Brevet FR2915144A1 — publié le 20081024

La présente invention concerne une trappe à carburant pour véhicule automobile, c'est-à-dire un dispositif donnant accès au réservoir de carburant d'un véhicule en vue de son remplissage à l'aide d'un pistolet de pompe à carburant. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à une trappe à carburant motorisée, autrement dit une trappe dont le volet d'obturation est déplaçable, dans le sens de l'ouverture et de la fermeture, par des moyens moteurs et de transmission de mouvement. En particulier pour des véhicules automobiles de haut de gamme, il a déjà été proposé des trappes à carburant perfectionnées, qui tendent vers 10 une certaine automatisation de leurs fonctions. Ainsi, les documents DE 198 32910 A, DE 299 13204 U et DE 195 35335 A décrivent des trappes à carburant motorisées, notamment par des moyens pneumatiques ou hydrauliques du genre vérin, avec un volet de trappe articulé qui s'ouvre vers l'extérieur du véhicule. Cette solution reste peu 15 satisfaisante, car le volet dépassant à l'extérieur peut gêner la main de la personne effectuant le remplissage du carburant, ou même présenter un risque d'interférence avec une porte latérale coulissante du véhicule située sur le même côté que la trappe à carburant. D'autres propositions antérieures portent sur l'ouverture plus ou 20 moins mécanisée du bouchon lui-même, coordonnée avec l'ouverture du volet de trappe, comme le montrent par exemple le brevet US 2 151 249 ou le document DE 199 19251 A. En variante, il a aussi été proposé des dispositifs motorisés qui, pour faciliter le remplissage du réservoir, déploient vers l'extérieur, lors de l'ouverture de la trappe, un manchon télescopique dans 25 lequel sera introduit le pistolet de la pompe à carburant û voir les documents US 2 598 670 et JP 07-329585 A, ou encore la demande de brevet français FR 2 872 458 A au nom du Demandeur. Ces réalisations perfectionnées restent relativement complexes et coûteuses, et le plus souvent encombrantes, notamment s'il s'agit d'obtenir une automatisation complète avec commande 30 coordonnée du mouvement du volet de trappe et du mouvement du bouchon ou du manchon télescopique, selon le cas. En particulier dans le cas du document FR 2 872 458 A précité, le volet de trappe est guidé pour effectuer un mouvement combiné de rotation et de translation, relativement au boîtier de la trappe, le mouvement permettant 35 au volet de trappe de s'ouvrir en s'escamotant à l'intérieur de la trappe, ce qui permet de dégager complètement la surface extérieure du véhicule. Pour commander un tel mouvement, les moyens moteurs et de transmission de mouvement comprennent un moteur électrique qui est accouplé à une vis d'entraînement rotative, autour de laquelle est monté un écrou lié au support du volet de trappe. L'ensemble constitué par le moteur électrique et par les moyens de transmission est logé, comme le volet lui-même, à l'intérieur du boîtier de la trappe. Ainsi, le moteur électrique et les moyens de transmission ne se trouvent pas isolés et peuvent entrer en contact avec le carburant lors du remplissage, ou avec de l'eau lors du lavage du véhicule, ou encore avec des vapeurs d'essence à tout moment, ce qui peut entraîner leur dégradation, voire même présenter des risques électriques ou d'incendie. Par ailleurs, dans la trappe à carburant selon le document FR 2 872 458 A, il est prévu un clapet intérieur pivotant lié à la tubulure prolongée par le manchon télescopique, ce qui constitue une solution imparfaite pouvant laisser subsister des résidus de carburant dans ledit manchon, amplifiant les risques précédemment évoqués. La présente invention vise à remédier à ces divers inconvénients, et elle a donc pour but de fournir une trappe à carburant motorisée qui, tout en étant d'une construction simple et compacte, avec escamotage du volet de trappe à l'intérieur de Ila trappe, assure une protection du moteur et des moyens de transmission vis-à-vis du carburant, avec des possibilités supplémentaires quant à l'étanchéité. A cet effet, l'invention a pour objet une trappe à carburant motorisée pour véhicule automobile, la trappe comprenant un boîtier et un volet de trappe déplaçable entre une position d'obturation d'une ouverture d'accès depuis l'extérieur et une position effacée à l'intérieur du boîtier pour dégager l'ouverture d'accès, ainsi que des moyens moteurs et de transmission de mouvement pour commander le déplacement du volet de trappe entre la position d'obturation et la position effacée de dégagement de l'ouverture d'accès, le volet de trappe étant lié de façon articulée à un chariot déplaçable en translation par les moyens moteurs et de transmission de mouvement, de telle sorte que ce volet décrive un mouvement combiné de translation et de rotation, cette trappe à carburant étant caractérisée par le fait que les moyens moteurs et de transmission de mouvement sont situés à l'extérieur du boîtier de la trappe, tandis que le chariot possède une partie traversant par une fente ce boîtier et possédant une extrémité intérieure à laquelle est articulé le volet de trappe. Ainsi, l'ensemble constitué par le moteur et par la transmission mécanique associée est placé à l'extérieur du boîtier de la trappe, par exemple juste au-dessus de la paroi supérieure de ce boîtier, ce qui permet de localiser tout cet ensemble hors de l'environnement "essence", tout en réalisant sa fixation sur le boîtier de la trappe. Dans une forme de réalisation préférée de la trappe à carburant objet de l'invention, les moyens moteurs et de transmission de mouvement comprennent un moteur électrique fixé sur l'extérieur du boîtier de la trappe et accouplé, de préférence par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages, à une vis d'entraînement rotative autour de laquelle est montée une partie formant écrou du chariot précité, la fente traversée par une partie de ce chariot s'étendant parallèlement à l'axe de la vis d'entraînement. Avantageusement, le volet de trappe comporte, à distance de son axe d'articulation au chariot précité, et notamment dans sa partie inférieure, des ergots engagés dans des rainures de guidage prévues sur les faces latérales du boîtier de la trappe, de manière à guider complètement le volet de trappe dans son mouvement combiné de translation et de rotation. De préférence, un clapet d'étanchéité articulé est monté au débouché de la tubulure de carburant menant au réservoir, sur la face arrière du boîtier de la trappe à carburant, et il est prévu une lame-ressort de fermeture de ce clapet, qui possède une extrémité fixée sur la face intérieure du volet de trappe et une extrémité libre coopérant avec ledit clapet. En particulier, la face extérieure du clapet d'étanchéité comporte, à distance de l'axe d'articulation de ce clapet, une rampe avec laquelle coopère l'extrémité libre de la lame-ressort, lorsque le volet de trappe s'approche de sa position d'obturation de l'ouverture d'accès. Ainsi, on améliore l'étanchéité de la trappe et du départ de la tubulure menant au réservoir, sans prévoir un mécanisme complexe d'actionnement du clapet, ce dernier pouvant être amené en position d'ouverture par un simple ressort de rappel associé à son axe d'articulation. Selon un mode de réalisation de la trappe à carburant, objet de la présente invention, celle-ci comporte dans sa partie inférieure un auget protecteur monté pivotant entre une position escamotée à l'intérieur du boîtier de la trappe et une position rabattue vers l'extérieur par-dessus le bord inférieur de l'ouverture d'accès de la trappe, l'auget protecteur étant relié par au moins une biellette latérale au volet de trappe, de telle sorte que l'ouverture de ce volet par effacement à l'intérieur du boîtier s'accompagne du déploiement de l'auget protecteur. Par des moyens simples, on obtient ainsi une fonction supplémentaire utile, à savoir la protection de la carrosserie du véhicule concerné, lors du remplissage, en évitant notamment la rayure de la carrosserie par le pistolet de la pompe à carburant, introduit au travers de l'ouverture d'accès de la trappe. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de cette trappe à carburant pour véhicule automobile : Figure 1 est une vue d'ensemble, en perspective, d'une trappe à carburant conforme à la présente invention ; Figure 2 est une vue en coupe verticale de cette trappe à carburant, avec indication des positions de fermeture et d'ouverture occupées 15 par le volet de trappe ; Figure 3 représente, en coupe verticale, une variante de cette trappe à carburant avec auget protecteur, montré en position escamotée ; Figure 4 est une figure similaire à la précédente, mais illustrant la position déployée de l'auget protecteur : 20 Figure 5 représente, en coupe verticale, une autre variante de cette trappe à carburant équipée d'un clapet d'étanchéité interne, montré en position de fermeture ; Figure 6 est une figure similaire à la précédente, mais illustrant la position d'ouverture du clapet d'étanchéité ; 25 Figure 7 est une vue en coupe d'une trappe à carburant, montrée en position de fermeture, qui est équipée à la fois d'un auget protecteur et d'un clapet d'étanchéité selon les figures précédentes. La trappe à carburant, représentée au dessin, et désignée globalement par le repère 1, comprend un boîtier de type 2 fixé sous la tôle 3 30 de la carrosserie du véhicule automobile concerné. Le boîtier 2 comprend une face avant 4 sensiblement verticale, une face arrière 5 oblique dans sa partie centrale, une face supérieure 6 sensiblement horizontale, deux faces latérales 7 planes et un fond 8 de profil arrondi. La face avant 4 du boîtier 2 comporte une ouverture d'accès 9, située en correspondance avec une 35 ouverture de la tôle 3, et prévue pour être obturée par un volet de trappe 10 mobile, de forme correspondante. La trappe à carburant 1 est prolongée, en direction du réservoir de carburant du véhicule, par une tubulure 11 qui se raccorde à la partie centrale oblique de la face arrière 5 du boîtier de trappe 2. Le raccordement entre l'extrémité de la tubulure 11 et la face arrière 5 du boîtier 2 est réalisé par l'intermédiaire d'un élément de liaison annulaire souple 12. Pour commander le déplacement du volet de la trappe 10, entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture, il est prévu un ensemble 13 placé à l'extérieur du boîtier de trappe 2, audessus de la face supérieure 6 de ce boîtier 2. L'ensemble 13 comprend un petit moteur électrique 14 à courant continu à deux sens de rotation, dont l'arbre de sortie est accouplé, par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages 15, à une vis d'entraînement rotative 16 dont l'axe 17 s'étend d'avant en arrière, parallèlement à la face supérieure 6 du boîtier 2. Autour de la vis d'entraînement 16 est montée une partie formant écrou 18, qui appartient à un chariot 19 déplaçable en translation et immobilisé en rotation par rapport à l'axe 17. Le chariot 19 possède ainsi une partie 20 en forme de bras, qui traverse une fente 21 de la face supérieure 6 du boîtier 2, la fente 21 s'étendant parallèlement à l'axe 17 de la vis d'entraînement 16. L'extrémité de la partie 20 du chariot 19, située à l'intérieur du boîtier 2, est liée par articulation, autour d'un axe horizontal 22, avec le volet de trappe 10. A l'opposé de l'axe 22, le volet de trappe 10 comporte deux ergots latéraux 23, engagés respectivement dans deux rainures de guidage 24 curvilignes, formées sur les faces latérales 7 du boîtier de trappe 2. L'ensemble 13, comprenant le moteur électrique 14, le réducteur 15 et la vis d'entraînement 16, situé à l'extérieur du boîtier de trappe 2, peut être recouvert d'un couvercle protecteur 25 indiqué sommairement sur la figure 2. La mise en marche du moteur 14, dans un sens de rotation ou dans l'autre, fait tourner dans un sens ou dans l'autre la vis d'entraînement 16, par l'intermédiaire du réducteur 15. La rotation de la vis d'entraînement 16 provoque le déplacement en translation, suivant l'axe 17, du chariot 20 entre deux positions extrêmes, représentées l'une et l'autre sur la figure 2. Dans une première position extrême, le chariot 20 se situe le plus en avant et le volet de trappe 10 est ainsi appliqué contre le bord de l'ouverture d'accès 9, qui se trouve alors obturée de façon complète et étanche. Les ergots 23 du volet de trappe 10 sont alors positionnés à l'extrémité inférieure des rainures de guidage 24 correspondantes. Dans une deuxième position extrême, le chariot 20 se situe le plus en arrière et le volet de trappe 10 est ainsi écarté de l'ouverture d'accès 9 et effacé à l'intérieur du boîtier de trappe 2, dans une position presque parallèle à la face supérieure 6 de ce boîtier 2. L'ouverture d'accès 9 est alors entièrement dégagée, ce qui permet l'introduction du pistolet 26 de la pompe à carburant û voir aussi figure 1. Dans la forme de réalisation selon les figures 3 et 4, la trappe à carburant 1 comporte en outre, dans sa partie inférieure, un auget protecteur 27 monté pivotant autour d'un axe horizontal 28. L'auget 27 est relié, par une biellette latérale 29 comportant une lumière 30, au volet de trappe 10 et plus particulièrement à l'un des ergots latéraux 23 servant au guidage de ce volet de trappe 10, cet ergot 23 étant engagé dans la lumière 30. Un ressort de rappel, non représenté directement, est monté au niveau de l'axe de pivotement 28 et tend à faire pivoter l'auget protecteur 27 dans le sens indiqué par une flèche 31, c'est-à-dire le sens de l'escamotage de cet auget. Lorsque le volet de trappe 10 occupe sa position d'obturation de l'ouverture d'accès 9, comme le montre la figure 3, la biellette 29 est poussée vers le bas et elle maintient l'auget 27 en position escamotée à l'intérieur du boîtier de trappe 2, plus particulièrement dans la région du fond 8 de ce boîtier 2, le ressort de rappel contribuant au maintien de cette position. Par contre, lors du mouvement motorisé d'ouverture du volet de trappe 10, ce dernier tire l'auget 27 vers le haut par l'intermédiaire de la biellette 29, de sorte que l'auget 27 pivote autour de l'axe 28 et vient finalement se déployer vers l'extériieur, au travers de l'ouverture d'accès 9. Lorsque le volet de trappe 10 parvient en position entièrement effacée à l'intérieur du boîtier 2 (voir figure 4), l'auget protecteur 27 est au contraire entièrement déployé et vient coiffer le bord inférieur de l'ouverture d'accès 9. On notera que ce mouvement de déploiement de l'auget 27 s'effectue à l'encontre de l'action du ressort de rappel. Ainsi déployé, l'auget 27 assure la protection de la tôle 3 de la carrosserie du véhicule, lors du remplissage, en évitant que le pistolet 26 de la pompe à carburant ne raye la tôle 3. Bien entendu, de manière inverse, la commande motorisée de fermeture du volet de trappe 10 s'accompagne du pivotement inverse de l'auget protecteur 27 autour de l'axe 28, escamotant cet auget 27 à l'intérieur du boîtier de trappe 2, dans le fond 8 de celui-ci, avec l'assistance du ressort de rappel. Dans la forme de réalisation selon les figures 5 et 6, il est prévu un clapet d'étanchéité 32 monté de façon articulée, autour d'un axe de pivotement 33, à l'intérieur du boîtier de trappe 2 et, plus particulièrement, au débouché de la tubulure 11 sur la face arrière 5 du boîtier 2. Le clapet 32 porte, sur sa face interne, un joint annulaire d'étanchéité 34, tandis que sur sa face externe est formée une rampe 35. Un ressort de rappel, non représenté directement, est monté au niveau de l'axe de pivotement 33 et tend à faire pivoter le clapet d'étanchéité 32 dans le sens de son ouverture, comme indiqué par une flèche 36. Enfin, une lame-ressort 37 de fermeture est associée au clapet d'étanchéité 32, la lame-ressort 37 possédant une extrémité fixée sur la face intérieure du volet de trappe 10, à proximité du bord supérieur de ce volet 10. L'extrémité libre de la lame-ressort 37 est pliée et coopère avec le clapet d'étanchéité 32, en particulier avec la rampe 35 dudit clapet. Lorsque le volet de trappe 10 occupe sa position d'obturation de l'ouverture d'accès 9, comme le montre la figure 5, la lame-ressort 37 prend appui, par son extrémité libre, contre la partie la plus "haute" de la rampe 35, appliquant ainsi le clapet 32 contre son siège pour obturer de façon étanche le débouché de la tubulure 11. On notera que, dans cette configuration, les couples antagonistes exercés sur le clapet 32 d'une part par le ressort de rappel de ce clapet, et d'autre part par la lame-ressort 37 agissant alors en extrémité de la rampe 35 (donc à distance maximale de l'axe 33), ont comme résultante un couple maintenant le clapet 32 appliqué par le joint 34 contre son siège, ce qui assure une "double étanchéité" de la trappe à carburant 1. Lors du mouvement motorisé d'ouverture du volet de trappe 10, la lame-ressort 37 est déplacée en translation et en rotation avec le volet 10, de sorte que le point d'appui de la lame-ressort 37 sur le clapet 32 se déplace également. Ce point d'appui "descend" le long de la rampe 35 et se rapproche de l'axe 33, et le moment du couple exercé par la lame-ressort 37 sur le clapet 32 diminue ainsi de façon sensible de sorte que le couple exercé dans le sens de l'ouverture par le ressort de rappel devient prépondérant. Ainsi, lorsque le volet de trappe 10 est entièrement effacé à l'intérieur du boîtier 2 (voir figure 6), le clapet 32 est largement ouvert, ce qui permet l'accès à la tubulure 11. Bien entendu, lors du mouvement motorisé inverse de fermeture du volet de trappe 10, la lame-ressort 37 intervient elle aussi de façon inverse, pour rabattre le clapet 32 jusqu'à l'obturation complète du débouché de la tubulure 11. Les deux formes de réalisation précédemment décrites de façon séparées peuvent aisément être combinées, c'est-à-dire que le mouvement motorisé du volet de trappe 10 peut, si cela est souhaité, commander simultanément, d'une part le déploiement et l'escamotage d'un auget protecteur 27 et d'autre part l'ouverture et la fermeture d'un clapet d'étanchéité 32, comme l'illustre la figure 7. Ainsi, des moyens simples et de faible encombrement mettent à profit le mouvement du volet de trappe 10 pour activer des fonctions additionnelles de la trappe à carburant 1, améliorant la sécurité et l'ergonomie de celle-ci, pratiquement sans nécessiter d'augmentation de la puissance du moteur électrique 14. Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette trappe à carburant motorisée pour véhicule automobile qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels que soient notamment : les détails de forme des divers composants mécaniques ; la position exacte du moteur et la réalisation de son accouplement, avec ou sans réducteur, à la vis d'entraînement ; le détail de cette vis d'entraînement, laquelle peut en particulier être à pas constant ou à pas variable, selon les caractéristiques souhaitées pour le mouvement du volet d'obturation ; les détails de détecteurs, contacts, temporisations et autres moyens non décrits ici, utilisables pour le contrôle du fonctionnement motorisé de cette trappe à carburant.30 REVENDICATIONS 1. Trappe à carburant motorisée pour véhicule automobile, la trappe (1) comprenant un boîtier (2) et un volet de trappe (10) déplaçable entre une position d'obturation d'une ouverture d'accès (9) depuis l'extérieur et une position effacée à l'intérieur du boîtier (2) pour dégager l'ouverture d'accès (9), ainsi que des moyens moteurs et de transmission de mouvement (13) pour commander le déplacement du volet de trappe (10) entre la position d'obturation et la position effacée de dégagement de l'ouverture d'accès (9), le volet de trappe (10) étant lié à un chariot (19) déplaçable en translation par les moyens moteurs et de transmission de mouvement (13), de telle sorte que ce volet (10) décrive un mouvement combiné de translation et de rotation, caractérisé en ce que les moyens moteurs et de transmission de mouvement (13) sont situés à l'extérieur du boîtier (2) de la trappe (1), tandis que le chariot (19) possède une partie (20) traversant par une fente (21) ce boîtier (2) et possédant une extrémité intérieure à laquelle est articulé le volet de trappe (10). 2. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens moteurs et de transmission de mouvement (13) comprennent un moteur électrique (14) fixé sur l'extérieur du boîtier (2) de la trappe (1) et accouplé, de préférence par l'intermédiaire d'un réducteur à engrenages (15), à une vis d'entraînement (16) rotative autour de laquelle est montée une partie formant écrou (18) du chariot (19) précité, la fente (21) traversée par une partie (20) de ce chariot (19) s'étendant parallèlement à l'axe (17) de la vis d'entraînement (16). 3. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens moteurs et de transmission de mouvement (13) sont placés au-dessus de la face supérieure (6) du boîtier (2) de la trappe (1). 4. Trappe à carburant motorisée selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le volet de trappe (10) comporte, à distance de son axe d'articulation (22) au chariot (19) précité, et notamment dans sa partie inférieure, des ergots (23) engagés dans des rainures de guidage (24) prévues sur les faces latérales (7) du boîtier (2) de la trappe (1). 5. Trappe à carburant motorisée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un clapet d'étanchéité (32) articulé est monté au débouché de la tubulure de carburant (11) menant au réservoir, sur la face arrière (5) du boîtier (2) de la trappe à carburant (1), et en ce qu'il est prévu une lame-ressort (37) de fermeture de clapet (32), qui possède une extrémité fixée sur la face intérieure du volet de trappe (10) et une extrémité libre coopérant avec ledit clapet (32). 6. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 5, caractérisée en ce que la face extérieure du clapet d'étanchéité (32) comporte, à distance de l'axe d'articulation (33) de ce clapet (32), une rampe (35) avec laquelle coopère l'extrémité libre de la lame-ressort (37), en particulier lorsque le volet de trappe (10) s'approche de sa position d'obturation de l'ouverture d'accès (9). 7. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce qu'un ressort de rappel, associé à l'axe d'articulation (33) du clapet d'étanchéité (32), tend à faire pivoter ce clapet dans le sens de son ouverture, de telle sorte que, lorsque le volet de trappe (10) occupe sa position d'obturation de l'ouverture d'accès (9), les couples antagonistes exercés sur le clapet (32) par le ressort de rappel et par la lame-ressort (37) ont comme résultante un couple maintenant le clapet (32) appliqué contre son siège, tandis que le couple exercé dans le sens de l'ouverture par le ressort de rappel devient prépondérant au cours du mouvement motorisé d'ouverture du volet de trappe (10). 8. Trappe à carburant motorisée selon l'une quelconque des revendication 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte dans sa partie inférieure un auget protecteur (27) monté pivotant entre une position escamotée à l'intérieur du boîtier (2) de la trappe (1) et une position rabattue vers l'extérieur par-dessus le bord inférieur de l'ouverture d'accès (9), l'auget protecteur (27) étant relié par au moins une biellette latérale (29) au volet de trappe (10) de telle sorte que l'ouverture de ce volet (10) par effacement à l'intérieur du boîtier (2) s'accompagne du déploiement de l'auget protecteur (27). 9. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'un ressort de rappel est monté au niveau de l'axe de pivotement (28) de l'auget protecteur (27), ce ressort tendant à faire pivoter l'auget protecteur (27) dans le sens de l'escamotage de cet auget.. Trappe à carburant motorisée selon la revendication 4 et la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que la biellette latérale (29) comporte une lumière (30) et est reliée à l'un des ergots latéraux (23) de guidage du volet de trappe (10), cet ergot (23) étant engagé dans ladite lumière (30).