fitting the cap. Orifices (4,5) allow the cap to be blown off if gas pressure in the fuel tank becomes excessive. Fitting of the cap shuts off the safety beam and restores electrical power. ADVANTAGE - Filling of natural gas fuel tanks of vehicles is made safer and more convenient, and pressure relief is built into filler system, with waste gas vented to open air.

Description

DISPOSITIF ENCASTRABLE POUR LE
REMPLISSAGE DU RéSERVOIR DE GAZ, NOTAMMENT DE GNV
(GAZ NATUREL POUR VÉHICULES) POUR VÉHICULE
AUTOMOBILE.BUILT-IN DEVICE FOR
FILLING THE GAS TANK, ESPECIALLY CNG
(NATURAL GAS FOR VEHICLES) FOR VEHICLE
AUTOMOTIVE.

La présente invention concerne un dispositif de remplissage d'un réservoir du gaz inflammable et notamment du gaz naturel pour véhicules (GNV) destiné à équiper un véhicule automobile par exemple. On connaît dans l'art antérieur des abouts propres à coopérer avec un pistolet de remplissage ou un raccord pour GNV. De tels abouts présentent habituellement un corps cylindrique et des moyens complémentaires pour permettre le raccordement -étanche du pistolet ou du raccord de remplissage dont les dimensions sont normalisées. The present invention relates to a device for filling a reservoir of flammable gas and in particular natural gas for vehicles (CNG) intended to equip a motor vehicle for example. There are known in the prior art suitable ends to cooperate with a filling gun or a connector for CNG. Such ends usually have a cylindrical body and complementary means to allow the tight connection of the gun or the filling connector, the dimensions of which are standardized.

Le remplissage se fait habituellement sous le capot-moteur du véhicule automobile. De ce fait, il implique une manipulation non aisée avant le raccordement du pistolet ou du raccord de remplissage. Filling is usually done under the engine hood of the motor vehicle. As a result, it involves uneasy handling before connecting the gun or the filling connector.

En outre, le caractère inflammable des gaz mis en oeuvre impose des mesures de sécurité poussées pour éviter tout type d'accident.In addition, the flammable nature of the gases used requires extensive safety measures to avoid any type of accident.

L'objet de la présente invention est de proposer un système de remplissage extérieur encastrable, comportant une sécurité anti-déflagration évitant le démarrage du moteur ou le stoppant. The object of the present invention is to provide a built-in exterior filling system, comprising an explosion-proof safety device preventing the engine from starting or stopping it.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de CNV (GAZ NATUREL POUR VÉHICULES) pour véhicule automobile du type comportant un about de raccordement susceptible de coopérer avec un pistolet ou un raccord de remplissage. L'about est intégré dans un carter de forme sensiblement cylindrique, présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du pistolet ou raccord de remplissage, des moyens pour solidariser ledit carter avec un paroi tel que la carrosserie d'un véhicule automobile. Le carter comporte en outre des moyens pour générer un signal électrique correspondant à la détection de la présence du pistolet ou raccord de remplissage dans le carter, ledit signal électrique commandant l'arrêt du moteur. The invention relates more particularly to a device for filling the gas tank, in particular CNV (NATURAL GAS FOR VEHICLES) for a motor vehicle of the type comprising a connection end capable of cooperating with a gun or a filling connection. The end piece is integrated in a housing of substantially cylindrical shape, having an internal diameter greater than the external diameter of the gun or filling connection, means for securing said housing with a wall such as the body of a motor vehicle. The housing further comprises means for generating an electrical signal corresponding to the detection of the presence of the gun or filling connection in the housing, said electrical signal controlling the stopping of the engine.

Le dispositif de remplissage selon l'invention présente l'avantage d'être accessible sans ouverture du capot-moteur du véhicule, et d'eloigner le point de remplissage des organes moteurs. La détection de la présence du pistolet ou raccord en vue de la coupure automatique du moteur lors du remplissage augmente la sécurité. The filling device according to the invention has the advantage of being accessible without opening the engine cover of the vehicle, and of moving the filling point away from the engine members. Detection of the presence of the gun or fitting for automatic engine shutdown during filling increases safety.

Selon un mode de réalisation préféré, les moyens pour générer ledit signal électrique sont constitués par un émetteur générant un faisceau dans l'espace compris entre l'about et le carter susceptible de façon à ce que la mise en place du pistolet ou raccord provoque l'occultation dudit faisceau, ainsi que par un détecteur délivrant un signal électrique correspondant à l'occultation dudit faisceau. According to a preferred embodiment, the means for generating said electrical signal consist of a transmitter generating a beam in the space between the end piece and the casing capable of causing the placement of the gun or fitting to cause occultation of said beam, as well as by a detector delivering an electrical signal corresponding to the occultation of said beam.

Avantageusement, ledit émetteur est constitué par une source lumineuse générant un faisceau infrarouge. Advantageously, said transmitter is constituted by a light source generating an infrared beam.

I1 serait certes possible de détecter la présence du pistolet ou raccord par un interrupteur électromécanique. Toutefois, de tels interrupteurs présentent le risque de provoquer une étincelle inacceptable pour des motifs de sécurité. Les interrupteurs anti-déflagrations présentent l'inconvénients d'être coûteux, mais peuvent néanmoins être employés pour le dispositif selon l'invention. It would certainly be possible to detect the presence of the gun or fitting by an electromechanical switch. However, such switches present the risk of causing an unacceptable spark for safety reasons. Explosion-proof switches have the disadvantage of being expensive, but can nevertheless be used for the device according to the invention.

Avantageusement, ledit émetteur est constitué par une diode électroluminescente disposée dans la paroi du carter, ladite diode électroluminescente étant orientée selon une direction perpendiculaire au plan médian dudit carter n'intersectant pas le volume occupé par l'about. Advantageously, said emitter is constituted by a light-emitting diode disposed in the wall of the casing, said light-emitting diode being oriented in a direction perpendicular to the median plane of said casing not intersecting the volume occupied by the end piece.

Selon une variante préférée, le carter comporte un bouchon amovible présentant un tronçon d'obturation susceptible de coopérer de façon étanche avec l'extrémité de l'about. Ce bouchon protège l'about contre les intempéries et les poussières susceptibles de nuire à la bonne étanchéité du raccordement du pistolet ou raccord de remplissage. According to a preferred variant, the casing comprises a removable plug having a shutter section capable of cooperating in leaktight manner with the end of the end piece. This plug protects the nozzle against bad weather and dust liable to affect the proper sealing of the gun connection or filling connection.

De préférence, ledit bouchon coopère avec le carter et l'about de manière à autoriser son éjection en cas de surpression de gaz dans l'about et/ou dans le carter. Preferably, said plug cooperates with the casing and the end piece so as to allow its ejection in the event of gas overpressure in the end piece and / or in the casing.

Selon un mode de réalisation avantageux, le diamètre extérieur du tronçon d'obturation correspond sensiblement au diamètre intérieur du carter et le diamètre intérieur dudit tronçon d'obturation correspond sensiblement au diamètre extérieur de l'about. According to an advantageous embodiment, the outside diameter of the shutter section corresponds substantially to the inside diameter of the casing and the inside diameter of said shutter section corresponds substantially to the outside diameter of the end piece.

Selon un mode de réalisation particulier, le tronçon d'obturation du bouchon présente une rainure intérieure pour la mise en place d'un joint d'étanchéité torique. According to a particular embodiment, the plug closure section has an internal groove for the installation of an O-ring seal.

L'invention sera mieux compris à la lecture de la description d'un mode de réalisation particulier et non exhaustif qui suit, faisant référence aux dessins annexés où:
- la figure 1 représente une vue en coupe médiane du bouchon amovible.The invention will be better understood on reading the description of a particular and non-exhaustive embodiment which follows, referring to the appended drawings in which:
- Figure 1 shows a median sectional view of the removable plug.

- la figure 2 représente une vue en coupe médiane du carter contenant la platine et l'about selon un mode de réalisation particulier
- la figure 3 représente une vue en coupe médiane du carter contenant l'absout en position fermée
- la figure 4 représente le dispositif selon une coupe A-A'. - Figure 2 shows a median sectional view of the housing containing the plate and the end piece according to a particular embodiment
- Figure 3 shows a view in median section of the casing containing the absout in the closed position
- Figure 4 shows the device in a section A-A '.

Les figures 1 et 2 représentent des vue en coupe médiane respectivement du bouchon amovible (1) du carter (2) contenant l'about (3) et la platine (3'). Figures 1 and 2 show views in median section respectively of the removable plug (1) of the casing (2) containing the end piece (3) and the plate (3 ').

L'about (3) et la platine (3') sont constitués par des dispositifs de type connu et de ce fait ne seront pas décrit en détail dans ce qui suit. L'about (3) est constitué par une pièce métallique, par exemple en acier inoxydable de forme sensiblement cylindrique. L'about
(3) est équipé d'un clapet anti-retour. Il est vissé sur une platine (3') en bronze par exemple, usinée pour présenter deux conduits (4, 5). Le conduit (4) est le conduit principal dans lequel circule le gaz au moment du remplissage. Le conduit (5) est destiné au reflux du gaz en cas de dysfonctionnement, notamment en cas d'utilisation de la vanne vide-vite.The end piece (3) and the plate (3 ') are formed by devices of known type and therefore will not be described in detail in the following. The end piece (3) consists of a metal part, for example made of stainless steel, of substantially cylindrical shape. The end
(3) is fitted with a non-return valve. It is screwed onto a plate (3 ') in bronze for example, machined to present two conduits (4, 5). The conduit (4) is the main conduit in which the gas circulates at the time of filling. The conduit (5) is intended for reflux of the gas in the event of a malfunction, in particular in the case of the use of the quick-drain valve.

L'interchangeabilité de l'about (3) permet d'adapter le dispositif au différents standards en matière de pistolets ou de raccords de remplissage.The interchangeability of the end piece (3) allows the device to be adapted to different standards in terms of guns or filling fittings.

Le carter (2) est constitué par une pièce cylindrique en matière plastique. L'about (3) est solidaire du fond du carter (2) par l'intermédiaire d'une platine (7) solidarisée par des vis (8, 9). The casing (2) consists of a cylindrical plastic part. The end piece (3) is secured to the bottom of the casing (2) by means of a plate (7) secured by screws (8, 9).

Une bague (10) en matière plastique assure le blocage du carter (2) sur la carrosserie (11) du véhicule automobile. A ring (10) made of plastic ensures the blocking of the casing (2) on the bodywork (11) of the motor vehicle.

Le bouchon (1) présente un tronçon d'obturation (12) dont le diamètre intérieur est sensiblement égal au diamètre extérieur de l'about (3), et dont le diamètre extérieur est sensiblement égal au diamètre intérieur du carter (2). The plug (1) has a shutter section (12) whose internal diameter is substantially equal to the external diameter of the end piece (3), and whose external diameter is substantially equal to the internal diameter of the housing (2).

Il présente un gorge annulaire (13) à l'intérieur de laquelle prend place un joint torique
(14). Le tronçon d'obturation (12) présente un chanfrein
(15) pour faciliter le positionnement du bouchon sur le carter (2) au moment de la fermeture du dispositif. Le bouchon (1) présente également un évents (17) pour permettre le passage de l'air au moment de la mise en place du bouchon, ou en cas de dilatation de l'air compris entre l'extrémité de l'about (3) et l'intérieur du tronçon d'obturation (12).It has an annular groove (13) inside which an O-ring takes place
(14). The shutter section (12) has a chamfer
(15) to facilitate the positioning of the plug on the casing (2) when the device is closed. The plug (1) also has a vents (17) to allow the passage of air when the plug is put in place, or in the event of expansion of the air between the end of the end piece (3 ) and inside the shutter section (12).

La partie extérieur présente un évidement annulaire (18) délimitant un bouton de préhension (19) facilitant le retrait ou la mise en place du bouchon
(1)
La figure 3 représente le dispositif en position obturée.The external part has an annular recess (18) delimiting a gripping button (19) facilitating the removal or the positioning of the stopper
(1)
Figure 3 shows the device in the closed position.

En cas de surpression de gaz, un reflux se produit dans le conduit (5) de la platine (3'). Cette arrivée de gaz provoque l'expulsion du bouchon (1), évitant ainsi la formation d'une poche de gaz inflammable. In the event of gas overpressure, a reflux occurs in the conduit (5) of the plate (3 '). This arrival of gas causes the plug (1) to expel, thus preventing the formation of a pocket of flammable gas.

La figure 4 représente une vue en coupe selon un plan transversale A-A'. Figure 4 shows a sectional view along a transverse plane A-A '.

Le carter comporte une diode électroluminescente (20) ainsi qu'un photo détecteur
(21). La diode électroluminescente (20) émet pendant l'utilisation du véhicule un faisceau infrarouge (22).The housing includes a light-emitting diode (20) and a photo detector
(21). The light emitting diode (20) emits an infrared beam (22) during use of the vehicle.

Ce faisceau parcourt une zone non obturée par l'about (3). En cas d'introduction du pistolet ou raccord de remplissage, l'espace annulaire (23) compris entre la paroi du carter (2) et l'about (3) est occupé par l'extrémité du pistolet, et occulte de ce fait le faisceau infrarouge (22). Le signal électrique généré par le détecteur (21) passe donc d'un premier état déterminé à un second état déterminé, et fournit une information à un circuit électrique ou électronique déclenchant l'extinction du moteur, et le cas échéant de tous les organes susceptibles de participer à un risque de déflagration pendant la phase de remplissage. This beam traverses an area not blocked by the end piece (3). When the gun or filling connection is introduced, the annular space (23) between the wall of the housing (2) and the end piece (3) is occupied by the end of the gun, and therefore obscures the infrared beam (22). The electrical signal generated by the detector (21) therefore passes from a first determined state to a second determined state, and provides information to an electric or electronic circuit triggering the extinction of the engine, and if necessary of all the susceptible organs. to participate in a risk of explosion during the filling phase.

L'extinction du moteur peut à titre d'exemple être réalisée en interrompant le circuit d'allumage du moteur. Le circuit électrique comporte un détecteur de seuil commandant un circuit de puissance, par exemple un relais électromécanique ou un étage électronique de puissance. De tels circuits sont connus pour d'autres applications, par exemple pour des applications d'antivols, et de ce fait ne sont pas décrit de façon plus détaillés dans la présente.The engine can be shut down, for example, by interrupting the engine ignition circuit. The electrical circuit includes a threshold detector controlling a power circuit, for example an electromechanical relay or an electronic power stage. Such circuits are known for other applications, for example for anti-theft applications, and therefore are not described in more detail herein.

L'invention n'est bien entendu pas limité au mode de réalisation décrit dans ce qui précède L'Homme de métier sera à même de mettre en oeuvre de nombreuses variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. I1 pourra notamment mettre en oeuvre divers moyens de détection de la présence du pistolet ou du raccord ou diverses formes de carter ou de bouchon. The invention is of course not limited to the embodiment described in the foregoing. Those skilled in the art will be able to implement numerous variants without departing from the scope of the invention. I1 may in particular implement various means of detecting the presence of the gun or the connector or various forms of casing or plug.

Par ailleurs, il est avantageux de prévoir entre le réservoir et le dispositif une seconde vanne autorisant le débit du gaz seulement dans le sens dispositif de remplissage vers le réservoir, à l'exclusion du sens inverse. Cette seconde vanne permet de limiter les conséquence d'un arrachement accidentel du conduit reliant le réservoir au dispositif de remplissage.  Furthermore, it is advantageous to provide between the tank and the device a second valve authorizing the flow of gas only in the direction of filling device towards the tank, excluding the opposite direction. This second valve makes it possible to limit the consequences of an accidental tearing of the conduit connecting the reservoir to the filling device.

Claims (9)

REVEND ICAT IONSRESELL ICAT IONS 1 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 1 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile du type comportant un about (3) de raccordement susceptible de coopérer avec un pistolet ou raccord de remplissage, caractérisé en ce que ledit about (3) est vissé sur une platine (3') et est intégré dans un carter (2) de forme sensiblement cylindrique, présentant un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur du pistolet ou raccord de remplissage, des moyens pour solidariser ledit carterVEHICLES) for a motor vehicle of the type comprising a connection butt (3) capable of cooperating with a filling gun or fitting, characterized in that said butt (3) is screwed onto a plate (3 ') and is integrated in a casing (2) of substantially cylindrical shape, having an inside diameter greater than the outside diameter of the gun or filling fitting, means for securing said housing (2) avec un paroi tel que la carrosserie d'un véhicule automobile, ledit carter (2) comportant des moyens pour générer un signal électrique correspondant à la détection de la présence du pistolet ou raccord de remplissage dans le carter, ledit signal électrique commandant l'arrêt du moteur. (2) with a wall such as the body of a motor vehicle, said casing (2) comprising means for generating an electrical signal corresponding to the detection of the presence of the gun or filling connection in the casing, said electrical signal controlling stopping the engine. 2 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 2 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens pour générer ledit signal électrique sont constitué par un émetteur (20) générant un faisceau (22) dans l'espace compris entre l'about (3) et le carter (2) de façon à ce que la mise en place du pistolet ou raccord provoque l'occultation dudit faisceau (22), ainsi que par un détecteur (21) délivrant un signal électrique correspondant à l'occultation dudit faisceau (22).VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 1 characterized in that the means for generating said electrical signal consist of a transmitter (20) generating a beam (22) in the space between the end (3) and the casing ( 2) so that the installation of the gun or fitting causes the concealment of said beam (22), as well as by a detector (21) delivering an electrical signal corresponding to the concealment of said beam (22). 3 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 3 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit émetteur VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 2 characterized in that said transmitter (20) est constitué par une source lumineuse générant un faisceau (22) infrarouge. (20) is constituted by a light source generating an infrared beam (22). 4 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 4 - Device for filling the gas tank, in particular CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon la revendication 3 caractérisé en ce ledit émetteur (20) est constitué par une diode électroluminescente disposée dans la paroi du carter (2), ladite diode électroluminescente étant orientée selon une direction perpendiculaire au plan médian dudit carter (2) n'intersectant pas l'espace (23) occupé par l'about (3).VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 3 characterized in that said transmitter (20) is constituted by a light emitting diode disposed in the wall of the casing (2), said light emitting diode being oriented in a direction perpendicular to the median plane of said casing (2) not intersecting the space (23) occupied by the end piece (3). 5 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 5 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le carter (2) comporte un bouchon (1) amovible présentant un tronçon d'obturation susceptible de coopérer de façon étanche avec l'extrémité de l'aboutVEHICLES) for a motor vehicle according to any one of the preceding claims, characterized in that the casing (2) comprises a removable plug (1) having a shutter section capable of cooperating sealingly with the end of the end piece (3)  (3) 6 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 6 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon la revendication 5 caractérisé en ce que ledit bouchon coopère avec le carter (2) et l'about (3) de manière à autoriser son éjection en cas de surpression de gaz dans l'about (3) et/ou dans le carter (2).VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 5 characterized in that said plug cooperates with the casing (2) and the end piece (3) so as to allow its ejection in the event of gas overpressure in the end piece (3) and / or in the housing (2). 7 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 7 - Device for filling the gas tank, in particular CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule automobile selon la revendication 6 caractérisé en ce le diamètre extérieur du tronçon d'obturation correspond sensiblement au diamètre intérieur du carter (2) et le diamètre intérieur dudit tronçon d'obturation (12) correspond sensiblement au diamètre extérieur de l'about (3).VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 6 characterized in that the outside diameter of the shutter section corresponds substantially to the inside diameter of the casing (2) and the inside diameter of said shutter section (12) corresponds substantially to the outside diameter of the about (3). 8 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 8 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES) pour véhicule aut-omobile selon la revendication 7 caractérisé en ce le tronçon d'obturation du bouchon présente une rainure intérieure (13) pour la mise en place d d'un joint d'étanchéité torique (14).VEHICLES) for a motor vehicle according to claim 7, characterized in that the plug closing section has an internal groove (13) for fitting an O-ring seal (14). 9 - Dispositif pour le remplissage du réservoir de gaz, notamment de GNV (GAZ NATUREL POUR 9 - Device for filling the gas tank, especially CNG (NATURAL GAS FOR VÉHICULES)pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 caractérisé en ce que la platine (3') comporte un conduit (5) pour l'expulsion des gaz, propre à provoquer l'éjection du bouchon (1) et un second conduit (4) débouchant dans l'about (3) VEHICLES) for a motor vehicle according to any one of claims 5 to 8 characterized in that the plate (3 ') comprises a conduit (5) for the expulsion of gases, suitable for causing the ejection of the plug (1) and a second conduit (4) opening into the end piece (3)
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