La présente invention concerne un dispositif de poussoir bistable, destiné en particulier à un volet pivotant à ouverture manuelle de véhicule automobile, tel qu'un volet de trappe de remplissage en carburant ou de prise d'énergie électrique, mais utilisable aussi pour d'autres types de volets pivotants, en vue d'obtenir une pré-ouverture de tels volets et de permettre ensuite leur ouverture manuelle complète. D'une manière généralement connue, un dispositif de poussoir bistable, tel qu'utilisé sur les trappes de remplissage de carburant des véhicules automobiles, comporte une tige centrale éjectrice soumise à la poussée d'un ressort, tige qui, lors d'enfoncements successifs, se trouve alternativement immobilisée axialement dans une position enfoncée ou déplacée axialement vers une position sortie ou position d'éjection. Ainsi, lors de la fermeture manuelle de la trappe, le volet appuie sur la tige et celle-ci se maintient dans sa position enfoncée. Lorsque l'automobiliste désire ouvrir la trappe à carburant, il presse à nouveau le volet qui, appuyant sur la tige, provoque la sortie de celle-ci et l'éjection du volet vers une position de pré-ouverture, à partir de laquelle l'ouverture manuelle complète du volet peut être réalisée. Les dispositifs de poussoir de ce genre, souvent désignés comme dispositifs « push-push », peuvent comporter divers mécanismes internes pour l'obtention alternée des positions enfoncée et sortie de leur tige centrale. Les mécanismes les plus typiquement utilisés dans ces dispositifs de poussoir sont de deux types : - d'une part, les mécanismes à bague rotative comparables à ceux des stylos à bille dont la pointe à bille peut être alternativement rétractée dans le corps du stylo ou sortie de ce corps, un poussoir bistable pour volet de trappe à carburant utilisant un tel mécanisme à bague rotative étant par exemple décrit dans le document de brevet WO2010/058304 A1, - d'autre part, les mécanismes dits à « came en coeur », tels que 30 celui décrit dans le cas d'un poussoir bistable pour volet de trappe à carburant, dans le document de brevet allemand DE 19650594 A1. Les réalisations de poussoir connues, de l'un ou l'autre de ces deux types, sont habituellement fabriquées à partir de composants en matière plastique moulée, excepté le ressort qui est une pièce métallique. Ces 35 réalisations conservent donc une certaine fragilité, sauf à augmenter la grosseur ou l'épaisseur de leurs composants, ce qui se fait au détriment de la compacité du dispositif. Or la place disponible sur une trappe à carburant est assez limitée. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en particulier dans le cadre d'un dispositif de poussoir bistable avec mécanisme du type à came en coeur, en fournissant une réalisation différente et améliorée, qui soit plus compacte pour une résistance mécanique similaire, et qui soit aussi potentiellement plus économique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de poussoir bistable, destiné en particulier à un volet pivotant à ouverture manuelle de véhicule automobile, tel qu'un volet de trappe à carburant ou de prise d'énergie électrique, le dispositif comportant une tige centrale éjectrice mobile axialement dans un boîtier et soumise à la poussée d'un ressort, et un mécanisme interne du type à came en coeur, par lequel la tige centrale éjectrice est apte à être amenée alternativement dans une position enfoncée et dans une position sortie ou position d'éjection, ce dispositif de poussoir étant essentiellement caractérisé par le fait que, la came en coeur étant formée sur la tige centrale éjectrice, cette came en coeur coopère avec une partie d'un anneau de retenue métallique, entourant ladite tige centrale éjectrice, l'anneau de retenue métallique étant monté avec possibilité de rotation mais immobilisé axialement relativement au boîtier. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'anneau de retenue métallique est un anneau fendu en fil d'acier à ressort qui possède, en tant que partie coopérant avec la came en coeur, une extrémité pliée vers l'intérieur et engagée dans une rainure de guidage creusée sur la paroi latérale de la tige centrale éjectrice et constituant la came en coeur. Avantageusement, l'anneau de retenue métallique est monté, libre en rotation mais immobilisé axialement, dans une gorge annulaire interne formée à la jonction du boîtier et d'une douille de fermeture adaptée sur le boîtier, douille qui réalise le guidage de la tige centrale éjectrice.
La douille de fermeture peut être munie extérieurement d'ailettes de fixation, pour l'assemblage du dispositif de poussoir bistable à son support, tel qu'un boîtier de trappe à carburant ou de trappe de prise d'énergie électrique. Cette douille de fermeture peut encore comporter extérieurement 35 une rainure annulaire pour le montage d'un capuchon ou soufflet d'étanchéité coiffant la partie extérieure de la tige centrale éjectrice.
Ainsi, le dispositif de poussoir objet de l'invention possède une structure simple et compacte avec des composants en nombre réduit qui réalisent des fonctions multiples ; cette structure étant mécaniquement résistante grâce à l'utilisation d'un anneau de retenue métallique en tant que composant coopérant avec la came en coeur, obtenue directement de moulage sous la forme d'une rainure de guidage ménagée dans la tige centrale éjectrice. Le mouvement de rotation de l'anneau de retenue autour de son axe, lié par cette rainure au mouvement de translation axiale de la tige centrale éjectrice dans le boîtier et sa douille de fermeture, permet l'obtention alternée des deux positions stables de ladite tige, le ressort agissant sur cette tige pour lui imprimer l'effort d'éjection souhaité lors du passage à la position sortie ou position d'éjection. Le fonctionnement du dispositif de poussoir, objet de l'invention, peut être relativement silencieux. Pour rendre ce fonctionnement plus perceptible, il est possible de créer un bruit artificiel à chaque changement de position de la tige centrale éjectrice, ceci notamment au moyen d'une patte flexible faisant partie intégrante de la douille de fermeture et coopérant avec une protubérance formée sur la tige centrale éjectrice. A chaque changement de position, la protubérance soulève la patte flexible puis la relâche brusquement, en produisant alors un bruit caractéristique dû au choc de la patte contre la tige centrale éjectrice. Comme on le comprend, cette fonction supplémentaire est, elle aussi, obtenue sans composants additionnels. L'invention a aussi pour objet, en tant que telle, une trappe à carburant ou trappe de prise d'énergie électrique de véhicule automobile, comprenant un boîtier et un volet à ouverture manuelle monté pivotant sur le boîtier, cette trappe comportant un dispositif de poussoir bistable tel que défini précédemment, le dispositif de poussoir bistable étant fixé sur le boîtier de la trappe et prévu pour l'amenée du volet dans une position de pré-ouverture. Une telle trappe à carburant ou trappe de prise d'énergie électrique comporte avantageusement un soufflet d'étanchéité coiffant le dispositif de poussoir bistable, le soufflet d'étanchéité pouvant être fixé au boîtier de cette trappe autour du dispositif de poussoir bistable. Dans ce dernier cas, le soufflet d'étanchéité est réalisable par exemple par surmoulage du boîtier de la trappe dans une matière souple déjà prévue pour d'autres parties de la trappe, ce qui supprime toute matière ou pièce additionnelle et toute fixation d'une telle pièce.
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'exemple, quelques formes d'exécution de ce dispositif de poussoir bistable, appliquée à une trappe à carburant.
Figure 1 est une vue en perspective d'une trappe à carburant, avec son volet en position ouverte, équipée d'un dispositif de poussoir conforme à la présente invention, Figure 2 est une vue en perspective du dispositif de poussoir seul, à l'état assemblé, Figure 3 est une vue en perspective éclatée du dispositif de poussoir de la figure 2, Figure 4 est une vue en coupe passant par l'axe de ce dispositif de poussoir, la tige centrale occupant sa position enfoncée, Figure 5 est une vue en coupe similaire à la figure 4, mais illustrant 15 la position sortie ou position d'éjection de la tige centrale, Figure 6 représente, en vue de face, l'anneau de retenue seul, Figures 7, 8 et 9 sont des schémas illustrant, dans le cycle de fonctionnement de ce dispositif de poussoir, diverses positions relatives de l'anneau de retenue et de la came en coeur, 20 Figure 10 représente, en coupe, le détail de la zone comportant la patte flexible créant un bruit artificiel, Figure 11 représente, en coupe, une trappe à carburant associée à une autre forme de réalisation du dispositif de poussoir. La figure 1 montre une trappe à carburant de véhicule automobile, 25 qui comprend un boîtier 2 et un volet monté pivotant autour d'un axe A sur le boîtier 2. Le volet 3 est à ouverture et fermeture manuelles, un actionneur 4 de condamnation de ce volet 3 étant toutefois prévu dans l'exemple illustré. A l'opposé de la zone d'articulation du volet 3, le boîtier 2 de la trappe à carburant supporte un dispositif de poussoir bistable, désigné dans 30 son ensemble par le repère 5 et représenté plus en détail sur les figures 2 et suivantes. Le dispositif de poussoir bistable 5 comprend un boîtier 6 en matière plastique, de forme générale cylindrique, sur lequel est adaptée une douille de fermeture 7 également en matière plastique. Le boîtier 6 et la douille 35 de fermeture 7 logent et guident une tige centrale éjectrice 8, en matière plastique, montée mobile axialement, la tige centrale éjectrice 8 possédant une partie terminale située à l'extérieur de la douille de fermeture 7. Un ressort hélicoïdal de compression 9, réalisé en fil d'acier à ressort, est logé à l'intérieur du boîtier 6 et sollicite la tige centrale éjectrice 8 dans le sens de sa sortie hors de la douille de fermeture 7.
S'agissant d'un dispositif de poussoir bistable 5 avec mécanisme interne du type dit à « came en coeur », il est prévu sur la paroi latérale de la tige centrale éjectrice 8 une rainure 10 définissant un chemin de guidage fermé en forme de coeur - voir en particulier les figures 7 à 9. Pour coopérer avec la rainure 10, il est prévu un anneau de retenue 11 métallique. Il s'agit en particulier d'un anneau fendu, réalisé en fil d'acier à ressort, qui possède une extrémité 12 pliée vers l'intérieur, autrement dit vers le centre de cet anneau. - voir en particulier la figure 6. La mise en place de la douille de fermeture 7 sur le boîtier 6 ménage entre ces deux pièces, plus particulièrement entre l'extrémité intérieure de la douille de fermeture 7 et un épaulement annulaire interne du boîtier 6, une gorge annulaire interne 13 dans laquelle l'anneau de retenue 11 est emprisonné, en se trouvant immobilisé axialement mais en conservant une possibilité de rotation autour de son axe - voir en particulier les figures 4 et 5. L'extrémité 12 pliée de l'anneau de retenue 11, ainsi positionné, est engagée dans la rainure 10 de guidage formée sur la tige centrale éjectrice 8. La douille de fermeture 7 est munie, extérieurement, de deux ailettes de fixation 14 diamétralement opposées, adaptées pour l'assemblage du dispositif de poussoir bistable 5 avec le boîtier 2 de la trappe à carburant - voir en particuliler la figure 2.
Le dispositif de poussoir bistable 5 est positionné dans une ouverture circulaire correspondante du boîtier 2 de la trappe à carburant, après quoi une rotation par exemple d'un quart de tour réalise, grâce aux ailettes de fixation 14, le blocage de la douille de fermeture 7, donc de l'ensemble du dispositif de poussoir bistable 5 sur le boîtier 2 de la trappe à carburant.
La douille de fermeture 7 comporte encore extérieurement une rainure annulaire 15, dans laquelle est ici retenue la base d'un soufflet d'étanchéité 16 qui coiffe la partie extérieure de la tige centrale éjectrice 8 - voir en particulier les figures 4 et 5. En fonctionnement, lorsqu'une poussée est exercée sur la partie extérieure de la tige centrale éjectrice 8 dans le sens de la compression du ressort 9, l'extrémité 12 pliée de l'anneau de retenue 11 se déplace dans la rainure 10, autrement dit le long de la came en coeur, de telle sorte que la tige centrale éjectrice 8 est repoussée et arrêtée alternativement dans une position rétractée (figures 4 et 8) et dans une position sortie ou position d'éjection (figures 2, 5 et 7) en passant par des positions intermédiaires telles que la position de déclenchement de la figure 9. Pour obtenir ces positions, il suffit à l'utilisateur d'appuyer sur le volet 3 de la trappe à carburant, la position d'éjection de la tige centrale éjectrice 8 amenant le volet 3 lui-même dans une position dite de pré-ouverture, à partir de laquelle il devient aisé pour l'utilisateur d'ouvrir complètement ce volet. La course axiale de la tige centrale éjectrice 8 est déterminée par la longueur de la came en coeur, autrement dit par la distance axiale des points extrêmes de la rainure 10. A chaque changement de position de la tige centrale éjectrice 8, un bruit caractéristique peut être émis au moyen d'une patte flexible 17, réalisée d'une seule pièce avec la douille de fermeture 7 et coopérant avec une protubérance 18 formée sur la tige centrale éjectrice 8 - voir la figure 10. Enfin, la figure 11 représente une trappe à carburant, avec son boîtier 2 sur lequel est monté pivotant le volet (n'apparaissant pas sur cette représentation en coupe) et avec le dispositif de poussoir bistable 5 fixé au boîtier 2 de cette trappe. Le soufflet d'étanchéité 16 qui coiffe le dispositif de poussoir bistable 5 est ici incorporé au boîtier 2 de la trappe, autour du dispositif de poussoir bistable 5 (au lieu d'être fixé à la douille 3 du dispositif de poussoir), ce qui rend le soufflet d'étanchéité 16 indépendant du dispositif de poussoir 5 bistable qui, pour le reste, n'est pas modifié par rapport à la description précédente. La matière souple du soufflet d'étanchéité 16 peut être amenée et mise en forme dans un procédé de surmoulage, éventuellement avec formation simultanée d'autres parties de la trappe réalisées dans la même matière souple. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif de poussoir bistable 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. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'écarterait pas du cadre de l'invention : - en modifiant les détails de forme des composants du dispositif, - en utilisant tous moyens équivalents de ceux décrits, par exemple 35 pour la fixation du dispositif sur son support tel que boîtier de trappe, fixation qui peut être réalisée mécaniquement (encliquetage, vissage) ou par un procédé tel que soudage ou collage, - en modifiant le mode de fixation du soufflet d'étanchéité, voire en supprimant ce soufflet, - en destinant le dispositif à tous genres de volets pivotants, pour permettre leur pré-ouverture, par exemple à des volets de trappes de prise d'énergie électrique sur des véhicules à motorisation électrique.