Brevet FR2893547A1 — publié le 20070525

La présente invention concerne une trappe à carburant destinée à obturer une cavité dans laquelle débouche un conduit de remplissage d'un réservoir de carburant d'un véhicule automobile. De manière classique, un véhicule automobile comprend une trappe à carburant ayant un volet fixé à la structure de ce véhicule par une charnière ; le volet peut ainsi pivoter entre une position d'ouverture dans laquelle le volet est sensiblement perpendiculaire à la structure du véhicule et une position de fermeture dans laquelle le volet est dans le prolongement de la carrosserie ; dans cette dernière position, le volet dissimule et protège la cavité de remplissage. On connaît, notamment, par le document DE 199 35 454 ou par le document DE 103 04 701, le principe d'une trappe à carburant qui présente une cinématique permettant une ouverture avec un mouvement complexe de translation et de rotation. Toutefois, un inconvénient des trappes fonctionnant selon ce principe est qu'elles peuvent comporter un grand nombre de pièces, ce qui peut induire, à l'usage, des jeux et éventuellement des dysfonctionnements par blocage. Un autre inconvénient de ces trappes est que, compte tenu du nombre important de pièces qu'elles intègrent, l'effleurement de la trappe par rapport à la carrosserie peut être défectueux. L'absence de continuité entre la trappe et la carrosserie est tout à fait préjudiciable au bon aspect du véhicule. II apparaît que, bien que le principe d'ouverture de la trappe à 25 carburant par translation et rotation soit séduisant, sa mise en oeuvre actuelle n'est pas totalement satisfaisante. Un but de l'invention est donc de proposer une trappe d'obturation d'un conduit de remplissage d'un réservoir de carburant qui, tout en possédant une cinématique d'ouverture à translation et rotation, 30 soit d'une structure simple et d'un fonctionnement fiable. Un autre but de l'invention est de proposer une trappe qui permette un affleurement satisfaisant de la trappe par rapport à la carrosserie du véhicule. L'invention a essentiellement pour objet une trappe à carburant 35 pour un véhicule automobile comprenant - un bol en forme d'auge dans lequel peut déboucher un conduit de remplissage d'un réservoir à carburant, et - un volet relié au bol par des moyens de liaison cinématique permettant de faire passer le système d'une position de fermeture à une position d'ouverture par une translation et une rotation du volet par rapport au bol. Selon l'invention, le volet présente un axe pouvant s'engager dans un fût supporté par le bol ; l'axe présente une lumière sensiblement en L, comprenant une partie axiale et par une partie transversale, dans laquelle s'insère un doigt fixé sur le fût, le doigt guidant le déplacement du volet entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture ; des moyens élastiques sollicitant le volet vers sa position de fermeture sont interposés entre le bol et le volet. L'invention fournit, ainsi, une trappe dont l'ouverture et la fermeture fonctionnent selon le principe d'une translation et d'une rotation de son volet ; dans le cas de l'invention, ce principe d'ouverture et de fermeture est obtenu par des moyens simples dont les tolérances dimensionnelles peuvent être aisément contrôlées, ce qui est un gage de fonctionnement fiable. Par ailleurs, le fait que le volet soit sollicité élastiquement vers sa position de fermeture a comme avantage de faire affleurer par construction le volet par rapport à la carrosserie. En d'autres termes, les jeux fonctionnels des différentes pièces de la trappe sont absorbés par les moyens élastiques qui viennent faire plaquer le volet contre le bol ou la carrosserie du véhicule. Dans une forme de réalisation, l'axe reçoit un ressort dont une extrémité est en appui contre une paroi de fond de l'axe et dont la seconde extrémité est en appui contre une bague fixe par rapport au bol. Selon cette disposition, l'action du ressort a comme effet de maintenir le volet dans sa position de fermeture par rapport au bol et, donc, d'assurer l'affleurement du volet par rapport à la carrosserie du véhicule. De façon avantageuse, la bague peut présenter une ouverture radiale dans laquelle s'engage le doigt ce qui permet de maintenir la bague dans une position fixe par rapport au bol. Dans une forme de réalisation, il est envisagé d'équiper la trappe de moyens de verrouillage du volet en position de fermeture. Selon une possibilité, les moyens de verrouillage comprennent (i) une biellette positionnée sur le bol de manière mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe de déplacement du volet et (ii) une piste de verrouillage ménagée dans le volet dans laquelle la biellette est retenue en position de verrouillage du système. En pratique, la piste de verrouillage peut être constituée par une rainure d'engagement parallèle à l'axe de déplacement du volet et une rainure de dégagement orientée obliquement par rapport à la rainure d'engagement, la rainure d'engagement et la rainure de dégagement délimitant un pion central triangulaire dont la base est tournée vers le bol. De façon préférée, l'extrémité libre de la biellette présente une forme de crosse. Dans une forme de réalisation des moyens de verrouillage, la rainure d'engagement présente une rampe ascendante terminée par une surface d'appui contre laquelle la biellette vient en appui en position de verrouillage. II est à noter que la trappe peut comprendre un élément élastique tel qu'une lame ressort qui maintient la biellette en contact avec le fond de la piste de verrouillage. Cette disposition permet notamment à la biellette de glisser contre la rampe ascendante puis d'être poussée contre la surface d'appui qui termine la rampe. Dans une forme d'exécution du volet, il peut être constitué d'un charnon qui supporte l'axe, sur lequel est disposé un panneau dont les dimensions sont sensiblement celles du bol au niveau de son ouverture. Il est envisagé dans une forme de réalisation particulière que le charnon présente une patte dans laquelle est ménagée la piste de verrouillage. Selon une possibilité, le bol présente un capotage dans lequel débouche l'extrémité libre de la biellette. Dans une forme d'exécution, la biellette est reliée à un actionneur électromécanique, qui assure le déplacement de cette dernière. Pour sa bonne compréhension, l'invention est décrite en référence au dessin schématique ci-annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation d'une trappe à carburant selon l'invention. Figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une forme de réalisation d'une trappe selon l'invention, Figures 2 à 5 montrent respectivement, à une échelle agrandie, plusieurs composants de cette trappe, Figures 6 et 7 montrent en coupe longitudinale la liaison entre un bol et un volet d'une trappe selon l'invention respectivement en position fermée et ouverte de la trappe, Figures 8 à 14 illustrent plusieurs phases de fonctionnement de moyens de verrouillage de cette trappe, Figure 1 5 illustre une autre forme de réalisation d'une trappe selon l'invention. En se référant tout d'abord à la figure 1, il apparaît que la trappe selon l'invention comprend essentiellement deux sous ensembles à savoir - un bol 2 en forme d'auge et, - un volet 3 destiné à dissimuler le bol 2. Le bol 2 est un élément qui peut être notamment réalisé en matière plastique moulée et qui présente une ouverture circulaire 5 dans laquelle débouche un conduit de remplissage d'un réservoir à carburant d'un véhicule automobile. Ce conduit n'est pas représenté sur le dessin. On note que l'ouverture 5 est bordée d'un joint 6 qui est éventuellement comoulé avec le bol 2 et qui assure l'étanchéité entre le bol 2 et le conduit allant au réservoir à carburant. De manière classique, le bol 2 est positionné par rapport au véhicule de manière à coïncider avec une ouverture réalisée dans la carrosserie de ce dernier ; la face concave du bol 2 est alors en regard de l'ouverture, tandis que la face convexe du bol 2 est en regard du conduit. Dans le cas de la trappe selon l'invention, le bol 2 présente un fût 7 borgne; le fût 7 débouche dans la face concave du bol et est fermé par une paroi de fond 8. L'ouverture du fût 7 peut recevoir un joint 9 qui peut être rapporté ou moulé avec le bol 2. Le fût 7 présente deux sections concentriques 7a et 7b, la section d'extrémité 7a étant un diamètre inférieur à celui de la section 7b. On note que le fût 7 est pourvu d'une ouverture radiale 10 qui permet de recevoir un doigt 1 1 dont la fonction apparaîtra plus loin. Dans la forme de réalisation qui est représentée sur le dessin, on peut voir également que le bol 2 supporte une biellette 13. On peut se reporter aux figures 3 et 4, pour une description plus claire de cette biellette et de son positionnement par rapport au bol. En se reportant plus particulièrement à la figure 3, on peut voir que le bol 2 présente une ouverture dans sa paroi par laquelle passe une biellette 13 dont l'extrémité libre présente une forme de crosse. La biellette 13 est reliée à un système d'actionneur pouvant être mécanique ou électromécanique, ce système d'actionneur, qui n'est pas décrit plus avant, permet d'animer cette biellette 13 d'un mouvement de translation. Le système d'actionneur de la biellette 13 peut être commandé, par exemple, depuis la poste de pilotage du véhicule ou encore par une télécommande. Comme cela apparaît sur le dessin, le mouvement de translation de la biellette se fait dans une direction perpendiculaire à la direction de l'axe A du fût 7. La biellette 13 est protégée de part et d'autre de la paroi du bol 2 par un carter 15 du côté extérieur de la paroi du bol 2 et par un capotage 16 du côté interne du bol 2. La figure 4 fait apparaître la disposition selon laquelle la biellette 13 est sollicitée par l'action élastique d'une lame ressort 18. La biellette 13 peut, en effet, être animée d'un mouvement de débattement perpendiculaire à sa direction de translation. Dans l'exemple représenté, le volet 3 est constitué essentiellement de deux éléments, à savoir un charnon 22 et un panneau 24. Le charnon 22, comme cela est plus particulièrement illustré à la figure 2, présente un axe 25 dont les dimensions sont telles qu'il peut s'engager dans le fût 7 dont le bol est pourvu. L'axe 25 est creux et peut recevoir un ressort 26. Le ressort 26 est un ressort de compression qui dans son état 30 de repos présente une longueur supérieure à celle de l'axe 25 dans lequel il est engagé. L'une des extrémités du ressort 26 est en appui contre la paroi de fond de l'axe 25 tandis que la seconde extrémité du ressort 26 est en appui contre une bague 27. La bague 27 peut se présenter sous la forme 35 d'un cylindre ayant un diamètre lui permettant d'être insérée dans l'axe 25. On note que la bague 27 présente un perçage radial 29 ainsi qu'une empreinte à six pans permettant l'insertion de la bague 27 dans l'axe 25. Une disposition importante du charnon 22 est que, à la surface de l'axe 25, il est prévu une lumière 28 qui présente la forme générale d'un L. La lumière 28 présente une partie axiale 28a qui se prolonge du côté de l'extrémité libre de l'axe 25 par une partie radiale 28b. Une autre disposition du système selon l'invention tient au fait que le charnon 22 peut présenter une patte 30 dans laquelle est ménagé un chemin de verrouillage 31. Le chemin de verrouillage 31 est constitué, dans l'exemple représenté, de deux rainures, à savoir une rainure d'engagement 31a et une rainure de dégagement 31 b. La rainure d'engagement 31a est orientée selon une direction parallèle à celle de l'axe 25, tandis que la rainure de dégagement 31 b est en revanche orientée de manière oblique, toujours par rapport à l'axe 25. Les deux rainures 31a et 31 b délimitent un îlot triangulaire dont la base est en regard de l'extrémité libre de l'axe 25. En ce qui concerne le chemin de verrouillage 31, on peut noter, en outre, que la rainure 31a présente une rampe ascendante qui se termine par une surface de verrouillage 33. De manière tout à fait classique, le charnon 22 supporte le panneau 24 qui peut être peint dans la couleur de la carrosserie. L'assemblage du dispositif se fait en engageant l'axe 25 du volet 3 dans le fût 7 du bol 2. Le ressort 26 est, ensuite, engagé dans l'axe 25. L'axe 25 reçoit alors la bague 27. Il peut être envisagé de doter la bague 27 ainsi que la paroi de fond de l'axe 25 de fentes dans lesquelles peut prendre place chaque extrémité du ressort 26. Lors de la mise en place du ressort 26, il est alors possible d'effectuer une rotation de la bague 27 pour bander le ressort en torsion. Le doigt 11 est alors mis en place dans le perçage 10 et vient pénétrer dans la lumière 28 et s'engager dans le perçage radiale 29 de la bague 27. On peut utilement se reporter à la figure 6 qui montre en coupe longitudinale l'axe 25 de la trappe 3 engagé dans le fût 7 du bol 2. Il est important de noter que la bague 27 est fixe par rapport au fût 7. Or, le ressort 26 qui est sollicité en compression est en appui contre la bague 27 et contre la paroi de fond de l'axe 25 si bien que le volet 3 est sollicité vers sa position de fermeture. Le volet 3 est ainsi rendu solidaire du bol 2. Le ressort 26 qui est un ressort de compression, dans l'exemple représenté, sollicite le volet 5 3 vers sa position de fermeture. Le fonctionnement des moyens de verrouillage apparaît plus clairement aux figures 8 à 12. En prenant comme référence, tout d'abord, la figure 8 qui illustre un système d'obturation dans sa position verrouillée, l'extrémité de la biellette 13 est en appui contre la surface de verrouillage. 10 Ainsi, il n'est pas possible d'ouvrir par effraction le volet 3. Si, maintenant, un ordre est donné à l'actionneur de la biellette 13 de se déplacer en translation comme le montre la figure 7, la biellette 13 suit la rainure de dégagement 31 b, ceci a pour effet d'induire un déplacement du volet 3. Ce déplacement est d'une course relativement 15 faible mais suffisante pour permettre à un utilisateur de saisir le volet 3. Le déplacement du volet 3 est toutefois totalement piloté par la lumière 28 dans laquelle le doigt 1 1 est inséré. Ainsi, il est tout d'abord possible d'exercer une traction sur le volet 3 qui est autorisée par la partie 28a de la lumière 28 puis une 20 rotation correspondant à la partie 28b de cette même lumière 28. Dans le cas où le ressort a été bandé en rotation au montage de la trappe, la rotation de la trappe est alors assistée par l'action du ressort qui rejoint sa position de repos. On peut remarquer que la partie radiale 28b peut former un 25 angle faiblement obtus avec la rainure 28a. Cette disposition permet de créer une position stable de la trappe en position de fermeture. La fermeture et le verrouillage du volet 3 se font de la manière suivante : un utilisateur exerce une action sur le volet 3 en vue, dans un premier temps, de lui faire subir une rotation jusqu'à amener le doigt 1 1 à 30 l'extrémité de la rainure 28b qui se trouve en face de la rainure axiale 28a, l'action du ressort 26 fait ensuite subir au volet 3 une translation qui le ramène dans sa position de fermeture dans laquelle le volet 3 obture le bol 2. De manière simultanée et, cela est illustré aux figures 11 à 12, 35 la biellette 13 glisse sur la rampe ascendante et de la rainure 31a en fin de course sous l'action de la lame ressort 18 vient se mettre en appui contre la butée de verrouillage 33, cet état est illustré par la figure 12. On peut noter que si la trappe est ouverte par inadvertance, il suffit d'exercer une poussée sur le volet 3 pour que celui-ci retrouve son état de verrouillage. Il peut également être envisagé comme le montre la figure 13 que la trappe soit dépourvue de moyens de verrouillage. La structure de la trappe représentée à la figure 15 est proche de celle de la trappe de la figure 1. Toutefois, la trappe illustrée à la figure 15 est équipée au niveau de son volet 3 d'une zone de préhension. Cette zone de préhension permet d'exercer une traction sur le volet 3. Cette traction s'oppose à l'action de ressort 26 mais est autorisée par le glissement du doigt 1 1 dans la lumière 28. Lorsque le doigt 1 1 se trouve en face de la lumière 28b, le volet 3 peut alors entamer sa rotation. La fermeture du volet se fait de manière inverse en faisant faire une rotation au volet jusqu'à ce que le doigt 1 1 arrive en face de la lumière 28b. Dans cette position, le ressort 26 fait alors revenir la trappe en position de fermeture. On voit ainsi que l'invention fournit un système d'obturation autonome c'est-à-dire intégrant les fonctions de guidage de son volet au cours de l'ouverture et de la fermeture ainsi que les fonctions de verrouillage du volet en position fermée de la trappe. Ceci est obtenu avec des composants de forme relativement simple et avec des chaînes de côte relativement courtes, ce qui minimise 25 les risques de jeux et de blocage intempestif. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisée décrite ci-dessus, mais elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. La trappe peut par exemple est munie de moyens de centrage de la volet par rapport au bol. Ces moyens de centrage peuvent, 30 par exemple, être constitués d'un téton de préférence conique positionné sur la face intérieure de la trappe, ce téton venant s'engager dans un logement de forme complémentaire à celle du téton pratiqué dans le bol ou dans la carrosserie du véhicule. De préférence, ces moyens de centrage sont diamétralement opposés à la cinématique d'articulation du volet de 35 façon à compenser un éventuel défaut angulaire au niveau de l'axe et/ou du fût. REVENDICATIONS 1. Trappe pour un véhicule automobile comprenant - un bol (2) en forme d'auge dans lequel peut déboucher un conduit de remplissage d'un réservoir à carburant, et - un volet (3) relié au bol (2) par des moyens de liaison cinématique permettant de faire passer le volet (3), par une translation et par une rotation, d'une position de fermeture dans laquelle le volet (3) est dans le prolongement de la carrosserie du véhicule à une position d'ouverture dans laquelle le volet (3) est dans un plan décalé par rapport à celui de la carrosserie autorisant l'accès au bol (2), caractérisée en ce que le volet (3) présente un axe (25) pouvant s'engager dans un fût (7) supporté par le bol (2) ; et en ce que l'axe (25) présente une lumière (28) sensiblement en L, comprenant une partie axiale (28a) et par une partie transversale (28b), dans laquelle s'insère un doigt (11) fixé sur le fût (7), le doigt (11) guidant le déplacement du volet (3) entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture et ; en ce que des moyens élastiques sollicitant le volet (3) vers sa position de fermeture sont interposés entre le bol (2) et le volet (3). 2. Trappe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe (25) reçoit un ressort (26) dont une extrémité est en appui contre une paroi de fond de l'axe (25) et dont la seconde extrémité est en appui contre une bague (27) fixe par rapport au bol (2). 3. Trappe selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bague (27) présente une ouverture radiale dans laquelle s'engage le doigt (1 1). 4. Trappe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la trappe comprend des moyens de verrouillage du volet (3) dans sa position de fermeture. 35 5. Trappe selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage comprennent une biellette (13) positionnée sur le30bol (2) de manière mobile selon une direction perpendiculaire à l'axe de déplacement du volet (3) et un chemin de verrouillage (31) ménagé dans le volet (3) dans laquelle la biellette (13) est retenue en position de verrouillage du système. 6. Trappe selon la revendication 5, caractérisée en ce que la piste de verrouillage (31) est constituée par une rainure d'engagement (31a) parallèle à l'axe de déplacement du volet (3) et une rainure de dégagement (31 b) orientée obliquement par rapport à la rainure d'engagement, la rainure d'engagement et la rainure de dégagement délimitant un pion central triangulaire dont la base est tournée vers le bol. 7. Trappe selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisée en ce que l'extrémité libre de la biellette (13) présente une 15 forme de crosse. 8. Trappe selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que la rainure d'engagement (31a) présente une rampe ascendante terminée par une surface d'appui (33) contre laquelle la 20 biellette (13) vient en appui en position de verrouillage. 9. Trappe selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que la trappe comprend un élément élastique tel qu'une lame ressort (18) qui maintient la biellette (13) en contact avec le fond de la 25 piste de verrouillage (31). 10. Trappe selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le volet (3) est constitué d'un charnon (22) qui supporte l'axe (25), sur lequel est disposé un panneau (24) dont les dimensions sont 30 sensiblement celles du bol au niveau de son ouverture. 11. Trappe selon la revendication 10, caractérisée en ce que le charnon (22) présente une patte (30) dans laquelle est ménagée la piste de verrouillage (31). 35 12. Trappe selon la revendication 11, caractérisée en ce que le bol présente un capotage (16) dans lequel débouche l'extrémité libre de la biellette (13). 13. Trappe selon l'une des revendications 5 à 12, caractérisée en ce que la biellette (13) est reliée à un actionneur électromécanique.