Brevet FR2772066A1 — publié le 19990611

MECANISME DE SECURITE DANS UN DISPOSITIF MOTORISE D'OUVERTURE ET DE FERMETURE D'UNE PORTE COULISSANTE DE VEHICULE La présente invention est relative à un mécanisme de sécurité dans un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture automatique d'une porte coulissante latérale de véhicule. Lors de sa fermeture, une telle porte effectue une translation vers l'avant le long de la paroi latérale du véhicule, et ceci jusqu'à ce que son bord vertical avant vienne en butée contre la tranche verticale en correspondance de son cadre dans le châssis. La serrure usuellement présente au milieu du bord avant de la porte vient alors s'enclencher dans une gâche ou autour d'un pêne solidaire du cadre. Certaines portes effectuent en outre, en fin de course, une translation latérale vers l'intérieur, en suivant un arc-de-cercle, pour rentrer dans leur cadre et s'y verrouiller. Pour assurer cette mobilité en translation de la porte, celle-ci est usuellement accrochée en plusieurs points, ou bras internes, de support de porte à des chariots pendulaires mobiles dans des rails de support : rails supérieur ou inférieur du cadre se prolongeant à l'intérieur du véhicule et/ou rail médian extérieur. Un ou plusieurs galets de guidage solidaires du bord frontal de la porte, ou de ses bras, sont eux mobiles dans des seconds rails intérieurs de guidage présentant, en fin de course, une partie oblique ou coudée conduisant ce bord contre le montant avant du cadre. Le bord arrière de la porte peut être conduit de manière similaire. En alternative, le chariot du rail extérieur est relié au bord arrière de la porte par un bras articulé qui, lorsque ce chariot arrive en butée de fin de course, effectue une rotation engageant alors ce bord arrière dans le montant en correspondance du cadre. De nombreux dispositifs motorisés, tels que ceux décrits dans les documents DE-A-I 930 485, EP-A-O 478 536 ou WO 93/17211, ont été développés pour automatiser l'ouverture et la fermeture de telles portes coulissantes. Ces dispositifs comprennent généralement au moins un actuateur linéaire monté parallèlement le long de l'un des rails, cet actuateur se présentant sous la forme soit d'un vérin hydraulique, soit d'une vis sans fin tournée par un moteur électrique et engagée dans un taraudage traversant d'un chariot mobile. L'extrémité mobile en translation de cet actuateur est reliée directement, ou au travers d'une biellette de débattement latéral, au bord frontal de la porte ou au bras interne de porte ou au chariot de support en correspondance. Un tel dispositif d'entraînement doit être suffisamment puissant pour pouvoir déplacer la porte quel que soit la position du véhicule, notamment quand il est incliné, et pour pouvoir vaincre la résistance due à la compression des garnitures d'étanchéité de la porte et/ou du cadre dans la phase finale de fermeture. On attend que le dispositif actionne également la porte relativement rapidement. Pour des considérations de sécurité, il convient alors de prévoir en outre un mécanisme permettant de stopper immédiatement l'entraînement de la porte, voire de stopper la porte elle-même, en cas d'incident de fonctionnement ou d'obstruction entre celle-ci et son cadre induisant une surcharge dans l'entraînement. Un tel mécanisme est surtout important pour éviter qu'une personne, ou une partie de celle-ci, présente par inadvertance dans le cadre ne soit blessée par la porte en mouvement de fermeture. De manière secondaire, un tel mécanisme évite également qu'un blocage de la porte ne se répercute sous la forme d'une forte intensité destructrice dans le moteur électrique d'entraînement. Le document US 2 951 390 décrit un mécanisme de sécurité appliqué à un dispositif d'entraînement par chariot-écrou et vis sans fin entraînée en rotation par un moteur électrique. Ce chariot-écrou est contenu à l'intérieur d'un boîtier portant un bras externe de liaison à la porte. Dans ce boîtier, le chariot-écrou est pressé d'un côté par un ressort de telle sorte que son autre côté soit en appui contre une surface de friction de type embrayage. L'autre extrémité du ressort est en appui contre un palier à billes. Ainsi, au cas où une surcharge apparaît, le chariot-écrou se déplace à l'intérieur du boîtier contre la force du ressort et, n'étant plus retenu en rotation par l'embrayage, pivote avec la vis sans fin et le ressort en gardant sa position axiale. Toutefois, pendant l'enclenchement de cette sécurité, la porte reste sous l'effet d'une force constante de poussée de valeur non négligeable correspondante à celle du ressort de débrayage comprimé. Il existe alors un risque qu'une personne retenue entre la porte et le cadre y reste un certain temps avant l'arrivée d'autres personnes pour l'assister. De plus, ce dispositif met en oeuvre un palier à billes et une surface d'embrayage qui sont onéreux et nécessitent un entretien régulier impliquant une ouverture du boîtier. Le but de la présente invention est un mécanisme de sécurité dans un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture automatique de porte coulissante de véhicule obviant les problèmes précités en étant apte à empêcher de manière rapide une surcharge au sein de la transmission de la force de déplacement de la porte. De préférence, ce dispositif doit de plus pouvoir annuler rapidement toute force résiduelle sur la porte après un incident, voire même autoriser un retrait de cette porte pour faciliter la résolution de la cause de cet incident. De préférence, ce dispositif doit également présenter une conception relativement simple pour augmenter sa fiabilité, pour faciliter et limiter son entretien, et en diminuer son coût. Ces buts sont réalisés, grâce à un mécanisme de sécurité dans un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture comprenant un actuateur linéaire dont l'extrémité mobile est reliée, directement ou au travers d'une biellette de débattement latéral, soit au bord frontal de la porte, soit à un bras interne de porte, soit en un chariot de support de porte en correspondance, du fait que ce mécanisme de sécurité comprend un dynamomètre à ressort précontraint à une valeur de seuil et un crochet élastique de liaison respectivement intercalés dans le chemin de transmission de la force d'entraînement entre l'extrémité mobile de l'actuateur et la porte, ainsi qu'un mécanisme transformant une variation de longueur du dynamomètre due à une charge supérieure à la valeur de seuil en un déplacement d'une came agencée de telle sorte que ce déplacement défait la liaison établie par le crochet élastique dans le chemin. Par dynamomètre à valeur de seuil, on entend un dispositif télescopique en deux parties précontraintes par un ressort, la longueur de ce dynamomètre variant lorsqu'on lui applique une force supérieure à celle du ressort. Par exemple, un tel dynamomètre peut comprendre une douille à l'intérieur de laquelle coulisse un piston relié à une tige de sortie, la course du piston au sein de la douille étant limitée par une butée ou une collerette ou analogue, un ressort étant agencé soit entre le fond de la douille et le piston, soit entre le piston et une butée ménagée à l'entrée de la douille. Dans le premier cas, le dynamomètre travaille en compression, dans le second cas, il travaille en traction. On peut également envisager un dynamomètre présentant deux ressorts précontraints : un de part et d'autre du piston, ce dynamomètre travaillant alors en traction et en compression. Par crochet élastique, on entend par ailleurs un crochet dont une partie est flexible ou qui est articulé à l'encontre d'un ressort de telle sorte à revenir automatiquement au repos en position de crochetage. Ainsi, dès qu'une surcharge supérieure au seuil du dynamomètre apparaît en un point quelconque dans le chemin de transmission de force entre l'actuateur linéaire et la porte, le ressort du dynamomètre limite la force transmise à une valeur prédéterminée. De plus, la longueur du dynamomètre varie ce qui provoque le déplacement d'une came ouvrant un crochet rompant rapidement la liaison entre la porte et l'entraînement automatique. La porte devient alors libre ce qui supprime le risque de méfait, et permet même de déplacer la porte en arrière pour faciliter la suppression du problème. Par la suite, des que la surcharge est relâchée, le dynamomètre reprend sa longueur de repos, ce qui ramène la came en une position telle que le crochet peut être ré-enclenché entre les deux parties correspondantes du chemin de transmission de force d'entraînement du dispositif de fermeture motorisée de la porte. Selon un mode de réalisation préféré, I'extrémité mobile de l'actuateur linéaire comporte deux chariots : un premier chariot menant directement relié à l'actuateur et un second chariot mené relié au premier chariot par le crochet élastique, ces chariots étant mobiles le long de leur rail respectif ou d'un même rail et le dynamomètre est relié d'une part au chariot mené et d'autre part au bord frontal de la porte ou au bras de porte ou au chariot de support de porte en correspondance, soit directement soit au travers d'une biellette de débattement latéral. Dans cet agencement, le crochet et le dynamomètre sont directement à la suite l'un de l'autre sur le chemin de transmission de la force ce qui simplifie la conception du mécanisme à came de libération du crochet. De plus, les pièces principales du mécanisme de sécurité sont de conceptions simples et directement accessibles de l'extérieur pour un entretien facilité. Dans le cas où l'actuateur linéaire est composé d'une vis sans fin tournée par un moteur électrique et engagée dans un taraudage traversant du chariot mobile menant, ce chariot étant retenu en rotation par un rail, si désiré ce rail enveloppant partiellement la vis sans fin, alors, de préférence, le chariot mené est monté libre en coulissement le long de la vis sans fin entre le moteur et le chariot menant, et le crochet élastique se présente sous la forme d'une lame flexible fixée au chariot mené et dont l'extrémité d'accrochage vient en prise avec le bord frontal du chariot menant. Lorsque ce type d'actuateur à vis sans fin équipé d'un premier chariot menant est utilisé, on le complète ainsi très simplement par l'adjonction d'un second chariot librement coulissant le long de cette vis sans fin, ce second chariot mené étant d'une part directement poussé par le chariot menant lors de sont retrait, c'està-dire lors de son déplacement en direction du moteur, à l'occasion d'une ouverture de porte, et simplement tiré par le chariot menant par l'intermédiaire du crochet lors de son avance à l'occasion d'une fermeture de porte. Avantageusement alors, le dynamomètre est du type comprenant une douille allongée à l'intérieur de laquelle coulisse un piston relié à une tige de sortie, la course du piston au sein de la douille étant limitée par une butée ou une collerette de la douille ou un pion du piston se déplaçant dans une ouverture oblongue de la douille ou autre dispositif analogue, un ressort étant agencé entre le fond de la douille et le piston. Alors, d'une part l'extrémité de la tige de piston est reliée au chariot mené, et d'autre part la douille est reliée, directement ou au travers d'une biellette de débattement latéral, soit au bord frontal de la porte, soit à un bras interne de porte, soit en un chariot de support de porte en correspondance ; ou inversement la douille étant reliée au chariot mené. Ce type de dynamomètre est largement disponible à coût raisonnable dans le commerce selon une large gamme de choix de valeur de seuil. On peut en outre aisément concevoir un dispositif de calibration de cette valeur de seuil soit en modifiant la position de butée de fin de course du piston, soit en intercalant des cales entre l'une des extrémités du ressort et son point d'appui en correspondance. Notamment, ce dynamomètre peut facilement constituer le prolongement d'une biellette de débattement latéral lorsque présente. Cette biellette peut être un amortisseur à gaz et/ou à ressort acceptant elle déjà une variation de longueur préalable avant déclenchement du mécanisme de sécurité découplant ainsi momentanément l'avance du chariot menant et l'avance de la porte. Avantageusement alors, le mécanisme à came comprend un levier monté en pivotement sur le crochet élastique proche de son extrémité d'accrochage, une première branche du levier formant une came prenant appui contre le rail, une seconde branche perpendiculaire à l'axe de rotation du levier étant reliée par une tringle à la partie du dynamomètre, douille ou tige de piston, reliée du côté de la porte. Ainsi, la moindre surcharge sur le chemin de transmission de la force d'entraînement se traduisant par une variation de longueur du dynamomètre provoque le déplacement du point d'attache de la tringle par rapport au chariot mené sur lequel est fixé le crochet. Ceci se traduit immédiatement par une rotation du levier, donc une rotation de la came en appui sur le rail provoquant un éloignement du levier par rapport au rail, donc un éloignement et dégagement de l'extrémité d'accrochage du crochet hors du chariot menant. Ce mécanisme s'avère particulièrement efficace et rapide, bien qu'il ne soit composé que de pièces simples et solides donc fiables. L'invention sera mieux comprise à l'étude d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est vue en perspective arrière du premier côté latéral du mécanisme de sécurité selon l'invention intercalé dans un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture porte représenté partiellement, - la figure 2 est une vue en perspective avant du premier côté latéral du mécanisme de la figure 1, - la figure 3 est une vue en perspective avant de l'autre côté latéral du mécanisme de la figure 1. Sur les figures est illustrée une partie d'un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture automatique d'une porte coulissante latérale de véhicule. Ce dispositif est basé sur une tige filetée rotative 20 d'une part entraînée en l'une de ses extrémités par un moteur électrique non-représenté et d'autre part engagée dans le taraudage interne d'un chariot menant 30 empêché de tourner sur lui-même en étant guidé à l'intérieur d'un rail 10 recouvrant la tige filetée rotative 20. Le chariot menant 30 est relié par une bielle 50 à un élément de porte latérale mobile de véhicule. Le détail de ce dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture automatique d'une porte de véhicule figure dans le document WO 93/17211 de la demanderesse dont le contenu fait partie de la présente description en vertu de cette citation. Plus particulièrement selon l'invention, il est prévu un mécanisme de sécurité entre le chariot menant 30 et la bielle 50 de débattement latéral de porte, ce mécanisme libérant très rapidement cette porte en cas de coincement, résistance ou autre incident. Ce mécanisme comprend d'abord un chariot mené 32 mobile librement en coulissement à l'intérieur du rail 10 par-dessus la tige filetée rotative 20 avec laquelle il n'est pas engrené, ce chariot mené 32 se situant en aval du chariot menant 30, c'est-à-dire entre le moteur d'entraînement de la tige filetée 20 et le chariot menant 30. Comme mieux visible sur les figures 1 et 2, I'extrémité arrière d'une lame-crochet 40 est fixée par des boulons 44 en la face inférieure du chariot mené 32. L'autre extrémité orientée vers l'avant de la lame 40 porte un crochet 42 prévu pour s'encliqueter en le bord frontal du chariot menant 30 solidarisant ainsi ces deux chariots ensemble. Notamment, le bord 43 frontal de ce crochet 42 est oblique, orienté vers le haut, et ceci en correspondance avec un bord inférieur arrière 45 oblique vers le bas de chariot menant 30. Ainsi, rien qu'en poussant le chariot mené 32 vers le chariot menant 30, on amène les bords obliques 43 et 44 en contact, abaissant automatiquement le crochet 42 de telle sorte qu'il ripe le long de la face inférieure du chariot menant 30 jusqu'à venir s'enclencher en le bord frontal comme illustré sur les figures. Selon l'invention, c'est le chariot mené 32 qui est relié à la bielle 50 de raccordement à la porte et ceci par l'intermédiaire d'une rotule 52 et d'un dynamomètre 60. Comme mieux visible sur la figure 1, le dynamomètre 60 comprend une douille 62 solidaire de l'extrémité de la bielle 50, cette douille coulissant le long d'un piston interne 61 fixé à la rotule 52 de chariot mené 32. Cette douille 62 est retenue au piston 61 par un pion 66 protubérant orthogonalement du piston et traversant une ouverture oblongue 68 de la douille, la longueur de cette ouverture 68 déterminant la course maximum de la douille par rapport au piston. Un ressort 64 logé à l'intérieur de la douille 62 prend appui d'une part contre l'extrémité du piston 61 et d'autre part, contre le fond interne de la douille 62. Plus particulièrement selon l'invention, ce ressort 64 exerce déjà une force de pression entre la douille et le piston lorsque ces deux pièces sont en position de repos écartée, c'est-à-dire que le pion 66 est en butée de départ de course au sein de l'ouverture oblongue 68 tel qu'illustré sur cette figure 1. En d'autres termes, la dimension de ce dynamomètre 60 ne commence à se réduire que sous l'influence d'une force de compression supérieure à celle déjà exercée par le ressort 64. Le mécanisme selon l'invention comprend en outre un levier monté mobile en rotation dans un palier 80 solidaire de la face interne de la lame-crochet 40 comme mieux visible sur la figure 3. Le premier bras 82 de levier est relié par une tringle 74 à un point d'attache 72 solidaire de la douille mobile 62. D'autre part, le second bras de levier se présente sous la forme d'une came 84 de forme arquée prenant appui contre une bordure 12 du rail 10. La forme de la face d'appui de cette came 84 est telle qu'une rotation du premier bras de levier 82 force un éloignement du palier 80 par rapport à la bordure 12 de rail 10, c'est-à-dire un écartement du crochet 42. Le mécanisme de sécurité décrit précédemment fonctionne de la manière suivante. Pour un déplacement en fermeture de porte, la tige filetée 20 est tournée dans un sens tel que le chariot menant 30 est avancé dans le sens de la flèche référencée Av. Le chariot menant 30 entraîne alors, par l'intermédiaire du crochet 42 et de la lame 40, le chariot mené 32 également vers l'avant. Ce chariot mené 32 entraîne également vers l'avant le dynamomètre 60 et la bielle 50 poussant en avant la porte jusqu'à sa fermeture. La bielle 50 est un amortisseur à gaz et/ou à ressort dont la force de compression est de l'ordre de 100 N. Ce fonctionnement perdure tant que la force de résistance à l'avance de la porte, égale à la force d'entraînement appliquée par le chariot menant 30, reste inférieure à la valeur de seuil de la bielle-amortisseur 50 et du dynamomètre 60. En cas de blocage ou d'arrêt de la porte, par exemple dû à la présence d'un obstacle dans le cadre de porte, la force de résistance à l'avance de cette porte monte brutalement. La bielle 50 se comprime entièrement faisant que son extrémité arrive en appui contre la douille du dynamomètre qu'elle pousse en avant. La valeur de seuil du ressort 64 du dynamomètre 60 est alors dépassée, et la douille mobile 62 se rapproche alors du piston 61 entraînant avec elle la tringle 74 vers la droite tel qu'illustré sur les figures 1 et 2. Ce déplacement de la tringle 74 applique alors une rotation au premier bras 82 de levier se répercutant sur la came 84 située de l'autre côté en appui contre la bordure 12. La came 84 force alors le palier 80 à s'écarter entraînant avec elle le crochet 42 qui se désolidarise alors du chariot menant 30. La liaison entre la porte et son actuateur linéaire est alors rompue. Notamment, la porte peut alors facilement être déplacée en sens inverse, le chariot mené 32 coulissant librement au sein du rail 10 par-dessus la tige filetée 20. Plus aucune force ne s'exerçant sur le dynamomètre 60, celui-ci a repris sa longueur initiale, ce qui a ramené la came 84 en position de repos, donc le crochet 42 en position, mais à l'arrière du chariot menant 30. Toutefois, il suffit alors d'avancer manuellement la porte une fois libérée de toute contrainte pour que celleci entraîne avec elle le chariot mené 32 vers l'avant jusqu'à ce que le bord frontal oblique 43 du crochet 42 vienne en contact avec le bord inférieur oblique vers le bas 44 du chariot menant 30 permettant au crochet de passer sous la face inférieure puis de se réenclencher en le bord frontal du chariot menant 30. Comme on a pu le constater à la lecture de cet exposé, ce mécanisme de sécurité met en oeuvre un nombre réduit de pièces de conception relativement simple et aisément accessibles de l'extérieur pour entretien. Notamment, I'actionnement manuel de la poignée intérieure ou extérieure de la porte lorsque celle-ci est fermée induit dans le dispositif d'entraînement une force suffisante pour immédiatement déclencher le mécanisme de sécurité de la porte et libérer celle-ci en ouverture. Le mécanisme est alors automatiquement réenclenché à la fermeture suivante de la porte. De nombreuses améliorations peuvent être apportées à ce mécanisme. Par exemple, on peut envisager que le chariot mené 32 soit agencé sur une tige lisse indépendante sous-jacente à la tige filetée 20. La lame-ressort 40/42 peut alors être orientée vers le haut avec le crochet s'engageant dans un logement latéral du chariot menant supérieur 30. Par ailleurs, on peut envisager que le piston du dynamomètre présente une tête reliée par une tige de diamètre plus petite à la rotule 51. On peut alors agencer un ressort de pré-compression de part et d'autre du piston faisant que le dynamomètre travaille alors aussi bien en traction qu'en compression. II convient alors de modifier de façon adéquate l'agencement de la cinématique tringle 74/bras de levier 82/came 84 pour que le crochet du chariot mené soit dégagé hors du chariot menant dés qu'une surcharge apparaît soit à l'ouverture, soit à la fermeture de la porte. L'illustration du mécanisme dans les figures annexées donne un ordre de grandeur du rapport des dimensions des pièces entre elles, étant bien entendu que certaines d'entre elles peuvent être surdimensionnées ou sousdimensionnées selon le besoin. D'autres améliorations peuvent être apportées à ce mécanisme dans le cadre des revendications. REVENDICATIONS 1. Mécanisme de sécurité dans un dispositif motorisé d'ouverture et de fermeture de porte coulissante de véhicule comprenant un actuateur linéaire (20,30) dont l'extrémité mobile est reliée, directement, ou au travers d'une biellette (50) de débattement latéral, soit au bord frontal de la porte, soit à un bras interne de porte, soit en un chariot de support de porte en correspondance, caractérisé en ce que ce mécanisme comprend un dynamomètre (60) à ressort (64) précontraint à une valeur de seuil et un crochet élastique (40/42) de liaison respectivement intercalé dans le chemin de transmission de la force d'entraînement entre l'extrémité mobile (30) de l'actuateur et la porte, ainsi qu'un mécanisme (72,74,82,84) transformant une variation de longueur du dynamomètre (60) due à une charge supérieure à la valeur de seuil en un déplacement d'une came (84) agencée de telle sorte que ce déplacement défait la liaison établie par le crochet élastique (40/42) dans le chemin. 2. Mécanisme de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité mobile de l'actuateur linéaire comporte deux chariots : un premier chariot menant (30) directement relié à l'actuateur (20) et un second chariot mené (32) relié au premier chariot par le crochet élastique (40/42), ces chariots étant mobiles le long de leur rail respectif ou d'un même rail (10) ; et en ce que le dynamomètre (60) est relié d'une part au chariot mené (32) et d'autre part au bord frontal de la porte ou au bras de porte ou au chariot de support de porte en correspondance, soit directement, soit au travers d'une biellette (50) de débattement latéral. 3. Mécanisme selon la revendication 2 dans le cas où l'actuateur linéaire est composé d'une vis sans fin (20) entraînée en rotation par un moteur électrique et engagée dans un taraudage traversant d'un chariot mobile menant (30), ce chariot étant retenu en rotation par un rail (10) caractérisé en ce que le chariot mené (32) est monté libre en coulissement le long de la vis sans fin (20) entre le moteur et le chariot menant (30), et en ce que le crochet élastique se présente sous la forme d'une lame flexible (40) fixée au chariot mené (32) et dont l'extrémité d'accrochage (42) vient en prise avec le bord frontal du chariot menant (30). 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dynamomètre comprend une douille allongée (62) à l'intérieur de laquelle coulisse un piston (61) dont la course est limitée par une butée, une collerette de douille ou un pion (66) de piston se déplaçant dans une ouverture oblongue (68) de la douille ou autre dispositif analogue, en ce qu'un ressort (64) est agencé entre le fond de la douille et le piston. 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que d'une part le piston du dynamomètre (60) est relié au chariot mené (32) et d'autre part la douille (62) du dynamomètre (60) est reliée, directement ou au travers d'une biellette (50) de débattement latéral, soit au bord frontal de la porte, soit à un bras interne de porte, soit en un chariot de support de porte en conséquence ; ou inversement, la douille étant reliée au chariot mené. 6. Mécanisme selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que le mécanisme à came comprend un levier monté en pivotement (80) sur le crochet élastique (40) proche de son extrémité d'accrochage (42), une première branche du levier formant une came (84) prenant appui contre le rail (10), une seconde branche (82) perpendiculaire à l'axe de rotation du levier étant reliée par une tringle (74) à la partie du dynamomètre (douille 62 ou piston 61) reliée du côté de la porte.