Brevet FR2981888A1 — publié le 20130503

La présente invention concerne une trappe d'accès, telle qu'une trappe pour l'alimentation en carburant ou pour l'alimentation en énergie électrique, des véhicules automobiles. Plus particulièrement, cette invention se rapporte à une trappe d'accès avec dispositif de blocage/déblocage d'ouverture, propre à empêcher l'ouverture non désirée de la trappe pour des raisons de sécurité et d'inviolabilité. Dans la plupart des véhicules automobiles actuels, encore à moteur thermique consommant un carburant liquide ou gazeux stocké dans un réservoir de carburant, l'accès au réservoir en vue de son remplissage en carburant s'effectue par une trappe à carburant, placée sur un côté du véhicule. La trappe à carburant comprend principalement un boîtier de trappe avec une ouverture intérieure à laquelle est raccordé un conduit menant au réservoir, et avec une ouverture extérieure apte à être obturée par un volet 15 de trappe, articulé par au moins une charnière au boîtier de trappe. Le volet est ainsi monté mobile en pivotement entre une position de fermeture, dans laquelle il obture l'ouverture extérieure du boîtier en affleurant la carrosserie du véhicule, et une position d'ouverture pivotée vers l'extérieur, dans laquelle il dégage l'ouverture extérieure du boîtier et donne ainsi un accès 20 à l'intérieur de la trappe, ce qui permet alors de procéder au remplissage du réservoir en introduisant un pistolet d'une pompe à carburant. D'une manière similaire, les véhicules électriques possèdent une trappe d'alimentation en énergie qui permet de réaliser un branchement électrique extérieur, en vue du rechargement de leurs batteries. 25 De telles trappes d'accès sont souvent équipées d'un dispositif de verrouillage/déverrouillage du volet de trappe, qui permet de bloquer mécaniquement le volet dans sa position de fermeture et de libérer volontairement ce volet pour autoriser son ouverture, dans un but de sécurité et en particulier pour éviter les vols de carburant. Ces trappes peuvent aussi être 30 équipées d'un système d'éjection ou de pré-éjection, qui au moment de l'autorisation d'ouverture du volet lui imposent déjà un début de pivotement donc d'ouverture, facilitant ensuite la saisie manuelle du volet pour l'amener en position d'ouverture complète. Actuellement on connaît, en particulier, des trappes d'accès à 35 ouverture manuelle, dotées d'un dispositif de verrouillage /déverrouillage électrique ou pneumatique du volet de trappe, commandé à distance par la commande de verrouillage centralisé du véhicule - voir par exemple les documents de brevets FR 2 823 157 et DE 4126130. Ainsi, la trappe comporte un actionneur électrique ou pneumatique, qui déplace en translation un doigt de verrouillage coopérant avec un crochet de retenue placé sous le volet de trappe. L'actionneur est souvent ici un composant séparé, qui doit être monté sur le boîtier de trappe, cet actionneur étant apte à commander l'escamotage du doigt de verrouillage qui libère alors le crochet de retenue. On connaît aussi des trappes d'accès avec système d'éjection de type bistable ou à « double impulsion », utilisant une came « en coeur », tel que décrit par exemple dans les documents de brevets DE 19650594 et W001/28798. Un tel système de pré-éjection est relativement complexe et coûteux, sans toutefois assurer par lui-même une fonction de verrouillage/déverrouillage, ou du moins de commande de verrouillage/déverrouillage du volet de trappe. D'autres trappes d'accès, plus perfectionnées, comportent un système d'éjection combiné avec des moyens motorisés de verrouillage/déverrouillage du volet de trappe - voir les documents de brevets EP 1 410 936 et FR 2 930 201. Dans de telles réalisations, le système de pré-éjection coopère avec au moins un contact électrique pour exercer une action de commande sur le moyen moteur de l'actionneur de verrouillage/déverrouillage. Ainsi, la commande de verrouillage/déverrouillage peut être indépendante de la fonction de verrouillage centralisé du véhicule. Toutefois, le fonctionnement d'une telle trappe d'accès nécessite, pour l'ouverture, un double actionnement qui est plus contraignant qu'un seul 25 mouvement. De plus, l'effort de fermeture peut être important car il faut vaincre l'effort de l'actionneur de verrouillage. Face à cet état de la technique, la présente invention a pour but de fournir une trappe d"accès perfectionnée, avec dispositif de blocage/déblocage d'ouverture qui soit de structure simple et économique et qui puisse être 30 actionné de manière simple et avec un faible effort, tout en étant compatible avec diverses solutions de déblocage, motorisées ou manuelles. A cet effet, l'invention a pour objet une trappe d'accès, telle qu'une trappe pour l'alimentation en carburant ou pour l'alimentation en énergie électrique, avec dispositif de blocage/déblocage d'ouverture, pour véhicule 35 automobile, la trappe comprenant un boîtier de trappe avec une ouverture extérieure, un volet de trappe articulé par une charnière au boîtier de trappe et monté ainsi mobile en pivotement entre une position de fermeture dans laquelle il obture l'ouverture extérieure du boîtier et une position d'ouverture pivotée vers l'extérieur, dans laquelle il dégage l'ouverture extérieure du boîtier et donne un accès à l'intérieur de la trappe, celle-ci comprenant encore un 5 actionneur motorisé ou manuel déplaçant en translation un doigt de verrouillage coopérant avec un crochet de retenue placé sous le volet de trappe, l'actionneur étant apte à commander un escamotage du doigt de verrouillage qui libère alors le crochet de retenue, cette trappe d'accès étant essentiellement caractérisée par le fait que le crochet de retenue, coopérant 10 avec le doigt de verrouillage, est monté pivotant sous le volet de trappe et se trouve sollicité en rotation par un ressort de rappel. Ainsi, lors de la fermeture du volet, le crochet entre en contact avec le doigt de verrouillage et pivote à l'encontre de l'effort de son ressort de rappel, ce qui permet d'obtenir un effort de fermeture plus faible que dans les 15 réalisations actuelles, notamment à crochet fixe (selon le document DE 4126130 précité), dans lesquelles on doit vaincre l'effort de fermeture de l'actionneur. Dans une forme de réalisation avantageuse de la trappe d'accès, objet de l'invention, l'actionneur est un actionneur linéaire motorisé électrique, 20 commandé par un contact électrique prévu pour être lui-même commandé par l'appui d'une partie du crochet de retenue, lors d'un enfoncement du volet de trappe à partir de sa position de fermeture. Ainsi, une poussée manuelle exercée depuis l'extérieur sur le volet provoque une action du crochet sur le contact électrique, ce qui émet alors un 25 signal d'ouverture pour l'actionneur électrique tout en libérant les zones de contact mécanique entre le crochet de retenue et le doigt de verrouillage de l'actionneur ; ainsi les frottements entre le crochet et le doigt sont éliminés, ce qui permet d'utiliser un actionneur électrique fournissant un plus faible effort, donc un actionneur plus petit et de moindre consommation électrique. A la 30 fermeture du volet, le crochet se remet de lui-même en place autour du doigt de verrouillage en glissant d'abord sur ce doigt, de manière à le contourner, ce que permet le ressort associé au crochet. Avantageusement, le crochet de retenue comporte une saillie qui coopère avec une languette du boîtier, lors de la fermeture du volet. Une fois la 35 saillie du crochet parvenue en appui sur la languette, le volet peut être relâché et revenir en position de fermeture, le crochet s'accrochant alors sous le doigt et empêchant l'ouverture du volet. On notera que la butée de la saillie du crochet contre la languette du boîtier évite un actionnement intempestif du contact électrique lors de la fermeture du volet, et aussi que ce contact électrique ne sera pas actionné tant que le volet ne sera pas à nouveau poussé vers l'intérieur. De manière avantageuse, la saillie constitue aussi la partie de crochet de retenue qui coopère avec le contact électrique, au moment de l'ouverture du volet. Dans un autre mode de réalisation de la trappe d'accès, objet de l'invention, ne nécessitant plus de contact électrique coopérant avec le crochet de retenue au moment de l'ouverture, l'actionneur est un actionneur linéaire motorisé électrique, commandé par un bouton situé à distance, en particulier dans l'habitacle du véhicule. Ainsi, une pression manuelle sur le bouton commande l'actionneur, dans le sens de l'effacement du doigt de verrouillage ce qui libère le crochet de retenue et permet l'ouverture du volet de trappe. Le doigt revient à sa position de verrouillage dès que l'on cesse de presser le bouton ou à l'issue d'une temporisation. La fermeture se réalise comme décrit ci-dessus pour le précédent mode de réalisation. Dans encore un autre mode de réalisation de l'invention, qui lui aussi ne nécessite aucun contact électrique coopérant avec le crochet de retenue au moment de l'ouverture, l'actionneur possède un doigt de verrouillage qui est déplaçable en translation par l'intermédiaire d'une commande à distance mécanique, notamment une commande manuelle par câble. Ainsi, une traction sur le câble provoque l'escamotage du doigt de verrouillage et la libération du crochet de retenue, donc du volet de trappe lui- même. Là aussi, dans la mesure où le doigt est ramené dans sa position initiale, par exemple par un ressort de rappel, la fermeture se réalise comme dans les modes de réalisation précédents. Comme on le comprendra, une trappe d'accès comportant la même 30 structure de base peut être facilement adaptée à l'un ou l'autre des modes d'actionnement à l'ouverture, motorisés ou manuels, en fonction du type de véhicule et de son niveau d'équipement. Dans tous les cas, l'actionneur électrique ou autre qui est de faible encombrement peut être directement intégré au boîtier de trappe et notamment 35 placé sous le fond de ce boîtier, ce qui permet un montage de la trappe sur le véhicule par l'extérieur, la trappe étant déjà complète lors de cette opération de montage, d'où une simplification et un gain de temps au montage. Bien entendu, des branchements électriques appropriés restent alors à réaliser, dans le cas d'un actionneur électrique. Toutefois, dans une variante, l'actionneur électrique peut posséder 5 une partie motrice électrique située à distance du boîtier et reliée au doigt de verrouillage par un câble de traction. Une telle configuration, plaçant le moteur de l'actionneur à une certaine distance de la trappe, permet ce satisfaire les réglementations de certains pays qui obligent à disposer tout élément électrique à une distance minimale, par exemple de 20 centimètres, de la 10 trappe à carburant. Par ailleurs, on notera que, dans le cas d'un actionneur électrique, la commande directe de cet actionneur par une poussée sur le volet de trappe ou par l'actionnement d'un bouton spécifique rend cette commande indépendante de tout système de verrouillage centralisé et permet à 15 l'actionneur d'intervenir seulement au moment où l'on désire véritablement utiliser la trappe, par exemple, pour un remplissage en carburant, et non pas à chaque arrêt du véhicule. Ceci est également un avantage puisque l'actionneur intervient moins souvent au cours de la vie du véhicule et se trouve ainsi beaucoup moins sollicité, économisant donc de l'énergie tout en limitant son 20 usure. 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 d'accès. Figure 1 est une vue en perspective, avec coupe partielle, d'une 25 trappe à carburant conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, le volet étant en position de pré-ouverture, Figure 2 est une vue en perspective partiellement éclatée de la trappe de figure 1, en position d'ouverture, Figure 3 est une vue partielle en perspective éclatée du volet de 30 cette trappe, Figure 4 est une vue de côté et en coupe de cette trappe, dans une position précédant la fermeture, Figures 5, 6, 7, 8 et 9 sont des vues partielles illustrant différentes positions notamment du crochet, en cours de fonctionnement, de la trappe des 35 figures précédentes, Figure 10 est une vue en perspective d'une variante de cette trappe, en position d'ouverture, Figure 11 est une vue en coupe montrant un détail de la variante de la figure 10. La trappe à carburant, représentée sur les figures 1 à 9 et désignée dans son ensemble par le repère 1, comprend un boîtier de trappe 2 (désigné dans toute la suite plus simplement comme « boîtier »), réalisé de préférence dans une matière plastique moulée. De forme générale circulaire, le boîtier 2 possède une ouverture d'accès extérieure 3 qui est prévue pour recevoir un pistolet de pompe à carburant. Dans son fond 4, le boîtier 2 possède aussi une ouverture circulaire intérieure 5, prévue pour le raccordement d'une extrémité d'un conduit (non représenté) menant au réservoir de carburant du véhicule automobile concerné. La trappe à carburant 1 possède aussi un volet de trappe 6 (désigné dans toute la suite plus simplement comme « volet »), qui est lui aussi réalisé préférentiellement en matière plastique moulée. Le volet 6 possède ici un contour circulaire. Ce volet 6 est raccordé au boîtier 2, sur le côté de ce dernier, par une articulation à charnière 7, pouvant être configurée en double charnière ou en charnière du type dit « en col de cygne ». Grâce à cette articulation 7, le volet 6 est déplaçable par pivotement entre : - une position de fermeture dans laquelle ce volet 6 obture le boîtier 2, du côté de l'ouverture d'accès extérieure 3, en venant alors en affleurement de la carrosserie du véhicule concerné ; - une position d'ouverture dans laquelle le même volet 6 est déployé vers l'extérieur, en dégageant alors l'ouverture extérieure 3 du boîtier 2 pour donner accès à l'intérieur de la trappe 1 et, en particulier, à l'ouverture intérieure 5. Un ressort de torsion 8 est monté autour d'un axe 9 de l'articulation 30 7, l'action de ce ressort contribuant à amener et maintenir le volet 6 en position d'ouverture (figure 2). La trappe à carburant 1 possède un dispositif de blocage/déblocage d'ouverture, qui comprend un actionneur linéaire électrique 10 placé sous le fond 4 du boîtier 2, dans une position 35 diamétralement opposée à l'articulation 7 du volet 6. L'actionneur 10 déplace en translation un doigt de verrouillage 11, saillant à l'intérieur de la trappe 1. En correspondance avec la position du doigt de verrouillage 11, le volet 6 comporte un crochet de retenue 12, dépassant sous la face intérieure 5 de ce volet 6. Le crochet de retenue 12 est monté pivotant autour d'un petit axe 13, qui s'étend parallèlement au plan du volet 6. Plus précisément, l'axe de pivotement 13 du crochet de retenue 12 est parallèle à l'axe 9 de l'articulation à charnière 7, par laquelle le volet 6 est articulé au boîtier 2. Un ressort de rappel 14 sollicite en rotation le crochet de retenue 12 ; le ressort de rappel 14 10 est ici un ressort spiral monté autour de l'axe de pivotement 13 du crochet de retenue 12. Le dispositif de blocage/déblocage d'ouverture comprend encore un contact électrique 15, placé sur la trajectoire du crochet de retenue 12 et relié électriquement à l'actionneur 10 de manière à pouvoir le commander. 15 Enfin, le crochet de retenue 12 comporte une saillie latérale 16, prévue pour coopérer avec le contact électrique 15 ainsi qu'avec une languette 17 qui dépasse du fond 4 du boîtier 2, à proximité du contact électrique 15. La trappe à carburant 1 étant installée sur le véhicule, son 20 fonctionnement s'établit comme suit : En position de fermeture (figure 5), le volet 6 est verrouillé par accrochage de son crochet de retenue 12 autour du doigt de verrouillage 11, alors maintenu en position avancée. Pour l'ouverture de la trappe à carburant 1, l'utilisateur pousse 25 d'abord manuellement depuis l'extérieur le volet 6 suivant la flèche F1 (figure 5), le crochet de retenue 12 se rapprochant alors du fond 4 du boîtier 2. Par sa saillie 16, le crochet 12 vient pousser le contact électrique 15 (voir figure 6), et ce dernier donne à l'actionneur 10 un ordre de déplacement du doigt de verrouillage 11, faisant reculer ce doigt. Le doigt de verrouillage 11 se trouvant 30 ainsi effacé, le crochet 12 n'est plus retenu et le volet 6 peut amorcer un mouvement de pivotement vers l'extérieur, sous l'effort du ressort 8. Le crochet de retenue 12 se trouve rappelé par son ressort 14, tandis que le doigt de verrouillage 11 revient à sa position initiale avancée, soit dès que le contact électrique 15 n'est plus sollicité par le crochet 12, soit après 35 une certaine temporisation. Le crochet 12 se situe alors au-dessus du doigt de verrouillage 11 (voir figures 1 et 4) et le volet 6 peut poursuivre son mouvement d'ouverture par pivotement, sous l'effort du ressort 8 et/ou par une traction manuelle exercée depuis l'extérieur. Pour la fermeture de la trappe à carburant 1, le volet 6 est poussé manuellement (voir figure 4, flèche F2) et pivote, jusqu'à ce que son crochet 12 vienne en contact avec le doigt de verrouillage 11 et glisse sur ce doigt, en amorçant un pivotement autour de l'axe 13 à l'encontre de la force du ressort de rappel 14 (voir figure 7). Le mouvement de pivotement du volet 6 se poursuivant, la saillie 16 du crochet 12 vient finalement en appui sur la languette 17 du boîtier 2, ce qui bloque ce mouvement (voir figure 8). A ce moment, le volet 6 est lâché, et il amorce un pivotement de sens inverse autour de l'axe 9, sous l'effet du ressort 8. La saillie 16 du crochet 12 cesse alors de s'appuyer sur la languette 17 et le crochet 12 effectue une rotation autour de l'axe 13, sous l'effet du ressort de rappel 14 (voir figure 9). Finalement, le crochet 12 vient en appui sous le doigt de verrouillage 11 maintenu en position avancée, ce qui empêche une nouvelle ouverture aussi longtemps que le volet 6 n'est pas poussé vers l'intérieur de la trappe 1 (voir figure 5). Les figures 10 et 11 représentent une variante de cette trappe à carburant, dans laquelle l'actionneur 18 comporte un câble de traction 19 par l'intermédiaire duquel le doigt de verrouillage 11 est rendu déplaçable en translation, depuis un point de commande situé à distance. L'ouverture est obtenue par une traction du câble 19 qui déplace le doigt de verrouillage 11 dans le sens de son effacement, ce qui libère directement le crochet de retenue 12 du volet 6, sans qu'il soit ici nécessaire de prévoir un contact électrique actionné par le crochet 12. La traction du câble 19 est réalisable soit par une tirette manuelle, accessible depuis l'habitacle du véhicule, soit par un actionneur motorisé. La fermeture de la trappe 1, selon cette variante, est réalisée comme décrit plus haut pour la première forme de réalisation, en fermant 30 manuellement le volet 6. Dans une autre variante non représentée, l'actionneur électrique 10 est conservé mais commandé directement pour l'ouverture, par une impulsion électrique émise par exemple en pressant un bouton placé dans l'habitacle du véhicule. Là aussi, la fermeture est réalisée de la manière décrite 35 précédemment. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette trappe d'accès qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples : elle en embrasse, au contraire, touts les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention : - par des modifications des formes du boîtier et du volet de la trappe, - par l'utilisation de tout type de charnière ou autre articulation du volet, - par l'incorporation d'un actionneur électrique de tout type, à moteur ou à électro-aimant, en particulier un actionneur dont la partie motrice électrique est située à distance du boîtier et reliée au doigt de verrouillage par un câble de traction, - par une adaptation à des trappes d'accès de toute nature : trappe à carburant, trappe pour alimentation en énergie des véhicules à traction électrique, trappes pour alimentation en additifs et autres fluides, boîtes à gants et, plus généralement, tous genres d'accès pour alimentation ou pour rangement nécessitant d'être sécurisés.