FR2772679A1 - Filling system for vehicle fuel tank, - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile comportant des moyens de mise à la masse agencés dans la zone d'arrivée en contact du flux de carburant. The invention relates to a device for filling a fuel tank of a motor vehicle comprising earthing means arranged in the arrival zone in contact with the fuel flow.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant une tête de remplissage munie d'un orifice supérieur d'introduction d'un pistolet de remplissage de carburant et d'un orifice inférieur qui débouche dans une extrémité supérieure d'une tubulure de remplissage en matériau non-conducteur dont une extrémité inférieure débouche dans le réservoir de carburant. The invention relates more particularly to a device for filling a fuel tank of a motor vehicle, of the type comprising a filling head provided with an upper opening for introducing a fuel filling gun and with a lower opening which opens into an upper end of a filling tube made of non-conductive material, a lower end of which opens into the fuel tank.
Les dispositifs de remplissage du réservoir sont pour la plupart réalisés en matériau plastique pour des raisons de coût et de poids. Par ailleurs, les matériaux plastiques offrent d'excellentes performances concernant la réalisation de formes complexes, ce qui permet d'adapter ces dispositifs aux diverses contraintes d'implantation que l'on peut rencontrer sur un véhicule. The tank filling devices are mostly made of plastic for reasons of cost and weight. In addition, plastic materials offer excellent performance in the production of complex shapes, which makes it possible to adapt these devices to the various layout constraints that may be encountered on a vehicle.
Un problème de sécurité peut se poser lors de l'opération de remplissage effectuée à l'aide d'un pistolet d'alimentation en carburant pénétrant dans la tête de remplissage. A safety problem may arise during the filling operation carried out using a fuel supply gun penetrating the filling head.
En effet, il peut exister au voisinage de la zone de la tubulure de remplissage touchée par le flux de carburant une accumulation de charges électrostatiques du fait de l'écoulement du carburant contre la paroi en matériau non-conducteur. Cette accumulation de charges est susceptible de provoquer un arc électrique pouvant enflammer les vapeurs de carburant en suspension, et provoquer une explosion dans le réservoir ou à proximité. Indeed, there may exist in the vicinity of the area of the filling tube affected by the fuel flow an accumulation of electrostatic charges due to the flow of fuel against the wall of non-conductive material. This accumulation of charges is likely to cause an electric arc which could ignite the suspended fuel vapors, and cause an explosion in or near the tank.
Afin de limiter ce risque, I'invention propose un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type comportant une tête de remplissage munie d'un orifice supérieur d'introduction d'un pistolet d'alimentation en carburant et d'un orifice inférieur qui débouche dans une extrémité supérieure d'une tubulure de remplissage en matériau non-conducteur dont une extrémité inférieure débouche dans le réservoir de carburant, caractérisé en ce que la tubulure de remplissage comporte au moins une partie électriquement conductrice qui est située dans la zone d'arrivée en contact du flux de carburant avec la tubulure lors du remplissage et qui est reliée à la masse électrique du véhicule. In order to limit this risk, the invention proposes a device for filling a fuel tank of a motor vehicle, of the type comprising a filling head provided with an upper orifice for introducing a fuel supply gun and a lower orifice which opens into an upper end of a filler neck made of non-conductive material, a lower end of which opens into the fuel tank, characterized in that the filler neck comprises at least one electrically conductive part which is located in the arrival area in contact with the fuel flow with the manifold during filling and which is connected to the electrical ground of the vehicle.
- la partie conductrice de la tubulure est réalisée par adjonction d'une pièce rapportée fixée sur une paroi interne de la tubulure
- la pièce rapportée comprend un treillis tubulaire de section correspondant à la tubulure
- la pièce rapportée comprend une bague de section correspondant à la tubulure
- la pièce rapportée comporte une collerette radiale externe qui est serrée selon une direction parallèle à l'axe de la tubulure entre une partie inférieure de la tête de remplissage et l'extrémité supérieure de la tubulure
- la partie conductrice de la tubulure est réalisée en matériau plastique conducteur
- la partie conductrice de la tubulure est réalisée en matériau métallique
- I'orifice inférieur de la tête de remplissage est obturé par un clapet conducteur qui s'escamote lors de l'introduction du pistolet d'alimentation en carburant dans la tête de remplissage et qui est rappelé élastiquement par une patte de rappel conductrice reliée à la masse électrique du véhicule et la patte de rappel comporte un prolongement qui est au contact de la partie conductrice de la tubulure
- le prolongement de la patte de rappel du clapet assure une action mécanique de rappel du clapet en prenant appui sur une face intérieure de la tubulure de remplissage
- la patte de rappel est reliée électriquement à un conducteur agencé à l'extérieur de la tête de remplissage par un rivet en matériau conducteur qui traverse une paroi latérale de la tête de remplissage et qui permet de serrer un pied de la patte de rappel et le conducteur contre des faces respectivement interne et externe de la paroi latérale de la tête de remplissage;
- la patte de rappel est réalisée venue de matière avec le clapet en matériau conducteur
- la patte de rappel comporte une plaque de contact qui recouvre et est fixée sur un corps de clapet réalisé en matériau plastique
- la patte de rappel comporte une extension dans laquelle est serti un renfort de clapet réalisé en matériau plastique
- le clapet est articulé autour d'un pivot de direction perpendiculaire à l'axe de la tubulure sur lequel la patte de rappel est enroulée.- the conductive part of the tubing is produced by adding an attached part fixed to an internal wall of the tubing
- the insert comprises a tubular lattice of section corresponding to the tubing
- the insert includes a section ring corresponding to the tubing
- the insert has an external radial flange which is clamped in a direction parallel to the axis of the tube between a lower part of the filling head and the upper end of the tube
- the conductive part of the tubing is made of conductive plastic material
- the conductive part of the tubing is made of metallic material
The lower opening of the filling head is closed by a conductive valve which retracts during the introduction of the fuel supply gun into the filling head and which is resiliently recalled by a conductive return tab connected to the electrical mass of the vehicle and the return tab has an extension which is in contact with the conductive part of the tubing
- the extension of the valve return tab provides a mechanical action to return the valve by resting on an inner face of the filling pipe
the return tab is electrically connected to a conductor arranged outside the filling head by a rivet of conductive material which passes through a side wall of the filling head and which makes it possible to clamp a foot of the return tab and the conductor against respectively internal and external faces of the side wall of the filling head;
- the return tab is made integrally with the valve in conductive material
- the return tab includes a contact plate which covers and is fixed to a valve body made of plastic material
- the return tab has an extension in which is crimped a valve reinforcement made of plastic material
- The valve is articulated around a steering pivot perpendicular to the axis of the tube on which the return tab is wound.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif de remplissage conforme aux enseignements de l'invention, dans lequel un clapet venu de matière avec une patte de rappel est représenté fermé
- la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif de remplissage conforme aux enseignements de l'invention, dans lequel le clapet venu de matière avec la patte de rappel est représenté ouvert lors de l'introduction du pistolet d'alimentation en carburant
- la figure 3 est une vue partielle en coupe axiale d'un dispositif de remplissage représentant un second mode de réalisation de l'invention, dans lequel un clapet comportant un renfort de clapet en matériau plastique serti dans une extension de la patte de rappel est représenté fermé.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a partial view in axial section of a filling device according to the teachings of the invention, in which a valve integrally formed with a return tab is shown closed
- Figure 2 is a partial view in axial section of a filling device according to the teachings of the invention, in which the valve integrally formed with the return tab is shown open when the feed gun is introduced in fuel
- Figure 3 is a partial view in axial section of a filling device representing a second embodiment of the invention, in which a valve comprising a valve reinforcement of plastic material set in an extension of the return tab is shown closed.
On voit sur les figures 1 et 2 un premier mode de réalisation de l'invention. Le dispositif de remplissage 10 est composé d'une tête de remplissage 12 et d'une tubulure de remplissage 22. FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the invention. The filling device 10 is composed of a filling head 12 and a filling tube 22.
Cette disposition modulaire est particulièrement avantageuse car elle permet la standardisation et l'interchangeabilité des différents éléments des dispositifs de remplissage d'un véhicule à l'autre, synonyme d'abaissement des coûts en termes de production. Une même tête de remplissage 12 ou une même tubulure de remplissage 22 peut ainsi équiper des véhicules de types différents. This modular arrangement is particularly advantageous because it allows standardization and interchangeability of the various elements of the filling devices from one vehicle to another, synonymous with lower costs in terms of production. The same filling head 12 or the same filling tube 22 can thus equip vehicles of different types.
La tête de remplissage 12, réalisée en matériau plastique, comporte, à une extrémité supérieure 11, un orifice 14 d'introduction d'un pistolet d'alimentation en carburant 16, obturé par un volet escamotable 13, et un cône de détrompage 15 resserré vers le bas qui permet uniquement l'introduction d'un pistolet d'alimentation en carburant 16 correspondant au type de carburant approprié au véhicule. The filling head 12, made of plastic material, comprises, at an upper end 11, an orifice 14 for introducing a fuel supply gun 16, closed by a retractable flap 13, and a polarizing cone 15 tightened down which only allows the introduction of a fuel supply gun 16 corresponding to the type of fuel suitable for the vehicle.
Le cône de détrompage 15, réalisé en matériau plastique, est assemblé à la tête de remplissage 12 par exemple par soudage. Le cône de détrompage 15 comporte à son extrémité inférieure un orifice 18 obturé par un clapet escamotable 38 qui est rappelé élastiquement vers une position fermée. L'orifice 18 débouche dans une extrémité supérieure 20 de la tubulure de remplissage en matériau plastique 22 à laquelle la tête de remplissage 12 est assemblée par soudage. Le clapet 38 présente l'avantage de réaliser une obturation du système de remplissage dès que le pistolet d'alimentation en carburant 16 est retiré, ce qui permet d'éviter les émanations de vapeurs de carburant dans l'atmosphère.The polarizing cone 15, made of plastic material, is assembled to the filling head 12, for example by welding. The polarizing cone 15 has at its lower end an orifice 18 closed by a retractable valve 38 which is resiliently biased towards a closed position. The orifice 18 opens into an upper end 20 of the plastic material filling tube 22 to which the filling head 12 is assembled by welding. The valve 38 has the advantage of closing the filling system as soon as the fuel supply gun 16 is removed, which makes it possible to avoid the emanation of fuel vapors into the atmosphere.
Le clapet 38 est articulé sur un pivot 48 solidaire du cône de détrompage 15 autour d'un d'axe sensiblement perpendiculaire à la direction axiale de la tête de remplissage 12. Le clapet 38 est ramené en position fermée par une patte de rappel 40, liée au pivot 48, et fixée sur la tête de remplissage 12. Afin d'éviter tout risque d'accumulation de charges électrostatiques, le clapet 38 est réalisé en matériau conducteur et la patte de rappel 40 est elle-même conductrice et reliée à la masse électrique du véhicule par l'intermédiaire d'un rivet 44 qui vient serrer un pied 46 de la patte de rappel 40 contre une paroi intérieure de la tête de remplissage 12 et une cosse de liaison 47 contre une paroi extérieure de la tête de remplissage 12. La cosse de liaison 47 est reliée à la masse électrique du véhicule. The valve 38 is articulated on a pivot 48 secured to the polarizing cone 15 around an axis substantially perpendicular to the axial direction of the filling head 12. The valve 38 is brought back to the closed position by a return tab 40, linked to the pivot 48, and fixed on the filling head 12. In order to avoid any risk of accumulation of electrostatic charges, the valve 38 is made of conductive material and the return tab 40 is itself conductive and connected to the electrical mass of the vehicle by means of a rivet 44 which clamps a foot 46 of the return tab 40 against an interior wall of the filling head 12 and a connecting lug 47 against an exterior wall of the filling head 12. The connection terminal 47 is connected to the electrical ground of the vehicle.
Conformément à l'invention, la tubulure de remplissage 22 porte, dans son extrémité supérieure 20 touchée par la zone de flux de carburant lors du remplissage, une partie électriquement conductrice 24 réalisée par adjonction d'une pièce rapportée 26 de diamètre correspondant au diamètre interne de la tubulure 22. La pièce rapportée 26 peut indifféremment être composée d'une bague en matériau plastique conducteur, d'une bague métallique, ou d'un treillis métallique. According to the invention, the filling tube 22 carries, in its upper end 20 touched by the fuel flow zone during filling, an electrically conductive part 24 produced by adding an insert 26 of diameter corresponding to the internal diameter of the tubing 22. The added piece 26 can either be composed of a ring of conductive plastic material, a metal ring, or a wire mesh.
Cette disposition est particulièrement avantageuse car elle permet de réaliser dans la tubulure 22 une zone électriquement conductrice sans que l'intégralité de la tubulure 22 ne soit réalisée en un matériau conducteur, ce qui a pour effet d'abaisser les coûts de production. This arrangement is particularly advantageous because it makes it possible to produce in the tubing 22 an electrically conductive zone without the entire tubing 22 being made of a conductive material, which has the effect of lowering production costs.
La pièce rapportée 26 est composée d'une bague 31, de diamètre correspondant à celui de la partie supérieure de la tubulure de remplissage 22, et elle est située dans la zone de flux de carburant. La pièce rapportée 26 comporte dans sa partie supérieure une collerette radiale externe 32 qui est montée serrée entre une partie inférieure 34 de la tête de remplissage 12 et une partie supérieure 36 de la tubulure 22. D'autres modes de fixation de la pièce rapportée 26 peuvent être envisagés. Ainsi, une pièce métallique ou en matériau plastique conducteur 26 est susceptible d'être montée serrée dans la tubulure 22 alors qu'un treillis métallique 26 est susceptible d'être collé ou surmoulé sur la paroi interne de le tubulure 22. The insert 26 is composed of a ring 31, of diameter corresponding to that of the upper part of the filler neck 22, and it is located in the fuel flow zone. The insert 26 has in its upper part an external radial flange 32 which is mounted clamped between a lower part 34 of the filling head 12 and an upper part 36 of the tube 22. Other methods of fixing the insert 26 can be considered. Thus, a metallic piece or a piece of conductive plastic material 26 is capable of being tightly mounted in the tubing 22 while a metallic mesh 26 is capable of being glued or molded onto the internal wall of the tubing 22.
Conformément à un aspect de l'invention, la liaison à la masse électrique du véhicule de la partie électriquement conductrice 24 de la tubulure est réalisée par contact entre la pièce rapportée 26 et un prolongement 42 de la patte de rappel 40 du clapet 38. According to one aspect of the invention, the connection to the electrical ground of the vehicle of the electrically conductive part 24 of the tube is made by contact between the insert 26 and an extension 42 of the return tab 40 of the valve 38.
Cette disposition est particulièrement avantageuse car elle permet de relier l'intégralité des éléments du dispositif de remplissage susceptibles d'être soumis à une accumulation de charges électrostatiques à une seule cosse 47 reliée à la masse électrique du véhicule, ce qui permet d'éviter l'emploi de tresses métalliques annexes sujettes à d'éventuelles déconnexions et d'autre part, d'abaisser les coûts de production d'un tel dispositif en réduisant le nombre de pièces mises en jeu. This arrangement is particularly advantageous because it makes it possible to connect all the elements of the filling device capable of being subjected to an accumulation of electrostatic charges with a single terminal 47 connected to the electrical ground of the vehicle, which makes it possible to avoid the use of ancillary metal braids subject to possible disconnections and on the other hand, to lower the production costs of such a device by reducing the number of parts involved.
On voit sur la figure 2 le dispositif 10 dans la configuration de remplissage, le pistolet d'alimentation en carburant 16 étant introduit dans la tête de remplissage 12. Le pistolet d'alimentation en carburant 16 est en contact avec le clapet conducteur 38 et force celui-ci en position ouverte à l'encontre de l'action de rappel de la patte 40. La figure 2 montre que la partie conductrice 24 de la tubulure de remplissage 22 est située dans la zone touchée par le flux de carburant mettant ainsi la partie supérieure 20 de la tubulure de remplissage à l'abri de l'accumulation de charges électrostatiques. FIG. 2 shows the device 10 in the filling configuration, the fuel supply gun 16 being introduced into the filling head 12. The fuel supply gun 16 is in contact with the conductive valve 38 and forces the latter in the open position against the restoring action of the tab 40. FIG. 2 shows that the conductive part 24 of the filler neck 22 is located in the zone affected by the fuel flow thus putting the upper part 20 of the filling tube protected from the accumulation of electrostatic charges.
Par ailleurs, le contact entre le pistolet d'alimentation en carburant et le clapet conducteur 38, mis à la masse par l'intermédiaire de la patte de rappel 40 et de l'ensemble constitué du rivet 44 et de la cosse 47, assure la liaison du pistolet d'alimentation en carburant 16 à la masse électrique du véhicule, prévenant ainsi les risques d'apparition d'un arc électrique au niveau de l'extrémité du pistolet d'alimentation en carburant 16. La patte de rappel 40 est ici représentée dans une position où elle est comprimée et prête à participer à l'action de rappel du clapet 38 d'orifice inférieur de la tête de remplissage 12. Furthermore, the contact between the fuel supply gun and the conductive valve 38, grounded by means of the return tab 40 and of the assembly consisting of the rivet 44 and the terminal 47, ensures the connection of the fuel supply gun 16 to the electrical ground of the vehicle, thus preventing the risk of an electric arc appearing at the end of the fuel supply gun 16. The return tab 40 is here shown in a position where it is compressed and ready to participate in the return action of the valve 38 of the lower orifice of the filling head 12.
La figure 3 représente un second mode de réalisation de l'invention dans une disposition similaire à celle de la figure 1, le clapet 38 étant ici constitué d'un renfort en matériau plastique 52 inséré dans une extension 50 de la patte de rappel 40. FIG. 3 represents a second embodiment of the invention in an arrangement similar to that of FIG. 1, the valve 38 here being constituted by a reinforcement made of plastic material 52 inserted in an extension 50 of the return tab 40.
Cette disposition est particulièrement avantageuse car elle permet d'utiliser un processus d'assemblage simple du clapet 38 constitué du renfort 52 et de l'extension 50 de la patte de rappel 40. Les formes de l'extension 50 de la patte de rappel 40 permettent en effet d'y sertir le renfort de clapet 52 réalisé en matériau plastique et l'ensemble est, à un stade ultérieur du processus de fabrication, monté sur le pivot 48 du cône de détrompage 15. Ce processus permet de réaliser l'assemblage du renfort de clapet 52 et de l'extension 50 de la patte de rappel 40 antérieurement au montage de l'ensemble dans le cône de détrompage 15. Sur la chaîne de production, I'opération de montage sur le cône de détrompage 15 peut être effectuée rapidement tandis qu'une autre chaîne réalise simultanément l'opération d'assemblage du renfort de clapet 38 dans l'extension 50 de la patte de rappel 40. Le gain de temps qui résulte d'une telle modification permet d'abaisser les coûts de production. This arrangement is particularly advantageous because it makes it possible to use a simple assembly process of the valve 38 consisting of the reinforcement 52 and the extension 50 of the return tab 40. The shapes of the extension 50 of the return tab 40 indeed allow crimping the valve reinforcement 52 made of plastic material and the assembly is, at a later stage of the manufacturing process, mounted on the pivot 48 of the polarizing cone 15. This process allows for assembly of the valve reinforcement 52 and of the extension 50 of the return tab 40 prior to assembly of the assembly in the polarizing cone 15. On the production line, the assembly operation on the polarizing cone 15 can be performed quickly while another chain simultaneously performs the assembly operation of the valve reinforcement 38 in the extension 50 of the return tab 40. The time saving which results from such a modification makes it possible to lower the costs s of production.
Un troisième mode de réalisation (non représenté) du clapet 38 peut aussi être envisagé. Dans ce troisième mode de réalisation, le clapet 38 comporte un corps de clapet 52 qui est réalisé en matière plastique et qui est articulé sur le pivot 48. La patte de rappel 40 comporte, en plus de son pied de liaison à la masse 46 et de son prolongement 42 de contact avec la pièce rapportée 26, une plaque de contact 50 qui recouvre une face supérieure du corps de clapet 52 de manière à s'étendre en travers de l'orifice inférieur 18 lorsque le clapet 38 est en position fermée et réaliser ainsi sa mise à la masse. La patte de rappel 40 peut ainsi être réalisée par exemple à partir d'une tôle métallique découpée et formée, collée sur le corps de clapet 52. A third embodiment (not shown) of the valve 38 can also be envisaged. In this third embodiment, the valve 38 comprises a valve body 52 which is made of plastic and which is articulated on the pivot 48. The return tab 40 comprises, in addition to its ground connection foot 46 and from its extension 42 of contact with the insert 26, a contact plate 50 which covers an upper face of the valve body 52 so as to extend across the lower orifice 18 when the valve 38 is in the closed position and thus achieve its grounding. The return tab 40 can thus be produced for example from a cut and formed metal sheet, glued to the valve body 52.
Claims (14)
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