Brevet FR2730458A1 — publié le 19960814

L'invention concerne un dispositif de fermeture pour la tubulure de remplissage du réservoir à carburant d'un véhicule automobile, comprenant un bouchon pour fermer un orifice interne de la tubulure, débouchant à l'intérieur du réservoir, le bouchon pouvant être appliqué de façon étanche contre le bord de l'orifice, à peu près perpendiculairement au plan de l'embouchure, par une force de fermeture, fournie notamment par un ressort, et étant manceuvrable par le bec d'un pistolet de distribution de carburant à introduire dans la tubulure de remplissage. Un tel dispositif de fermeture doit être ouvert automatiquement par l'introduction du bec d'un pistolet et doit se fermer automatiquement au retrait du pistolet. Un dispositif de fermeture de ce type doit permettre en particulier ce que l'on appelle le ravitaillement par robot, pour lequel le pistolet est introduit sous la commande d'un robot dans la tubulure de remplissage d'un réservoir de véhicule automobile. Le dispositif de fermeture doit être manoeuvrable sans grand effort par le bec du pistolet et garantir en outre une fermeture absolument sûre. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que le bouchon est déplaçable entre une position fermée et une position ouverte par l'intermédiaire d'un mécanisme de positionnement ayant un rapport de transmission variable, dont la valeur diminue de la position fermée du bouchon à sa position ouverte, et produisant une force de fermeture variable dont la valeur augmente de la position ouverte à la position fermée du bouchon. Cette solution est basée sur le concept selon lequel le bouchon est sollicité par une force de fermeture élevée à sa position fermée et selon lequel, par ailleurs, on fait en sorte que cette force de fermeture élevée, grâce à un rapport de transmission mécanique, puisse d'une part être vaincue par une force relativement faible exercée par le bec d'un pistolet et diminue d'autre part en grandeur à l'ouverture du bouchon. Ce concept de base peut être mis en oeuvre par différents modes de réalisation techniques concrets qui sont à la fois appropriés et avantageux et seront décrits dans ce qui va suivre. Le rapport de transmission variable du mécanisme de positionnement, prévu conformément à l'invention, est réalisable notamment par le fait que le mécanisme de positionnement est un mécanisme à levier comprenant un levier de commande que le bec du pistolet peut faire pivoter, que ce levier de commande fait saillie dans la tubulure de remplissage et peut être animé d'un pivotement par le bec du pistolet par contact direct suivant la direction de l'axe de la tubulure, ou que cette tubulure contient une douille coulissante déplaçable dans le sens de la longueur de la tubulure par le bec du pistolet et actionnant le levier de commande, et/ou que le levier de commande est relié à un levier pivotant, portant le bouchon, par l'intermédiaire d'un levier d'accouplement articulé sur ces deux leviers. La force de fermeture variable recherchée du bouchon peut être obtenue notamment par le fait que le ressort chargeant le bouchon vers sa position fermée est un ressort à branches qui agit sur le levier de commande et possède un axe de rotation situé dans l'axe de pivotement du levier de commande. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description d'un choix d'exemples de réalisation possibles, montrés pour l'essentiel de façon purement schématique sur le dessin o: * la Figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de fermeture de la tubulure de remplissage d'un réservoir d'automobile, comprenant un mécanisme de positionnement avec un levier de commande faisant saillie à l'intérieur de la tubulure; et * la Figure 2 montre partiellement un pistolet et la partie supérieure d'une tubulure de remplissage avec une variante de réalisation de l'élément de commande du mécanisme de positionnement du dispositif de fermeture. Un réservoir à carburant 1 d'un véhicule automobile possède une tubulure de remplissage 2 par laquelle il peut être rempli à l'aide du bec 3 d'un pistolet 4 représenté sur la Figure 2. L'extrémité dirigée vers l'extérieur de la tubulure de remplissage 2 est formée dans la carrosserie 5 du véhicule. L'orifice tourné vers l'extérieur de cette tubulure est fermé par un clapet protecteur 6 à des fins de protection contre la pénétration de matières étrangères et de la pluie. Ce clapet protecteur 6 peut être articulé par une charnière sur la carrosserie 5 par exemple. En particulier, le clapet 6 peut être réalisé, afin de permettre un ravitaillement commandé par robot, de manière qu'il puisse être ouvert et fermé par le robot de ravitaillement. Les détails de la construction nécessaire à cet effet ne seront pas décrits ici car ils ne font pas partie de la présente invention. La fermeture étanche à la pression du réservoir vers l'extérieur est assurée par un bouchon de fermeture 7 qui peut être appliqué sous pression contre l'orifice dirigé vers l'intérieur de la tubulure de remplissage 2 par l'intermédiaire d'un mécanisme à levier 8 chargé par ressort. La structure et le fonctionnement du mécanisme à levier 8 sont les suivants. L'actionnement du mécanisme 8 s'effectue par un levier de commande pivotant 9. Celui-ci fait saillie à l'intérieur de la tubulure de remplissage 2 afin de pouvoir être animé d'un pivotement par le bec 3 du pistolet de remplissage 4. Le levier de commande 9 est monté pivotant sur un axe 10 qui est perpendiculaire à un plan passant par l'axe de la tubulure 2. Un levier 11, monté pivotant autour d'un axe 12 parallèle à l'axe 10, presse le bouchon 7 contre l'orifice interne de la tubulure 2. Un levier ou biellette rigide d'accouplement 13 relie le levier de commande 9 au levier pivotant 11, sur chacun desquels il est articulé. La force de fermeture sous laquelle le bouchon 7 est pressé contre la tubulure 2 est produite par un ressort à branches 14 qui est enroulé autour de l'axe 10 et articulé d'une part au levier de commande 9 et d'autre part au réservoir 1. La force de ce ressort 14 est dirigée de manière que le bouchon 7 soit chargé vers sa position fermée. Le ressort à branches 14 exerce sur le levier de commande 9 un couple correspondant à l'obtention de cette force. L'articulation de la biellette d'accouplement 14 au levier de commande 9 s'effectue de manière que lorsque le bouchon 7 est fermé, le rapport de transmission entre le levier de commande 9 et le levier pivotant 11 soit important. Ainsi, il faut un angle de pivotement relativement grand du levier de commande 9, sur lequel le pistolet 4 agit par son bec 3, pour déplacer le bouchon 7 légèrement de sa position fermée. À mesure que le bouchon s'ouvre, le rapport de transmission diminue, de sorte que des déplacements relativement courts du bec 3 permettent ensuite d'obtenir des déplacements relativement grands du bouchon 7. Grâce à l'emploi d'un ressort à branches 14 appliquant un couple au levier de commande 9 dans l'axe de rotation de celui-ci, on peut obtenir une force de fermeture variable du bouchon 7, de manière que cette force soit maximale quand le bouchon est fermé. Le mécanisme à levier 8 exploite à cet effet les lois d'un mécanisme à manivelle. Alors que le levier de commande 9 fait directement saillie dans la tubulure de remplissage 2 et y est actionné par le bec 3 - s'appliquant directement contre lui - du pistolet 4 dans l'exécution du dispositif de fermeture selon la Figure 1, la Figure 2 montre une exécution dans laquelle un élément d'actionnement supplémentaire est interposé entre le levier 9 et le bec 3. Cet élément supplémentaire est une douille coulissante 15 montée longitudinalement mobile dans la tubulure de remplissage 2. Cette douille 15 possède une saillie de commande 16 par laquelle elle agit sur un levier de commande 9 qui ne doit pas faire saillie vers la tubulure 2 dans ce cas. L'exécution utilisant une douille coulissante 15 a l'avantage que le bec 3 du pistolet 4 peut être appliqué de façon étanche contre l'ouverture de passage de cette douille. Le bec 3 peut donc être raccordé de manière étanche à la douille coulissante 15. Si cette dernière est également montée étanche dans la tubulure 2, il devient possible de réaliser un approvisionnement en carburant qui est étanche au gaz vis- à-vis de l'atmosphère dans la mesure o d'autres dispositions encore sont prévues, par exemple pour le renvoi concentrique des gaz. La douille coulissante 15 possède une ouverture étagée en regard du bec 3, de sorte que celui-ci peut être introduit dans un collet radial 17 de la douille et appliqué par son extrémité avant contre un épaulement 18. La force à transmettre axialement par le bec 3 à la douille coulissante est exercée sur cet épaulement 18. Afin de pouvoir guider le levier de commande 9 à l'intérieur de la tubulure de remplissage 2, celle-ci doit être pourvue d'une fente orientée axialement. Or, cette fente crée une communication entre l'intérieur du réservoir 1 et l'atmosphère à travers la tubulure 2. Pour pouvoir éviter cette communication, il faut un dispositif d'étanchéité. En principe, on pourrait créer un tel dispositif par une cloison 19 fermant de façon étanche l'intérieur du réservoir 1 vis-à-vis de la fente pratiquée dans la tubulure 2 pour le passage du levier de commande 9. Cette fermeture nécessite cependant un joint d'étanchéité souple 20 dans un passage prévu dans la cloison 19 pour la traversée du levier ou de la biellette d'accouplement 13. Ce type de dispositif d'étanchéité a seulement été choisi ici en raison de sa simplicité de représentation. Pour la réalisation pratique, on choisirait plutôt une séparation ou compartimentage de la fente pour le levier de commande 9 du côté du réservoir 1, vis-à-vis de la tubulure de remplissage 2, avec une étanchéification de l'axe 10 à la traversée de la chambre ainsi formée. Dans le cas de l'exécution mentionnée en dernier, l'axe 10 serait relié rigidement au levier de commande 9 et monté pivotant dans un palier extérieur solidaire du réservoir 1 ou de la tubulure 2. La biellette d'accouplement 13 se trouverait alors à l'extérieur de ladite chambre et serait reliée fixe au levier de commande 9 par l'axe 10. Selon une variante des exécutions qui viennent d'être décrites, la transmission d'une force appliquée par le bec 3 du pistolet 4 à un mécanisme de manceuvre du bouchon de fermeture 7 peut être obtenue aussi par un assemblage vissé linéaire. Il est en principe possible encore de prévoir une transmission à levier coulissant, laquelle pourrait être représentée également, par exemple, par un pignon à chaîne ayant un rapport de transmission non-linéaire et utilisé en combinaison avec une chaîne. Une telle exécution offre des avantages quant à l'étanchéité à obtenir et est pratiquement indépendante de tolérances et de phénomènes de positionnement définitif des joints à employer. La distance indiquée dans la représentation selon la Figure 1, entre le levier de commande 9 et l'extrémité de la tubulure de remplissage 2 fermée par le bouchon 7, peut être agrandie dans la pratique en vue de la création d'un espace de tranquilisation plus étendu contre la formation de mousse, par exemple s'il s'agit d'un réservoir à remplir avec du carburant Diesel. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fermeture pour la tubulure de remplissage du réservoir à carburant d'un véhicule automobile, comprenant un bouchon pour fermer un orifice interne de la tubulure, débouchant à l'intérieur du réservoir, le bouchon pouvant être appliqué de façon étanche contre le bord de l'orifice, à peu près perpendiculairement au plan de l'embouchure, par une force de fermeture, fournie notamment par un ressort, et étant manoeuvrable par le bec d'un pistolet de distribution de carburant à introduire dans la tubulure de remplissage, caractérisé en ce que le bouchon (7) est déplaçable entre une position fermée et une position ouverte par l'intermédiaire d'un mécanisme de positionnement (8) ayant un rapport de transmission variable, dont la valeur diminue de la position fermée du bouchon (7) à sa position ouverte, et produisant une force de fermeture variable dont la valeur augmente de la position ouverte à la position fermée du bouchon (7). 2. Dispositif de fermeture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de positionnement est un mécanisme à levier (8) possédant un levier de commande (9) que le bec (3) du pistolet peut faire pivoter. 3. Dispositif de fermeture selon la revendication 2, caractérisé en ce que le levier de commande (9) du mécanisme à levier (8) fait saillie dans la tubulure de remplissage (2) et peut être animé d'un pivotement par le bec (3) du pistolet (4) par contact direct suivant la direction de l'axe de la tubulure de remplissage (2). 4. Dispositif de fermeture selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tubulure de remplissage (2) contient une douille coulissante (15) qui est déplaçable dans le sens de la longueur de la tubulure (2) par le bec (3) du pistolet (4) et qui actionne le levier de commande (9). 5. Dispositif de fermeture selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le levier de commande (9) est relié à un levier pivotant (11), lequel porte le bouchon (7), par un levier d'accouplement (13) articulé à chacun desdits leviers (9, 11). 6. Dispositif de fermeture selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort chargeant le bouchon (7) vers sa position fermée est un ressort à branches (14) qui agit sur le levier de commande (9) et possède un axe de rotation situé dans l'axe de pivotement du levier de commande (9). 7. Dispositif de fermeture selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un clapet protecteur (6) fermant l'orifice dirigé vers l'extérieur de la tubulure de remplissage (2).