Brevet FR2972685A1 — publié le 20120921

RESERVOIR A MODULATION DE CAPACITE DE REMPLISSAGE, EN PARTICULIER POUR CARBURANT DE VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention concerne un réservoir à modulation de capacité de remplissage, en particulier pour carburant de véhicule automobile. Elle concerne également un procédé de réalisation d'un tel réservoir. Elle concerne enfin un véhicule automobile équipé d'un tel réservoir à modulation de capacité de remplissage. A l'heure actuelle, la capacité utile de la plupart des réservoirs à carburant est limitée au remplissage par la position d'un orifice de dégazage qui sert à expulser l'air remplacé par le carburant introduit. Lorsque le niveau du carburant introduit dans le réservoir atteint cet orifice de dégazage, l'air ne peut plus être expulsé et le réservoir ne peut plus accepter de carburant. Pour certaines variantes d'un modèle de véhicule, on peut être amené à limiter la quantité de carburant à embarquer, de façon à rendre optimale la masse du véhicule et diminuer, en conséquence, la consommation du moteur sans pour autant être obligé de concevoir et réaliser un nouveau modèle de réservoir de forme adaptée à la nouvelle capacité souhaitée. Une première solution technique, largement rencontrée, consiste à déplacer l'orifice de dégazage, matérialisé par une pipette, à une hauteur plus faible à l'intérieur du réservoir, de façon à limiter le remplissage à cette hauteur plus faible. Toutefois, cette solution, qui revient à allonger la pipette, impose une longueur de pipette trop importante si l'on veut une réduction de capacité importante du réservoir, et cette pipette trop encombrante a pour conséquence de gêner le procédé d'assemblage du réservoir, d'imposer des tolérances de positionnement de la pipette sur l'enveloppe du réservoir trop contraignantes. Une autre solution consiste à utiliser une vanne commandée qui bloque le refoulement d'air à partir d'un niveau de remplissage désiré. D'autres solutions techniques ont été retenues pour 5 limiter la quantité de carburant à embarquer. Toutes ces solutions connues de l'art antérieur ont des influences sur les paramètres des systèmes de jaugeage, sur les mises au point relatives aux validations concernant les risques incendie. 10 Le but de la présente invention est de fournir un réservoir à modulation de capacité de remplissage, en particulier un réservoir à modulation de capacité de remplissage pour carburant de véhicule automobile, qui permette de surmonter les difficultés rencontrées dans les 15 réservoirs à capacité limitée de l'art antérieur. Un autre but de la présente invention est de fournir un tel réservoir à modulation de capacité de remplissage, qui n'engendre qu'un faible surcroît de masse par rapport aux réservoirs à capacité non modulée. 20 Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel réservoir à modulation de capacité de remplissage, qui soit, de manière générale, de conception et de fabrication simple, qui soit robuste, stable, fiable et économique. 25 Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un réservoir à modulation de capacité de remplissage, en particulier pour carburant de véhicule automobile, qui comporte une enveloppe dont le volume intérieur est destiné à recevoir un liquide. Ce nouveau réservoir comprend un 30 composant, désigné aussi « Capacité de Limitation de Remplissage » ou « CLR », qui est positionné à l'intérieur de l'enveloppe et occupe un volume correspondant à la limitation de capacité de remplissage désirée du réservoir. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, 35 la CLR présente la forme d'une coque rigide hermétique. Selon un second mode de réalisation de l'invention, la CLR présente la forme d'une poche souple, gonflée à l'air ou bien d'une mousse expansible. En variante, la poche peut être réalisée en mousse 5 préformée non contenue dans une poche souple. Dans les différents modes de réalisation, poche souple ou coque rigide, la CLR est fixée par arc-boutement sur des formes ménagées sur la peau de l'enveloppe par l'intermédiaire d'interfaces de fixation, elles-mêmes fixées 10 sur la face interne de l'enveloppe du réservoir par soudure d'un composant traversant la peau de l'enveloppe du réservoir. Ces interfaces de fixation peuvent être mises en place sur l'enveloppe du réservoir par l'un des procédés de 15 fixation suivants : soudage en face interne de l'enveloppe, perçage de l'enveloppe et soudage en face externe, arc-boutement, clips ou par tout autre procédé de fixation similaire, connu en soi. La présente invention a également pour objet un 20 procédé de fabrication d'un réservoir à modulation de capacité de remplissage, ledit réservoir étant conforme au premier mode de réalisation du réservoir évoqué ci-dessus dans ses grandes lignes. Ce procédé nouveau comporte les étapes suivantes, prises en combinaison : 25 - réalisation de l'enveloppe du réservoir, - perçage d'une ouverture dans ladite enveloppe, une solution avantageuse étant d'utiliser celle destinée à recevoir un module de puisage et de jaugeage, de type connu en soi, 30 - introduction de la poche souple formant la CLR à l'intérieur de l'enveloppe du réservoir, - fixation de ladite poche souple par l'intermédiaire de moyens de fixation, - connexion d'un tuyau de gonflage à la poche souple, 35 et gonflage de cette dernière, et - assemblage des autres pièces constitutives du réservoir. En variante, le procédé de fabrication peut être celui d'un réservoir conforme au second mode de réalisation du réservoir décrit ci-dessus dans ses grandes lignes Ce procédé comporte les étapes suivantes, prises en combinaison : réalisation de l'enveloppe du réservoir avec ouverture en deux demi-coquilles, - fixation sur la paroi interne de l'enveloppe du réservoir d'un moyen de fixation de la coque rigide formant 10 la CLR, - bridage de ladite coque rigide sur ledit moyen de fixation lui-même fixé sur la paroi interne de l'enveloppe du réservoir, assemblage des deux demi-coquilles pour former 15 l'enveloppe, et des autres pièces constitutives du réservoir. De manière préférentielle, l'enveloppe du réservoir est réalisée en matière plastique par soufflage. Elle peut, en variante, être réalisée en métal, par emboutissage par 20 exemple. La présente invention a enfin pour objet un véhicule automobile, qui comprend un réservoir à carburant à modulation de capacité de remplissage conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. 25 D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit de plusieurs modes de réalisation mentionnés ci-dessus, non limitatifs de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : 30 la figure 1 est un schéma illustrant le principe général de modulation de capacité de remplissage d'un réservoir, selon la présente invention, - les figures 2 à 5 illustrent, de manière schématique, les étapes du procédé de fabrication d'un 35 réservoir à modulation de capacité de remplissage selon l'invention, le composant qui limite la capacité de remplissage étant de type poche souple, et - les figures 6 à 9 illustrent, de manière schématique également, les étapes du procédé de fabrication d'une variante du réservoir à modulation de capacité de remplissage, le composant qui limite la capacité de remplissage étant de type coque rigide hermétique. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté un réservoir de liquide, de carburant par exemple, dont la capacité utile est limitée au remplissage par la position de l'orifice de la pipette de dégazage, référencé 1, présent dans l'enveloppe principale, référencée 2, du réservoir, servant à expulser l'air remplacé par le carburant introduit, de référence générale 3. La référence 4 désigne le système de jaugeage, de type connu en soi. La référence 7 désigne la canalisation de dégazage et la référence 6 le conduit d'arrivée du carburant. Le principe général de la présente invention consiste à positionner un composant, de référence générale 5, qui occupe le volume correspondant à la diminution de capacité désirée. Selon le principe général de l'invention également, ce composant référencé 5, introduit lors des opérations d'assemblage des composants du réservoir, désigné « Capacité de Limitation du Remplissage » ou « CLR » dans la suite du texte, est d'une masse minimale de façon à ne pas compromettre le gain en masse recherché à l'intérieur du réservoir. Selon le principe général de l'invention encore, la CLR 5 peut être composée d'une coque rigide hermétique ou bien d'une poche souple, remplie d'air ou réalisée dans une mousse légère expansible. En variante, la poche peut être réalisée en mousse préformée non contenue dans une poche souple. Dans le cas où la CLR est constituée d'une coque rigide hermétique, celle-ci est introduite au moment de l'assemblage des composants du réservoir. Elle est fixée au moyen de clips, ou par soudure, arc-boutement ou tout autre moyen au sein de l'enveloppe du réservoir, les interfaces de fixation étant soit directement sur la face interne de l'enveloppe 2 du réservoir ou sur des organes présents à l'intérieur du réservoir ou bien encore sur les deux. Dans le cas où la CLR est constituée par une poche souple, celle-ci est gonflée après son insertion à l'intérieur de l'enveloppe du réservoir de telle sorte qu'un volume relativement important du réservoir est ainsi neutralisé à partir d'un composant de faible encombrement. De la même façon que pour la coque rigide, la poche souple peut être bridée avant gonflage par différents points de fixation présents sur la face interne de l'enveloppe 2 du réservoir ou sur des organes présents à l'intérieur du réservoir ou bien encore sur les deux, de façon à limiter les mouvements de la poche souple lorsque cette dernière est soumise à des vagues. Le gonflage de la poche souple peut être réalisé en usine d'assemblage du réservoir, à l'aide d'un tuyau relié à une pompe extérieure, monté sur la poche grâce à un embout à connexion rapide. L'embout de connexion rapide peut être avantageusement équipé d'un dispositif de clapet anti-retour permettant à la poche souple de rester en pression lorsque le gonflage est terminé et le tuyau retiré. Le maintien en pression de la CLR peut aussi être réalisé par obturation du tuyau par soudure en fin de gonflage. En référence aux dessins des figures 2 à 5, on a représenté, de manière schématique, un premier exemple de réalisation et de fixation de la CLR selon l'invention dans un réservoir dont l'enveloppe, de référence générale 12, est en matière plastique, en polyéthylène par exemple, et obtenue par un procédé de soufflage. Dans l'enveloppe 12 ainsi obtenue par soufflage, on perce une ouverture 13 (figure 2), qui est destinée à recevoir le module de puisage et de jaugeage du réservoir, de référence générale 14 illustrée de manière très schématique sur la figure 5. La CLR, référencée 15, sous forme d'une poche souple, est introduite à l'intérieur de l'enveloppe 12 par l'ouverture 13, comme illustré par la flèche « F » de la figure 2. La CLR est ensuite fixée sur des organes 16 internes à l'enveloppe 12 ou sur des formes 17 ménagées dans l'enveloppe 12. Un tuyau de gonflage 18 est ensuite relié à la poche souple 15 formant la CLR (figure 3), de façon à permettre le gonflage de la poche souple 12 (figure 4) par l'envoi d'air sous pression ou de mousse légère préformée ou expansible, comme mentionné précédemment. Enfin, il est procédé à l'assemblage des divers 10 mécanismes internes du réservoir, tels que, par exemple, le module de puisage et de jaugeage 14. En variante, la CLR pourrait être réalisée par une mousse introduite au sein de l'enveloppe sous forme comprimée, destinée à prendre toute sa place par relâchement 15 de dispositifs de compression associés. En variante également, la CLR pourrait être positionnée et maintenue par coincement entre les parois d'une extension de l'enveloppe du réservoir. La CLR en forme de poche souple pourrait, selon une 20 autre variante, être positionnée au sein de la paraison avant soufflage de l'enveloppe et être ensuite bridée par pincement au niveau du plan de joint du réservoir. Une autre variante pourrait consister à fixer la CLR au module de jauge pompe avec gonflage par l'intermédiaire 25 de la platine du module. En référence aux dessins des figures 6 à 9, on a représenté, de manière schématique, un second exemple de réalisation et de fixation de la CLR selon l'invention dans un réservoir dont l'enveloppe, de référence générale 22, est 30 également en polyéthylène et obtenue par un procédé de soufflage, mais avec une CLR en forme de coque rigide hermétique. L'enveloppe 22, obtenue par soufflage, est ouverte en deux demi-coquilles 22A et 22B (figure 6) sur les deux 35 moules A et B, respectivement. Des moyens de bridage, référencés 26, de la CLR sont fixés, par soudure par exemple, sur les parois de l'enveloppe 22A, 22B (figure 7). La CLR en forme de coque rigide 25 est fixée sur les moyens de bridage 26 (figure 8) et l'enveloppe 22 est réalisée par rapprochement et soudure dans les zones C et D (représentées en traits interrompus fins) des deux demi-coquilles d'enveloppe 22A et 22B (figure 9). En variante, il est possible, en fonction des géométries et des contraintes de procédé, de remplacer la CLR en forme de coque rigide 25 par une CLR en forme de poche gonflable (non représentée sur les figures 6 à 9). L'opération de gonflage a alors lieu lors de l'étape de bridage de la CLR sur l'enveloppe 22 ou après. En variante également, il est possible d'avoir une enveloppe du réservoir réalisée en métal en deux demi-coquilles de façon analogue à la réalisation de l'enveloppe 22 des figures 6 à 9, les deux demi-coquilles du réservoir étant ici obtenues par emboutissage. Ce procédé de fabrication donnant accès à l'intérieur de l'enveloppe, la CLR peut être réalisée sous la forme d'une coque rigide hermétique fixée sur une des deux demi-coquilles du réservoir. La CLR peut également être réalisée sous la forme d'une poche gonflable. Dans les réservoirs à modulation de capacité remplissage selon l'invention décrits ci-dessus, la limitation de la capacité du réservoir se fait par occupation d'un volume neutre à l'intérieur du réservoir. La hauteur de liquide reste la même que pour un réservoir n'utilisant pas la CLR. Il en résulte les avantages suivants . - la position haute du flotteur de la jauge mesurant la quantité de carburant disponible reste la même, - les mises eu point relatives aux essais incendie restent similaires du fait de la hauteur de carburant identique au sein de l'enveloppe, les surfaces latérales du réservoir étant alors sollicitées de la même manière, - la pipette de dégazage étant la même que pour un réservoir de capacité totale, non limitée, il n'y a pas, de ce fait, de variante à gérer pour les composants à souder sur l'enveloppe, - le plongeant de pipette pénétrant à l'intérieur de l'enveloppe restant de dimension classique, il n'y a pas de problème de tolérances sur la position du point bas de la pipette, ni de contraintes de procédé pour sa soudure du fait de sa longueur. Le réservoir à modulation de capacité de remplissage décrit ci-dessus dans son principe général et dans différents modes de réalisation présente aussi l'avantage d'engendrer un surcroît très faible de masse pour une CLR remplie d'air. Enfin, on notera que, pour certains cas, il est possible de donner à la CLR une forme permettant à celle-ci de jouer le rôle de cloison anti-clapot. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés ci-dessus à titre d'exemples ; d'autres modes de réalisation peuvent être conçus par l'homme de métier sans sortir du cadre et de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS1. Réservoir à modulation de capacité de remplissage, en particulier pour carburant de véhicule automobile, qui comporte une enveloppe (12 ; 22) dont le volume intérieur est destiné à recevoir un liquide, caractérisé en ce qu'un composant (15 ; 25), désigné aussi « Capacité de Limitation de Remplissage » ou « CLR », est positionné à l'intérieur de l'enveloppe (12 ; 22) et occupe un volume correspondant à la limitation de capacité de remplissage désirée du réservoir. 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite CLR est une coque rigide hermétique (25). 3. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite CLR est une poche souple (15) gonflée à l'air. 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite CLR est une poche gonflée d'une mousse expansible. 5. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite CLR (15 ; 25) est fixée par arc-boutement sur des formes (17) ménagées sur la peau de l'enveloppe (12 ; 22), par l'intermédiaire d'interfaces de fixation (16 ; 26), elles-mêmes fixées sur la face interne de l'enveloppe (12 ; 22) du réservoir par soudure d'un composant traversant la peau de l'enveloppe (12 ; 22) du réservoir. 6. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ladite CLR (15 ; 25) est fixée, par l'intermédiaire d'interfaces de fixation, sur des organes présents à l'intérieur de l'enveloppe du réservoir. 7. Réservoir selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits interfaces de fixation (16 ; 26) sont mises en place sur l'enveloppe du réservoir par l'un des procédés de fixation suivants : soudage en face interne de l'enveloppe (12 ; 22), perçage de l'enveloppe et soudage en face externe, arc-boutement, clips. 8. Procédé de fabrication d'un réservoir à modulation de capacité de remplissage, ledit réservoir étant conforme àl'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé par les étapes suivantes, prises en combinaison : - réalisation de l'enveloppe (12) du réservoir, - perçage d'une ouverture (13) dans ladite enveloppe (12) destinée à recevoir un module de puisage et de jaugeage (14), de type connu en soi, - introduction de la poche souple (15) formant la CLR à l'intérieur de l'enveloppe (12) du réservoir, fixation de ladite poche souple (15) par l'intermédiaire de moyens de fixation, - connexion d'un tuyau de gonflage (18) à la poche souple (15), et gonflage de cette dernière, et assemblage des autres pièces constitutives du réservoir. 9. Procédé de fabrication d'un réservoir à modulation de capacité de remplissage, ledit réservoir étant conforme à l'une quelconque des revendications 2, et 5 à 7, caractérisé par les étapes suivantes, prises en combinaison : - réalisation de l'enveloppe (22) du réservoir avec 20 ouverture en deux demi-coquilles (22A, 22B), - fixation sur la paroi interne de l'enveloppe (22) du réservoir d'un moyen de fixation (26) de la coque rigide (25) formant la CLR, - bridage de ladite coque rigide (25) sur ledit moyen 25 de fixation (26) lui-même fixé sur la paroi interne de l'enveloppe (22) du réservoir, et - assemblage des deux demi-coquilles (22A, 22B) formant l'enveloppe (22) et assemblage des autres pièces constitutives du réservoir. 30 10. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que l'enveloppe (12, 22) du réservoir est réalisée en matière plastique par soufflage. 11. Procédé de fabrication selon la revendication 9, 35 caractérisé en ce que l'enveloppe (22) du réservoir est réalisée en métal par emboutissage. 12. Véhicule automobile, comprenant un réservoir à carburant, caractérisé en ce que ledit réservoir est un réservoir à modulation de capacité de remplissage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7.5