Brevet FR2750376A1 — publié le 19980102

La présente invention concerne un dispositif pour la fixation d'un porte-charge sur une boule d'attelage normalisée d'un véhicule automobile, ladite boule présentant un méplat sur son sommet et un épaulement annulaire dans sa région de transition avec un support coudé fixé au châssis du véhicule, ledit porte-charge comportant une poutre maîtresse qui, après fixation du porte-charge à la boule d'attelage, s'étend dans le sens transversal du véhicule. On connaît déjà des porte-charges, notamment des porte-vélos, destinés à être fixés sur une boule d'attelage d'un véhicule automobile. Le dispositif de fixation de ces porte-charges est habituellement constitué par un adaptateur composé de deux pièces disposées l'une au-dessus de l'autre et fixées l'une à l'autre par au moins deux vis ou deux boulons. Au moins l'une des deux pièces de l'adaptateur comporte un creux dans sa face qui est en contact avec l'autre pièce de l'adaptateur. Ce creux (ou les deux creux lorsque chacune des deux pièces de l'adaptateur comporte un creux dans leur face mutuellement en contact) définit (définissent) une cavité dans laquelle la boule d'attelage peut être retenue prisonnière. La pièce inférieure de l'adaptateur comporte, dans sa face inférieure, une ouverture en forme de trou de serrure, dont la partie la plus large a des dimensions correspondant au diamètre de la boule d'attelage. Ainsi, la boule d'attelage peut être introduite dans la cavité interne de l'adaptateur, à travers la partie la plus large de l'ouverture en forme de trou de serrure, par un mouvement vertical de haut en bas de l'adaptateur, et elle peut être ensuite glissée dans ladite cavité en déplaçant latéralement l'adaptateur afin d'amener le support coudé de la boule d'attelage dans la partie la plus étroite de l'ouverture en forme de trou de serrure. La boule d'attelage peut être ensuite bloquée dans la cavité de l'adaptateur soit en serrant à fond les deux vis ou boulons précités, soit, dans d'autres modèles de porte-charge, à l'aide d'une troisième vis ou boulon servant de vis de blocage. Dans les porte-charges connus du type décrit ci-dessus, l'une des deux pièces de l'adaptateur est fixée soit rigidement, soit de manière amovible à la poutre maîtresse du porte-charge, ou encore la pièce supérieure de l'adaptateur comporte une profonde rainure qui peut recevoir la poutre maîtresse du porte-charge, des moyens de fixation détachable étant prévus pour bloquer la poutre maîtresse dans la rainure. La fabrication et l'utilisation des dispositifs de fixation des porte-charges connus décrits plus haut sont relativement compliquées. En effet, d'une part ils comportent un nombre de pièces relativement grand, qui doivent être assemblées les unes aux autres par le fabricant ou par l'utilisateur, et, d'autre part, l'introduction de la boule d'attelage dans l'ouverture en forme de trou de serrure de l'adaptateur ne peut se faire qu'à tâtons. La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif pour la fixation d'un porte-charge sur une boule d'attelage normalisée d'un véhicule automobile, qui soit d'une fabrication et d'une utilisation extrêmement simples. A cet effet, le dispositif de fixation selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une cage qui est fixée à la poutre maîtresse du portecharge, sur un côté de celle-ci, en son milieu, et qui comporte, dans l'une de ses faces verticales, une large ouverture latérale apte à laisser passer la boule d'attelage et, dans sa paroi inférieure, une profonde encoche dont la largeur est plus petite que le diamètre extérieur de l'épaulement annulaire de la boule d'attelage, mais plus grande que la largeur du support coudé de la boule d'attelage, ladite encoche étant ouverte du même côté que l'ouverture latérale de la cage, et un boulon vertical de blocage qui est vissé dans un trou taraudé prévu à la partie supérieure de la cage et dont la tige filetée s'appuie axialement sur le méplat de la boule d'attelage et presse fermement l'épaulement annulaire de celle-ci contre les bords de ladite encoche. Comme on le verra plus loin, la cage peut être fabriquée de manière très simple à partir d'une tôle pliée en forme de U ou à partir d'un morceau de tube à section carrée ou rectangulaire. Pour la mise en place et la fixation du porte-charge sur la boule d'attelage, il suffit d'introduire celle-ci dans la cage du dispositif de fixation, à travers son ouverture latérale, par un déplacement horizontal du porte-charge jusqu'à ce que le fond de l'encoche vienne en butée contre le support coudé de la boule d'attelage, et de serrer ensuite le boulon de blocage. L'introduction de la boule d'attelage dans la cage peut être effectuée très simplement, sans tatonnement, étant donné que l'ouverture latérale de la cage et l'encoche sont bien visibles. De préférence, la dimension verticale de l'ouverture latérale de la cage, qui correspond à la distance entre les parois supérieure et inférieure de ladite cage, est supérieure d'environ 3 à 5 mm à la distance entre le méplat et l'épaulement annulaire de la boule d'attelage. Dans ces conditions, si l'utilisateur lâche le porte-charge après avoir introduit la boule d'attelage dans la cage et avant d'avoir serré le boulon de blocage, le porte-charge reste néanmoins dans la position appropriée sur la boule d'attelage. Bien que cela ne soit pas absolument indispensable, pour des raisons de sécurité, le dispositif de fixation selon l'invention peut comprendre en outre une pièce en tôle, pliée en équerre, qui comporte une branche verticale et une branche horizontale percée d'un trou de passage pour la tige filetée du boulon de blocage. En service, après que la boule d'attelage a été introduite dans la cage, ladite pièce en tôle pliée en équerre peut être fixée à la cage de telle façon que sa branche verticale obture au moins partiellement l'ouverture latérale de la cage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux au cours de la description suivante de deux modes de réalisation du dispositif de fixation, en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention pour la fixation d'un porte-charge sur une boule d'attelage normalisée d'un véhicule automobile, la figure montrant également la boule d'attelage à l'arrière du véhicule; la figure 2 montre le dispositif de fixation de la figure 1, en partie en élévation latérale et en partie en coupe verticale suivant la ligne II-II de la figure 3; la figure 3 est une vue en coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue de dessus du dispositif de fixation des figures 1 à 3; les figures 3a et 4a sont des vues correspondant respectivement aux figures 3 et 4 et montrent une variante de réalisation; les figures 5, 6 et 7 montrent un deuxième mode de réalisation du dispositif de fixation, dans des vues correspondant respectivement à celles des figures 2, 3 et 4. Sur la figure 1, on a représenté une boule d'attelage normalisée 1 avec son support coudé 2 qui est fixé au chassis d'un véhicule automobile 3, à l'arrière de celui-ci, Sur la boule d'attelage 1 peut être fixé un porte-charge, par exemple un porte-vélo, dont on a seulement représenté la poutre maîtresse 4, qui peut être par exemple constituée par un profilé tubulaire en acier, à section rectangulaire ou carrée, et qui, en service, .s'étend horizontalement dans le sens transversal du véhicule 3. Le porte-charge n'a pas été représenté plus en détail car il s'agit d'un produit industriel bien connu, dont la structure complète peut avoir, selon la nature des objets à porter et selon les constructeurs, de nombreuses formes différentes, qui n'ont pas de rapport direct avec la présente invention. Les figures 1 à 4 montrent un premier mode de réalisation d'un dispositif de fixation 5 selon 11 invention, au moyen duquel la poutre maîtresse 4 du porte-charge peut être fixée à la boule d'attelage 1, Le dispositif de fixation 5 comprend essentiellement une cage 6 dans laquelle la boule d'attelage 1 peut être introduite, et un boulon 7 au moyen duquel la boule d'attelage 1 peut être bloquée dans la cage S, La cage 6 est fixée rigidement, par exemple par des cordons de soudure ô, à la poutre 4, sur un côté de celle-ci, en son milieu. Dans l'une de ses faces verticales, la cage 6 comporte une large ouverture latérale 9 et, dans sa paroi inférieure 6a, une profonde encoche 11. De préférence, l'ouverture 9 a une hauteur un peu plus grande que la distance verticale entre le méplat la et l'épaulement annulaire lb de la boule d'attelage 1, la différence entre ces deux dimensions pouvant être par exemple de l'ordre de 3 à s mm. La largeur de l'encoche 11 est plus grande que la largeur du support coudé 2 de la boule d'attelage 1, mais plus petite que le diamètre extérieur de l'épaulement annulaire lb. Ainsi, une fois que la boule d'attelage a été engagée dans la cage 6 elle peut s'appuyer par son épaulement annulaire lb sur la paroi inférieure Sa de la cage. La paroi supérieure 6a de la cage 6 comporte un trou lisse 12 dont le diamètre est un peu plus grand que celui de la tige filetée 7a du boulon 7. Un écrou 13 est soudé sur la paroi supérieure 6b de la cage 6, en alignement avec le trou 12. Le trou 12 et l'écrou 13 sont disposés de telle manière que, après que la boule d'attelage 1 a été complètement engagée dans la cage 6 et lorsque le boulon 7 est vissé dans l'écrou 13, la tige filetée 7a du boulon 7 vient s'appuyer axialement au centre du méplat la de la boule d'attelage 1 et presse fermement l'épaulement annulaire lb de celle-ci contre les bords de l'encoche 11, afin de bloquer la boule d'attelage 1 dans la cage 6. De préférence, le dispositif de fixation 5 comprend en outre une pièce en tôle 14, pliée en forme d'équerre, dont la branche horizontale 14a comporte, en son milieu, un trou lisse 15 dont le diamètre est un peu plus grand que celui de la tige filetée 7a du boulon 7. Comme montré dans les figures 2 et 3, la tige filetée 7a du boulon 7 a une longueur telle qu'elle fait substantiellement saillie, avec la tête 7b du boulon 7, au-dessus de la paroi supérieure 6b de la cage 6. Ainsi, la pièce 14 peut être déplacée verticalement le long de la tige filetée 7a du boulon 7, entre la tête 7b de celui-ci et l'écrou 13, depuis une position haute dans laquelle la branche verticale 14b de la pièce 14, qui s'étend vers le bas, dégage l'ouverture latérale 9 de la cage 6, jusqu'a une position basse dans laquelle ladite branche verticale 14b obture au moins partiellement l'ouverture latérale 9, afin d'empêcher que la boule d'attelage 1 ne puisse sortir de la cage 6 en cas de desserrage involontaire du boulon 7. La pièce 14 peut être maintenue dans sa position basse, en appui contre l'écrou 13, au moyen d'un écrou de serrage 16 et d'une rondelle 17. De préférence, une encoche 18, large et peu profonde, est formée dans un bord de la paroi supérieure 6b de la cage 6, dans la région de l'ouverture latérale 9 de celle-ci L'encoche 18 sert à guider la branche verticale 14b de la pièce 14 au cours des déplacements verticaux de celle-ci et elle empêche la pièce 14 de tourner autour du boulon 7 lorsqu'on fait tourner l'écrou 16 à l'aide d'une clé pour le serrer contre la rondelle 17 et la pièce 14. L'encoche 18 formée dans le bord de la paroi supérieure 6b de la cage S peut être remplacée par une fente 18 comme montré dans les figures 3a et 4a. En outre, la branche verticale 14b de la pièce 14 peut avoir une longueur plus grande que celle montrée dans la figure 3, et l'encoche 11 peut être élargie en 18' (figure 3a > de façon à recevoir l'extrémité inférieure de la branche verticale allongée 14b de la pièce 14. Dans ce cas, la branche 14b ferme complètement l'ouverture 9 et maintient de façon sûre le support 2 de la boule 1 contre le fond de l'encoche 11, tout en garantissant une surface maximale de contact entre l'épaulement lb de la boule 1 et la paroi inférieure 6a de la cage 6. Comme cela est plus particulièrement visible dans les figures 1 et 2, la cage 6 peut être par exemple constituée par une pièce 19 en tôle pliée en forme de U, dont les branches sont disposées horizontalement et forment respectivement la paroi inférieure 6a et la paroi supérieure 6b de la cage 6. Les deux branches 6a et 6b de la pièce 19 en forme de U sont fixées à la poutre 4 du porte-charge de manière à former entre elles et avec un côté de la poutre 4 et le fond 6c de la pièce 19 un passage qui s'étend parallèlement a l'axe longitudinal de la poutre 4. L'une des extrémités de ce passage constitue l'ouverture latérale 9 de la cage 6. L'autre extrémité dudit passage est obturée par une plaque rectangulaire 21, en tôle, dont les bords sont soudés aux bords des branches Sa et 6b et du fond Sc de la pièce 19 et éventuellement aussi à la face latérale verticale correspondante de la poutre 4 par des cordons de soudure 22. De préférence, l'écartement des branches Sa et 6b de la pièce 19 correspond à la dimension verticale de la section du profilé tubulaire formant la poutre 4. Ainsi, les branches Sa et Sb de la pièce 19 enserrent entre elles la poutre 4 et sont soudées respectivement aux faces horizontales supérieure et inférieure de la poutre 4 par les cordons de soudure précités S. Les figures 5 à 7 montrent un autre mode de réalisation du dispositif de fixation 5 selon l'invention. Dans les figures 5 à 7, les éléments du dispositif de fixation qui sont identiques ou qui jouent le même rôle que ceux du dispositif de fixation 5 des figures 1 à 4 sont désignés par les mêmes numéros de référence et ne seront pas décrits à nouveau en détail. Le dispositif de fixation 5 des figures 5 à 7 diffère de celui des figures 1 à 4 en ce que la cage 6 est ici constituée par un morceau de tube 23 à section carrée ou rectangulaire. Le morceau de tube 23 est fixé à la poutre 4 du porte-charge de telle façon que leurs axes longitudinaux soient mutuellement perpendiculaires. L'une de.s extrémités du morceau de tube 23 constitue l'ouverture latérale 9 de la cage 6 Les deux parois horizontales 23a et 23b du morceau de tube 23 forment respectivement la paroi inférieure Sa et la paroi supérieure Sb de la cage 6 De préférence, de larges échancrures 24 sont formées respectivement dans les parois latérales verticales 23c et 23d du morceau de tube 23, à l'extrémité de celui-ci opposée à l'ouverture 9, pour recevoir la poutre 4 du porte-charge. Le morceau de tube 23 est soudé à la poutre 4 par des cordons de soudure 8 comme montré dans les figures 5 et 7. Bien que la branche verticale 14b de la pièce 14 pliée en équerre pourrait ici avoir une longueur semblable à celle de la pièce 14 du dispositif de fixation 5 des figures 1 à 4, elle a de préférence une longueur plus grande et se termine, dans sa partie inférieure, sous la forme d'une fourche 25. La longueur de la branche verticale 14b de la pièce 14 est telle que, lorsque la pièce 14 est serrée par l'écrou 16 contre l'écrou 13, la fourche 25 chevauche la partie horizontale du support coudé 2 de la boule d'attelage 1. Dans la région de l'ouverture 9 de la cage 6, l'encoche 11 est élargie en 18', > de façon à correspondre a l'encoche 18 formée dans la paroi supérieure 6b de la cage 6. La partie élargie 18' de l'encoche 11 sert, comme l'encoche 18, à guider la branche verticale 14b de la pièce 14 au cours des déplacements verticaux de celle-ci et elle empêche la pièce 14 de tourner autour du boulon 7 lorsque l'écrou 16 est serré contre la pièce 14. En outre, grace au fait que la fourche 25 chevauche la partie horizontale du support coudé 2 de la boule d'attelage 1, la pièce 14 empêche l'ensemble de la poutre 4 et du dispositif de fixation 5 de tourner autour de l'axe vertical du boulon 7 au cas où celui-ci viendrait à se desserrer de manière involontaire. Il va de soi que les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus ont été donnés à titre d'exemple purement indicatif et nullement limitatif, et que de nombreuses modifications peuvent être facilement apportées par l'homme de l'art sans pour autant sortir du cadre de l'invention. C'est ainsi notamment que, au lieu d'être fixée par soudage à la poutre 4, la cage 6 pourrait être fixée à celle-ci par boulonnage. Etant donné que cette fixation par boulonnage peut être effectuée par le fabricant du porte-charge, une telle modification ne changerait rien pour l'utilisateur en ce qui concerne la simplicité de montage et de démontage du porte-charge par rapport à la boule d'attelage. D'autre part, en donnant à la paroi supérieure Sb de la cage Q une épaisseur approprié, le trou lisse 12 pourrait être remplacé par un trou taraudé, permettant ainsi de se passer de l'écrou 13. Afin de faciliter encore plus l'introduction de la boule d'attelage 1 dans la cage 6, les bords de l'encoche 11, dans la région de son ouverture, peuvent être chanfreinés pour former une ouverture en V. En outre, dans le mode de réalisation des figures 5 à 7, l'encoche 18 peut être remplacée par une fente comme dans la variante de réalisation montrée dans les figures 3a et 4a. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour la fixation d'un porte-charge sur une boule d'attelage normalisée (1) d'un véhicule automobile (3), ladite boule d'attelage présentant un méplat (la) sur son sommet et un épaulement annulaire (lb) dans sa région de transition avec un support coudé (2) fixé au châssis du véhicule (3), ledit porte-charge comportant une pputre maîtresse (.4) qui, après fixation du porte-charge à la boule d'attelage (1), s'étend dans le sens transversal du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une cage (6) qui est fixée à la poutre maîtresse (4) du porte-charge, sur un côté de celle-ci, en son milieu, et qui comporte > dans l'une de ses faces verticales, une large ouverture latérale (9) apte à laisser passer la boule d'attelage (1) et, dans sa paroi inférieure (6a), une profonde encoche (11) dont la largeur est plus petite que le diamètre extérieur de l'épaulement annulaire (lb) de la boule d'attelage, mais plus grande que la largeur du support coudé (2) de la boule d'attelage, ladite encoche (11) étant ouverte du même coté que l'ouverture latérale (9) de la cage (6), et un boulon vertical de blocage (7) qui est vissé dans un trou taraudé (en 13) prévu à la partie supérieure de la cage (S) et dont la tige filetée (7a) s'appuie axialement sur le méplat (la) de la boule d'attelage (1) et presse fermement l'épaulement annulaire (lb) de celle-ci contre les bords de ladite encoche (11). 2.- Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dimension verticale de l'ouverture latérale (9) de la cage (6), qui correspond à la distance entre les parois supérieure et inférieure (6b et 6a) de ladite cage, et supérieure d'environ 3 à 5 mm 9 la distance entre le méplat (la) et l'épaulement annulaire (lb) de la boule d'attelage (1). 3.- Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi supérieure 4.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tige filetée (7a) et la tête (7b) du boulon (7) font saillie au-dessus de la paroi supérieure (6b) de la cage (6), et en ce qu'il est prévu une pièce (14) en tôle, pliée en équerre, comportant une branche verticale (14b) et une branche horizontale (14a) percée d'un trou de passage (15) pour la tige filetée (7a) du boulon de blocage (7), ladite pièce en tôle (14) pouvant être déplacée verticalement le long de la tige filetée (7a) du boulon de blocage, entre la tête (7b) de celui-ci et la paroi supérieure (6b) de la cage (6), depuis une position haute dans laquelle la branche verticale 5.- Dispositif de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'une encoche (18), large et peu profonde, ou une fente (18) est formée au moins dans la paroi supérieure (6b) de la cage (6), dans la région de l'ouverture latérale pour le guidage de la branche verticale (14b) de la pièce en tôle (14) au cours des déplacements verticaux de celle-ci. 6.- Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'encoche (11) dans la paroi inférieure (6a) de la cage C6) est élargie (en 18') pour recevoir l'extrémité inférieure de la branche verticale (14b) de ladite pièce (14). 7.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cage (6) est constituée par une pièce (19) en tôle pliée en forme de U, dont les branches , tandis que l'autre extrémité du passage est obturée par une plaque de tôle rectangulaire (21) dont les bords sont soudés aux bords des branches (6a et 6b) et du fond (6c) de la pièce de tôle (14) pliée en U. 8,- Dispositif de fixation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les branches (6a et 6b) de la pièce de tôle (14) pliée en U enserrent entre elles la poutre maîtresse (4) réalisée sous la forme d'un profilé tubulaire à section carrée ou rectangulaire, et sont respectivement soudées aux faces horizontales supérieure et inférieure dudit profilé tubulaire. 9.- Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la cage (6) est constituée par un morceau de tube (23) à section carrée ou rectangulaire, qui est fixé à la poutre maîtresse (4) de telle façon que l'axe longitudinal du morceau de tube soit perpendiculaire à l'axe longitudinal de la poutre maîtresse, l'une des extrémités du morceau de tube (23) constituant ladite ouverture latérale (9) de la cage (6 > . 10,- Dispositif de fixation selon la revendication i, caractérisé en ce que des échancrures (24) sont formées respectivement dans les parois latérales verticales (23c et 23d) du morceau de tube (23), à l'autre extrémité de celui-ci, pour recevoir la poutre maîtresse (4) qui est réalisée sous la forme d'un profilé tubulaire a section carrée ou rectangulaire, et en ce que le morceau de tube (23) est fixé par des cordons de soudure (8) audit profilé tubulaire. 11.- Dispositif de fixation selon la revendication 9. ou 10, caractérisé en ce que la branche verticale (14b) de ladite pièce en tôle (14) pliée en équerre a, dans sa partie inférieure, la forme d'une fourche (25? et a une longueur telle que, dans la position basse de ladite pièce en tôle (14) pliée en équerre, la fourche (25) chevauche une partie horizontale du support coudé (2) de la boule d'attelage (1). 12.- Porte-charge comportant une poutre maîtresse (4? munie, en son milieu, d'un dispositif (5) permettant sa fixation sur une boule d'attelage normalisée (1) d'un véhicule automobile (3), caractérisé en ce que le dispositif de fixation (5) est réalisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.