Brevet FR2715964A1 — publié le 19950811

"Système assurant le guidage et le verrouillage d'une portière de véhicule" La présente invention concerne les systèmes de guidage et de verrouillage de portière de véhicule. Sur certains véhicules et en particulier des automobiles, le déplacement de la portière lors de l'ouverture ou de la fermeture s'effectue sensiblement parallèlement au châssis grâce à un dispositif en parallélogramme. Avec ce type de dispositif ou avec des dispositifs différents, le mouvement de la portière est parfois guidé au voisinage de la position de fermeture par une ou plusieurs cames présentant une glissière de réception d'un galet solidaire de l'armature de la portière au voisinage d'un coin de la portière. La forme de la glissière correspond à la trajectoire de la portière. Au voisinage de la position de fermeture, la trajectoire de la portière est généralement orientée suivant une direction sensiblement orthogonale au plan de la portière ou faiblement inclinée par rapport à celui-ci. Lorsque la came est placée à distance de la serrure de la portière (la came se trouvant à l'arrière de la portière et la serrure à l'avant par exemple), une pression exercée contre la portière depuis l'intérieur du véhicule peut parfois déplacer le galet le long de la glissière de sorte que la portière s'ouvre faiblement. En effet, malgré la présence de biellettes ou de charnières et en raison des jeux que ces éléments présentent, la portière n'est véritablement retenue en position qu'au niveau de la serrure et tend à être faiblement libre en rotation autour d'un axe vertical passant par la gâche de la serrure. Cette pression sur la portière entraine une faible rotation autour de cet axe qui suffit à entrebâiller faiblement la partie de la portière voisine de la came ou toute la portière. Or dans cette situation d'entrebâillement, les points de contact et de support de la portière avec le châssis sont rares de sorte que la portière n'est pas convenablement solidarisée au reste du véhicule. Cela peut s'avérer dangereux en cas d'accident, notamment pour des passagers se trouvant à proximité de cette portière. De plus, des accidents peuvent survenir à tout moment avec les pieds ou les doigts des jeunes enfants. Pour éviter tout risque d'ouverture de la portière par une simple pression interne, il suffit théoriquement de concevoir la trajectoire de la portière de sorte que sa tangente au point de fermeture soit sensiblement orientée en direction de la serrure. Dans l'exemple précité, cela revient à munir la trajectoire à la position de fermeture, d'une tangente passant par un point proche de la serrure, à savoir de l'axe de rotation précité. De cette façon, une pression exercée contre la paroi de la portière tend à pousser le galet orthogonalement à sa trajectoire et ainsi la portière reste fixe. Toutefois, les moyens pour réaliser une telle trajectoire sont très difficiles voire impossibles à mettre en oeuvre. C'est pourquoi la présente invention vise à prévenir le type d'accidents précité en proposant un système de guidage et de verrouillage qui limite les risques d'ouverture partielle de la portière si une pression est exercée contre sa paroi intérieure. La présente invention vise donc un système assurant le guidage et le verrouillage d'une portière de véhicule, le système comprenant des moyens de verrouillage et au moins une came solidaire du châssis, se trouvant à distance des moyens de verrouillage et présentant une glissière destinée à guider une extrémité de la portière au voisinage de la position de fermeture. Selon l'invention, le système est caractérisé en ce que la trajectoire définie par la forme de la glissière est différente de la trajectoire de l'ensemble de la portière au voisinage de la position de fermeture, la glissière définissant une trajectoire dont la tangente à la position de fermeture s'étend entre un point à la verticale desdits moyens de verrouillage et la tangente de la trajectoire de l'ensemble de la portière à la position de fermeture. La première idée sur laquelle repose l'invention consiste à se rapprocher malgré tout autant que possible de la trajectoire préférentielle décrite ci-dessus en orientant la tangente à la trajectoire autant que possible vers les moyens de verrouillage. Se rapprocher de cette trajectoire étant difficile, la deuxième idée consiste à donner effectivement au galet cette trajectoire améliorée en conformant la glissière de la came selon cette trajectoire, et ce, tout en conservant pour la portière la trajectoire ordinaire initiale. Autrement dit, le galet et l'ensemble de la portière ne suivent pas des trajectoires identiques. Le rattrapage de l'écart entre les deux trajectoires au voisinage de la position de fermeture s'effectue par la flexion de la structure de la portière ainsi que par les jeux aux organes d'articulation du système. Par conséquent, la trajectoire est la même pour tous les points de la portière pour les positions éloignées de la position de fermeture. Lorsque la portière approche de la position de fermeture, le galet s'engage dans la glissière. La portière suit ensuite sa trajectoire normale alors que le galet guidé dans la glissière suit une trajectoire dont l'extrémité à la position de fermeture présente une tangente qui s'étend entre la tangente de la trajectoire de la portière et les moyens de verrouillage, la portière étant faiblement fléchie et certaines articulations étant serrées durant le parcours de ces deux trajectoires. A la position de fermeture, même si la différence d'orientation des deux tangentes est faible, une pression sur la portière risque beaucoup moins de produire un déplacement du galet dans la glissière que si le galet suivait la trajectoire de la portière. En effet, la trajectoire du galet étant davantage dirigée vers les moyens de verrouillage que ne l'est la trajectoire de la portière, la trajectoire du galet est moins inclinée (dans un plan horizontal) par rapport au plan de la portière que la trajectoire de la portière. Par conséquent, une action exercée sur la portière depuis l'intérieur du véhicule et transmise sur le galet produit une composante parallèle à la glissière plus faible que si le galet suivait la trajectoire de la portière. Cette action est donc moins efficace pour déplacer le galet. De plus, la trajectoire du galet étant plus orientée en direction de la serrure (axe potentiel de rotation) que la trajectoire de la portière, un déplacement du galet dans la glissière tendrait davantage à compresser la portière suivant son épaisseur que ne le ferait un déplacement du galet suivant la trajectoire de la portière. Cela augmente encore la résistance du système à l'ouverture de la portière sous l'effet d'une pression contre la portière. Autrement dit, il faut exercer une action bien plus forte pour réussir à ouvrir la portière. Les risques d'ouverture de la portière sont donc limités par l'addition de deux effets résultant de la trajectoire du galet: la "faible" inclinaison de cette trajectoire par rapport au plan de la portière et le rapprochement vers la serrure de la tangente à cette trajectoire à la position de fermeture. Les portières classiques présentent une structure relativement rigide qui peut néanmoins être suffisamment fléchie pour permettre la fermeture de la portière avec le système selon l'invention. De fait, le résultat procuré par l'invention est obtenu même avec un écart de quelques millimètres entre les deux trajectoires. La flexion permettant un tel écart est donc très faible et peut être obtenue avec la plupart des portières courantes. Selon une version préférée de l'invention, l'extrémité de la trajectoire de l'ensemble de la portière et de la trajectoire définie par la forme de la glissière sont confondues à la position de fermeture de la portière. Ainsi, les trajectoires se rejoignent à la position de fermeture de sorte que la portière ne demeure pas en flexion lorsqu'elle est fermée. Les articulations ne supportent donc pas de contrainte particulière qui pourraient conduire à une fatigue des matériaux constituant la portière. De plus, une pression exercée contre la portière tend à déplacer le galet de la position de fermeture où la portière n'est pas fléchie à une position voisine où la portière est fléchie. Par conséquent, la structure de la portière génère une résistance supplémentaire au déplacement du galet hors de la position de fermeture. Cela améliore encore l'efficacité du système selon l'invention. Selon une version préférée de l'invention, la trajectoire définie par la forme de la glissière est conformée sensiblement en arc de cercle ayant son centre du côté de la tangente opposé aux moyens de verrouillage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemple non-limitatif: - la figure 1 est une vue générale en perspective d'un mode préféré de réalisation du système selon l'invention; - la figure 2 est une vue en plan de la cinématique de la portière; - la figure 3 est une vue en plan d'une came du système de la figure 1; et - la figure 4 est une vue agrandie du détail D de la figure 3. Le mode de réalisation du système qui va être décrit fait partie d'un véhicule automobile classique, par exemple un véhicule de type monospace. En référence à la figure 1, la portière 1 comprend une armature tubulaire classique 30, recouverte d'une peau non représentée en détail. La portière est reliée au châssis 2 du véhicule et guidée dans ses déplacements d'ouverture et de fermeture par rapport à celui-ci, par deux bras 3, 4 sensiblement parallèles entre eux. Le bras 3 est une biellette qui assure principalement une fonction de guidage. Le bras 4 est un bras porteur qui supporte la portière 1 et assure aussi une fonction de guidage. La disposition sensiblement parallèle des deux bras 3, 4 donne à la portière un mouvement sensiblement en parallélogramme, ce parallélogramme étant ici imparfait. Sur la figure 2, la position fermée 5 de la portière 1 est représentée en traits pleins. Nous appelerons ici la position ouverte 6 la position de la portière correspondant à son ouverture maximale. Cette position 6 est représentée en traits mixtes sur la figure 2. Les deux positions 5 et 6 représentent les extrémités de la trajectoire de la portière. Les trajectoires circulaires respectives 26 et 27 de l'extrémité des deux bras 3 et 4 ont été représentées sur la figure 2. Le système assurant le guidage et le verrouillage de la portière 1 comprend des moyens de verrouillage de la portière 1 au châssis 2. Ceux-ci comprennent une serrure classique pour véhicule, qui n'a pas été représentée en détail ici. La figure 1 montre l'emplacement de la pièce formant gâche 7 fixe et solidaire du châssis 2. Les moyens formant pêne sont portés par la portière 1. Bien sur, on peut au contraire prévoir les moyens formant pêne et la pièce formant gâche respectivement sur le châssis 2 et sur la portière 1. Le système comprend deux cames 8 et 9 solidaires du châssis 2 et se trouvant à distance de la serrure. La came 8 est représentée en plan à la figure 3. Chaque came 8, 9 présente une glissière respective 10a, 10b destinée à guider une extrémité respective de la portière 1 au voisinage de la position de fermeture 5. Dans le présent exemple, ces extrémités sont des parties de l'armature 30 voisines des coins 12, 13 de la portière 1. Les cames 8 et 9 assurent respectivement le guidage des parties de l'armature voisines des coins arrières inférieur 12 et supérieur 13 de la portière 1 par le biais des galets 14a et 14b solidaires des parties de l'armature voisines respectivement des coins 12 et 13. Les cames 8 et 9 sont respectivement fixées au châssis à proximité du plancher et du plafond de l'habitacle. Dans le présent exemple, le véhicule comprend en tout quatre portières, deux portières avant (dont la portière avant gauche 1) et deux portières arrières (dont la portière arrière gauche 15, contiguë à la portière 1 et représentée en partie sur la figure 1). Chaque portière est associée à un système de guidage analogue à celui de la portière 1. Les deux portières 1 et 15 ont des trajectoires respectives parallèles et de sens opposés pour la fermeture. La portière 1 s'ouvre vers l'avant et la portière 5 vers l'arrière. En position fermée, les portières 1 et 15 sont en contact l'une avec l'autre, le véhicule ne comprenant pas de montant central entre les deux portières. Un large accès est donc offert en position ouverte des portières 1 et 15. Les coins respectifs 12, 13 et 16, 17 des portières 1 et 15 se trouvent en regard les uns des autres. Ainsi les coins 13 et 17, comme les coins 12 et 16, sont en regard l'un de l'autre. Dans ce mode de réalisation, chaque came 8, 9 présente respectivement deux glissières 10a, lla et 10b, llb pour assurer le guidage des parties de l'armature voisines des coins respectifs 12, 16, 13, 17 des deux portières 1 et 15, comme le montrent les figures 1 et 2. On va maintenant décrire en détail la glissière 10a, cette description étant également valable pour les autres glissières 10b, 11a et llb. La figure 4 présente l'extrémité de la trajectoire 20 de l'ensemble de la portière 1 au voisinage de la position de fermeture 5. Par ce terme, on entend la trajectoire moyenne des points de la portière 1, cette trajectoire moyenne étant rapportée à la glissière 10a pour la clarté de la description. La trajectoire 21 définie par la forme de la glissière 10a, c'est-à-dire la trajectoire du centre 22 du galet 14a en appui contre les deux bords de la glissière 10a, est différente de cette trajectoire moyenne 20. La figure 4 montre la tangente 23 de la trajectoire 20 de l'ensemble de la portière à la position de fermeture 5. Cette tangente 23 est pratiquement confondue avec la trajectoire 20 car celleci est presque rectiligne au voisinage de la position de fermeture 5. A cette même position 5, la trajectoire 21 définie par la glissière 10a a une tangente 24, représentée en traits pointillés sur la figure 4. Les tangentes 23 et 24 ont également été représentées sur la figure 2. La tangente 24 s'étend entre d'une part un point 25 situé à la verticale de la pièce formant gâche 7 et d'autre part la tangente 23. Autrement dit, la tangente 24 est plus proche de la pièce formant gâche 7 que ne l'est la tangente 23. La trajectoire 21 définie par la forme de la glissière 10a est ici conformée sensiblement en arc de cercle. Ce cercle a son centre du côté de la tangente 24 opposé aux moyens de verrouillage, à savoir sensiblement vers la gauche sur la figure 2. Les trajectoires 20 et 21 se coupent aux points 31 et 32, ce dernier étant à l'extrémité des deux trajectoires et correspondant à la position du centre 22 du galet 14a à la position de fermeture 5. Lors de la fermeture, la portière suit sa trajectoire 20 depuis la position ouverte 6 et se rapproche de la position de fermeture 5. Les galets 14a et 14b s'engagent dans les glissières respectives 10a et 10b des cames 8, 9. A partir de cet instant, la portière toujours guidée par les bras 3, 4 continue à suivre sa trajectoire 20 alors que les galets 14a et 14b suivent leur propre trajectoire (trajectoire 21 pour le galet 14a) dans les glissières 10a et 10b. A mesure de l'avancée des galets 14a et 14b, l'armature de la portière se fléchit légèrement au voisinage des coins 12 et 13 autour d'un axe parallèle à la direction longitudinale du véhicule et une partie des jeux dans les articulations des bras 3, 4 sont rattrapés. Lorsque la portière arrive à sa position de fermeture 5, les galets 14a et 14b sont à l'extrémité de leur trajectoire (point 32 pour le galet 14a) qui correspond aussi à l'extrémité de la trajectoire de la portière 1. La portière n'est alors plus fléchie. La flexion précitée de la portière est faible. Elle ne constitue pas une résistance significative lors de la fermeture, surtout si la portière est claquée rapidement. L'ouverture s'effectue par les mouvements exactement inverses, la différence de trajectoire ne générant pas une résistance significative dès lors que la serrure est déverrouillée. En position de fermeture 5, une action exercée contre la portière depuis l'intérieur du véhicule tend faiblement à déplacer le galet 14a dans la glissière 10a, cette tendance étant plus faible que si la glissière suivait exactement la trajectoire 20 de la portière, du fait de la disposition précitée des tangentes 23 et 24. En effet, la tangente 24 est plus proche et du plan de la portière 1, et de la gâche 7 (axe potentiel de rotation) que ne l'est la tangente 23. De plus, cette action sur la galet 14a tend à fléchir la portière 1 à cause de la différence de trajectoire, ce qui génère une résistance supplémentaire aux mouvements du galet et de la portière. Ce dispositif réduit les risques d'ouverture de la portière par une telle action alors que les risques seraient importants si le galet suivait la trajectoire de la portière. Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications et améliorations sans sortir du cadre de celle-ci. Par exemple, on pourra appliquer l'invention à d'autres types de systèmes de guidage et notamment aux portières reliées au châssis par une charnière. L'invention est également applicable à des types variés de véhicules (camion, avion, ...). REVENDICATIONS 1. Système assurant le guidage et le verrouillage d'une portière (1) de véhicule, le système comprenant des moyens de verrouillage (7) et au moins une came (8,9) solidaire du châssis (2), se trouvant à distance des moyens de verrouillage et présentant une glissière (lOa, lOb, lla, llb) destinée à guider une extrémité (12, 13, 16, 17) de la portière au voisinage de la position de fermeture (5), ce système étant caractérisé en ce que la trajectoire (21) définie par la forme de la glissière (10a) est différente de la trajectoire (20) de l'ensemble de la portière au voisinage de la position de fermeture, la glissière (l0a) définissant une trajectoire (21) dont la tangente (24) à la position de fermeture s'étend entre un point (25) à la verticale desdits moyens de verrouillage (7) et la tangente (23) de la trajectoire (20) de l'ensemble de la portière à la position de fermeture. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités respectives (32) de la trajectoire (20) de l'ensemble de la portière et de la trajectoire (21) définie par la forme de la glissière sont confondues à la position de fermeture (5) de la portière. 3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que la trajectoire (21) définie par la forme de la glissière est conformée sensiblement en arc de cercle ayant son centre du côté de ladite tangente (24) opposé aux moyens de verrouillage (7). 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le système comprend deux cames (8, 9) selon la revendication 1 pour le guidage de deux extrémités (12, 13) respectives de la portière. 5. Système selon l'une des revendication 1 à 4, caractérisé en ce que ladite extrémité (12, 13, 16, 17) est voisine d'un coin de la portière. 6. Système selon la revendication 5, ce système étant associé à deux portières (1, 15) contiguës qui se trouvent sur une même face latérale du véhicule, ces deux portières ayant des trajectoires respectives parallèles et de sens opposés pour la fermeture, et les extrémités guidées (12, 13, 16, 17) des portières respectives se trouvant en regard l'une de l'autre, caractérisé en ce qu'une même came (8, 9) selon la revendication 1 présente deux glissières (lOa, lOb, lla, llb) pour assurer le guidage des deux portières respectives 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la portière est reliée au châssis par deux bras (3, 4) sensiblement parallèles. 8. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un système selon l'une des revendications précédentes.