Brevet FR2879135A1 — publié le 20060616

Dispositif d'obturation pour tubulure de remplissage de réservoir à carburant La présente invention concerne une méthode d'obturation pour 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 fixe sur 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 rotation d'une clé introduite au centre de la partie extérieure à la tubulure. 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. En outre, les opérations manuelles précitées sont souvent peu confortables et salissantes. Dans le but d'éviter les pertes de bouchon et la contamination de l'atmosphère qui s'ensuit, des dispositifs d'obturation intégrés ont été proposés, en remplacement du bouchon traditionnel. Et pour pallier aux inconvénients d'inconfort et de salissure précités, des solutions automatiques (motorisées) ont également été proposées. Ainsi par exemple, dans le brevet US 6,478,360 est décrit un dispositif d'obturation d'une tubulure de remplissage au moyen d'un obturateur solidaire d'une trappe à carburant par l'intermédiaire d'un élément de connexion. Le mouvement d'ouverture de la trappe à carburant entraîne directement le déverrouillage de l'obturateur et le dégagement de celui-ci de la tête de tubulure ou, inversement, le mouvement de fermeture de la trappe entraîne la mise en place de l'obturateur sur la tête de tubulure et verrouille l'obturateur sur celle-ci. Dans une réalisation particulière de l'invention, il est également possible que le déverrouillage de l'obturateur (commandé à distance, par exemple à partir de l'intérieur de l'habitacle de la voiture) entraîne le mouvement d'ouverture de la trappe grâce à l'action d'un actuateur thermique. Cette invention présente l'inconvénient qu'en cas de rupture de l'élément de connexion (rupture présentée par ailleurs comme un avantage en cas de crash) il n'est plus aisément possible d'accéder à la tubulure de remplissage. De plus, le bon verrouillage de l'obturateur sur la tête de tubulure est directement lié à la fermeture de la trappe: si celle-ci ne se fait pas complètement, le verrouillage peut être imparfait. La demande de brevet EP1464529 A2 divulgue un dispositif d'obturation de tubulure de remplissage dans lequel un obturateur est actionné par un moteur. L'obturateur est solidaire de la trappe à carburant mais ne comprend pas de mécanisme de verrouillage propre (le mouvement de la trappe conditionnant directement celui de l'obturateur). La qualité de l'étanchéité obturateur/tête de tubulure peut en être affectée. Afin de pallier aux inconvénients évoqués ci-dessus, la présente invention a dès lors pour but de fournir un dispositif simple d'obturation d'une tête de tubulure dans lequel une trappe est solidaire d'un obturateur et la fermeture de la trappe n'influence pas le verrouillage de l'obturateur sur la tête de tubulure et inversement, les deux opérations étant toutefois commandées par un seul actuateur. A cet effet, la présente invention concerne un dispositif d'obturation d'une tête de tubulure de remplissage d'un réservoir à carburant située sous une trappe à carburant dont le mouvement est commandé par un actuateur, ledit dispositif comprenant É un obturateur solidaire de la trappe à carburant et apte à obturer la tête de tubulure; et É un mécanisme de verrouillage de l'obturateur; caractérisé en ce que l'actuateur est susceptible d'activer le mécanisme de verrouillage de l'obturateur indépendamment du mouvement de la trappe. 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 via un pistolet de remplissage. L'accès à la tubulure se fait généralement au travers d'une ouverture pratiquée dans la carrosserie du véhicule automobile. Cette ouverture est en général protégée par une trappe à carburant, c'est-à- dire une pièce mobile entre une position fermée et une position ouverte et dont le profil prolonge, en position fermée, le profil de la carrosserie à l'endroit de ladite ouverture. La tubulure possède une tête de tubulure c'est-à-dire un ensemble de pièces qui sont montées sur ou solidaires de l'extrémité supérieure de la tubulure de remplissage et qui ont pour but de guider le pistolet et de faciliter le remplissage. A cet effet, la tête de tubulure comprend un passage qui communique avec (est dans le prolongement de) la tubulure de remplissage. Le réservoir et la tubulure peuvent être réalisés en métal ou en matière plastique. Le dispositif 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. De préférence, à la fois le réservoir et la tubulure de remplissage sont principalement en matière plastique. Le dispositif selon l'invention est particulièrement bien adapté à un ensemble dont le réservoir et la tubulure de remplissage sont en matière plastique et la tête de tubulure, en métal. De préférence, ce dispositif d'obturation comprend lui-même au moins une pièce 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. 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 dispositif d'obturation selon l'invention 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, ainsi que toute contamination de ce dernier par des boues, poussières et autres salissures provenant de l'extérieur. Le dispositif d'obturation selon l'invention comprend un obturateur solidaire de la trappe à carburant. Par solidaire on entend désigner toute forme de lien physique entre la trappe et l'obturateur, en particulier par fixation de l'obturateur sur la trappe. De manière préférée, l'obturateur est fixé sur la partie de la trappe orientée vers la tubulure de remplissage. La fixation est réalisée par toute technique connue de l'homme du métier. L'obturateur, constitué essentiellement d'une pièce ou d'un ensemble de pièces, a une forme compatible avec la tête de la tubulure de remplissage et bouche le passage communiquant avec la tubulure de remplissage lorsqu'il se trouve en position fermée, fermant ainsi le passage des gaz et des liquides dans la tubulure. Le dispositif selon l'invention comprend également un mécanisme de verrouillage de l'obturateur qui peut être fixé soit sur la trappe, soit sur la tête de la tubulure. De préférence, il est situé sur la tête de tubulure. Le verrouillage de l'obturateur assure également l'étanchéité de celui-ci sur la tête de tubulure. A cet effet, de préférence, un joint d'étanchéité (de type O-ring par exemple) est apposé entre l'obturateur et la tête de tubulure dans le dispositif selon l'invention. De manière préférée, le mécanisme de verrouillage induit un mouvement de rotation (de préférence autour de l'axe de la tubulure) soit directement à l'obturateur, soit à une pièce qui en est solidaire, telle qu'un anneau rotatif par exemple. En effet, un tel mouvement de rotation est bien tout à fait différent et indépendant de celui de la trappe, qui est généralement un basculement ou un mouvement de translation. En outre, de tels dispositifs (mobiles en rotation autour de l'axe de la tubulure) sont peu encombrants et peuvent se placer sur des têtes de tubulure existantes, en remplacement d'un bouchon classique. Donc, de manière préférée, l'obturateur selon l'invention a la forme d'un bouchon animé d'un mouvement de rotation autour de l'axe de la tubulure. Selon une variante, ce bouchon est muni d'un pas de vis complémentaire à un pas de vis porté par la tête de tubulure. Selon une autre variante, ce bouchon comprend (au moins une partie d') un système à baïonnette. Celui-ci peut se présenter sous différentes formes de réalisation et coopère avec un profil approprié, extérieur ou intérieur à la tête de tubulure. Généralement, le bouchon comprend des ergots qui sont disposés soit à l'intérieur, soit à l'extérieur de la tête de tubulure lorsque le bouchon est en place et qui, par rotation, peuvent soit se bloquer sur un relief de la tête de tubulure, soit se libérer (par exemple en entrant dans des enclaves correspondantes soit à l'intérieur, soit à l'extérieur de la tête de tubulure). Pour actionner le mécanisme de verrouillage, et donc respectivement verrouiller/déverrouiller l'obturateur, le dispositif selon l'invention comprend un actuateur. Par actuateur , on entend un système permettant l'actionnement de manière automatique , par simple action sur un bouton poussoir ou interrupteur, du mouvement de la trappe et du verrouillage/déverrouillage de l'obturateur. En général l'actuateur peut être électrique, électromagnétique ou pneumatique. Généralement, cet actuateur comprend un moteur qui moyennant le recours à des dispositifs adéquats (axe de transmission, système réducteur...), met la trappe en mouvement et actionne le mécanisme de verrouillage de l'obturateur. Dans une forme de réalisation particulière, l'actuateur est fixé sur la partie supérieure de la tubulure. Dans une autre forme de réalisation particulière, l'actuateur est fixé sur la trappe à carburant. De préférence, le fonctionnement de l'actuateur est relié à celui du moteur du véhicule. Ainsi, de préférence, la commande de l'actuateur n'est possible que lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt. Et de manière tout particulièrement préférée, lorsque l'on redémarre le moteur du véhicule, l'actuateur se remet automatiquement en position fermée, referme la trappe et re-verrouille l'obturateur si nécessaire. Alternativement, un capteur de contrôle (voyant lumineux ou indicateur sonore) du bon verrouillage du dispositif peut être intégré dans l'habitacle véhicule, pour plus de sûreté. Dans le cas des véhicules automobiles, en vue de rendre l'accès à la tubulure de remplissage (et donc, au réservoir) inviolable, il peut s'avérer avantageux de relier le fonctionnement de l'actuateur selon l'invention à celui d'un actuateur électrique solidaire de la commande centralisée des ouvrants (portières et autres pièces qui s'ouvrent/se ferment sur le véhicule). Ainsi, le dispositif selon l'invention peut être rendu inactif tant que le système de verrouillage central est activé (càd verrouillé). L'opération de verrouillage/déverrouillage de l'obturateur et l'ouverture motorisée de la trappe peuvent être combinées avec une robotisation du remplissage c'est-à-dire un ensemble d'opérations au cours desquelles l'utilisateur du véhicule n'intervient pas. L'invention porte également sur un système à carburant comprenant un réservoir à carburant, une tubulure de remplissage et un dispositif d'obturation comme décrit précédemment. La présente invention est illustrée de manière non limitative par la figure 1 qui représente une variante avantageuse du dispositif selon l'invention. L'obturateur (4) est solidaire de la trappe à carburant (2) dont le mouvement est activé par l'actuateur (3). Ce même actuateur (3) active le mécanisme de verrouillage (5) qui, dans cette variante, est porté par l'obturateur (4). Un joint (6) est disposé entre l'obturateur (4) et la tête de tubulure (1), lorsque l'obturateur (4) ferme l'accès à la tubulure de remplissage. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Pour réaliser une opération de remplissage du réservoir à carburant, l'accès à la tubulure doit être libéré de façon à insérer le pistolet à carburant. Pour ce faire, l'actuateur (3) active le déverrouillage du mécanisme (5) (par exemple par rotation d'une baïonnette, de façon à dégager les ergots de la baïonnette des enclaves aménagées sur la tête de tubulure (1)), puis active l'ouverture de la trappe (2) qui entraîne dans son mouvement l'obturateur (4), libérant ainsi l'accès à la tubulure de remplissage. Lorsque le remplissage est terminé et le pistolet à carburant ôté de la tubulure de remplissage, l'actuateur (3) actionne la fermeture de la trappe (2) de telle façon qu'une fois celle-ci en position fermée, l'obturateur (4) obture la tête de tubulure (1). Ensuite l'actuateur (3) actionne le mécanisme de verrouillage (5) en opérant, par exemple, une rotation d'une baïonnette dont les ergots entrent dans les enclaves prévues à cet effet sur la tête de tubulure (1). 8 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'obturation d'une tête de tubulure de remplissage (1) d'un réservoir à carburant située sous une trappe à carburant (2) dont le mouvement - est commandé par un actuateur (3), ledit dispositif comprenant É un obturateur (4) solidaire de la trappe à carburant (2) et apte à obturer la tête de tubulure (1); et É un mécanisme de verrouillage (5) de l'obturateur (4), caractérisé en ce que l'actuateur (3) est susceptible d'activer le mécanisme de verrouillage (5) de l'obturateur (4) indépendamment du mouvement de la trappe (2). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réservoir et la tubulure de remplissage sont en matière plastique et la tête de tubulure (1), en métal. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (6) est apposé entre l'obturateur (4) et la tête de tubulure (1). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le mécanisme de verrouillage (5) induit un mouvement de rotation, soit directement à l'obturateur (4), soit à une pièce solidaire de l'obturateur (4). 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'obturateur (4) a la forme d'un bouchon muni d'un pas de vis complémentaire à un pas de vis porté par la tête de tubulure (1). 6. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que l'obturateur (4) comprend au moins une partie d'un système à baïonnette. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fonctionnement de l'actuateur (3) est relié à celui d'un moteur d'un véhicule. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que la commande de l'actuateur (3) n'est possible que lorsque le moteur du véhicule est à l'arrêt. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que lorsqu'on redémarre le moteur du véhicule, l'actuateur (3) se remet automatiquement en 5 position fermée, referme la trappe (2) et re- verrouille l'obturateur (4). 10. Système à carburant comprenant un réservoir à carburant, une tubulure de remplissage et un dispositif d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes.