Brevet FR2680140A1 — publié le 19930212

Elément d'articulation à longueur efficace entre appuis variable pour l'entraînement d'un élément de construction pivotant à l'aide d'un entraînement à ressort L'invention concerne un élément d'articulation à longueur efficace entre appuis variable pour l'entraînement d'un élément de construction pivotant à l'aide d'un entraînement à ressort, en particulier pour l'entraînement pivotant d'un organe d'ossature d'une capote d'automobile, articulé à distance de l'axe de pivotement de l'élément de construction pivotant, entre celui-ci et un contre-élément de construction, la longueur efficace variable entre appuis de l'élément de construction pivotant étant susceptible d'être modifiée lors du pivotement de l'élément de construction pivotant, de par la déformation d'un ressort accumulateur. Un tel élément d'articulation est par exemple déjà connu par la demande de brevet allemand G 89 211, o la longueur de l'élément d'articulation est variable de par l'adoption d'une configuration télescopique Entre les tubes télescopiques qui coopèrent de l'élément d'articulation prend appui axialement un ressort de pression hélicoïdal, entouré par ceux-ci, qui sert de ressort accumulateur pour assurer la fermeture de la capote pliante au moyen d'un moteur à ressort A cet effet, un tube télescopique de l'élément d'articulation est articulé sur une partie de cadre de toit avant et l'autre tube télescopique est articulé sur une partie de cadre de toit située derrière, d'un cadre de toit latéral, qui est réalisé sous forme de cadre rabattable en deux parties. Lors de la fermeture de la capote pliante, l'élément d'articulation s'allonge par suite du mouvement de déploiement élastique du ressort accumulateur, faisant que la partie de cadre de toit avant et ainsi l'ensemble de la partie de cadre de toit avant par rapport à la partie de cadre arrière, est pivotée dans la position étendue que l'on a lorsque la capote est fermée. Au lieu du ressort de pression hélicoïdal servant de ressort accumulateur, il est prévu en variante un ressort de traction, au moyen duquel la capote pliante se laisse rabattre sous l'effet moteur du ressort, l'agencement de l'élément d'articulation restant inchangé Ainsi, la partie de toit avant est relevée par pivotement, dans une première phase d'ouverture de la capote pliante, par rapport à la partie de toit située derrière. L'élément d'articulation connu est d'une technique de fabrication relativement complexe et ainsi coûteux à fabriquer De plus, du fait de la nature télescopique de sa configuration, il est besoin d'un espace de rangement et de déplacement notable pour l'élément d'articulation, qui ne peut être offert sans poser problème dans le cas de nombreux concepts de capote ou même d'autres cas d'application Ceci est d'autant plus le cas que l'élément d'articulation présente certes l'apparence d'un bras articulé, du fait de son articulation aux deux extrémités, mais qu'il ne peut cependant plus remplir une vraie fonction de bras articulé. En outre, on connaît des éléments de construction pivotants qui ne doivent être entraînés, par un entraîne- ment à ressort, que sur une plage angulaire relativement petite. En liaison avec les capotes pliantes, il fait à cet effet renvoyer au DEPS 651 973, qui décrit une capote pliante, dont la partie de toit avant est pivotée vers le haut, dans une première phase de mouvement d'ouverture, au moyen d'un entraînement à accumulateur à ressort, dans une position intermédiaire enlevée, suite à quoi la capote pliante est plus facile à rabattre On se sert alors comme ressorts d'accumulation de deux ressorts à douille, intégrés chacun à la façon de douille dans l'articulation à charnière associée, entre les parties avant et arrière de cadre de toit d'un cadre de toit latéral Ces ressorts à douille sont composés d'un matériau ayant l'élasticité du caoutchouc et agissent comme des ressorts de poussée à rotation, entre des douilles intérieure et extérieure cylindriques de l'articulation à charnière Des moyens de butée radiaux servant à assurer une limitation de l'angle de pivotement d'entraînement. Du fait des ressorts à douille, prévus comme ressorts accumulateurs, on peut renoncer, de manière avantageuse, à l'utilisation d'éléments d'articulation à longueur variable, pour assurer l'entraînement pivotant D'autre part, l'intégration des ressorts à douille dans l'articulation à charnière associée suppose une configuration de l'articulation de grand calibre Pour une telle configuration de l'articulation, l'espace de montage nécessaire pour des capotes pliantes à cadres de toit élancés ou également avec d'autres éléments de construction pivotants, ne peut être offert du point de vue de la construction sans poser problème, de sorte que des ressorts à douille de type connu, mis en oeuvre comme ressorts accumulateurs, ne peuvent être utilisés. L'invention a pour but de perfectionner un élément d'articulation dont la longueur efficace entre appuis est variable, en vue d'assurer un entraînement à l'aide d'un moteur à ressort d'un élément de construction pivotant du type du préambule, dans le sens de pouvoir entraîner à l'aide d'un entraînement à ressort l'élément de construction pivotant au moyen de l'élément d'articulation, à savoir seulement sur un angle de débattement relativement petit, sachant cependant que pour cela il faut conserver la caractéristique de débattement, commandant cinématiquement le mouvement, d'un élément de construction articulé. La solution selon l'invention de ce problème résulte du fait que, l'élément d'articulation (bras articulé de couplage, bras articulé de cadre de toit) étant de longueur constante en soi, le ressort accumulateur (ressort à douille) est formé par un élément élastique (ressort à douille), situé dans l'articulation sur l'élément de construction pivotant (partie de cadre de toit, levier de voussure) et/ou sur le contre-élément dé construction (levier de voussure, colonne de capote) Pour régénérer le ressort accumulateur, l'élément d'articulation rigide est déplacé longitudinalement par rapport à un oeil de palier de l'élément de construction de raccordement, le ressort accumulateur étant comprimé de manière correspondante. Pour permettre le débattement par l'intermédiaire des ressorts accumulateurs, avec une faible course élastique, les deux extrémités du bras articulé peuvent être articulées par l'intermédiaire d'un ressort accumulateur, dont les courses élastiques se complètent mutuellement. Du fait que le ressort accumulateur, respectivement les ressorts accumulateurs ne permettent qu'un déplacement relatif étroitement limité du bras articulé par rapport à l'oeil de palier, respectivement l'axe de boulon de l'élément de construction de raccordement, l'élément d'articulation peut avantageusement remplacer un bras articulé, de toute manière nécessaire, d'un parallélogramme articulé. Si une tringlerie à parallélogramme comprend plusieurs quadrilatères en parallélogramme, disposées les uns derrière les autres à la manière d'un mécanisme en ciseau, chacun des quadrilatères peut présenter un bras articulé de commande, réalisé sous forme d'un élément d'articulation à longueur variable Du fait qu'il y a addition des courses élastiques des ressorts accumulateurs utilisés sur tous les bras articulés de commande, même dans le cas d'utilisation de ressorts accumulateurs ayant chacun une petite course élastique, on peut obtenir une course élastique globale, relativement grande. De préférence, le ressort accumulateur est composé d'un ressort à douille élastique radialement, par exemple en caoutchouc disposé à la façon d'un coussinet de palier De tels ressorts à douille peuvent être fabriqués économiquement De plus, la compression de tels ressorts à douille dans toutes les directions radiales est possible. Pour assurer l'entraînement de l'élément de construction pivotant, depuis une position finale de celui-ci, il y a variation de la longueur constructive entre appuis de l'élément d'articulation, de manière appropriée d'une telle valeur, par rapport à la longueur entre appuis non chargée de l'élément d'articulation, que le ressort accumulateur, respectivement les ressorts accumulateurs sont régénérés exactement dans la position finale de l'élément de construction pivotant On évite de ce fait de façon fiable les surallongements intempestifs des ressorts accumulateurs. On peut assurer de manière simple l'entraînement dans une position intermédiaire relevée par pivotement et le maintien automatique dans cette position d'une partie de toit avant d'une capote pliable, par l'intermédiaire d'un agencement à symétrie spéculaire de plusieurs éléments d'articulation, dans la tringlerie en parallélogramme d'une ossature de capote. Un exemple de réalisation de l'invention est expliqué ci-dessous plus en détail et représenté sur le dessin, dans lequel: La figure 1 représente une vue de côté d'une capote pliante fermée, la figure 2 représente la capote pliante après une première phase d'ouverture, la figure 3 représente une coupe longitudinale du bras articulé qui commande la partie avant de cadre de toit, lorsque la capote est fermée, et la figure 4 représente une coupe longitudinale verticale du bras articulé qui commande la partie avant de cadre de toit, après la première phase de déplacement d'ouverture. Un cabriolet 1 est équipé d'une capote pliante 2, qui comprend usuellement une ossature porteuse de capote ainsi qu'un revêtement de capote 3, tendu sur l'ossature de la capote, composé en matériau textile et recouvrant l'habitacle du cabriolet 1 à l'état fermé Dans une zone longitudinale, située au-dessus des vitres latérales du cabriolet 1, est représenté, découpé, le revêtement de capote 3, faisant que les parties supérieures de l'ossature de la capote pliante 2 sont visibles du côté gauche du véhicule, qui s'étendent suivant une symétrie spéculaire par rapport aux parties d'ossature, non visibles, situées du côté droit du véhicule. Un capuchon de toit 6, qui s'étend sur toute la largeur du toit et est verrouillé sur le cadre de carrosserie 5 en deux points par des fermetures avant de capote, lorsque la capote 2 est fermée et maintient le revêtement de capote 3 à l'avant, est posé sur un cadre de carrosserie 5, disposé au- dessus de la vitre de pare-brise 5 Les faces de limitation latérales du capuchon de toit 6 se transforment chacune en une partie de cadre de toit avant 7, fixée de façon immobile sur le capuchon de toit 6 et s'étendant vers l'arrière dans la direction longitudinale du véhicule, en passant au-dessus de la vitre latérale du cabriolet 1 Une partie avant de la capote 2 est ainsi limitée à trois faces périphériques par les parties porteuses de l'ossature. Les extrémités arrières des parties de cadre de toit 7 sont chacune reliées par l'intermédiaire d'une articulation à charnière 8 à l'extrémité avant d'une partie arrière 9 de cadre de toit, qui prolonge le cadre de toit latéral jusqu'à un arceau principal 10 et vient en butée, par son extrémité arrière, par l'intermédiaire d'une articulation à charnière 11, sur la colonne de capote 12 associée de l'arceau principal 10 Une partie de capote, raccordée à la partie avant de la capote 2, est ainsi limitée également à trois faces latérales par les parties porteuses de l'ossature, notamment par le tube médian de l'arceau principal 10 et les deux parties de cadre de toit 9. Pour assurer un appui intermédiaire au revêtement de capote 3 tendu entre le tube médian de l'arceau principal 10 et le capuchon de toit 6, est prévu un arceau intermédiaire 13, appuyant sur la face inférieure du revêtement de capote 3 L'arceau intermédiaire 13 est maintenu par des leviers de voussure 14, reliés à ses extrémités latérales, qui s'étendent en biais vers l'arrière et le bas et viennent par leur extrémité inférieure en butée, à peu près à mi-longueur des parties de cadre de toit 9, chaque fois par l'intermédiaire d'une articulation à charnière 15, sur la partie de cadre de toit 9 associée Dans sa position de construction, l'arceau intermédiaire 13 est maintenu par des bras articulés de couplage 16, dont l'extrémité avant est chaque fois reliée par l'intermédiaire d'une articulation à charnière 17, à une zone médiane de la partie de cadre de toit 7 associée, et dont l'extrémité arrière est chaque fois reliée, par l'intermédiaire d'une articulation à charnière 18, à une zone médiane du levier de voussure 14 associé A une distance déterminée derrière l'articulation à charnière 18, les leviers de voussure 14 présentent une autre articulation à charnière 19, à laquelle est raccordée une extrémité avant d'un bras articulé de cadre de toit 20 En partant de l'articulation à charnière 19, le bras articulé de cadre de toit 20 s'étend en biais vers l'arrière et le haut, jusqu'à la colonne de capote 12, o il est relié à celle-ci, par une articulation à charnière 21 A une distance déterminée devant l'articulation à charnière 11, par l'intermédiaire d'une autre articulation à charnière 22, un bras articulé principal 23 vient saisir la partie de cadre de toit arrière 9, articulée côté carrosserie, par son extrémité inférieure, à une distance correspondante devant le palier principal de la colonne de toit 12. Ainsi, les parties d'ossature latérale de la capote pliante 2 sont chacune reliées ensemble, pour former des transmissions à tiges, comprenant plusieurs quadrilatères en forme de parallélogrammes, faisant qu'est assuré un mouvement cinématique forcé de l'ossature de capote, en fonction de mouvement de pivotement de rappel de l'arceau principal 10. Pour rabattre la capote pliable 2, il faut d'abord déverrouiller des fermetures de capote avant, de type connu et pour cette raison non représenté, à la suite de quoi le capuchon de toit 6, dont font saillie en face inférieure des tourillons de fermeture 24 qui coopèrent avec les fermetures, peut être enlevé du cadre de carrosserie 5 Lors de l'enlèvement du capuchon de toit 6, la partie avant de capote pivote vers le haut autour de l'axe géométrique des articulations à charnière 8, o l'on doit d'abord exercer une force de levée qui n'est pas négligeable. La capote pliante 2 présente de plus un étrier de maintien de tissu 25 susceptible de pivoter, qui maintient la délimitation inférieure de la capote pliante 2 en formant le revêtement de capote 3, et qui doit être pivotée vers le bas lors de la fermeture de la capote pliante 2 dans une position de dépose, sur un couvercle de coffre à capote non représenté et maintenu fermé, afin de permettre le verrouillage avec le couvercle du coffre à capote, l'abaissement par pivotement de l'étrier de maintien de tissu 25 pouvant ainsi être empêché par le fait que le capuchon de toit 6, qui maintien à l'avant le revêtement de capote 3, est déjà verrouillé avec le cadre de carrosserie Ceci est valable pour tous les concepts de capote, pour lesquels le revêtement de capote dans la dernière phase de fermeture doit être tendu par l'intermédiaire de la partie avant de capote, qui bascule vers le bas Afin de pouvoir assurer ceci de façon fiable, on cherche à ce que le capuchon de toit 6 soit maintenu lors de la fermeture de la capote pliante 2 dans une position intermédiaire dans laquelle il n'exerce encore aucune force de tension sur le revêtement de capote 3, dans la direction longitudinale de la capote. Pour obtenir que le confort de manoeuvre soit amélioré lors de l'ouverture de la capote pliante 2 et, le cas échéant, que l'ordre de tension du revêtement de capote 3 soit fixé, la partie avant de la capote est relevée par pivotement automatiquement en une position intermédiaire, après le déverrouillage des fermetures avant de capote, par l'intermédiaire d'un entraînement à accumulateur à ressort, et elle est fixée dans cette position L'entraînement à accumulateur à ressort est en même temps intégré, d'une manière économisant de la place et aussi esthétique, dans les articulations à charnière 17 et 18 du bras articulé de couplage 16, ainsi que dans les articulations à charnières 19 et 21 du bras articulé de cadre de toit 20, qui sont dont disposés par couples des deux côtés du véhicule. Comme on le voit sur les figures 3 et 4, les quatre ressorts accumulateurs situés de chaque côté du véhicule sont chaque fois composés d'un ressort à douille 26, élastique radialement, fabriqués par exemple en caoutchouc ou en une autre matière synthétique ayant l'élasticité du caoutchouc, dont la périphérie extérieure prend appui sur la périphérie intérieure d'un oeil de palier et dont la périphérie intérieure prend appui sur la périphérie extérieure d'un boulon d'axe 27 traversant de façon ajustée avec précision son alésage central Les deux boulons d'axe 27 du bras articulé 16, ainsi que ceux du bras articulé de cadre de toit 20 sont disposés ici sur l'élément de construction de raccordement associé, tandis que les yeux de palier son reliés ensemble par l'intermédiaire des bras articulés de couplage 16, respectivement du bras articulé de cadre de toit 20 En variante, il serait cependant également pensable d'inverser le principe de fonctionnement, donc de disposer les yeux de palier sur l'élément de construction associé et de réalise r les deux extrémités du bras articulé de couplage 16, respectivement du bras articulé de cadre de toit 20, sous forme de boulons d'axe coudés. Bien que le bras articulé de couplage 16, ainsi que le bras articulé de cadre de toit 20 sont réalisés rigide en soi, leur longueur entre appuis efficace peut être variable dans des limites étroites, du fait de la nature élastique de l'articulation de leurs extrémités, faisant également que la géométrie des quadrilatères en parallélogramme, délimités par les articulations à charnière 8,15,17,18 respectivement 11,15,19,21 puisse être modifiée à dessein, par l'intermédiaire d'une variation de la longueur entre appuis du bras articulé de couplage 16, respectivement du bras articulé de cadre de toit 20 Il est évident que les articulations à charnière 8, 11 et 15 sont en-même temps des paliers d'articulation de type usuel, non élastiques, dont l'oeil de palier entoure le boulon d'axe associé avec peu de jeu radial. Afin qu'une modification orientée dans le même sens de la longueur entre appuis efficace des deux bras articulés de commande 16 et 20 provoque un effet de progression avec pivotement sur la partie de cadre de toi avant 7, les quadrilatères articulés, délimités par les articulations à charnière 8,15,17,18 respectivement 11,15,19,21 sont disposées les uns derrière les autres, le bras articulé de couplage 16 étant couplé au bras articulé de cadre de toit , par l'intermédiaire du levier de voussure 14 venant en butée sur l'articulation à charnière 15 commune Il y a ainsi une combinaison cinématique, à la façon d'un mécanisme à parallélogramme croisé. Afin que, lorsque la capote pliante 2 est fermée, les ressorts à douille 26 aient accumulés l'énergie de déploiement nécessaire, soient donc régénérables, la longueur entre appuis constructive du bras articulé de couplage 16 et celle du bras articulé de cadre de toit 20 sont donc, à dessein, différentes de leur longueur entre appuis à l'état non chargé. Cette différence est obtenue par le fait que l'entraxe entre les deux boulons d'axe 27 du bras articulé 16, respectivement l'entraxe entre les deux boulons d'axe 27 du bras articulé de cadre de toit 20 est chaque fois supérieur, de la valeur de la course élastique de deux ressorts à douille 26, à l'entraxe des oeils de palier associés, donc entre les yeux de palier des articulations à charnière 17 et 18, respectivement 19 et 21. A cette fin, la caractéristique élastique des ressorts à douille 26 est choisie telle que le boulon d'axe 27, lorsque les articulations à charnière 17,18,19 et 21 ne sont vraiment pas chargées, est maintenu par le ressort à douille 26, dans une position médiane à peu près centrée, dans l'oeil de palier associé Les articulations à charnière 17,18,19 et 21 sont largement non chargées et la partie avant de capote est pivotée d'à peu près 20 degrés vers le haut, comme représenté sur la figure 4. il Il n'est ainsi possible de rabattre la partie avant de capote vers le bas, pour verrouiller le capuchon de toit 6 sur le cadre de carrosserie 5, qu'en surmontant les efforts de rappel des ressorts à douille 26, du fait que les boulons d'axe 27 sont en même temps déplacés dans une position excentrique dans l'oeil de palier, comme on le voit sur la figure 3 Le déplacement des boulons d'axe 27 dans leur direction radiale se fait de façon forcée, avec une compression radiale d'une section périphérique des ressorts à douille 26, compression radiale au moyen de laquelle les ressorts à douille 26 sont précontraints au maximum lorsque la capote pliante 2 est fermée Ce processus d'accumulation d'énergie cinétique empêche certes le mouvement de rabattement de la partie de cadre de toit 7 autour de l'articulation à charnière 8, mais il est cependant d'autre part facilité par l'effet de genouillère, qui est suffisant pour la géométrie de plus en plus étendue du parallélogramme. Lorsque le capuchon de toit 6 est déverrouillé et ainsi libéré, les boulons d'axe 27 sont instantanément ramenés par les efforts de rappel des ressorts à douille 26, de plus en plus vers leur position médiane centrée, faisant que la partie avant de cadre de toit 7 est entraînée jusqu'à sa position intermédiaire relevée et simultanément entravée pour empêcher tout nouveau rabattement vers le bas. REVENDICATIONS 1 Elément d'articulation à longueur efficace entre appuis variable pour l'entraînement d'un élément de construction pivotant à l'aide d'un entraînement à ressort, en particulier pour l'entraînement pivotant d'un organe d'ossature d'une capote d'automobile, articulé à distance de l'axe de pivotement de l'élément de construction pivotant, entre celui-ci et un contre-élément de construction, la longueur efficace variable entre appuis de l'élément de construction pivotant étant susceptible d'être modifiée lors du pivotement de l'élément de construction pivotant, de par la déformation d'un ressort accumulateur, caractérisé en ce que, l'élément d'articulation (bras articulé de couplage 16, bras articulé de cadre de toit 20) étant de longueur constante en soi, le ressort accumulateur est formé par un élément élastique (ressort à douille 26), situé dans l'articulation sur l'élément de construction pivotant (partie de cadre de toit 7, levier de voussure 14) et/ou sur le contre-élément de construction (levier de voussure 14, colonne de capote 12). 2 Élément d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique qui est prévu est un ressort à douille ( 26) en matériau élastomère, ra- dialement élastique. 3 Élément d'articulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'articulation est un bras articulé de commande (bras articulé de couplage 16, bras articulé de cadre de toit 20) d'un quadrilatère articulé en parallélogramme (articulations à charnière 8,15,17,18; 11,12,19,21). 4 Élément d'articulation selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs quadrilatères articulés (articulations à charnière 8,15,17, 18; 11,12,19,21) avec un élément d'articulation servant de bras articulé de commande (bras articulé de couplage 16, bras articulé de cadre de toit 20), dont les leviers coopèrent à la façon d'un mécanisme à parallélogramme croisé, sont disposés les uns derrière les autres, pour assurer l'entraînement de l'élément de construction pivotant (partie de cadre de toit 7). Élément d'articulation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort à douille ( 26) prend appui, par sa périphérie extérieure, sur la périphérie intérieure d'un oeil de palier et, par sa périphérie intérieure, sur la périphérie extérieure d'un boulon d'axe ( 27) qui le traverse, le boulon d'axe ( 27) étant maintenu dans une position médiane, à peu près centrale, par le ressort à douille ( 26), lorsque l'articulation à charnière ( 17,18,19,21) n'est pas chargée. 6 Élément d'articulation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ressort à douille ( 26) est consti- tué en caoutchouc. 7 Élément d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort accumulateur (ressort à douille 26) est régénéré dans une position finale de l'élément de construction pivotant (partie de cadre de toit 7), ce pourquoi la longueur entre appuis constructive de l'élément d'articulation (bras articulés de couplage 16, bras articulés de cadre de toit 20) diffère de la longueur d'appui, non chargée, de l'élément d'articulation (bras articulé de couplage 16, bras articulé de cadre de toit 20). 8 Élément d'articulation selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de construction pivotant prévu est une partie avant de capote d'une capote de véhicule ( 2), comprenant comme organes d'ossature un capuchon de toit avant ( 6) et des parties de cadre de toit ( 7) latérales reliées à celui-ci, et en ce que la partie avant de capote est entraînée, dans une première phase d'ouverture de la capote pliante ( 2), par l'intermédiaire d'un agencement à symétrie spéculaire de plusieurs éléments d'articulation (bras articulé de couplage 16, bras articulé de cadre de toit 20), dans une position intermédiaire relevée par pivotement.