Brevet FR2785263A1 — publié le 20000505

L'invention concerne un dispositif d'obturation pour un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile. De manière connue, le dispositif de remplissage d'un véhicule automobile comporte une conduite de remplissage dont l'extrémité inférieure débouche dans le réservoir et dont l'extrémité supérieure débouche, à l'air libre, dans une tte de remplissage généralement agencée au niveau d'un panneau de carrosserie du véhicule. La tte de remplissage comporte généralement une platine destinée à sa fixation sur le panneau de carrosserie et destinée à permettre le montage d'un bouchon d'obturation susceptible de fermer de manière étanche l'extrémité supérieure de la conduite. Pour assurer l'étanchéité de la fermeture, il est nécessaire d'interposer un joint d'étanchéité entre le bouchon et la platine, de préférence un joint en matériau souple tel qu'un matériau élastomère. Dans de nombreux dispositifs selon l'état de la technique, le joint d'étanchéité est un joint plat contre lequel une surface de portée du bouchon est appliquée par des moyens élastiques tels qu'un ressort. Un tel joint plat ne subit qu'un serrage axial et se déforme très peu. II en résulte que l'utilisation d'un joint plat pour assurer l'étanchéité implique de bien maîtriser la géométrie des pièces en jeu et notamment la géométrie de la surface de portée du bouchon sous peine que, en certains endroits, le contact avec le joint ne se fasse pas avec une pression suffisante, voire ne se fasse pas du tout, ce qui est alors une source de fuites. Dans d'autres systèmes d'obturation, l'étanchéité est assurée grâce à un joint déformable, ce joint se déformant d'une quantité relativement importante pour rattraper les jeux entre le bouchon et la platine et pour assurer une pression de contact suffisante du joint contre le bouchon et contre la platine. L'utilisation d'un tel joint à grande déformation est avantageuse car elle permet d'avoir de plus grandes tolérances quant à la géométrie des pièces utilisées dans le dispositif d'obturation. Toutefois, un tel joint à grande déformation présente l'inconvénient de voir ses caractéristiques mécaniques évoluer de manière non négligeable dans le temps. En effet, le joint est exposé à de grandes variations de température, d'humidité, et il est aussi exposé aux vapeurs de carburant qui peuvent tre particulièrement dommageables dans le cas de matériau élastomère. II en résulte que, avec le temps, le joint a souvent tendance à s'écraser et à présenter une moindre résistance, de telle sorte que la pression de contact du joint sur le bouchon et sur la platine s'en trouve diminuée, là encore au risque de provoquer des fuites. L'invention a donc pour objet une nouvelle conception d'un système d'obturation pour un dispositif de remplissage de réservoir de véhicule automobile qui permet à la fois d'utiliser des pièces peu chères et faciles à fabriquer et qui présente également de grandes garanties d'étanchéité tout au long de la vie du véhicule. Dans ce but, l'invention propose un système d'obturation d'un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type dans lequel un bouchon est fixé à une platine agencée à une extrémité axiale ouverte d'une conduite, caractérisé en ce que le bouchon comporte un corps arrière qui est destiné à venir en appui axialement contre une face externe de la platine, avec interposition d'un joint d'étanchéité, en ce que le bouchon comporte un corps avant qui est monté à rotation par rapport au corps arrière, et qui coopère avec l'extrémité de la conduite pour provoquer, lorsqu'il est tourné d'une position déverrouillée vers une position verrouillée, un déplacement axial du bouchon vers l'avant, le corps arrière se déplaçant axialement vers l'avant en écrasant le joint, en ce que le corps avant est mobile axialement par rapport au corps arrière, les deux corps étant rappelés l'un vers l'autre par des moyens élastiques, et en ce que lorsque le corps avant est tourné de sa position déverrouillée à sa position verrouillée, les moyens de rappel élastique sont amenés à un état de plus forte contrainte. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -le corps arrière du bouchon coopère avec le joint d'étanchéité par une surface de portée conique de telle sorte que le joint est serré à la fois radialement et axialement ; -la surface de portée conique est évasée vers l'avant de telle sorte que le joint est serrée radialement vers l'intérieur ; -le corps avant du bouchon et la platine coopèrent par un dispositif à ; -le joint est porté par la platine, -le joint est un joint circulaire ; -le joint est en appui axialement contre une surface annulaire de la platine et radialement contre une surface cylindrique de la platine ; -le corps avant du bouchon est reçu à l'intérieur du dispositif de remplissage ; -le bouchon comporte un corps intermédiaire qui est fixe axialement par rapport au corps arrière mais qui est mobile en rotation autour de l'axe du bouchon par rapport au corps arrière, et le corps avant est monté sur le corps intermédiaire de manière à coulisser axialement par rapport à celui-ci mais en étant solidaire en rotation du corps intermédiaire ; -les moyens de rappel élastique sont constitués par un ressort de compression interposé entre le corps intermédiaire et le corps avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels les figures 1 et 2 sont des vues schématiques en coupe axiale partielle d'un système d'obturation selon l'invention, représenté respectivement lorsque le bouchon est enlevé du dispositif et lorsque le bouchon est verrouillé sur la platine du dispositif. On a illustré sur les figures une platine 10 destinée à tre installée à l'extrémité supérieure externe d'une conduite de remplissage (non représentée) d'un réservoir de carburant de véhicule automobile. La platine 10, ici représentée en une seule pièce, peut comporter plusieurs pièces et elle est par exemple réalisée en matériau plastique. Elle comporte pour l'essentiel une partie en forme de plaque 12 qui est destinée à assurer son montage contre un panneau de carrosserie (non représenté) du véhicule, de telle manière qu'un orifice de remplissage 14 du dispositif soit en regard d'un orifice correspondant du panneau de carrosserie. L'axe A1 de l'orifice 14 déterminera, pour la suite de la description, la direction axiale générale du dispositif, laquelle coïncide sensiblement avec l'axe de la partie de la conduite de remplissage qui est au voisinage de son extrémité supérieure. La platine 10 illustrée sur les figures comporte par ailleurs, du côté intérieur de la plaque 12, une paroi conique 16 qui se rétrécit lorsque l'on se déplace axialement en avant vers l'intérieur, pour permettre le raccordement de la platine 10 å la conduite de remplissage. Un bouchon 18 est destiné à tre engagé axialement d'arrière en avant dans l'orifice 14 pour obturer celui-ci. L'orifice 14, qui est aménagé dans la partie en forme de plaque 12 de la platine 10, est délimité par une jupe cylindrique 20 qui s'étend selon l'axe A1 en arrière vers l'extérieur depuis l'élément de plaque 12. Un joint d'étanchéité 26, en l'occurrence circulaire et présentant une section en forme de quadrilobe, est agencé autour de la jupe cylindrique 20 de manière à porter d'une part, radialement vers l'intérieur, contre la surface cylindrique externe 22 de la jupe 20 et d'autre part, axialement vers l'avant, contre une face transversale arrière 24 de la platine 10. La jupe 20 comporte par ailleurs à son extrémité axiale arrière un bourrelet annulaire 23 en relief axialement vers l'extérieur par rapport à sa surface cylindrique externe 22 de manière à empcher que le joint 26 ne puisse se dégager axialement vers l'arrière de la platine 10. Le bouchon 18 comporte pour l'essentiel trois parties : un corps arrière 28, un corps intermédiaire 30 et un corps avant 32. Le corps arrière 28 présente une plaque arrière 34 qui forme un cache et depuis laquelle s'étendent, axialement vers l'avant, deux fûts cylindriques interne 36 et externe 38, qui sont coaxiaux d'axe A1. Le fût interne 36 délimite un logement 40 dans lequel est reçu un verrou 42 agencé selon l'axe A1, le verrou 42 comportant un stator solidaire du bouchon 18 et un rotor (non représenté) qui est libre en rotation et qui est accessible au travers d'un orifice non représenté aménagé dans la plaque arrière 34 pour permettre à l'utilisateur d'engager axialement, d'arrière en avant, une clef dans le verrou 42 afin de faire pivoter le rotor de celui-ci autour de l'axe A1. Selon un aspect de l'invention, le fût cylindrique externe 38 présente à son extrémité axiale avant une surface de portée conique 44 d'axe A1, qui est évasée vers l'avant et qui est destinée à coopérer avec le joint d'étanchéité 26. On le voit, le fût interne 36 s'étend axialement vers l'avant en avant de la surface de portée conique 44 et son diamètre est tel qu'il peut pénétrer axialement au travers de l'orifice 14 de la platine 10. Le corps intermédiaire 30 du bouchon 18 est agencé axialement en avant du fût interne 36 du corps arrière 28. Le corps intermédiaire 30 est monté par emboîtement élastique, axialement d'avant en arrière, sur une tte de rotor 46 solidaire du rotor du verrou 42. De la sorte, le corps intermédiaire 30 est maintenu par la tte de rotor 46 en appui axialement vers l'arrière contre le fût interne 36 du corps arrière 28, mais il est libre en rotation par rapport au corps arrière 28 et il est entraîné en rotation autour de l'axe A1 avec la tte de rotor 46, ellemme entraînée en rotation par le rotor du verrou 42 lorsqu'une clef conforme est engagée dans le verrou 42 et lorsque cette clef est manoeuvrée par l'utilisateur. Le corps avant 32 du bouchon 18 est réalisé sous la forme d'une bague qui est monté à coulissement axial autour du corps intermédiaire 30. Le corps avant 32 est donc mobile axialement par rapport au corps arrière 28 mais il est par ailleurs solidaire du corps intermédiaire 30 en rotation autour de l'axe A1. Comme on peut le voir sur les figures, un ressort hélicoïdal de compression 48 est interposé entre le corps intermédiaire 30 et le corps avant 32 de manière à repousser ce dernier axialement vers l'arrière en appui contre une partie périphérique du fût interne 36 du corps arrière 28. Plus précisément, le ressort 48 est agencé autour du corps intermédiaire 30, il est en appui par son extrémité avant contre une collerette radiale externe 50 aménagée à l'avant du corps intermédiaire 30, et il est en appui par son extrémité axiale arrière contre une collerette radiale interne 52 aménagée à l'arrière du corps avant 32. Le corps avant 32 est donc susceptible de se déplacer axialement vers l'avant par rapport à l'ensemble formé par le corps arrière 28 et le corps intermédiaire 30, en comprimant le ressort 48. Le corps avant 32 présente une extrémité avant tronconique, effilée vers l'avant, de manière à facilité son engagement au travers de l'orifice 14. A son extrémité arrière, le corps avant 32 comporte deux doigts 54 qui s'étendent radialement vers l'extérieur et qui sont destinésà coopérer avec des éléments de rampe 56 de la platine 10. En effet, comme on peut le voir sur la figure 1, la platine 10 comporte, du côté intérieur de la jupe cylindrique 20, des éléments de rampe 56 qui sont formés en hélice autour de l'axe A1. Chaque élément de rampe 56 s'étend sur un quart de tour de la circonférence de l'orifice 14. Les éléments de rampe 56 sont formés sur le bord inférieur d'une collerette 58 qui présente une partie conique 60, qui s'étend radialement vers l'intérieur et axialement vers l'avant depuis l'extrémité arrière de la jupe cylindrique 20, et qui est prolongée vers l'intérieur par une partie cylindrique 62 qui s'étend concentriquement à la jupe 20. La collerette 58 est pourvue de deux découpes 64 diamétralement opposées destinées à permettre le passage des doigts radiaux 54 du corps avant 32 du bouchon 18 lorsque le corps avant 32 est dans une position angulaire déverrouillée autour de l'axe A1. De la sorte, le bouchon 18 est susceptible d'tre engagé axialement d'arrière en avant au travers de l'orifice 14, les doigts radiaux étant engagés au travers des découpes 64 jusqu'à venir en avant du bord inférieur de la collerette 58. Alors, en agissant sur une clef autorisée engagée dans le verrou 42, l'utilisateur peut provoquer la rotation du rotor du verrou, du corps intermédiaire 30 et du corps avant 32 du bouchon 18. Les doigts radiaux 54 du corps avant 32 qui se trouvent alors en avant des éléments de rampe 56 viennent à coopérer avec ces derniers de sorte que la rotation du corps avant 32 est transformée par les éléments de rampe en un mouvement axial vers l'avant de ce corps avant 32. Les éléments de rampe 56 sont agencés de manière à permettre le verrouillage du bouchon 18 pour une rotation du corps avant 32 d'environ 90 Conformément aux enseignements de l'invention, le corps avant 32 peut se déplacer axialement par rapport au corps intermédiaire 30 et par rapport au corps arrière 28 du bouchon 18, en comprimant le ressort 48. Toutefois, le ressort 48 présente une raideur suffisante pour que le corps arrière du bouchon soit lui aussi entraîné axialement vers l'avant par le corps avant 32, sa surface de portée 44 provoquant alors une déformation importante du joint 56 de manière que celui-ci soit serré axialement en appui contre la surface de portée transversale 24 de la platine 10, mais aussi de manière que le joint 26 soit serré radialement vers l'intérieur en appui contre la surface de portée cylindrique 22 de la jupe 20. Comme on le voit sur la figure 2, l'écrasement du joint 26 permet d'assurer à lui seul une pression de contact suffisante du joint 26 tant avec la surface de portée 44 qu'avec les surfaces de portée 22, 24 de la platine 10. L'étanchéité du bouchon est ainsi garantie. Par ailleurs, on voit que les éléments de rampe 56 assurent un déplacement du corps avant 32 de telle sorte que, une fois le joint 26 écrasé, le déplacement vers l'avant du corps 32 se traduit par un mouvement relatif du corps 32 par rapport au corps intermédiaire 30, en comprimant le ressort 58. De la sorte, mme si le joint 26 a tendance à s'affaisser sous l'effet des contraintes répétées et sous l'effet du vieillissement, le ressort 58 permettra de compenser cet affaissement en conservant une pression de contact suffisante du joint 26 sur ses surfaces de portée respectives pour garantir une étanchéité totale entre le joint et la platine 10. L'invention permet donc d'obtenir les avantages fiés à l'utilisation d'un joint à grande déformation, à savoir notamment la possibilité d'admettre des écarts de dimensions et de géométrie des pièces mises en jeu, tout en garantissant une bonne tenue en vieillissement. REVENDICATIONS 1. Système d'obturation d'un dispositif de remplissage d'un réservoir de carburant de véhicule automobile, du type dans lequel un bouchon (18) est fixé à une platine (10) agencée à une extrémité axiale ouverte d'une conduite, caractérisé en ce que le bouchon (18) comporte un corps arrière (28) qui est destiné à venir en appui axialement contre une face externe de la platine (10), avec interposition d'un joint d'étanchéité (26), en ce que le bouchon (18) comporte un corps avant (32) qui est monté à rotation par rapport au corps arrière (28), et qui coopère avec l'extrémité de la conduite pour provoquer, lorsqu'il est tourné d'une position déverrouillée vers une position verrouillée, un déplacement axial du bouchon (18) vers l'avant, le corps arrière (28) se déplaçant axialement vers l'avant en écrasant le joint (26), en ce que le corps avant (32) est mobile axialement par rapport au corps arrière (28), les deux corps étant rappelés l'un vers l'autre par des moyens élastiques (48), et en ce que lorsque le corps avant (32) est tourné de sa position déverrouillée à sa position verrouillée, les moyens de rappel élastique (48) sont amenés à un état de plus forte contrainte. 2. Système d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps arrière (28) du bouchon (18) coopère avec le joint d'étanchéité (26) par une surface de portée conique (44) de telle sorte que le joint (26) est serré à la fois radialement et axialement. 3. Système d'obturation selon la revendication 2, caractérisé en ce que la surface de portée conique (44) est évasée vers l'avant de telle sorte que le joint (26) est serré radialement vers l'intérieur. 4. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps avant (32) du bouchon (18) et la platine (10) coopèrent par un dispositif à rampes (54, 56). 5. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (26) est porté par la platine (10). 6. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (26) est un joint circulaire. 7. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (26) est en appui axialement contre une surface annulaire (24) de la platine (10) et radialement contre une surface cylindrique (22) de la platine (10). 8. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le corps avant (32) du bouchon (18) est reçu à l'intérieur du dispositif de remplissage. 9. Système d'obturation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouchon (18) comporte un corps intermédiaire (30) qui est fixe axialement par rapport au corps arrière (28) mais qui est mobile en rotation autour de l'axe (A1) du bouchon (18) par rapport au corps arrière (28), et en ce que le corps avant (32) est monté sur le corps intermédiaire (30) de manière à coulisser axialement par rapport à celui-ci mais en étant solidaire en rotation du corps intermédiaire (30). 10. Système d'obturation selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique sont constitués par un ressort de compression (48) interposé entre le corps intermédiaire (30) et le corps avant (32).