Brevet FR2819452A1 — publié le 20020719

La présente invention concerne un dispositif de fermeture de réservoir de carburant de véhicule automobile. Dans la plupart des véhicules automobiles, la canalisation de remplissage du réservoir de carburant débouche à proximité d'une ouverture pratiquée dans la carrosserie du véhicule. Des moyens de bouchage obturent l'extrémité de la canalisation. Pour des raisons esthétique et aérodynamique, un volet affleurant la surface de la carrosserie masque les moyens de bouchage et s'inscrit dans l'ouverture pratiquée dans la carrosserie. Des moyens de verrouillage du volet sont généralement prévus pour maintenir ce dernier en position fermée, c'est-à-dire dans la position dans laquelle le volet affleure la carrosserie, pour interdire l'accès aux moyens de bouchage de la canalisation. Ces moyens peuvent prendre la forme d'une serrure à barillet solidaire du volet ; cette serrure actionne un pêne qui assure le verrouillage du volet en position fermée. Pour un plus grand confort d'utilisation, ces moyens de verrouillage peuvent être commandés depuis l'habitacle du véhicule. La commande peut se faire par un mécanisme utilisant des câbles ou tringles. Ces mécanismes sont toutefois complexes à mettre au point et sont susceptibles de se dérégler ou de se bloquer. La commande peut également se faire de manière électrique, grâce à un actionneur électrique, comme cela est montré par exemple dans le document US 5 664 811. Un actionneur électrique peut être intégré à l'élément en matière plastique en forme de bol dans lequel débouche l'extrémité de la canalisation de remplissage. Les actionneurs utilisés dans les dispositifs de verrouillage de volets de l'art antérieur peuvent être des électroaimants ou des moteurs électriques avec un réducteur, qui commandent le déplacement d'un pêne. Le pêne coopère avec des moyens formant gâche solidaires de volet assurant le verrouillage de ce dernier. Sur certains points, ces dispositifs ne donnent toutefois pas entièrement satisfaction. Sur un plan économique, l'utilisation d'un électroaimant ou d'un moteur électrique renchérit considérablement le coût d'un dispositif, dont le prix de revient doit être le plus compétitif possible. Sur un plan industriel, un électroaimant ou un moteur électrique est un assemblage mécanique complexe qui comporte plusieurs pièces coopérant entre elles. Après un nombre d'utilisations important, il peut apparaître des jeux ou une rupture d'une pièce, ce qui nécessite le remplacement de ladite pièce. En outre, les électroaimants ou les moteurs électriques sont des éléments présentant, généralement, un encombrement qui peut être important. L'intégration de ceux-ci dans un dispositif de fermeture de canalisation de réservoir peut en augmenter l'encombrement, ce qui peut compliquer sa mise en place dans un véhicule. Enfin, la présence d'un électroaimant ou d'un moteur électrique présente un risque inhérent d'étincelles ce qui peut être extrêmement dangereux compte tenu des vapeurs d'essence qui règnent dans cette zone du véhicule. Un but de l'invention est de proposer un dispositif de verrouillage du volet de trappe à carburant qui présente une haute fiabilité tout en étant d'un coût économique favorable et d'une utilisation présentant une grande sécurité. De manière connue en soi, le dispositif de fermeture du réservoir de carburant de véhicule automobile comprend un volet, articulé par rapport au bol, susceptible d'occuper une première position de fermeture, dans laquelle sa face extérieure est disposée dans le prolongement de la carrosserie et une seconde position d'ouverture dans laquelle il est pivoté d'environ 900 pour donner accès aux moyens d'obturation de la canalisation, la face intérieure du volet étant munie de moyens faisant gâche. Selon l'invention, un moyen de verrouillage susceptible de se déformer sous une sollicitation thermique commande le déplacement d'un pêne entre : une position dans laquelle le pêne coopère avec les moyens formant gâche et, une seconde position dans laquelle le pêne s'escamote d'une course permettant la libération des moyens formant gâche. L'utilisation d'un moyen de verrouillage susceptible de se déformer sous une sollicitation thermique permet de réaliser un dispositif de fermeture présentant une grande fiabilité tout en étant d'un coût très compétitif. Un autre avantage considérable du dispositif tient au fait qu'il n'y a, en aucun cas, de formation d'arc électrique. Ceci est un point d'une grande importance dans la mesure où de nombreuses vapeurs d'essence s'échappent de la canalisation lors du remplissage du réservoir et une étincelle pourrait les enflammer. En outre, le dispositif comprend un bol monté dans la carrosserie du véhicule, comprenant une paroi de fond et une paroi latérale dans laquelle débouche l'extrémité de la canalisation de remplissage du réservoir. Selon l'invention, le moyen de verrouillage susceptible de se déformer est embarqué dans le bol. De préférence, le moyen de verrouillage est disposé à l'intérieur d'un boîtier. Avantageusement, le moyen de verrouillage comprend, au moins, un bilame coopérant avec le pêne qui, lorsqu'il est traversé par un courant électrique, subit une déformation entraînant le déplacement du pêne vers une position dans laquelle le pêne libère les moyens formant gâche. Cette forme de réalisation permet de réaliser un verrouillage du volet très fiable du fait du nombre limité de pièces en mouvement. En outre, il est d'un prix de revient très inférieur à celui des dispositifs utilisant par exemple un électroaimant. De plus, un bilame étant d'un encombrement compact, il peut être aisément embarqué dans le bol du dispositif sans en augmenter sensiblement les dimensions. Le dispositif de fermeture équipé du bilame peut-être facilement monté dans la carrosserie d'un véhicule. De manière avantageuse, un ressort de compression est disposé dans l'axe du pêne sollicitant ce dernier dans une position dans laquelle le pêne fait saillie. Grâce au ressort de compression, le pêne est maintenu en position de saillie et l'actionneur agit alors comme un élément monostable. Selon une forme de réalisation avantageuse, le moyen de verrouillage comprend un second bilame qui, lorsqu'il est traversé par un courant électrique, subit une déformation qui entraîne le déplacement du pêne vers une position dans laquelle le pêne coopère avec les moyens formant gâche. Dans cette configuration, le moyen de verrouillage agit comme un élément bistable qui comporte donc deux états, un état dans lequel le pêne coopère avec le moyen formant gâche et un second dans lequel le pêne est désengagé des moyens formant gâche. De préférence, les moyens formant gâche comprennent une patte s'étendant depuis la face intérieure du volet, l'extrémité libre de la patte étant munie d'une gâche susceptible de recevoir le pêne de l'actionneur. Avantageusement, le bol est muni d'un ressort de compression contre lequel le bras de verrouillage vient en butée. Lorsque le pêne se désengage des moyens formant gâche, le ressort de compression permet de réaliser une préouverture du volet. Dans une forme de réalisation préférée, des ergots élastiques sont ménagés dans les parois latérales du bol à une hauteur par rapport à la paroi de fond correspondant sensiblement à la hauteur de l'actionneur et une paroi de retenue s'étend perpendiculairement à la paroi de fond sensiblement à une distance de la paroi latérale de façon à délimiter une cavité susceptible de recevoir l'actionneur à bilame. Préférentiellement, la paroi de fond du bol présente une ouverture débouchant dans la cavité destinée à recevoir le boîtier permettant le passage de conducteurs alimentant le moyen de verrouillage. De manière avantageuse, un élément résistif est disposé entre le bilame et les conducteurs d'alimentation. L'élément résistif permet de réaliser un échauffement ce qui provoque la déformation du bilame. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, le pêne est disposé dans le prolongement du bilame et fait partie intégrante de ce dernier. Avantageusement, le pêne est disposé dans le prolongement d'un élément push-push , c'est à dire un élément susceptible de connaître un état stable allongé dans lequel le pêne coopère avec les moyens formant gâche et un état stable contracté dans lequel le pêne est désengagé des moyens formant gâche la transition entre ces deux états par une même action de poussée du bilame sur ledit élément. Grâce à cet élément push-push , l'actionneur agit de manière bistable. En d'autres termes, l'actionneur est susceptible de maintenir le pêne dans deux positions, l'un de ces positions assurant le verrouillage du volet, l'autre assurant le déverrouillage du volet. Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen de verrouillage susceptible de se déformer est constitué d'un métal à mémoire de forme susceptible de déformer sous une sollicitation thermique. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, plusieurs modes de réalisation du dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe du dispositif ; la figure 2 est une vue en coupe selon ll-ll de la figure 1 ; les figures 3 et 4 représentent un mode de réalisation du dispositif ; les figures 5 et 6 représentent une variante du mode de réalisation décrit aux figures 3 et 4 ; les figures 7,8 et 9 représentent un autre mode de réalisation du dispositif en cours de fonctionnement ; les figures 10, 11 et 12 représentent un autre mode de réalisation du dispositif en cours de fonctionnement. De manière commune à tous les modes de réalisation du dispositif, le dispositif de fermeture 2 d'une canalisation de réservoir comprend un bol 3 dans lequel est embarqué un boitier 4 et sur lequel est articulé un volet 5. Comme on peut le voir sur la figure 1, le dispositif 2 est agencé entre une ouverture pratiquée dans la carrosserie 7 et l'extrémité de la canalisation de remplissage 8. Le bol 3, qui peut être en matière plastique moulée par injection, comprend une paroi de fond 9 et une paroi latérale 10. Une paroi de retenue 11 s'étend depuis la paroi de fond 9, perpendiculairement à celle-ci, délimitant une cavité 13 sensiblement parallélépipédique. Deux ergots élastiques 12 sont ménagés dans la paroi latérale de part et d'autre de la cavité 13. La paroi de fond 9 du bol 3 présente une première ouverture 15 d'un diamètre égal au diamètre de l'extrémité de la canalisation 8 et une seconde ouverture 16 débouchant dans la cavité 13. Le boitier 4 de forme sensiblement parallélépipédique est logé dans la cavité 13. Le boitier 4 est alimenté par des conducteurs 18 et 19 traversant l'ouverture 16. Il est retenu dans la cavité 13 par les ergots élastiques 12. Un pêne 20 mobile dépasse du boitier 4. Le volet 5 présente une forme sensiblement plane dont les dimensions sont telles qu'il peut s'inscrire dans une ouverture pratiquée dans la carrosserie 7 d'un véhicule. Le volet 5, dont la face tournée vers l'extérieur peut avoir un aspect identique à celui de la carrosserie 7, présente, sur sa face tournée vers l'intérieur, une patte 22 dont l'extrémité est munie d'une gâche 23. Le volet 5 est articulé sur le bol 3 par un axe de rotation. Les figures 3 et 4 montrent en coupe un mode de réalisation du dispositif. Un bilame 27, qui par construction, comprend deux lames de matériau ayant des coefficients de dilatation très différents, ces deux lames étant intimement accolées l'une à l'autre, est disposé à l'intérieur du boitier 4. Un élément résistif 28 relié au circuit électrique du véhicule est disposé entre bilame 27 est les conducteurs 18 et 19. L'extrémité libre du bilame débouche dans une rainure 30 ménagée dans le pêne 20. Le fonctionnement du dispositif de fermeture est le suivant. Depuis l'habitacle, un utilisateur commande l'envoi d'une impulsion électrique dans circuit formé par les conducteurs 18 et 19. Un échauffement se produit dans l'élément résistif 28. Cet échauffement provoque la déformation du bilame 27 qui déplace le pêne 20 d'une position dans laquelle il dépasse du boitier 4 et est susceptible de coopérer avec la gâche 23, à une position dans laquelle il se rétracte dans le boitier 4 et se dégage de la gâche 23. Le bol 3 est muni d'un ressort de compression 24 contre lequel la patte 22 vient en butée. Ce ressort 24 permet de réaliser une préouverture du volet 6. Dans une variante de ce mode de réalisation illustré par les figures 5 et 6, un ressort de compression 30 est disposé dans l'axe du pêne 20 sollicitant ce dernier dans une position dans laquelle le pêne 20 fait saillie. Grâce à ce ressort de compression 30, le pêne 20 est maintenu en position de saillie et le boîtier 4 agit alors comme un élément monostable. Lorsque le bilame 27 reçoit une impulsion électrique, il se déforme et déplace le pêne 20 dans une position dans laquelle il s'escamote dans le boîtier 4 et se dégage de la gâche 23, comme cela est illustré à la figure 6. Les figures 5,6 et 7 illustrent un autre mode de réalisation du dispositif. Le boitier 4 renferme un bilame 35 de verrouillage destiné à provoquer le déplacement du pêne 20 vers une position de verrouillage dans laquelle il dépasse du boitier 4 et, un second bilame 36 de deverrouillage destiné à provoquer le déplacement du pêne 20 vers une position de déverrouillage dans laquelle il se rétracte dans le boitier 4. Le pêne 20 comprend une rainure 38 dans laquelle coopèrent les extrémités de chacun des bilames 35 et 36. Au repos, c'est-à-dire lorsqu'ils ne sont pas soumis à un échauffement électrique, chacun des bilames 35 et 36 occupe une position sensiblement dans le plan central du boitier 4, comme on peut le voir sur la figure 5. Lorsqu'ils subissent un échauffement, chacun des bilames 35 et 36 subit une déformation, qui les écarte temporairement du plan central, comme le montrent les figures 6 et 7. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. La figure 5 illustre une position dans laquelle le boitier 4 n'assure pas de verrouillage, le pêne 20 étant rétracté dans le boitier 4. Une impulsion électrique est transmise au bilame 35 de verrouillage. De manière pratique, cette impulsion est couplée avec la commande de condamnation centralisée des portes et coffre du véhicule. Le bilame 35 de verrouillage se déforme, comme le montre la figure 6, et amène le pêne 20 dans une position dans laquelle il dépasse du boitier 4 et est susceptible de coopérer avec la gâche 23 du bras du volet 5. En revenant à une température ambiante, le bilame 35 de verrouillage reprend sa position initiale. Le volet 5 est alors verrouillé. Pour procéder au déverrouillage du volet 5, une impulsion électrique est transmise au bilame 36 de déverrouillage. De manière pratique, cette impulsion est couplée avec la commande d'ouverture centralisée des portes et coffre du véhicule. Le volet 5 est alors déverrouillé et peut être déplacé dans une position dans laquelle il donne accès aux moyens d'obturation de la canalisation 8. Dans un autre mode de réalisation, le pène, dont le déplacement est commandé par un bilame unique, est disposé dans le prolongement d'un élément"push-push"40 connu en soi, c'est-à-dire un élément susceptible de prendre deux états stables, à savoir un état d'extension et un état de contraction, le passage entre ces deux états s'effectuant par une même action de poussée sur l'élément"push-push". Lorsqu'une impulsion électrique est transmise au bilame 27, celui-ci se déforme et fait translater le pène 20 dans une position dans laquelle le pène 20 fait saillie du boitier 4, comme la figure 10 le montre. L'élément"push-push"40, qui est alors dans un état contracté, maintient le pène 20 dans cette position, alors que le bilame reprend sa position initiale illustrée en traits mixtes sur la figure 10, après la cessation de l'impulsion électrique. Lorsqu'une nouvelle impulsion électrique est transmise au bilame 27, ce dernier se déforme et vient exercer une poussée sur le pène comme on peut le voir en traits pointillés sur la figure 11. Cette poussée s'effectue sur l'élément"push-push"qui, sous cette sollicitation, passe de son état de contraction à son état d'extension. Le pène passe alors dans une position dans laquelle il s'escamote dans le boitier 4 et se dégage de la gâche 23. De manière connue en soi, l'élément "push-push" comprend un piston mobile 42 dans un cylindre 43 et un ressort de compression 44 disposé dans l'axe du piston 42. Grâce à un chemin 45 de forme sensiblement triangulaire, ménagé dans la paroi du cylindre dans lequel débouche un ergot 46 fixe dépassant du piston, le piston 42 est susceptible d'occuper deux positions stables, à savoir une position dans laquelle le piston 42 comprime le ressort 44, l'élément étant alors dans un état contracté, et une position dans laquelle le piston 42 ne comprime pas le ressort, l'élément étant alors dans un état d'extension. Selon un mode de réalisation de l'invention qui n'est pas représenté sur le dessin, le moyen de verrouillage susceptible de se déformer est constitué d'un alliage métallique à mémoire de forme susceptible de déformer sous une sollicitation thermique. Les alliages métalliques à mémoire de forme sont susceptibles de se déformer de façon plastique et de reprendre leur configuration initiale lorsqu'ils sont soumis à une sollicitation thermique. Ce phénomène de déformation est dû à une transformation martensitique. Les alliages peuvent être à base de cuivre ou de titane-nickel. L'invention fournit ainsi un dispositif de fermeture du réservoir dont le verrouillage du volet 5 est réalisé grâce à des moyens d'un coût inférieur à celui des moyens des dispositifs connus et présentant une excellente fiabilité, remédiant ainsi aux inconvénients des dispositifs de l'art antérieur. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites plus haut, mais au contraire, elle en embrasse toutes les variantes de réalisation. Ainsi, le boitier 4 renfermant au moins un bilame pourrait être situé sur la face intérieure du volet 5 ou pourrait être inséré dans un logement adjacent au bol ; un fil conducteur pouvant se déformer par échauffement pourrait être relié par l'une de ses extrémités à une alimentation électrique. REVENDICATIONS 1-Dispositif de fermeture d'une canalisation de remplissage (8) de réservoir de carburant de véhicule automobile comprenant un volet (5), susceptible d'occuper une première position de fermeture, dans laquelle sa face extérieure est disposée dans le prolongement de la carrosserie (7) et une seconde position d'ouverture dans laquelle il est pivoté d'environ 900 pour donner accès à des moyens d'obturation de la canalisation (8), la face intérieure du volet (5) étant munie de moyens formant gâche, caractérisé en ce que un moyen de verrouillage susceptible de se déformer sous une sollicitation thermique commande le déplacement d'un pêne (20) entre : une position dans laquelle le pêne (20) coopère avec les moyens formant gâche et, une seconde position dans laquelle le pêne (20) s'escamote d'une course permettant la libération des moyens formant gâche. 2-Dispositif selon la revendication 1 comprenant, en outre, un bol (3) monté dans la carrosserie (7) du véhicule, comprenant une paroi de fond (9) et une paroi latérale (10) dans laquelle débouche l'extrémité de la canalisation (8) de remplissage du réservoir, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage susceptible de se déformer est embarqué dans le bol (3). 3-Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage est disposé à l'intérieur d'un boîtier (4). 4-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage comprend, au moins, un bilame (27,36) coopérant avec le pêne (20) qui, lorsqu'il est traversé par un courant électrique, subit une déformation entraînant le déplacement du pêne (20) vers une position dans laquelle le pêne (20) libère les moyens formant gâche. 5-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un ressort de compression est disposé dans l'axe du pêne (20) sollicitant ce dernier dans une position dans laquelle le pêne (20) fait saillie de boîtier (4). 6-Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage comprend un second bilame (35) qui, lorsqu'il est traversé par un courant électrique, subit une déformation qui entraîne le déplacement du pêne (20) vers une position dans laquelle le pêne (20) fait saillie de façon à coopérer avec les moyens formant gâche. 7-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens formant gâche comprennent une patte (22) s'étendant depuis la face intérieure du volet (5), l'extrémité libre de la patte (22) étant munie d'une gâche (23) susceptible de recevoir le pêne (20) de l'actionneur (4). 8-Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bol (3) est muni d'un ressort de compression (24) contre lequel la patte (22) vient en butée. 9-Dispositif selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que des ergots élastiques (12) sont ménagés dans les parois latérales du bol (3) à une hauteur par rapport à la paroi de fond (9) correspondant sensiblement à la hauteur du boîtier (4) et une paroi de retenue (11) s'étend perpendiculairement à la paroi de fond (9) sensiblement à une distance de la paroi latérale (10) de façon à délimiter une cavité (13) susceptible de recevoir l'actionneur (4) à bilame. 10-Dispositif selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que la paroi de fond (9) du bol (3) présente une ouverture (16) débouchant dans la cavité destinée à recevoir l'actionneur permettant le passage de conducteurs (18,19) alimentant l'actionneur (4). 11-Dispositif selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que un élément résistif (28) est disposé entre le bilame et les conducteurs d'alimentation (18,19). 12-Dispositif selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que le pêne 20 fait partie intégrante du bilame (27). 13-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le pêne (20) est disposé dans le prolongement d'un élément push-push (40), c'est à dire un élément susceptible de connaître un état stable allongé dans lequel le pêne coopère avec les moyens formant gâche et un état stable contracté dans lequel le pêne est désengagé des moyens formant gâche la transition entre ces deux états par une même action de poussée du bilame sur ledit élément (40). 14-Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage susceptible de se déformer est constitué d'un métal à mémoire de forme susceptible de déformer sous une sollicitation thermique.