Brevet FR2557624A1 — publié le 19850705

La présente invention concerne un dispositif de suspension et de guidage d'un panneau mobile ou charge analogue, notamment pour une porte coulissante et louvoyante du genre de celles utilisées sur les véhicules de chemin de fer. La présente invention vise également la porte coulissante et louvoyante équipée d'un tel dispositif. Les portes coulissantes présentent l'incon- vénient que pour faire étanchéité lors de leur ferme- ture, leur tranche doit venir en contact avec une sur- face perpendiculaire au plan de fermeture. Les surfaces extérieures du volume à clore sont donc décalées de l'épaisseur de cette porte. Si cet inconvénient est négligeable pour des portes d'intérieur telles que des portes de placard, il devient gênant pour les véhicu- les dont les portes ont une épaisseur plus forte et o une étanchéité sérieuse est nécessaire. En outre, la surface extérieure du véhicule doit comporter le moins de variations possible. Aussi connait-on les portes qui présentent un mouvement de translation longitudinale rectiligne lors du grand déplacement de la porte, destiné à déga- ger ou clore l'ouverture, puis qui en fin de course de fermeture présente un mouvement de translation oblique, tel que la porte vienne se loger dans le prolongement de la surface extérieure du volume à former. De telles portes sont appelées "coulissantes et lou- voyantes". Une fois la porte fermée, la surface exté- rieure du volume, tel un véhicule, présente une continuité satisfaisante. Dans ce qui suit, on conserve au sens du mot "translation" sa signification mathématique, o un segment liant deux points du panneau reste paral- lèle à lui-même, le vecteur traduisant le déplacement du panneau ayant une direction soit parallèle au plan de celui-ci, soit orientée transversalement par rapport à ce plan. Les dispositifs connus permettant ce double mouvement de translation rectiligne longitudinale puis de translation transversale, sont généralement composés d'organes de roulement à galet cheminant sur un ou plusieurs rails rectilignes liés à la charge mobile par un ou plusieurs axes à double coude en forme de baïonnette pivotant en fin de parcours de fermeture pour que la porte prenne un mouvement de translation courbe, le ou les axes pivotant d'un angle tel que la porte vienne se loger en prolonge- ment de la surface extérieure du volume a protéger. De tels dispositifs doivent obligatoirement comporter des ressorts pour que dans le mouvement de translation rectiligne les axes doublement coudés écartent la porte à son maximum, pour que celle-ci ait un mouvement déterminé et non aléatoire. Ces ressorts doivent avoir une certaine raideur, il s'ensuit qu'à la phase finale de fermeture par translation courbe, l'utilisateur doit exercer un effort accru pour vaincre ces ressorts. Si de tels dispositifs peuvent convenir dans le cas o la porte est actionnée par un vérin, c'est difficile- ment le cas si la porte est actionnée par un opérateur de force moyenne ou faible. Pour des portes plus lour- des comme celles de véhicules de transport en commun, l'assistance d'un vérin est obligatoire. Les dispositifs de suspension et de guidage qui comportent des organes de roulement classiques tels des galets ou des roues, coopérant avec un ou plusieurs rails,enpartie rectilignes eten partie courbés peuvent convenir pour des utilisations complexes et onéreuses telles que des manutentions industrielles, mais ne peuvent convenir pour une porte de véhicule étant donné leur complexité et leur coût. Par ailleurs, ces dispositifs nécessitent un entretien et une lubri- fication périodiques créant une contrainte supplémen- taire pour l'utilisateur. On connaît par ailleurs d'autres dispositifs de suspension et guidage dont chacun comporte deux galets montés autour d'un môme axe coopérant avec deux surfaces de roulement opposées, de sorte que les galets tournent en sens inverse l'un de l'autre. Ces disposi- tifs sont destinés principalement à supporter et à guider des portesfenêtres ou des écrans coulissants ougrillages anti-insectes permettant une pose et une dépose aisées étant donné leur agencement. Si de tels dispositifs permettent une bonne suspension lors de la translation rectiligne, leur possibilité de guidage est très réduite et ne permet de prendre en compte que des réactions latérales dans une seule direction. Ces dis- positifs ne permettent pas de réaliser une porte coulissante et louvoyante pour véhicule. Par exemple, on connaît un dispositif de gui- dage dans lequel un galet unique roule d'un côté sur un rebord et un galet cylindrique roule sur une surface plane, ces deux galets étant montés sur le même axe lié à la charge. Ce dispositif connu, est destiné à permettre une dépose très rapide de la porte. Par ailleurs, une traction horizontale au niveau de l'organe de roulement permet de décoller le galet cylindrique de la surface plane en faisant glisser le galet unique sur le rebord. Ceci montre bien qu'un tel dispositif ne convient pas pour une porte de véhicule, et que le dispositif de guidage ne pourrait pas suivre des courbes accentuées pouvant occasionner le décolle- ment du galet cylindrique de la surface plane. De plus aucun mouvement de louvoiement n'a été prévu. Enfin, une poussée ascentionnelle exercée sur le panneau, telle que produite lors d'une secousse du véhicule décolle l'ensemble des deux galets décrits, déboîtant l'organe de roulement du chemin de guidage, ce qui ne peut convenir dans le cas d'une porte de véhicule. La présente invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant un dispositif de sus- pension et de guidage d'un panneau mobile notamment pour une porte coulissante et louvoyante, ce dispositif ne permettant en aucun cas d'occasionner de décollement des galets par rapport au chemin de guidage, n'exigeant aucun effort particulier lors de la translation en rotation finale de la porte, tout en étant d'une complexité et d'un coût et d'un entretien particuliè- rement réduits. Suivant l'invention, le dispositif de suspen- sion et de guidage d'un panneau mobile ou charge analo- gue, notamment pour une porte coulissante et louvoyante comportant au moins un organe de roulement lié au panneau mobile et comportant deux galets coopérant avec deux surfaces de roulement d'un chemin de guidage tubu- laire pouvant comporter des parties rectilignes et des parties courbes, est caractérisé en ce que les deux surfaces de roulement du chemin de guidage sont dispo- sées de part et d'autre de l'organe de liaison, obli- quas par rapport à ce dernier et tournées l'une vers l'autre, les deux surfaces de roulement et les deux galets ayant des profils mutuellement adaptés pour interdire le déplacement de l'organe de roulement dans un plan transversal au chemin de guidage tubulaire. La disposition des surfaces de roulement tournées l'une vers l'autre maintient les deux galets en contact avec le chemin de guidage même lors des mouvements de translation le long des parties courbées dans un sens ou dans l'autre de ce chemin de guidage. Selon une disposition avantageuse de l'in- vention, le contact entre les galets et leur surface de roulement est sensiblement ponctuel. Cette disposition rendue possible par le choix judicieux des matériaux constitutifs de la surface des galets diminue les frottements de l'ensemble. Selon une version intéressante de l'invention, les surfaces de roulement du chemin de guidage et les galets ont au voisinage de leur zone de contact des rayons de courbure différents mais très voisins. Une telle disposition implique qu'un petit déplacement du point de contact entre le galet et la surface de roulement provoque la variation la plus rapide possible de l'orientation de la force d'appui du galet sur la surface de roulement. Ainsi la raideur transversale de l'ensemble galet-surface de roulement est maximale et les déplacements du panneau dans une direction transversale au chemin de guidage seront des plus réduits lorsque des efforts transversaux, tels ceux induits par les secousses verticales d'un véhicule équipé d'un dispositif conforme à l'invention, sont appliqués au panneau de la porte. Selon une version avantageuse de l'invention, les galets ont un profil convexe et les surfaces de roulement des profils concaves. Ceci permet de réaliser un chemin de guidage tubulaire ayant une section comportant le moins de variation d'orientation de courbure possible, les pro- fils concaves des deux surfaces de roulement pouvant être légèrement voisins de la forme tubulaire circulaire. Les galets sont eux aussi d'une forme convexe habituelle plus économique à réaliser. D'une manière avantageuse, les axes des galets de l'organe de roulement sont parallèles, ce qui d'une part facilite le montage des galets sur l'organe de liaison avec le panneau mobile et, d'autre part, confère au chemin de guidage une forme intérieure plus simple et plus économique à réaliser. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples illustratifs non limitatifs: la figure 1 est une vue en élévation d'une porte coulissante et louvoyante, avec arrachements partiel de son dispositif de suspension et de guidage; 10. la figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant le plan III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3, mais à plus grande échelle; la figure 5 est une vue de dessus de la porte représentée sur la figure 1; la figure 6 est une vue analogue à la figure 5, la porte étant partiellement ouverte. Les figures 1 et 5 représentent une porte coulissante 1 en position fermée, du genre utilisé pour équiper les voitures de chemin de fer. Cette porte 1 est composée d'un panneau métallique la percé d'une fenêtre vitrée lb et muni d'une poignée 10. Les bords du panneau la comportent des joints en caoutchouc lc, id, le, 1f appliqués contre les bords de l'ouverture 8 ménagée dans la paroi verticale de la voiture. Les bords verticaux de cette ouverture 8 comportent également des joints en caoutchouc 8a, 8b. La porte 1 comporte deux dispositifs de suspension et de guidage identiques, comportant deux organes de roulement 2, 3, fixes par l'intermédiaire d'organes de liaison 4, 4a à la partie supérieure de la porte. Elle comporte en outre deux accessoires de guidage inférieur identiques 11, lia, fixés par l'intermédiaire d'organes de liaison inférieurs 13, 13a à la partie inférieure de la porte. Chacun des organes de roulement 2, 3 est engagé à l'intérieur d'un chemin de guidage tubulaire 6, 7 fixé à la paroi latérale du véhicule. Ces chemins de guidage sont rectilignes sur la plus grande partie de leur longueur. Ils présentent un coude 9 près de leur extrémité. Les figures 2, 3 et 4 montrent le détail de l'organe de roulement 2. L'organe de roulement 2 comprend deux galets, l'un supérieur Gs et l'autre inférieur Gi, sensible- ment symétriques par rapport à un plan horizontal (le véhicule de chemin de fer étant supposé posé sur un plan horizontal) montés chacun sur un roulement à billes 15 emmanché sur l'axe 4a constitué par l'extrémité de l'organe de liaison 4. Ces galets (Gs, Gi) sont sensiblement en forme de tronc de sphère évidé de même rayon et de même centre, dont la partie évidée est fixée sur la bague extérieure des roulements à billes 15. Ces galets (Gs, Gi) coopèrent, comme on le décrira plus en détail ci-après avec deux chemins de guidage ménagés à l'intérieur d'un chemin de guidage tubulaire 6. Ces galets sont de préférence en polyacétal qui est une résine très résistante commercialisée sous la marque DELRIN. L'accessoire de guidage inférieur 11 (voir figure 1) comporte un galet lia monté rotativement sur un axe sensiblement vertical 13 lié à la partie inférieure de la porte, qui coopère avec deux surfa- ces de guidage d'un chemin de guidage inférieur 12. Comme indiqué sur les figures 3 et 4, le chemin de guidage tubulaire 6 comporte une fente 6_ dans laquelle est engagée la partie intermédiaire de l'organe de liaison 4 et, présente intérieurement quatre surfaces 6a, 6b, 6c, 6d, de roulement pour les galets Gs et Gi dont la section est constituée sensiblement par quatre portions de cercle. Sur la figure 6 agrandie, on a représenté le centre commun 01 des surfaces sensiblement en tronc de sphère des galets Gs et Gi. On voit que le galet supérieur Gs est en contact en un point K1 avec la surface intérieure 6a du chemin de guidage 6. Dans ce qui suivra, dans un but de clarté de description, on gardera l'expression "point de contact" entre le galet sphérique et le chemin de roulement, bien qu'il s'agisse d'une zone elliptique de contact dont les dimensions sont d'autant plus fai- bles que les matériaux en contact sont plus durs. De même, le galet inférieur Gi est en contact en un point K2 avec la surface intérieure 6c du chemin de guidage 6. La section des chemins de guidage 6a, 6c est sensiblement en forme d'arc de cercle de centre respectivement 02 et 03. La droite joignant ces cen- tres 02' 03 est inclinée par rapport à un plan horizon- tal de 20 à 40 . Ces arcs de cercle représentent un secteur angulaire inférieur à 90 , et ont le même rayon. Le chemin de guidage 6 comporte deux autres surfaces 6b et 6d comprises entre les deux surfaces 6e et 6c qui ne sont pas en contact avec les galets Gs et Gi et forment avec ces derniers un jeu e de quel- ques dixièmes de mm. La surface de roulement 6a du galet supé- rieur Gs et la surface de roulement 6c du galet inférieur Gi sont diamétralement opposées par rapport au centre O1 et sont décalées angulairement par rap- port à un plan horizontal H (voir figure 4). Ces surfaces sont ménagées sur des bossages longitudinaux en saillie sur la surface cylindrique intérieure du chemin de roulement 6 qui forme les deux autres sur- faces de roulement 6b et 6d. Les deux bossages ou surfaces 6a, 6c sont délimités par des arêtes 6e, 6f; 6i, 6j respectivement. Le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire est le suivant. Lorsqu'on fait passer la porte 1 de la posi- tion de fermeture (voir figure 5), à la position d'ou- verture (voir figure 6) et inversement, le galet supé- rieur Gs roule sur la surface 6a suivant une ligne de contact passant par le point K1 (voir figure 4). De même, le galet inférieur Gi roule sur la surface 6c suivant une ligne de contact K2. Etant donné que ces deux lignes de contact sont diamétralement opposées et décalées angulairement par rapport au plan horizon- tal H, on évite tout jeu des galets Gi et Gs dans le chemin de roulement. De plus, étant donné que le contact des galets avec les surfaces de roulement est réduit pour chacun d'eux à une ligne, et que les galets lors de leur rotation ne frottent pas sur les surfaces qui sont symétriques par rapport à leur axe, on limite les frottements à des valeurs extrêmement faibles. Ainsi l'ouverture et la fermeture de la porte 1 s'effectuent sans effort et sans bruit. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les galets Gs et Gi pourraient ne pas être en forme de tronc de sphère. L'essentiel est que le chemin de roulement comporte deux galets, que les surfaces de roulement de ces galets soient disposées de part et d'autre de l'organe de liaison 4, obliques par rapport à celui-ci et tournées l'une vers l'autre et que ces surfaces soient adaptées à cellesdes galets pour empêcher la translation de l'organe de roulement 2 dans un plan transversal au chemin de guidage tubulaire. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension et de guidage d'un panneau mobile (la) ou charge analogue, notam- ment pour une porte coulissante et louvoyante (1) comportant au moins un organe de roulement (2, 3) lié au panneau mobile par l'intermédiaire d'un organe de liaison (4, 4a), l'organe de roulement comportant deux galets (Gs, Gi) coopérant avec des surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) d'un chemin de guidage tubulaire (6, 7) pouvant comporter des parties recti- lignes et des parties courbes, caractérisé en ce que les surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) du chemin de guidage (6, 7) sont disposées de part et d'autre de l'organe de liaison (4, 4a), obliques par rapport à ce dernier et tournées l'une vers l'autre, les deux surfaces de roulement et les deux galets (Gs, Gi) ayant des profils mutuellement adaptés pour empêcher la translation de l'organe de roulement dans un plan transversal au chemin de guidage tubulaire. 2. Dispositif de suspension et de guidage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le contact entre les galets (GS, Gi) et leur surface de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) est sensiblement ponc- tuel. 3. Dispositif de suspension et de guidage conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que les surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) et les galets (Gs, Gi) ont au voisinage de leur zone de contact des rayons de courbure différents mais très voisins. 4. Dispositif de suspension et de guidage conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caracté- risé en ce que les galets (GS, Gi) ont des profils convexes et les surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) des profils concaves. 5. Dispositif de suspension et de guidage conforme à l'une des revendications 1 à 4, caracté- risé en ce que les deux galets (Gs, Gi) sont montés rotativement autour d'un même axe. 6. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux galets (Gs, Gi) sont en forme de tronc de sphère, de même rayon et sont centrés sur un axe commun. 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que les deux galets (Gs, Gi) ont le même centre (O1). 8. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au moins la partie extérieure des galets (Gs, Gi) desti- née à coopérer avec les surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) est en résine polyacétal. 9. Dispositif conforme à l'une des revendi- cations 6 à 8, caractérisé en ce que les surfaces de roulement (6a, 6b, 6c, 6d) ont un profil sensiblement en section de cercle de rayon légèrement supérieur à celui des galets (Gs, Gi). 10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le chemin de guidage tubulaire (6), comporte une surface interne cylindrique sur laquelle sont pratiqués deux bossages longitudinaux portant chacun l'une (6a, 6c) des deux surfaces de roulement, le chemin de guidage présentant en outre une fente longitudinale (6ú) dans laquelle est engagé l'organe de liaison (4) au panneau (la).