FR2902374A1 - Fuel filling tube for vehicle, has filling nozzle with part provided with recess assembled on corresponding part of tube, where nozzle is fixed on tube using U-shaped flange with relief parts cooperating with groove - Google Patents
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Abstract
Description
Tubulure de remplissage, réservoir à carburant et méthode d'assemblageFilling neck, fuel tank and method of assembly
d'un embout sur la tubulure Les réservoirs t carburant pour automobile sont de plus en plus souvent à base de matière plastique notamment pour des raisons de poids réduit (par rapport à leurs homologues en métal) et de possibilités accrues de moulage de formes complexes. 'Traditionnellement, les réservoirs en matière plastique sont réalisés par extrusion/soufflage. On obtient ainsi une enveloppe au travers de laquelle sont réalisées des ouvertures qui permettent de recevoir les différentes fonctionnalités du système à carburant, dont le système de remplissage. Celui-ci est généralement constitué : û d'un bouchon de remplissage permettant son obturation, û d'une tête de remplissage et d'un guide pistolet qui constituent généralement ce que l'on appell l'embout de remplissage, et û d'une tubulure de remplissage. Les embouts (c e remplissage et autres) sont généralement, comme les réservoirs eux-mêmes, soit en métal soit en matière plastique. Les embouts métalliques sont généralement soit connectés par sertissage sur des tubulures en matière plastique ou métalliques, soit soudés sur des tubulures métalliques. Les embouts en matière plastique quant à eux sont généralement connectés à des tubulures en matière plastique également et ce le plus souvent par soudure directe de ces deux ca:^mposants. Toutefois, une telle connexion implique une opération de soudure de durée et de complexité technique non négligeable lors du montage d'un système à carburant. Alternativement, une simple connexion mécanique entre embout et tubulure peut être réalisée au moyen d'un système impliquant le recours à des boulons, un collier de serrage... Toutefois, un tel système ne permet souvent pas le démontage de l'embout sans détérioration de ses composants, et/ou n'est pas suffisamment étanche pour être utilisé seul (sans fixation complémentaire). Ainsi, dans le document WO 2006/051117 au nom de la demanderesse, on décrit un système de connexion entre une tubulure et un embout au moyen d'un mécanisme de fixation séparé (collier de serrage). Selon ce document, l'embout comprend des ergots consistant en des excroissances élastiques destinées à coopérer avec des évidements réalisés à l'extrémité d'une tubulure. -2 L'assemblage de l'embout sur la tubulure peut être sollicité mécaniquement de sorte que les ergots ne coopèrent plus avec les évidements. C'est pourquoi un collier de serrage est prévu pour renforcer l'assemblage de l'embout sur la tubulure. Un tel système ne permet cependant pas un démontage facile de l'embout lorsque le collier de serrage enserre l'assemblage embout/tubulure. Cela est particulièrement vrai lorsque le collier est du type de celui illustré dans le document WO 2006/051117, càd un collier de type COLSON dont la caractéristique est de comprendre un système de fixation indémontable. L'invention a dès lors pour objet une tubulure de remplissage sur laquelle est assemblé un embout selon un assemblage mécaniquement très résistant et pouvant se démonter/remonter aisément, sans détérioration des éléments assemblés. L'invention concerne à cet effet une tubulure de remplissage munie d'un embout comprenant une partie munie d'évidements assemblée sur une partie correspondante de la tubulure, caractérisée en ce que l'embout est fixé sur la tubulure au moyen d'une bride substantiellement en forme de U et dont une partie traverse les évidements. Le terme embout est à considérer au sens large et désigne en fait une pièce de forme substantiellement cylindrique qui est destinée à être assemblée généralement sur une pièce de forme substantiellement tubulaire déjà intégrée à un réservoir, la géométrie de la pièce étant telle qu'elle permet l'assemblage de l'embout. Selon l'invention, l'embout comprend une partie munie d'évidements de forme et en nombre appropriés, et assemblée sur une partie correspondante d'une tubulure. Selon l'invention, l'embout est assemblé sur une tubulure de remplissage. La présente invention donne de bons résultats lorsque l'embout constitue un embout de remplissage comprenant une tête de remplissage et un guide pistolet. La tubulure de remplissage est un conduit qui communique avec l'intérieur d'un réservoir et qui permet l'introduction de liquide, par exemple de carburant. De la tubulure et l'embout conformes à l'invention au moins un des deux composants est réalisé en matière plastique. Une tubulure de remplissage réalisée en matière plastique est particulièrement adaptée. Par matière plastique dans le cadre de la présente invention, on entend désigner toute matière comprenant au moins un polymère en résine de synthèse. The fuel tanks for automobiles are more and more often based on plastic, in particular for reasons of reduced weight (compared to their metal counterparts) and increased possibilities of molding complex shapes. Traditionally, plastic tanks are made by extrusion / blowing. An envelope is thus obtained through which openings are made which make it possible to receive the different functionalities of the fuel system, including the filling system. This generally consists of: a filling plug for closing it, a filler head and a gun guide which generally constitute what is known as the filling end, and a filler neck. The end pieces (such as fillers and others) are generally, like the tanks themselves, either metal or plastic. Metal tips are usually either crimped on plastic or metal tubing, or welded to metal tubing. The plastic end pieces themselves are generally connected to plastic tubing also and most often by direct welding of these two components. However, such a connection involves a welding operation of time and significant technical complexity when mounting a fuel system. Alternatively, a simple mechanical connection between tip and tubing can be achieved by means of a system involving the use of bolts, a clamp ... However, such a system often does not allow the removal of the tip without deterioration of its components, and / or is not sufficiently tight to be used alone (without additional fixation). Thus, in WO 2006/051117 in the name of the applicant, there is described a connection system between a pipe and a nozzle by means of a separate fixing mechanism (clamp). According to this document, the tip comprises lugs consisting of elastic protrusions intended to cooperate with recesses made at the end of a tubular. -2 The assembly of the nozzle on the tubing can be mechanically biased so that the lugs do not cooperate with the recesses. This is why a hose clamp is provided to strengthen the assembly of the nozzle on the tubing. Such a system, however, does not allow easy disassembly of the tip when the clamp clamps the nozzle / tubing assembly. This is particularly true when the collar is of the type illustrated in WO 2006/051117, ie a collar COLSON type whose characteristic is to include an indémontable fixing system. The invention therefore relates to a filler pipe on which is assembled a nozzle according to a mechanically very strong assembly and can be disassembled / reassembled easily, without deterioration of the assembled elements. To this end, the invention relates to a filling nozzle provided with a nozzle comprising a portion provided with recesses assembled on a corresponding part of the tubing, characterized in that the tip is fixed on the tubing by means of a flange. substantially U-shaped and a part of which passes through the recesses. The term mouthpiece is to be considered in the broad sense and refers to a substantially cylindrical piece of part which is intended to be assembled generally on a substantially tubular form part already integrated into a tank, the geometry of the room being such that it allows the assembly of the mouthpiece. According to the invention, the nozzle comprises a portion provided with recesses of appropriate shape and number, and assembled on a corresponding portion of a tubular. According to the invention, the tip is assembled on a filler neck. The present invention provides good results when the tip is a filling tip comprising a filler head and a gun guide. The filler neck is a conduit which communicates with the interior of a tank and which allows the introduction of liquid, for example fuel. The tubing and the nozzle according to the invention at least one of the two components is made of plastic. A filling pipe made of plastic material is particularly suitable. By plastic in the context of the present invention is meant any material comprising at least one synthetic resin polymer.
Tous les types de matière plastique peuvent convenir. Des matières plastiques convenant bien appartiennent à la catégorie des matières thermoplastiques. Par matière thermoplastique, on désigne tout polymère thermoplastique, y compris les élastomères thermoplastiques, ainsi que leurs mélanges. On désigne par le terme "polymère" aussi bien les homopolymères que les copolymères (binaires ou ternaires notamment). Des exemples de tels copolymères sont, de manière non limitative : les copolymères à distribution aléatoire, les copolymères séquencés, les copolymères à blocs et les copolymères greffés. All types of plastics may be suitable. Well-suited plastics belong to the thermoplastics category. Thermoplastic means any thermoplastic polymer, including thermoplastic elastomers, and mixtures thereof. The term "polymer" denotes both homopolymers and copolymers (especially binary or ternary). Examples of such copolymers are, but are not limited to: random copolymers, block copolymers, block copolymers and graft copolymers.
Tout type de polymère ou de copolymère thermoplastique dont la température de fusion est inférieure à la température de décomposition conviennent. Les matières thermoplastiques de synthèse qui présentent une plage de fusion étalée sur au moins 10 degrés Celsius conviennent particulièrement bien. Comme exemple de telles matières, on trouve celles qui présentent une polydispersion de leur masse moléculaire. En particulier, on peut utiliser des polyoléfines, des polyhalogénures de vinyle, des polyesters thermoplastiques, des polycétones, des polyamides et leurs copolymères. Un mélange de polymères ou de copolymères peut aussi être utilisé, de même qu'un mélange de matières polymériques avec des charges inorganiques, organiques et/ou naturelles comme, par exemple, mais non limitativement : le carbone, les sels et autres dérivés inorganiques, les fibres naturelles, les fibres de verre et les fibres polymériques. Il est également possible d'utiliser des structures multicouches constituées de couches empilées et solidaires comprenan.t au moins un des polymères ou copolymères décrits supra. Any type of thermoplastic polymer or copolymer whose melting point is below the decomposition temperature is suitable. Synthetic thermoplastics having a melting range spread over at least 10 degrees Celsius are particularly suitable. Examples of such materials are those having a polydispersion of their molecular weight. In particular, it is possible to use polyolefins, polyvinyl halides, thermoplastic polyesters, polyketones, polyamides and their copolymers. A mixture of polymers or copolymers may also be used, as well as a mixture of polymeric materials with inorganic, organic and / or natural fillers such as, for example, but not limited to: carbon, salts and other inorganic derivatives, natural fibers, glass fibers and polymeric fibers. It is also possible to use multilayer structures consisting of stacked and integral layers comprising at least one of the polymers or copolymers described above.
Les polyoléfines sont: généralement préférés. Un polymère souvent employé est le polyéthylène. D'excellents résultats ont été obtenus avec du polyéthylène haute densité (PEHD). Celui-ci peut avoir subi un traitement de surface (fluoration, sulfonation...) ou comprendre une couche de matériau barrière (par exemple en EVOH ou copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle partiellement hydrolysé) en vue d'en améliorer l'imperméabilité au carburant auquel le réservoir est destiné. En particulier, l'embout de remplissage peut comprendre un obturateur, c'est-à-dire un dispositif fermant le passage des gaz et des liquides dans la tubulure. Cet obturateur peut se trouver sous différentes formes dans le cadre de l'invention. Une forme qui convient bien est une forme de plaque mobile qui bouche le passage lorsqu'elle se trouve en position fermée. Polyolefins are generally preferred. A polymer often used is polyethylene. Excellent results have been obtained with high density polyethylene (HDPE). This may have undergone a surface treatment (fluorination, sulphonation, etc.) or comprise a layer of barrier material (for example, EVOH or copolymer of ethylene and partially hydrolysed vinyl acetate) with a view to improving the impermeability to the fuel to which the tank is intended. In particular, the filling tip may comprise a shutter, that is to say a device closing the passage of gases and liquids in the tubing. This shutter can be in various forms within the scope of the invention. A form that is suitable is a form of movable plate that blocks the passage when in the closed position.
Dans une forme de réalisation particulière, la tubulure comprend des ergots de détrompage coopérant avec des encoches correspondantes réalisées sur l'embout de manière à assembler l'embout sur la tubulure selon une orientation appropriée par rapport à l'axe de la tubulure. In a particular embodiment, the tubing comprises locating lugs cooperating with corresponding notches provided on the nozzle so as to assemble the nozzle on the tubing in an appropriate orientation relative to the axis of the tubing.
Selon l'invention, l'embout est fixé sur la tubulure au moyen d'une bride substantiellement en forme de U dont une partie traverse les évidements de l'embout, la bride coopérant avec la tubulure et avec l'embout. La bride est en général métallique ou en matière plastique. La matière constitutive de la bride est de préférence du polyacétal et en particulier, du POM (poly-oxy-méthylène). De manière avantageuse, la tubulure comprend une gorge et la bride comprend des parties en relief coopérant avec ladite gorge. En général, la bride comprend au moins 2 parties en relief. De manière préférée la bride comprend 2 parties en relief. According to the invention, the endpiece is fixed on the tubing by means of a substantially U-shaped flange, a portion of which passes through the recesses of the endpiece, the flange cooperating with the tubing and with the endpiece. The flange is usually metal or plastic. The constituent material of the flange is preferably polyacetal and in particular, POM (polyoxymethylene). Advantageously, the tubing comprises a groove and the flange comprises raised portions cooperating with said groove. In general, the flange comprises at least 2 parts in relief. Preferably the flange comprises 2 parts in relief.
De manière plus préférée encore, la bride comprend 3 parties en relief. En particulier, la bride peut être munie de crochets coopérant avec des ergots sur la tubulure de sorte que la bride soit solidarisée à la tubulure, empêchant le désassemblage de l'embout de la tubulure. Selon une variante avantageuse, l'embout comprend une rainure et la tubulure a une extrémité qui présente une surface annulaire qui est en contact avec le fond de la rainure de l'embout qui constitue une surface annulaire correspondante sur l'embout. Par correspondante , on entend que les deux surfaces ont une géométrie telle qu'elles sont au moins partiellement en contact l'une avec l'autre. Ce contact peut être direct mais avantageusement, le mouvement axial entre les 2 pièces est limité par une rondelle de compression insérée entre les 2 surfaces de contact. Cette rondelle est de préférence en une matière élastique métallique ou plastique pour permettre la bonne tenue de l'assemblage sur la tubulure. Dans le cas où :l'embout est assemblé sur une tubulure, les 2 pièces ont généralement au moins une partie de leur surface (interne pour l'une et externe pour l'autre) en comrnun (en contact direct, plus précisément). La matière plastique constitutive de l'embout selon l'invention est de préférence du polyacétal et en particulier, du POM et ce en vue de mieux répondre aux normes d'émission (LEV II aux Etats-Unis par exemple). More preferably still, the flange comprises 3 parts in relief. In particular, the flange may be provided with hooks cooperating with lugs on the tubing so that the flange is secured to the tubing, preventing disassembly of the tip of the tubing. According to an advantageous variant, the endpiece comprises a groove and the tubing has an end which has an annular surface which is in contact with the bottom of the groove of the endpiece which constitutes a corresponding annular surface on the endpiece. By corresponding is meant that the two surfaces have a geometry such that they are at least partially in contact with each other. This contact may be direct but advantageously, the axial movement between the two parts is limited by a compression washer inserted between the two contact surfaces. This washer is preferably made of a metal or plastic elastic material to allow the proper holding of the assembly on the tubing. In the case where: the tip is assembled on a pipe, the 2 parts generally have at least a part of their surface (internal for one and external for the other) in common (in direct contact, more precisely). The plastic material constituting the tip according to the invention is preferably polyacetal and in particular, POM and this to better meet emission standards (LEV II in the United States for example).
Enfin, pour obtenir une connexion parfaitement étanche entre l'embout et la tubulure, il est avantageux d'introduire au moins un joint d'étanchéité entre - 5 les deux et de préférence, un O-ring ou joint torique. De préférence, ce joint est à base d'un élastomère fluoré (FPM par exemple) et ce en vue de mieux répondre aux normes d'émission (LEV II aux Etats-Unis par exemple). De manière plus préférée on introduit au moins deux joints d'étanchéité. Finally, to obtain a perfectly sealed connection between the endpiece and the tubing, it is advantageous to introduce at least one seal between the two and preferably an O-ring or O-ring. Preferably, this seal is based on a fluorinated elastomer (FPM for example) and this to better meet emission standards (LEV II in the United States for example). More preferably at least two seals are introduced.
De manière plus avantageuse, la tubulure de remplissage est munie de rigoles pour loger les joints. La dimension de ces rigoles sera adaptée à la mise en compression souhaitée pour les joints. Comme expliqué précédemment, l'embout selon l'invention est assemblé sur une partie de la tubulure de remplissage. Par conséquent, la présente invention concerne également un réservoir à carburant muni d'une tubulure telle que décrite précédemment. Le réservoir à carburant selon cette variante de l'invention est de préférence un réservoir en matière plastique muni d'une tubulure de remplissage en matière plastique. L'invention porte également sur une méthode d'assemblage d'un embout comprenant une partie munie d'évidements sur une tubulure de remplissage selon laquelle • on assemble ladite partie de l'embout sur une partie correspondante de la tubulure ; • on fait traverser une partie d'une bride substantiellement en forme de U au travers des évidements ; • on fait coopérer la bride avec la tubulure et avec l'embout de sorte que l'embout soit maintenu sur la tubulure. La présente invention est illustrée de manière non limitative par les figures 1 à 9. Les figures 1 à 7 correspondent à une première variante de tubulure selon l'invention. Les figures 8 et 9 correspondent à une deuxième variante. Dans ces figures, des numéros identiques désignent des pièces identiques. Sur la figure 1 on distingue les différentes pièces qui vont être assemblées lors du montage d'un embout (2) sur une tubulure de remplissage (1). More advantageously, the filler neck is provided with channels for accommodating the joints. The size of these channels will be adapted to the compression set desired for the joints. As explained above, the nozzle according to the invention is assembled on a part of the filler neck. Therefore, the present invention also relates to a fuel tank provided with a tubing as described above. The fuel tank according to this variant of the invention is preferably a plastic tank provided with a plastic filling pipe. The invention also relates to a method of assembling a nozzle comprising a portion provided with recesses on a filler neck according to which • said portion of the nozzle is assembled on a corresponding part of the tubing; A portion of a substantially U-shaped flange is passed through the recesses; • The flange is made to cooperate with the tubing and with the tip so that the tip is held on the tubing. The present invention is illustrated in a nonlimiting manner in FIGS. 1 to 9. FIGS. 1 to 7 correspond to a first variant of tubing according to the invention. Figures 8 and 9 correspond to a second variant. In these figures, identical numbers designate identical parts. In Figure 1 we distinguish the different parts that will be assembled when mounting a nozzle (2) on a filler pipe (1).
La tubulure (1) comporte une extrémité munie de deux rigoles (7) destinées au logement de deux joints toriques (4) nécessaires pour assurer une étanchéité périphérique entre la tubulure (1) et l'embout (2). La tubulure (1) comprend également une gorge (8) destinée à recevoir une bride (5). La bride (5) comprend 2 extrémités munies de crochets (10) et deux parties en relief (12) dont le profil est destiné à coopérer avec la gorge (8). La tubulure (1) comprend en outre un ergot de détrompage (9). L'embout (2) comprend une tête de remplissage et un guide pistolet (non représentés) ainsi que des évidements (6). Une rondelle de compression (3) est destinée à être placée dans l'embout (2) de manière à limiter le jeu axial entre l'extrémité de la tubulure (1) et l'embout (2). Les figures 2 à 4 correspondent à 3 étapes de l'assemblage de l'embout (2) sur la tubulure (1). Sur la figure 2, les 2 joints toriques (4) ont été placés chacun dans une des rigoles (7) à l'extrémité de la tubulure (1). Sur la figure 3, l'embout (2) est orienté et monté sur l'extrémité de la tubulure (1) de manière à ce que l'ergot de détrompage (9) coopère avec une encoche (13) réalisée sur l'embout (2). La rondelle de compression (3) a été prise en sandwich entre l'extrémité de la tubulure (1) et l'embout (2) de manière à limiter le jeu axial entre l'extrémité de la tubulure (1) et l'embout (2). Sur la figure 4, la bride (5) est insérée dans les évidements (6) de sorte qu'elle soit clippée par ses crochets (10) sur la tubulure (1), empêchant la désolidarisation de l'embout (2) de la tubulure (1). Les figures 5 et 6 correspondent à deux coupes transversales par rapport à l'axe de l'extrémité de la tubulure (1). Sur la figure 5 est représenté un obturateur (11) en position d'obturation de l'accès à la tubulure (1). La bride (5) a été insérée dans les évidements (6) de telle sorte que les parties en relief (12) sont en contact avec la gorge (8) et que les crochets (10) de la bride (5) soient clippés sur des ergots (14) de la tubulure (1). Sur la figure 6 on peut voir les 2 ergots de détrompage (9) de la tubulure (1) positionnés dans les encoches (13) sur l'embout (2). Les crochets (10) de la bride (5) sont clippés sur les ergots (14) de la tubulure (1). La figure 7 illustre une vue selon un plan comprenant l'axe de la tubulure (1). L'embout (2) comprend un obturateur (11) qui, sur la figure 7, occupe une position d'obturation de l'accès à la tubulure (1). L'embout (2) comprend également une rainure (15) dans laquelle est insérée l'extrémité de la tubulure (1). La rondelle de compression (3) réalise le contact entre l'extrémité de la tubulure (1) et le fond (16) de la rainure (15). Les 2 joints (4) assurent l'étanchéité périphérique entre l'embout (2) et la tubulure (1). La bride (5) est clippée sur la périphérie de l'embout (2) de manière à empêcher la désolidarisation de l'embout (2) de la tubulure (1). The pipe (1) has an end provided with two channels (7) for housing two O-rings (4) necessary to provide a peripheral seal between the pipe (1) and the tip (2). The tubing (1) also comprises a groove (8) intended to receive a flange (5). The flange (5) comprises two ends provided with hooks (10) and two raised parts (12) whose profile is intended to cooperate with the groove (8). The tubing (1) further comprises a keying lug (9). The tip (2) comprises a filling head and a gun guide (not shown) and recesses (6). A compression washer (3) is intended to be placed in the end piece (2) so as to limit the axial clearance between the end of the tubing (1) and the end piece (2). Figures 2 to 4 correspond to 3 steps of the assembly of the tip (2) on the tubing (1). In Figure 2, the two O-rings (4) were each placed in one of the channels (7) at the end of the tubing (1). In FIG. 3, the tip (2) is oriented and mounted on the end of the pipe (1) so that the coding lug (9) cooperates with a notch (13) made on the tip. (2). The compression washer (3) has been sandwiched between the end of the tubing (1) and the end piece (2) so as to limit the axial clearance between the end of the tubing (1) and the endpiece (2). In FIG. 4, the flange (5) is inserted into the recesses (6) so that it is clipped by its hooks (10) onto the tubing (1), preventing the end piece (2) from being detached from the tubing (1). Figures 5 and 6 correspond to two cross sections relative to the axis of the end of the tubing (1). In Figure 5 is shown a shutter (11) in the closed position of the access to the tubing (1). The flange (5) has been inserted into the recesses (6) so that the raised parts (12) are in contact with the groove (8) and the hooks (10) of the flange (5) are clipped onto lugs (14) of the tubing (1). In Figure 6 we can see the 2 keying lugs (9) of the tubing (1) positioned in the notches (13) on the tip (2). The hooks (10) of the flange (5) are clipped onto the lugs (14) of the tubing (1). FIG. 7 illustrates a view along a plane comprising the axis of the tubing (1). The tip (2) comprises a shutter (11) which, in Figure 7, occupies a closed position of access to the pipe (1). The tip (2) also comprises a groove (15) in which is inserted the end of the tubing (1). The compression washer (3) makes contact between the end of the tubing (1) and the bottom (16) of the groove (15). The two seals (4) ensure the peripheral seal between the end piece (2) and the tubing (1). The flange (5) is clipped on the periphery of the nozzle (2) so as to prevent the separation of the nozzle (2) of the pipe (1).
La figure 8 représente une variante de la figure 1 où le nombre et l'emplacement des évidements (6) à l'extrémité de l'embout (2) sont différents. -7 La bride (5) comprend 3 parties en relief (12) destinées à coopérer avec la gorge (8). La figure 9 correspond à une coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe de l'extrémité de la tubulure (1). La bride (5) est en contact avec la gorge (8) au 5 niveau des 3 parties en relief (12). Figure 8 shows a variant of Figure 1 where the number and location of the recesses (6) at the end of the tip (2) are different. -7 The flange (5) comprises 3 raised portions (12) for cooperating with the groove (8). Figure 9 corresponds to a section along a plane perpendicular to the axis of the end of the tubing (1). The flange (5) is in contact with the groove (8) at the level of the three raised parts (12).
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