Brevet FR2948324A1 — publié le 20110128

PROCEDE DE FABRICATION D'UN RESERVOIR ET RESERVOIR CORRESPONDANT [0001 L'invention concerne le stockage du carburant dans un véhicule automobile, 5 et en particulier la fabrication du réservoir de carburant. [0002 Les réservoirs de carburant, à l'origine réalisés en métal, sont progressivement remplacés par des réservoirs en matériaux synthétiques tels que du polyéthylène haute densité. L'utilisation de matériaux synthétiques aboutit à des réservoirs plus légers, de formes potentiellement plus complexes, non sujets à la 10 corrosion et moins coûteux. De tels réservoirs s'avèrent également plus sûrs, du fait d'une combustion lente en cas d'incendie. De tels réservoirs permettent également la fixation par soudure de composants rapportés, ce qui limite les éléments de fixation rapportés. [0003] L'extrusion-soufflage est un procédé connu pour fabriquer un réservoir de 15 carburant. Ce procédé comprend une première étape d'extrusion d'un tube de matière plastique à l'état fondu, appelé paraison. La paraison est ensuite fondue à l'intérieur d'un moule fermé et refroidie contre les parois du moule jusqu'à solidification. Un réservoir creux est ainsi formé. La pièce solidifiée est ensuite éjectée du moule puis soumise à des étapes de finition. 20 [0004 Pour aboutir à des réservoirs présentant à la fois de faibles épaisseurs de parois et une rigidité suffisante, un procédé connu consiste à former un plot de recollement durant l'étape de soufflage. Selon ce procédé, on déforme deux faces opposées avant la solidification du réservoir. Les deux faces sont déformées jusqu'à venir en contact localement. Les deux faces sont alors soudées par pression et 25 fusion. Une fois le réservoir refroidi, un plot de recollement est ainsi formé entre les faces opposées. Le plot forme ainsi une poutre entre les deux faces, et la déformation des faces augmente également l'inertie de la section du réservoir. [0005] Le réservoir ainsi formé présente cependant un certain nombre d'inconvénients. La présence d'un plot de recollement réduit considérablement la 30 capacité de stockage de carburant pour un encombrement du réservoir donné. L'utilisation du plot de recollement induit également une augmentation de la quantité de matière première nécessaire pour une capacité de carburant donnée. De plus, du fait des déformations au niveau du plot de recollement, il est impossible de souder des composants rapportés à proximité de cette zone. [0006] Le brevet US6135306 décrit un procédé de fabrication d'un réservoir soufflé et renforcé. Une fois le réservoir soufflé et refroidi, une poutre est introduite dans le réservoir par un orifice destiné au montage d'un capteur de niveau d'essence. La poutre est ensuite déplacée à l'intérieur du réservoir jusqu'à un emplacement devant être renforcé dans sa partie médiane. La poutre est soudée par une première extrémité à une première paroi du réservoir, tandis que sa deuxième extrémité vient en contact avec une deuxième paroi opposée. La poutre présente une section creuse, en communication avec l'intérieur du réservoir par plusieurs orifices. Ainsi, l'intérieur de la poutre forme un volume utile pour stocker du carburant. [0007] Cependant, ce procédé présente également un certain nombre d'inconvénients. D'une part, le placement et le montage de la poutre à l'intérieur du réservoir s'avèrent particulièrement fastidieux, d'autre part le réservoir ainsi obtenu est relativement coûteux et lourd du fait de la présence d'une ou plusieurs poutres additionnelles. [000s] L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur un procédé de fabrication d'un réservoir de carburant, comprenant, à partir d'une enveloppe monobloc délimitant un volume intérieur et présentant des premières et deuxième parois opposées, une étape de formation d'une poutre de section creuse en communication avec le volume intérieur en joignant lesdites parois par assemblage d'un premier composant en contact avec la première paroi avec un deuxième composant, le deuxième composant étant fixé à la deuxième paroi et ayant une fonction autre que le renfort du réservoir et le stockage de carburant. [0009] Selon une variante, l'enveloppe est en matériau synthétique, le procédé comprenant une étape de fixation du deuxième composant à la paroi par soudage. [0010] Selon encore une variante, le procédé comprend en outre une étape de soudage du premier composant au deuxième composant. [0011] Selon une autre variante, le procédé comprend une étape de formation d'un orifice dans la deuxième paroi et l'introduction d'une partie du deuxième composant à travers l'orifice avant le soudage d'une autre partie du deuxième composant sur une face externe de la deuxième paroi. [0012] Selon encore une autre variante, le procédé comprend une étape de formation d'un orifice dans la première paroi, l'introduction de l'assemblage des premier et deuxième composants par l'orifice de la deuxième paroi, le soudage d'un obturateur à la première paroi et l'assemblage de l'obturateur au deuxième composant. [0013] Selon une variante, le procédé en outre une étape de soudage du premier composant à la première paroi. [0014] Selon une autre variante, le premier composant est assemblé au deuxième composant par clipsage. [0015] Selon encore une variante, le procédé comprend le clipsage d'une une languette élastique du deuxième composant dans une ouverture du premier composant mettant en communication la section creuse de la poutre avec le volume intérieur de l'enveloppe. [0016] Selon encore une autre variante, le deuxième composant est sélectionné 15 dans le groupe comprenant une pompe à essence, un clapet de respiration ou une pipette de dégazage. [0017] L'invention porte également sur un réservoir de carburant, comprenant une enveloppe monobloc délimitant un volume intérieur et présentant des premières et deuxième parois opposées, une poutre de section creuse en communication avec le 20 volume intérieur et joignant lesdites parois, la poutre comprenant un assemblage d'un premier composant en contact avec la première paroi avec un deuxième composant, le deuxième composant ayant une fonction autre que le renfort du réservoir et le stockage de carburant et étant soudé à la deuxième paroi. [0018] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement 25 de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : • les figures 1 à 3 sont des vues en perspective d'un réservoir fabriqué selon un procédé selon l'invention ; • la figure 4 est une vue en perspective d'un composant destiné à être assemblé 30 au réservoir ; • la figure 5 est un logigramme d'un premier exemple de procédé de fabrication selon l'invention ; • la figure 6 est un logigramme d'un deuxième exemple de procédé de fabrication selon l'invention • la figure 7 est un logigramme d'un troisième exemple de procédé de fabrication selon l'invention • la figure 8 est un logigramme d'un quatrième exemple de procédé de fabrication selon l'invention • la figure 9 est un logigramme d'un cinquième exemple de procédé de 10 fabrication selon l'invention • la figure 10 est une vue en perspective d'une variante de réservoir muni d'une paroi anti-vagues. [0019] L'invention propose un procédé de fabrication d'un réservoir de carburant. Le réservoir de carburant comprend une enveloppe monobloc délimitant un volume 15 intérieur destiné à contenir le carburant. On forme une poutre de section creuse en communication avec le volume intérieur, en joignant des première et deuxième parois opposées. La poutre est formée par assemblage d'un premier composant en contact avec la première paroi et d'un deuxième composant en contact avec la deuxième paroi. 20 [0020] L'invention permet de former un renfort de réservoir n'induisant qu'une très faible réduction de la capacité de stockage de carburant, en bénéficiant de la structure d'un composant rapporté non dédié uniquement au renfort et au stockage, ce qui permet en outre de réduire le poids et le coût global du réservoir. De plus, le composant rapporté peut être fixé au niveau de la zone de renforcement du réservoir, 25 ce qui facilite la conception du réservoir. [0021] Les figures 1 à 3 représentent un réservoir 1 à différentes étapes d'un procédé de fabrication selon l'invention. La figure 1 représente schématiquement en perspective un réservoir 1 dont le volume intérieur est visible. Le réservoir 1 est une ébauche à un stade intermédiaire de sa fabrication. Le réservoir 1 comprend une 30 enveloppe monobloc délimitant le volume intérieur du réservoir destiné à recevoir du carburant. L'enveloppe présente des première et deuxième parois 2 et 3 respectivement. Ces parois 2 et 3 sont opposées et une poutre de renfort va être interposée entre les parties médianes de ces parois afin d'améliorer la résistance à la pression et au fluage du réservoir 1 selon un axe orienté de la première paroi vers la deuxième paroi. [0022] Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. Comme illustré à la figure 2, un premier composant 5 est introduit par l'orifice 4 pour venir en contact avec la première paroi 2. Ce premier composant 5 est en l'occurrence une entretoise présentant une section creuse. Le premier composant 5 présente des ouvertures 51 mettant en communication sa section creuse avec le volume intérieur du réservoir 1. Ainsi, la section creuse du composant 5 peut contenir du carburant et l'échanger avec le volume intérieur du réservoir 1. Le composant 5 n'altère donc que très légèrement la capacité de stockage de carburant du réservoir 1. [0023] Comme illustré à la figure 3, un deuxième composant 6 est rapporté et assemblé au premier composant 5 pour former la poutre de renfort entre les parois 2 et 3. Le composant 6 est fixé à la deuxième paroi 3, par exemple par soudage. Dans cette position, la poutre formée joint les première et deuxième parois 2 et 3 pour renforcer la résistance du réservoir 1 en pression et fluage. Le deuxième composant 6 présente une fonction supplémentaire, autre que le renfort du réservoir et le stockage de carburant. Le deuxième composant 6 est par exemple un composant mettant en communication un fluide (gaz ou liquide) du volume intérieur du réservoir 1 avec l'extérieur. Le deuxième composant 6 peut par exemple être un clapet de respiration, une pipette de dégazage ou une pompe à essence. En utilisant un composant 6 ayant une autre fonction pour former la poutre de section creuse, on peut réduire le poids et le coût global du réservoir 1. [0024] La figure 4 est une vue en perspective du composant 6 assemblé au composant 5. Le composant 6 présente des languettes flexibles 61 destinées à passer à travers l'orifice 4 pour se fixer dans les ouvertures 51 du composant 5. La combinaison des languettes 61 et des ouvertures 51 forme un moyen d'assemblage particulièrement approprié pour former la poutre creuse. Le composant 6 présente de plus une surface de contact non référencée destinée à venir en contact avec la face extérieure de la paroi 3 afin de pouvoir former une soudure étanche autour de l'orifice 4. [0025] La figure 5 représente un logigramme d'un premier exemple de procédé de fabrication d'un réservoir selon l'invention. À l'étape 101, on dispose d'un réservoir 1 présentant des première et deuxième faces opposées 2 et 3 respectivement. Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. [0026] À une étape 102, le fond d'une entretoise 5 est réchauffé par un outil 92 pour assurer sa fusion. Un outil 91 est introduit à travers l'orifice 4 pour réchauffer et fondre localement la surface intérieure de la paroi 2. [0027] À une étape 103, l'entretoise 5 est introduite à travers l'orifice 4 et son fond est soudé à la face interne de la paroi 2. L'entretoise 5 est ainsi avantageusement maintenue en position pour les étapes ultérieures du procédé et pour le fonctionnement effectif du réservoir 1. [oo28] À une étape 104, un outil 93 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 3 à la périphérie de l'orifice 4. Un outil 94 réchauffe et fond une surface de contact du deuxième composant 6. [0029] À une étape 105, le composant 6 est assemblé au réservoir 1. Une partie du composant 6 est introduite à l'intérieur du réservoir à travers l'orifice 4 pour se fixer sur l'entretoise 5. La surface de contact du composant 6 est soudée hermétiquement en étant amenée en contact avec la périphérie de l'orifice 4. [0030] L'introduction de l'entretoise 5 par un orifice 4 destiné à la fixation d'un composant 6 rapporté est particulièrement avantageuse, puisqu'elle permet une mise en place aisée de l'entretoise 5 dans le volume intérieur à son emplacement final. L'entretoise 5 n'a ainsi pas à être introduite par un orifice distant puis à être déplacée jusqu'à son lieu de mise en place dans le réservoir 1. [0031] La figure 6 représente un logigramme d'un deuxième exemple de procédé de fabrication d'un réservoir selon l'invention. À l'étape 201, on dispose d'un réservoir 1 présentant des première et deuxième faces opposées 2 et 3 respectivement. Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. [0032] À une étape 202, le fond de l'entretoise 5 est réchauffé par l'outil 92 pour assurer sa fusion en surface. L'outil 91 est introduit à travers l'orifice 4 pour réchauffer 30 et fondre localement la surface de la paroi 2. [0033] À une étape 203, l'entretoise 5 est introduite à travers l'orifice 4 et son fond est soudé à la face interne de la paroi 2. [0034] À une étape 204, un outil 93 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 3 à la périphérie de l'orifice 4. L'outil 93 réchauffe et fond également l'extrémité supérieure de l'entretoise 5. Un outil 94 réchauffe et fond une surface de contact ainsi qu'une extrémité inférieure du deuxième composant 6. [0035] À une étape 205, le composant 6 est assemblé au réservoir 1. Une partie du composant 6 est introduite à l'intérieur du réservoir à travers l'orifice 4 pour se fixer par soudage avec l'extrémité supérieure de l'entretoise 5. La surface de contact du composant 6 est soudée hermétiquement en étant amenée en contact avec la périphérie de l'orifice 4. [0036] La figure 7 représente un logigramme d'un troisième exemple de procédé de fabrication d'un réservoir selon l'invention. À l'étape 301, on dispose d'un réservoir 1 présentant des première et deuxième faces opposées 2 et 3 respectivement. Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. L'entretoise 5 fait partie intégrante du composant 6 pour former la poutre de section creuse. [0037] À une étape 302, le fond de l'entretoise 5 est réchauffé par un outil 96 pour assurer sa fusion en surface. L'outil 96 réchauffe et fond également la surface de contact du deuxième composant 6. Un outil 95 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 3 à la périphérie de l'orifice 4. L'outil 95 présente une partie introduite à travers l'orifice 4 pour réchauffer et fondre localement la face interne de la paroi 2. [oo38] À une étape 303, la poutre est assemblée au réservoir 1. L'entretoise 5 est soudée à la paroi 2, tandis que le composant 6 est soudé à la paroi 3. [0039] La figure 8 représente un logigramme d'un quatrième exemple de procédé de fabrication d'un réservoir selon l'invention. À l'étape 401, on dispose d'un réservoir 1 présentant des première et deuxième faces opposées 2 et 3 respectivement. Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. Un orifice 7 est ménagé dans la première paroi 2. [0040] À l'étape 402, on dispose d'une entretoise 5 formant un bouchon au niveau 30 de son extrémité inférieure. Le bouchon forme un épaulement 53 entourant une partie verticale de section creuse. Le bouchon est destiné à obturer de manière étanche l'orifice 7 après l'assemblage de l'entretoise 5 au réservoir 1. Un outil 97 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 2 à la périphérie de l'orifice 7. Un outil 98 réchauffe et fond une surface de contact de l'épaulement 53 ménagé dans l'entretoise. [0041] À l'étape 403, l'entretoise 5 est introduite à travers l'orifice 7 jusqu'à souder 5 de façon étanche son épaulement 53 avec la périphérie de l'orifice 7. [0042] À l'étape 404, l'outil 93 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 3 à la périphérie de l'orifice 4. L'outil 93 réchauffe et fond également l'extrémité supérieure de l'entretoise 5. Un outil 94 réchauffe et fond une surface de contact ainsi qu'une extrémité inférieure du deuxième composant 6. 10 [0043] À l'étape 405, le composant 6 est assemblé au réservoir 1. Une partie du composant 6 est introduite à l'intérieur du réservoir à travers l'orifice 4 pour se fixer par soudage avec l'extrémité supérieure de l'entretoise 5. La surface de contact du composant 6 est soudée hermétiquement en étant amenée en contact avec la périphérie de l'orifice 4. 15 [0044] Conformément à une autre variante non représentée, l'assemblage de l'entretoise 5 et du composant 6 peut également se faire par fait par clipsage. Dans ce cas, il n'y aurait pas de soudure entre ces composants. [0045] Un tel procédé de fabrication permet un assemblage particulièrement aisé de l'entretoise 5 sur le réservoir 1. Ce procédé de fabrication est particulièrement 20 avantageux lorsque l'orifice 4 présente des dimensions réduites rendant l'introduction d'un outil de chauffe dans le volume intérieur du réservoir difficile. [0046] Ce procédé de fabrication permet également de réaliser un orifice 7 de dimension appropriée pour une entretoise de grande dimension. On peut notamment envisager de munir l'entretoise 5 d'un élément brise-vague 52 comme illustré à la 25 figure 10. L'élément brise-vague 52 peut se présenter sous la forme d'une cloison de dimension adéquate pour son introduction dans le volume intérieur du réservoir 1 par l'orifice 7. L'élément brise-vague 52 permet de minimiser les bruits de clapots de carburant (ce qui limite les bruits parasites perceptibles au niveau de l'habitacle du véhicule) et de limiter les éjections de carburant, en particulier lorsque le composant 6 30 est un clapet de ventilation du réservoir 1. Dans ce mode de réalisation, l'épaulement 53 de l'entretoise 5 obture l'orifice 7 ménagé dans la paroi 2. [0047] La figure 9 représente un logigramme d'un cinquième exemple de procédé de fabrication d'un réservoir selon l'invention. À l'étape 501, on dispose d'un réservoir 1 présentant des première et deuxième faces opposées 2 et 3 respectivement. Un orifice 4 est ménagé dans la deuxième paroi 3. Un orifice 7 est ménagé dans la première paroi 2. L'entretoise 5 fait partie du composant 6 et forme la poutre de section creuse. [oo48] À une étape 502, l'outil 96 réchauffe et fond la surface de contact du deuxième composant 6. L'outil 93 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 3 à la périphérie de l'orifice 4. [0049] À une étape 503, la poutre formée est assemblée au réservoir 1 par introduction de l'entretoise 5 à travers l'orifice 4 et par soudage de la surface de contact du composant 6 à la périphérie de l'orifice 4. [0050] À une étape 504, l'outil 97 réchauffe et fond la face extérieure de la paroi 2 à la périphérie de l'orifice 7. L'outil 97 réchauffe et fond également l'extrémité inférieure de l'entretoise 5. Un outil 99 réchauffe et fond une surface de contact périphérique et une partie médiane d'un bouchon 8. [0051] À l'étape 505, la partie médiane du bouchon 8 est soudée contre l'extrémité inférieure de l'entretoise 5. La surface de contact périphérique est soudée de façon étanche avec la périphérie de l'orifice 7. [0052] Ce procédé de fabrication est particulièrement avantageux lorsque l'orifice 4 présente des dimensions réduites rendant l'introduction d'un outil de chauffe dans le volume intérieur du réservoir difficile. [0053] L'enveloppe du réservoir 1 est avantageusement réalisée en matériau synthétique, tel que du polyéthylène haute densité. Un matériau synthétique est particulièrement approprié pour la fixation de composants rapportés par soudage sur cette enveloppe. Une telle enveloppe pourra être réalisée de façon connue en soi par un procédé d'extrusion-soufflage connu de l'état de la technique. Le procédé d'extrusion-soufflage peut se passer de la formation d'un plot de recollement, ce qui augmente la surface de l'enveloppe sur laquelle des composants rapportés peuvent être fixés par soudage. [0054] Les composants 5 et 6 pourront présenter des surfaces en un matériau spécifiquement adapté pour être soudé à un autre composant. Ce matériau pourra être rapporté sous forme de garniture rapportée sur un corps du composant réalisé dans un autre matériau. [0055] Les orifices 4 et/ou 7 seront formés par tous moyens appropriés. Les orifices 4 et 7 pourront par exemple être formés par perçage postérieurement à une opération d'extrusion-soufflage de l'enveloppe du réservoir. On peut également envisager que ces orifices soient formés dans l'étape de formation monobloc de l'enveloppe. [0056] Bien que les opérations de soudage détaillées fassent appel à des procédés de réchauffage séparé des surfaces à souder, on peut également envisager d'autres types de soudage appropriés comme la soudure par ultrasons lors de la mise en contact des surfaces. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un réservoir de carburant (1), comprenant à partir d'une enveloppe monobloc délimitant un volume intérieur et présentant des premières (2) et deuxième (3) parois opposées, une étape de formation d' une poutre de section creuse en communication avec le volume intérieur en joignant lesdites parois (2,3) par assemblage d'un premier composant (5) en contact avec la première paroi (2) avec un deuxième composant (6), le deuxième composant (6) étant fixé à la deuxième paroi (3) et ayant une fonction autre que le renfort du réservoir et le stockage de carburant. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel l'enveloppe est en matériau synthétique, le procédé comprenant une étape de fixation du deuxième composant (6) à la paroi par soudage. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1 ou la revendication 2, 15 comprenant en outre une étape de soudage du premier composant au deuxième composant. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de formation d'un orifice (4) dans la deuxième paroi (3) et l'introduction d'une partie du deuxième composant (6) à 20 travers l'orifice avant le soudage d'une autre partie du deuxième composant (6) sur une face externe de la deuxième paroi (3). 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, comprenant une étape de formation d'un orifice (7) dans la première paroi (2), l'introduction de l'assemblage des premier et deuxième composants par l'orifice (4) de la 25 deuxième paroi, le soudage d'un obturateur (8) à la première paroi et l'assemblage de l'obturateur au deuxième composant. 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant en outre une étape de soudage du premier composant (5) à la première paroi (2). 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le premier composant (5) est assemblé au deuxième composant (6) par clipsage. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 6, comprenant le clipsage d'une une languette élastique (61) du deuxième composant (6) dans une ouverture (51) du premier composant (5) mettant en communication la section creuse de la poutre avec le volume intérieur de l'enveloppe. 9. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième composant est sélectionné dans le groupe comprenant une pompe à essence, un clapet de respiration ou une pipette de dégazage. 10. Réservoir de carburant (1), comprenant une enveloppe monobloc délimitant un volume intérieur et présentant des premières (2) et deuxième (3) parois opposées, une poutre de section creuse en communication avec le volume intérieur et joignant lesdites parois (2,3), la poutre comprenant un assemblage d'un premier composant (5) en contact avec la première paroi (2) avec un deuxième composant (6), le deuxième composant (6) ayant une fonction autre que le renfort du réservoir et le stockage de carburant et étant soudé à la deuxième paroi (3).20