FR2863954A1 - Plastic fastening for fuel tank heat screen on motor vehicle has head with groove to engage with hole in screen and non-return lug to prevent separation - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif pour l'assemblage d'un écran thermique sur un réservoir,Device for assembling a heat shield on a tank,
méthode d'assemblage utilisant ce dispositif et réservoir le contenant La présente invention concerne un dispositif pour l'assemblage d'un écran thermique sur un réservoir. Elle concerne également une méthode d'assemblage utilisant ce dispositif. Elle porte en outre sur un réservoir contenant ce dispositif. The present invention relates to a device for assembling a heat shield on a tank. It also relates to an assembly method using this device. It also relates to a reservoir containing this device.
Dans les véhicules automobiles, la ligne d'échappement qui va du compartiment moteur à l'arrière du véhicule passe généralement sous le réservoir à carburant. Lorsque le moteur fonctionne, l'ensemble des composants de la ligne d'échappement (silencieux, tubulures, ...) sont traversés par des gaz d'échappement chauds qui transmettent aux parois des composants la chaleur nécessaire à élever leur température de paroi jusqu'à 600 C (voire même davantage pour certains véhicules et selon les conditions de fonctionnement). Ces composants sont donc des sources de chaleur importantes, irradiant dans leur environnement direct. Compte tenu de la proximité du réservoir à carburant par rapport à ces composants, il est connu de placer un écran thermique (fabriqué par exemple en aluminium gaufré ou en acier aluminé) entre la ligne d'échappement et le réservoir pour protéger ce dernier de toute dégradation. L'écran thermique permet en effet d'abaisser la température au niveau du réservoir à environ 80 C. In motor vehicles, the exhaust line from the engine compartment to the rear of the vehicle usually passes under the fuel tank. When the engine is running, all the components of the exhaust system (silencers, pipes, ...) are traversed by hot exhaust gases which transmit to the walls of the components the heat necessary to raise their wall temperature up to at 600 C (or even more for certain vehicles and depending on the operating conditions). These components are therefore important sources of heat, radiating in their direct environment. Given the proximity of the fuel tank relative to these components, it is known to place a heat shield (made for example of embossed aluminum or aluminized steel) between the exhaust line and the tank to protect the latter from any degradation. The heat shield makes it possible to lower the temperature at the reservoir to approximately 80 ° C.
Il est connu dans l'art antérieur, en particulier dans les brevets US 4, 909,530 et US 4,930,811 la fixation d'un écran thermique entre le réservoir et la ligne d'échappement, l'écran thermique étant fixé sur le châssis du véhicule par des vis et non directement sur le réservoir. Dans le brevet, US 5,193,262 il est divulgué un dispositif de fixation multipièces dont un élément comprenant des ergots est directement encastré dans la paroi du réservoir juste après sa fabrication et avant qu'il n'ait refroidi et un autre élément comportant un boulon, est glissé dans un logement du premier élément. Les trous réalisés dans l'écran sont solidarisés aux boulons et sont ensuite bloqués par le vissage d'un écrou sur le boulon. It is known in the prior art, in particular in US Pat. No. 4,909,530 and US Pat. No. 4,930,811, the fixing of a heat shield between the tank and the exhaust line, the heat shield being fixed to the chassis of the vehicle by screws and not directly on the tank. In patent US Pat. No. 5,193,262 there is disclosed a multi-piece fastening device of which an element comprising lugs is directly embedded in the wall of the tank just after its manufacture and before it has cooled and another element comprising a bolt is slipped into a housing of the first element. The holes made in the screen are secured to the bolts and are then blocked by screwing a nut on the bolt.
Les dispositifs existants présentent soit l'inconvénient d'être multipièces, de structure complexe et peu économiques, soit ne permettent pas la fixation de l'écran thermique directement sur le réservoir. Or l'encombrement disponible sous la caisse du véhicule et les formes parfois complexes du réservoir ne laissent que peu de possibilités d'insérer un écran thermique. L'objectif de la présente invention est d'apporter une solution simple et optimale aux inconvénients décrits ci- dessus tout en facilitant le montage et l'automatisation de celui-ci. Existing devices have the disadvantage of being multi-piece, complex structure and uneconomical, or do not allow the attachment of the heat shield directly on the tank. But the space available under the vehicle body and sometimes complex shapes of the tank leave little opportunity to insert a heat shield. The objective of the present invention is to provide a simple and optimal solution to the disadvantages described above while facilitating the assembly and automation thereof.
A cet effet l'invention concerne un dispositif pour l'assemblage d'un écran thermique contenant au moins un trou sur un réservoir, comprenant: a) un pied destiné à être solidarisé à une paroi du réservoir, b) une tête servant à la fixation de l'écran thermique, cette tête comportant une rainure dont les surfaces latérales coupent un axe du dispositif normal à la paroi du réservoir, la rainure servant à y glisser le bord du trou de l'écran thermique, c) une patte anti-retour qui s'appuie sur la surface extérieure du dispositif et empêche la désolidarisation de l'écran thermique du réservoir. For this purpose the invention relates to a device for assembling a heat shield containing at least one hole on a tank, comprising: a) a foot intended to be secured to a wall of the tank, b) a head used for fixing the heat shield, this head having a groove whose lateral surfaces intersect an axis of the device normal to the wall of the tank, the groove serving to slide the edge of the hole of the heat shield, c) a tab against back which relies on the outer surface of the device and prevents the separation of the heat shield of the tank.
Par écran thermique, on entend toute plaque mise en forme dont le ou les matériaux constitutifs confèrent à l'écran thermique la propriété de réfléchir la chaleur émise par une source située d'un côté de l'écran thermique et de jouer le rôle de barrière entre la source de chaleur et le réservoir. "Thermal screen" means any shaped plate whose constituent material (s) gives the heat shield the property of reflecting the heat emitted by a source located on one side of the heat shield and acting as a barrier between the heat source and the tank.
Par réservoir, on entend une enceinte. fermée et de formes diverses. Le réservoir peut être un réservoir à gaz, un réservoir à liquide ou un réservoir destiné à contenir à la fois un gaz et un liquide. De préférence, il est un réservoir à liquide ou un réservoir à liquide contenant aussi une phase gazeuse. De manière plus préférée encore le réservoir est un réservoir à carburant pour véhicules automobiles. By reservoir, an enclosure is meant. closed and of various forms. The tank may be a gas tank, a liquid tank or a tank for containing both a gas and a liquid. Preferably, it is a liquid reservoir or a liquid reservoir also containing a gas phase. More preferably still the tank is a fuel tank for motor vehicles.
Selon l'invention, le dispositif en question est réalisé par exemple en matière plastique, et, de manière préférée, par moulage par injection. Par matière plastique on entend toute matière polymérique de synthèse, thermoplastique ou thermodurcissable se présentant à l'état solide dans les conditions ambiantes, ainsi que les mélanges d'au moins deux de ces matières. De préférence le dispositif est constitué d'une matière thermoplastique ou d'un mélange de deux matières thermoplastiques. De manière plus préférée la matière du dispositif sera du polyéthylène haute densité ou un mélange de polyéthylène haute densité et de polyamide. According to the invention, the device in question is made for example of plastic material, and, preferably, by injection molding. By plastic is meant any polymeric synthetic material, thermoplastic or thermosetting in the solid state under ambient conditions, as well as mixtures of at least two of these materials. Preferably the device is made of a thermoplastic material or a mixture of two thermoplastics. More preferably the material of the device will be high density polyethylene or a mixture of high density polyethylene and polyamide.
Plusieurs dispositifs tels que considérés dans l'invention peuvent être utilisés pour assembler l'écran thermique au réservoir. Une fois l'assemblage réalisé, une couche d'air est délimitée entre l'écran thermique et le réservoir: elle joue le rôle d'isolant thermique, complémentaire à l'effet propre de l'écran thermique. Several devices as considered in the invention can be used to assemble the heat shield to the tank. Once assembled, an air layer is delimited between the heat shield and the tank: it plays the role of thermal insulation, complementary to the specific effect of the heat shield.
Le dispositif est généralement formé par un ffit dont la surface extérieure est tronconique ou cylindrique, et qui possède, le cas échéant, des reliefs adaptés à la solidarisation sur le réservoir. L'axe normal à la paroi du réservoir est aligné avec l'axe de révolution de la surface extérieure du dispositif. The device is generally formed by a ffit whose outer surface is frustoconical or cylindrical, and which has, where appropriate, reliefs adapted to the fastening on the tank. The axis normal to the tank wall is aligned with the axis of revolution of the outer surface of the device.
Le dispositif comporte en outre une rainure de préférence circonférentielle dont les surfaces latérales coupent l'axe du dispositif. On appellera dans la suite du texte tête du dispositif la partie du dispositif comprenant la rainure et servant à la fixation de l'écran thermique tandis que la partie située entre la rainure et le réservoir sera appelée pied du dispositif. The device further comprises a preferably circumferential groove, the lateral surfaces of which intersect the axis of the device. The part of the device comprising the groove and serving to fix the heat shield while the part located between the groove and the reservoir will be called the foot of the device will be referred to hereinafter as the head of the device.
Le dispositif comporte également une patte anti-retour extérieure qui s'appuie généralement sur la surface extérieure du ffit du dispositif sur une partie de sa longueur. Cette patte anti-retour fait partie intégrante du dispositif; elle est de préférence normale à la surface extérieure du dispositif et comprend au moins un plan contenant l'axe du dispositif. The device also includes an outer non-return tab that generally rests on the outer surface of the device ffit over part of its length. This non-return leg is an integral part of the device; it is preferably normal to the outer surface of the device and comprises at least one plane containing the axis of the device.
La patte est le plus souvent dimensionnée de telle manière que son profil épouse celui du trou associé sur l'écran thermique. De manière générale le profil de surface correspond à une partie du contour du trou associé sur l'écran thermique. Un cas préféré de profil de surface correspond à celui d'une butée anti-retour dont la forme est réalisée à la périphérie des trous sur l'écran thermique. Dans ce cas la patte anti-retour coopère avec la butée anti-retour aménagée à la périphérie du trou associé sur l'écran thermique. The tab is most often dimensioned in such a way that its profile matches that of the associated hole on the heat shield. In general, the surface profile corresponds to a portion of the contour of the associated hole on the heat shield. A preferred case of surface profile corresponds to that of a non-return stop whose shape is formed at the periphery of the holes on the heat shield. In this case the non-return tab cooperates with the non-return stop arranged at the periphery of the associated hole on the heat shield.
La raison des butées anti-retour en est donnée ci-après dans la description de la méthode de fixation. The reason for the backstops is given below in the description of the method of attachment.
De préférence le dispositif tel que décrit ci-dessus consiste en une seule pièce. Preferably the device as described above consists of a single piece.
Dans une forme particulière de l'invention, l'écran thermique a été au préalable percé de trous en nombre au moins équivalent à celui des dispositifs sur le réservoir et sa forme a été adaptée de manière à s'ajuster au mieux à l'encombrement disponible entre le réservoir et les composants de la ligne d'échappement dont il le protège. La forme des trous dans l'écran thermique est dessinée de façon à être adaptée au dispositif pour l'assemblage de l'écran thermique au réservoir: en l'occurrence le contour de chaque trou présente un resserrement qui délimite dans le trou deux parties de surfaces différentes. La partie de plus grande surface a avantageusement une forme qui inclut celle de la tête du dispositif tandis que la partie de plus petite surface a de préférence une forme qui permet de loger la rainure du dispositif lors de l'assemblage de l'écran thermique au réservoir. In a particular form of the invention, the heat shield has previously been pierced with holes in number at least equivalent to that of the devices on the tank and its shape has been adapted to adjust better to the bulk available between the tank and the components of the exhaust system which it protects. The shape of the holes in the heat shield is designed to be adapted to the device for assembling the heat shield to the tank: in this case the contour of each hole has a constriction which delimits in the hole two parts of different surfaces. The larger surface portion preferably has a shape that includes that of the head of the device while the smaller surface portion preferably has a shape that accommodates the groove of the device when assembling the heat shield to the tank.
L'invention porte également sur un réservoir comprenant au moins un dispositif pour l'assemblage d'un écran thermique sur un réservoir. Dans une réalisation préférée, chaque dispositif est solidarisé à la paroi du réservoir par soudure. L'application de l'invention à un réservoir à carburant pour véhicules automobiles a donné de bons résultats. The invention also relates to a tank comprising at least one device for assembling a heat shield on a tank. In a preferred embodiment, each device is secured to the wall of the tank by welding. The application of the invention to a fuel tank for motor vehicles has given good results.
Par véhicules automobiles, on désigne les véhicules mus par un moteur thermique tels que les camions, voitures et motocyclettes. Motor vehicles means vehicles driven by a heat engine such as trucks, cars and motorcycles.
L'objet de l'invention porte en outre sur une méthode d'assemblage de l'écran thermique au réservoir. L'écran thermique est assemblé au réservoir de la manière suivante: en premier lieu le pied de chaque dispositif est solidarisé à la paroi du réservoir. Ensuite les trous de l'écran thermique sont positionnés par rapport aux dispositifs du réservoir de façon à faire correspondre un dispositif sur le réservoir à un trou sur l'écran thermique. Puis l'écran thermique est assemblé au réservoir par un mouvement en deux temps: d'abord en déplaçant l'écran thermique normalement à la paroi du réservoir et en faisant passer la tête de chaque dispositif au travers de la plus grande des deux parties du trou qui lui correspond sur l'écran thermique et ensuite en faisant glisser l'écran thermique parallèlement à la paroi du réservoir de telle façon que la tête de chaque dispositif se loge dans la partie du trou dont la section est la plus petite et de telle manière que la rainure de chaque dispositif coopère avec le bord défini par la partie la plus petite du trou. Enfin la patte anti-retour vient s'appuyer contre le bord du trou en sa partie de section la plus grande de telle manière que la rainure de chaque dispositif ne se désolidarise pas du bord défini par la partie la plus petite du trou. The object of the invention further relates to a method of assembling the heat shield to the tank. The heat shield is assembled to the tank in the following manner: in the first place the foot of each device is secured to the wall of the tank. Then the holes of the heat shield are positioned relative to the tank devices so as to match a device on the tank to a hole on the heat shield. Then the heat shield is assembled to the tank by a two-step movement: first by moving the heat shield normally to the wall of the tank and passing the head of each device through the larger of the two parts of the tank. corresponding hole on the heat shield and then sliding the heat shield parallel to the wall of the tank so that the head of each device is housed in the part of the hole whose section is the smallest and such that way that the groove of each device cooperates with the edge defined by the smallest part of the hole. Finally the non-return leg comes to bear against the edge of the hole in its largest section portion so that the groove of each device does not separate from the edge defined by the smallest part of the hole.
Dans la méthode décrite ci-dessus, la solidarisation par soudure de chaque dispositif à la paroi du réservoir est préférée. In the method described above, the joining by welding of each device to the wall of the tank is preferred.
Une variante préférée de la méthode concerne les réservoirs du type réservoir à carburant pour véhicules automobiles. A preferred variant of the method concerns tanks of the type fuel tank for motor vehicles.
L'objet de l'invention a trait, en outre, à un système à carburant pour véhicules automobiles comprenant un réservoir du type de ceux décrits cidessus et au moins un accessoire. The object of the invention further relates to a fuel system for motor vehicles comprising a tank of the type of those described above and at least one accessory.
Par accessoire, on entend désigner tout organe, en général par lequel transite du carburant ou est en contact avec du carburant et qui remplit une fonction particulière propre au système à carburant, en ce compris une fonction de transport de carburant entre deux autres organes. Accessory means any member, generally by which passes fuel or is in contact with fuel and which performs a particular function specific to the fuel system, including a fuel transport function between two other bodies.
De préférence, selon cette forme de réalisation, le système à carburant comprend, par exemple et de manière non restrictive, au moins un des accessoires suivants: É une jauge à carburant; É un canister; É un système d'interdiction de sur-remplissage; É une pompe à carburant; É une capacité vidangeable pour recueillir du carburant liquide; É une connexion électrique d'alimentation du moteur d'une pompe à carburant; É une canalisation à carburant aboutissant à un dispositif d'alimentation d'un moteur thermique. Preferably, according to this embodiment, the fuel system comprises, for example and without limitation, at least one of the following accessories: E a fuel gauge; A canister; É an overfill prevention system; É a fuel pump; É a drainable capacity to collect liquid fuel; É an electrical power connection of the engine of a fuel pump; É a fuel line terminating in a fuel supply device for a combustion engine.
Une combinaison quelconque d'au moins deux accessoires peut être utilisée, éventuellement en présence de plusieurs exemplaires d'un même accessoire. Any combination of at least two accessories may be used, possibly in the presence of several copies of the same accessory.
Tout véhicule automobile comprenant un tel système à carburant fait également l'objet de l'invention. Any motor vehicle comprising such a fuel system is also the subject of the invention.
Les figures qui suivent sont données dans le but d'illustrer l'invention, sans vouloir en restreindre la portée. The following figures are given for the purpose of illustrating the invention, without wishing to restrict its scope.
La figure 1 représente une vue en trois dimensions d'un dispositif (1) sur laquelle sont représentés le pied (2), la rainure (3) et la tête (4) du dispositif (1) ainsi que la patte anti-retour (5) et un relief (6). FIG. 1 represents a three-dimensional view of a device (1) on which are represented the foot (2), the groove (3) and the head (4) of the device (1) as well as the non-return tab ( 5) and a relief (6).
Dans la figure 2 est représenté un trou dont le contour a un resserrement, divisant ainsi le trou en deux parties de surfaces différentes: une grande surface (8) dont la forme inclut celle de la tête (4) d'un dispositif (1) et une plus petite surface (7) dans laquelle viendra se loger la rainure (3) lorsque l'écran thermique (10) aura été assemblé au réservoir. FIG. 2 shows a hole whose contour has a constriction, thus dividing the hole into two parts of different surfaces: a large surface (8) whose shape includes that of the head (4) of a device (1) and a smaller area (7) in which the groove (3) will be accommodated when the heat shield (10) has been assembled to the tank.
La figure 3 montre l'écran thermique (10) lorsqu'il est assemblé au dispositif (1) selon une coupe contenant l'axe (13) du dispositif (1) et passant par la patte anti-retour (5). L'axe (13) correspond à l'axe normal à la paroi (9) du réservoir qui traverse le dispositif (1) du pied (2) à la tête (4). D'une part le pied (2) est solidarisé à la paroi (9) du réservoir. D'autre part l'écran thermique (10) est assemblé au dispositif (1) de telle manière que le bord (11) d'un trou de l'écran thermique (10) (d'une forme semblable à celle représentée sur la figure 2) soit logé dans la rainure (3) et que la patte anti-retour (5) soit en appui sur le bord (12) du même trou de l'écran thermique (10) [mais diamétralement opposé au bord (11)], empêchant ainsi la désolidarisation de l'écran thermique (10) d'avec le dispositif (1). Figure 3 shows the heat shield (10) when assembled to the device (1) in a section containing the axis (13) of the device (1) and passing through the non-return tab (5). The axis (13) corresponds to the axis normal to the wall (9) of the reservoir which passes through the device (1) of the foot (2) to the head (4). On the one hand the foot (2) is secured to the wall (9) of the tank. On the other hand, the heat shield (10) is assembled to the device (1) so that the edge (11) of a hole of the heat shield (10) (of a shape similar to that shown in FIG. FIG. 2) is housed in the groove (3) and the non-return tab (5) bears against the edge (12) of the same hole of the heat shield (10) [but diametrically opposite the edge (11) ], thus preventing the separation of the heat shield (10) from the device (1).
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Citations (4)
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Patent Citations (4)
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