Brevet FR2879522A1 — publié le 20060623

Système de verrouillage pour un obturateur intégré à une tête de tubulure de remplissage de réservoir à carburant La présente invention concerne un système de verrouillage pour un obturateur intégré à une tête de tubulure de remplissage de réservoir à carburant. Les tubulures de remplissage présentes sur les réservoirs à carburant, en particulier les réservoirs embarqués dans:les véhicules automobiles, sont obturées pendant l'utilisation normale du réservoir, en dehors des périodes de remplissage. L'obturation est généralement réalisée au moyen d'un bouchon que l'on introduit dans la partie supérieure de la tubulure tout en lui imprimant un mouvement de rotation afin de fermer la tubulure de manière étanche aux liquides et aux gaz. Divers types de bouchons se rencontrent, en métal et/ou en matière plastique, l'étanchéité étant réalisée par serrage d'un joint obtenu par vissage ou par la rotation d'une clé introduite au centre de la partie extérieure à la tubulure, le bouchon devant dans ce cas souvent encore être tourné manuellement. Les opérations d'enlèvement du bouchon avant remplissage du réservoir et de replacement de ce bouchon et de fermeture de la tubulure après remplissage sont la plupart du temps effectuées manuellement par l'utilisateur ou le préposé d'une station-service délivrant du carburant. Lorsque le remplissage du réservoir se termine, un oubli de replacement du bouchon peut parfois se produire et donne lieu alors à la perte de ce dernier et au maintien de la tubulure ouverte à l'atmosphère pendant un temps plus ou moins long. Durant cette période, des pertes en carburant liquide peuvent survenir et des vapeurs s'échappent dans l'atmosphère ambiante. Dans le but d'éviter les pertes de bouchon et la contamination de l'atmosphère qui s'ensuit, des systèmes d'obturation intégrés à la tubulure de remplissage ont été proposés, en remplacement du bouchon traditionnel. Les versions améliorées de ceux-ci comprennent généralement des moyens de blocage permettant d'éviter que lesdits systèmes ne s'ouvrent intempestivement, par exemple lors du nettoyage du bol (renfoncement dans la carrosserie où se situe la tubulure de remplissage et qui est obturé par la trappe à carburant) au moyen d'un nettoyeur haute pression. Ainsi, le document EP 1415844 décrit le (dé)verrouillage d'un cache poussière apposé par-dessus un obturateur proprement dit à l'aide de la clé de contact et ce par un mécanisme comprenant un barillet et un perme qui bloque le basculement dudit cache poussière sous l'action d'un pistolet de remplissage. Un tel système convient effectivement bien pour un cache poussière, mais ne peut convenir pour l'obturateur proprement dit qui est soumis à de plus grandes contraintes mécaniques. Par ailleurs, la demande WO 03/010022 au nom de la demanderesse décrit un système à baïonnette (anneau rotatif encoches et palette avec ergots) dont le (dé)verrouillage est solidaire de la trappe à carburant via une tringle et un système de ressorts. Un tel système permet effectivement de s'assurer que l'obturateur est bien verrouillé lorsqu'on:referme la trappe à carburant. Toutefois, il présente le risque qu'un jet d'eau sous haute pression, dirigé de manière substantiellement parallèle à l'axe de la tête de la tubulure, puisse malgré tout débrayer les moyens de blocage au même titre qu'un pistolet de remplissage. En outre, le système particulier illustré dans cette demande (système à baïonnette incluant un ressort en épingle; un tringle; une lunette rotative, deux ressorts...) est complexe. La présente invention vise à fournir un système nettement plus simple qui offre ce même avantage de sécurité de verrouillage tout en permettant un nettoyage de la tête en toute sécurité également. Ce système tire profit du mouvement rotatif imposé à une clé, pour directement (dé)verrouiller un système verrouillé à l'aide d'une pièce rotative également. A cet effet, la présente invention concerne un système de verrouillage pour un obturateur intégré à une tête de tubulure de remplissage de réservoir à carburant, cet obturateur permettant l'ouverture automatique de la tubulure via l'action d'un pistolet distributeur de carburant et étant: escamotable sous l'action d'une poussée dirigée contre lui selon un axe parallèle à l'axe de la tête de tubulure; solidaire d'un ressort de rappel permettant de le maintenir en position fermée; ledit système comprenant un anneau rotatif susceptible de bloquer le mouvement de l'obturateur par un système à baïonnette, et dont le mouvement rotatif est provoqué à l'aide d'une clé. Par réservoir à carburant, on entend désigner tout type de réservoir capable de stocker un carburant liquide et/ou gazeux dans des conditions de pression et température variées. Plus particulièrement visés sont les réservoirs du type de ceux que l'on rencontre dans les véhicules automobiles. Dans le vocable "véhicule automobile", on entend inclure aussi bien les voitures, les motocyclettes et les camions. La tubulure de remplissage est un conduit qui communique avec l'intérieur du réservoir et qui permet l'introduction de carburant. Le réservoir et la tubulure peuvent être réalisés en métal ou en matière plastique. Le système d'obturation conforme à l'invention est bien adapté à un ensemble réservoir et tubulure de remplissage dont au moins un des deux composants de l'ensemble est réalisé en matière plastique. Il est particulièrement bien adapté à un ensemble dont la tubulure de remplissage est réalisée en matière plastique. De préférence, ce système d'obturation comprend lui-même au moins une pièce en matière plastique. De manière tout particulièrement préférée, il est principalement en matière plastique. Par matière plastique, on entend désigner toute matière comprenant au moins un polymère en résine de synthèse. 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. 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 ou polymériques. En particulier, les polyamides chargées de fibres (de verre par exemple) conviennent bien. Avantageusement, au moins une partie de ces matériaux polymériques contient une charge conductrice (noir de carbone par exemple) en vue d'éviter les problèmes liés à l'électricité statique. Il est également possible d'utiliser des structures multicouches constituées de couches empilées et solidaires comprenant au moins un des polymères ou copolymères décrits supra. Le système d'obturation que l'invention vise à verrouiller a pour but de jouer le rôle d'un bouchon qui ferme de manière étanche la partie supérieure de la tubulure de remplissage en dehors des périodes de remplissage du réservoir dans le but d'éviter tout dégagement et perte de carburant liquide et vapeur vers l'atmosphère lorsque le réservoir contient du carburant. Ce système d'obturation, selon l'invention, est intégré à la tête de tubulure de remplissage, c'est-à-dire qu'il est incorporé à un ensemble de pièces qui sont montées sur l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage et qui ont pour but de guider d'un pistolet distributeur de carburant et de faciliter le remplissage. A cet effet, la tête de tubulure comprend une ouverture qui communique avec (est dans le prolongement de) la tubulure de remplissage et que l'obturateur du système selon l'invention permet d'obturer de manière étanche en position fermée (verrouillée). Le système d'obturation selon l'invention permet notamment l'ouverture automatique de la tubulure via l'action du pistolet de remplissage. Par ouverture automatique, on entend une ouverture réalisée sous la seule action du pistolet distributeur, à l'exclusion de toute autre sollicitation mécanique. Le pistolet distributeur est celui qui équipe les tuyaux souples des pompes à carburant dans les stations- service. Le système d'obturation comprend un obturateur, c'est-à-dire un dispositif fermant le passage des gaz et des liquides à travers l'ouverture précitée dans la tête de tubulure. Cet obturateur peut se trouver sous différentes formes. Une forme qui convient bien est une forme de plaque mobile qui bouche le passage lorsqu'elle se trouve en position fermée. I)e préférence, cette plaque bascule autour d'un axe. Elle est avantageusement en matière plastique mais est de préférence munie d'une coiffe métallique, notamment pour des aspects d'esthétique et de résistance à l'abrasion (usure suite aux multiples insertions de pistolets de remplissage). Cette plaque peut éventuellement être couplée à un boisseau rotatif comprenant une ouverture cylindrique (comme dans la demande FR 03. 12782 au nom de la demanderesse). Cette plaque peut également comprendre un dispositif de tarage de la pression dans la tubulure de remplissage et en particulier, un clapet dit SPD (de Sécurité en Pression et Dépression), comme décrit dans la demande FR 2753138. Selon l'invention, l'obturateur est escamotable sous l'action d'une poussée dirigée contre lui selon un axe parallèle à l'axe de la tête de tubulure. Divers moyens peuvent être présents pour rendre l'obturateur escamotable. Un moyen ayant donné de bons résultats est une tige solidaire de la tête de tubulure et située à la périphérie de l'obturateur, qui peut servir d'axe de rotation permettant le basculement de l'obturateur. L'obturateur est maintenu en position fermée par un ressort de rappel. Un ressort convenant bien est un ressort de torsion disposé autour de la tige et dont une extrémité est solidaire de l'obturateur. Selon l'invention, l'obturateur est solidaire d'un anneau rotatif selon un système à baïonnette dont les parties qui coopèrent sont de préférence disposées, respectivement, sur l'anneau (de préférence, sur la surface cylindrique intérieure de celui-ci) et sur l'obturateur (de préférence sur son pourtour extérieur). Ces parties du dispositif à baïonnette doivent être d'une géométrie telle qu'elle permet un mouvement rotatif de l'anneau entre la position de verrouillage et de déverrouillage de la baïonnette. Ainsi par exemple, une pièce (l'anneau par exemple) peut comprendre des évidements de taille et forme adéquate pour permettre le mouvement et le passage d'ergots disposés sur l'autre pièce (l'obturateur). En particulier, les évidements dans l'anneau (ou dans l'obturateur) comprennent avantageusement une rampe circulaire ou hélicoïdale et des encoches en un nombre correspondant au nombre d'ergots disposés sur l'obturateur (ou sur l'anneau). En général, en vue d'obtenir une résistance mécanique suffisante, il est préférable d'avoir au moins 2, de préférence au moins 3, voire au moins 4 ergots/encoches (pour répartir l'effort en cas de sollicitation). La variante selon laquelle l'obturateur porte les ergots et l'anneau, les évidements est préférée. A noter par exemple que des têtes existantes peuvent ainsi aisément être munie d'un dispositif selon l'invention. Il suffit en effet de munir l'obturateur existant d'un bouclier portant des ergots, d'insérer un joint entre ce bouclier et la tête de tubulure et de venir fixer un anneau mobile avec des évidements tels que décrits précédemment par-dessus le tout. Dans de tels systèmes, en position verrouillée de la baïonnette, les évidements sont engagés dans la rampe et bloquent l'obturateur (une poussée le long de l'axe ne permettant pas son basculement). Lors de l'ouverture de la baïonnette, l'anneau est animé d'un mouvement rotatif qui fait en sorte que les ergots se déplacent sur la rampe (ou vice versa en fait, les ergots étant fixes) jusqu'à atteindre les encoches prévues dans la rampe à leur effet et ainsi, permettre le basculement de l'obturateur. A noter que selon l'invention, le mouvement de l'anneau peut soit être un mouvement de rotation pure autour d'un axe (de préférence, celui de l'obturateur), soit un mouvement hélicoïdal qui est en fait la combinaison d'une rotation autour d'un axe (par exemple en décrivant au moins 1/8, voire 1 /6 et de préférence, au moins 1/4 de tour (cette fraction étant en fait tributaire du nombre d'ergots)) et d'une translation parallèlement à cet axe (par exemple de l'ordre desl/10 de mm, voire du mm et ce en fonction de la nature du joint (afin que sa compression soit suffisante pour assurer l'étanchéité souhaitée)). Selon l'invention, il importe qu'au moins une partie de ce mouvement soit une rotation, qui est directement commandée par l'action d'une clé. Dans le système selon l'invention, on peut prévoir la présence d'un joint d'étanchéité apposé entre l'obturateur et la tête de la tubulure ou plus exactement, sur le pourtour de l'ouverture dans celle-ci que l'obturateur vise à obturer. Le mouvement de l'anneau décrit précédemment est alors de préférence un mouvement hélicoïdal qui permet respectivement la mise sous compression de ce joint lors de la fermeture de la baïonnette, et la décompression dudit joint lors de son ouverture. Ce joint peut être de tout type. Un joint dè type O-ring donne de bons résultats. Le matériau constitutif de ce joint sera de préférence choisi de manière à résister aux vapeurs de carburant. Des élastomères fluorés conviennent bien à cet effet. - 7 Enfin, dans le système selon l'invention, il faut transmettre le mouvement de rotation de la clé à l'anneau rotatif. Ceci se fait de préférence simplement à l'aide de lien(s) mécanique(s). Un exemple de tel lien est celui où la clé est introduite dans un barillet qui met en rotation un train de pignons solidaire de l'anneau de la baïonnette. Dans ce cas, le système selon l'invention comprend un barillet qui, lorsqu'il est tourné à l'aide de la clé, met,en rotation un train de pignons qui entraîne à son tour la rotation de l'anneau et le (dé) verrouillage de la baïonnette. A cet effet, le barillet est généralement muni d'une fente aux dimensions et formes de la clé. La rotation de la clé d'un quart de tour par exemple, permet le déverrouillage de la baïonnette, laquelle permet alors le basculement de l'obturateur. En position de déverrouillage de la baïonnette, il est de préférence (dans un tel système) impossible de retirer la clé du barillet. Celle-ci ne peut être retirée du barillet que lorsque, moyennant un quart de tour inverse à l'aide de la clé, la baïonnette est verrouillée. A noter que tout type de lien mécanique connu dans le domaine de la serrurerie peut convenir. Dans le système selon l'invention, quel que soit le lien mécanique utilisé, il est avantageux qu'il comprenne un fente où l'on introduit la clé et qu'en position de déverrouillage de la baïonnette, il est impossible de retirer la clé de cette fente. Celle-ci ne peut être retirée de la fente que lorsque la baïonnette est verrouillée. La présente invention concerne également un réservoir à carburant d'un véhicule automobile équipé d'un système tel que décrit précédemment. Un tel réservoir comprend: une tubulure de remplissage munie d'une tête É un obturateur intégré à cette tête et permettant l'ouverture automatique de la tubulure via l'action d'un pistolet distributeur de carburant É un anneau rotatif susceptible de bloquer le mouvement de l'obturateur par un système à baïonnette, et dont le mouvement rotatif est provoqué à l'aide d'une clé la tête de la tubulure comprenant en outre un dispositif permettant de transmettre un mouvement de rotation de la clé à l'anneau rotatif pour (dé)verrouiller la baïonnette. La présente invention concerne enfin un véhicule automobile équipé d'un système d'obturation tel que décrit précédemment. Dans ce cas, avantageusement, la clé de (dé)verrouillage de la baïonnette est la clé de contact du véhicule. En outre, comme expliqué précédemment, il est avantageux qu'en position de déverrouillage de la baïonnette, il est impossible de désolidariser (retirer) la clé du système selon l'invention. Un tel dispositif permet de sécuriser l'accès à l'orifice de remplissage de la tête de manière simple (à l'aide de la clé principale du véhicule) tout en garantissant que le véhicule ne puisse être remis en marche sans que la tête ne soit verrouillée et sécurisée (fonction d'un bouchon anti-vol). De préférence, ce véhicule est doté d'un capteur de contrôle (voyant lumineux ou indication sonore) du bon verrouillage du système d'obturation, qui est de préférence situé à proximité de la tête de tubulure, pour plus de sûreté (pour notamment éviter un oubli de verrouillage par une personne qui ne démarrerait pas le véhicule directement après le remplissage du réservoir). Ce capteur peut avantageusement être intégré dans le bol de remplissage du réservoir (ou partie solidaire de la tête de tubulure et située sous la trappe à carburant). Cette variante est particulièrement avantageuse lorsque la trappe à carburant est solidaire d'une commande générale des ouvrants (portières, capot, coffre...) du véhicule. En effet, on évite ainsi notamment la détérioration dudit capteur suite à un acte de vandalisme lorsque le véhicule est à l'arrêt et verrouillé. REVENDICATIONS 1 - Système de verrouillage pour un obturateur intégré à une tête de tubulure de remplissage de réservoir à carburant, cet obturateur permettant l'ouverture automatique de la tubulure via l'action d'un pistolet distributeur de carburant et étant: É escamotable sous l'action d'une poussée dirigée contre lui selon un axe parallèle à l'axe de la tête de tubulure; É solidaire d'un ressort de rappel permettant de le maintenir en position fermée; ledit système comprenant un anneau rotatif susceptible de bloquer le mouvement de l'obturateur par un système à baïonnette, et dont le mouvement rotatif est provoqué à l'aide d'une clé. 2 - Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les parties actives de la baïonnette sont des évidements et des ergots complémentaires disposés les uns, sur l'anneau et les autres, sur l'obturateur. 3 - Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'obturateur porte les ergots et l'anneau, les évidements. 4 - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un barillet qui, lorsqu'il est tourné à l'aide de la clé, met en rotation un train de pignons qui entraîne à son tour la rotation de l'anneau et le (dé)verrouillage de la baïonnette. - Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une fente dans laquelle on introduit la clé et en ce que, en position de déverrouillage de la baïonnette, il est impossible de retirer la clé de cette fente. 6 - Réservoir à carburant d'un véhicule automobile équipé d'un système tel que décrit précédemment et comprenant: É une tubulure de remplissage munie d'une tête É un obturateur intégré à cette tête et permettant l'ouverture automatique de la tubulure via l'action d'un pistolet distributeur de carburant - 10- É un anneau rotatif susceptible de bloquer le mouvement de l'obturateur par un système à baïonnette, et dont le mouvement rotatif est provoqué à l'aide d'une clé la tête de la tubulure comprenant en outre un dispositif permettant de transmettre un mouvement de rotation de la clé à l'anneau rotatif pour (dé)verrouiller la baïonnette. 7 Véhicule automobile équipé d'un système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 ou d'un réservoir selon la revendication 6, caractérisé en ce que la clé de (dé)verrouillage de la baïonnette est la clé de contact du véhicule. 8 - Véhicule selon la revendication précédente et comprenant un capteur de contrôle du bon verrouillage du système disposé à proximité de la tête de tubulure. 9 - Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur est intégré dans un bol de remplissage du réservoir solidaire de la tête de tubulure et situé sous une trappe à carburant. - Véhicule selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la trappe à carburant est solidaire d'une commande générale des ouvrants du véhicule.