Brevet FR2781005A1 — publié le 20000114

B355,DOC 2781005 "Dispositif d'articulation d'un ouvrant de véhicule automobile comportant des moyens de rétention en position fermée" La présente invention concerne un dispositif d'articulation d'un ouvrant de véhicule automobile, notamment d'un hayon arrière, qui est monté pivotant sur la structure de la caisse du véhicule. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'articulation dans lequel l'ouvrant est monté pivotant, io notamment entre une première position extrême fermée et une seconde position extrême ouverte par l'intermédiaire d'un mécanisme à deux axes parallèles d'articulation reliés par au moins une bielle d'articulation. Un tel dispositif est par exemple décrit et représenté dans le document FR-A-2.717.213. Dans ce document, il est fait appel à une paire de bielles parallèles dont une première extrémité avant est articulée sur la structure de la caisse du véhicule autour d'un premier axe d'articulation, dont la seconde extrémité arrière est articulée sur l'ouvrant autour d'un second axe d'articulation, parallèle au premier axe d'articulation, et il est prévu des moyens d'asservissement du mouvement de pivotement du hayon, par rapport à la seconde extrémité de la bielle, au mouvement de pivotement de la première extrémité de la bielle par rapport à la structure de la caisse du véhicule. Une telle conception permet notamment d'assurer l'articulation d'un hayon arrière de véhicule dont la manipulation ne nécessite alors qu'un effort peu important pour passer de la position fermée à une position ouverte et qui peut être manipulé sans effort important à partir de la position fermée jusqu'à l'ouverture totale. B355 DOC 2781005 Un exemple d'un tel dispositif d'articulation est décrit et représenté dans le document 2.717.143 dans lequel le dispositif d'articulation du hayon, notamment d'un hayon d'un véhicule, est du type comportant des moyens d'accumulation d'énergie constitués par exemple par un ressort spiral, qui emmagasinent de l'énergie en position fermée et qui restituent celle-ci sous la forme d'un couple d'équilibrage lors de l'ouverture pour compenser le couple résistant dû à la masse du hayon. Le couple d'équilibrage qui compense le couple résistant décroît donc progressivement d'une valeur maximale correspondant à la position extrême fermée vers une valeur minimale correspondant à la position extrême ouverte, cette décroissance progressive, linéaire ou non, du couple d'équili- brage étant due à la détente progressive du ressort spiral. On a proposé dans le document FR-A-2.739.349 un dispositif d'articulation du type de celui décrit et représenté dans le document mentionné précédemment pour l'articulation et l'équilibrage d'un ouvrant, notamment vertical, c'est-à-dire d'un ouvrant qui s'étend sensiblement dans un plan vertical en position fermée, dont la courbe du couple résistant à équilibrer présente des valeurs très réduites du couple résistant dans l'une des positions extrêmes, et notamment en position fermée, ce couple résistant en position extrême pouvant éventuellement être nul. À cet effet, ce dernier document propose un dispositif d'articulation dans lequel les moyens d'équilibrage compensent sensiblement la totalité du couple résistant tout le long de sa course de pivotement, et la valeur du couple d'équilibrage passe par un maximum en un point intermédiaire de la course de pivotement. B3551DOC 2781005 Une telle conception des dispositifs d'articulation et d'équilibrage, faisant appel à des moyens de fixation sur l'ouvrant, ou hayon, qui sont globalement agencés en dessous de la ceinture de caisse du véhicule automobile, permet de supprimer la structure de l'ouvrant qui est située au-dessus de la ceinture de caisse du véhicule, c'est-à-dire notamment de supprimer la plus grande partie de l'encadrement de la vitre agencée en partie supérieure de l'ouvrant au-dessus de la ceinture de caisse. Cette partie supérieure vitrée de l'ouvrant, aussi appelée lunette arrière, peut ainsi être réduite en épaisseur et en volume. Toutefois, il est alors nécessaire, voire indispensable, que la lunette soit retenue en partie supérieure lorsque que l'ouvrant est en position fermée, tout en prévoyant des moyens d'arrêt fin de course d'ouverture de l'ouvrant. Dans ce but, I'invention propose un dispositif d'articulation d'un ouvrant, notamment d'un hayon, monté pivotant sur la caisse d'un véhicule automobile, notamment entre une première position extrême fermée dans laquelle il s'étend dans un plan sensiblement vertical et une seconde position extrême ouverte dans laquelle il s'étend dans un plan de sensiblement horizontale au-dessus du véhicule, par l'intermédiaire d'un mécanisme à deux axes d'articulation transversaux parallèles reliés par deux bielles longitudinales parallèles d'articulation dont chacune comportent une première extrémité avant articulée sur la caisse autour d'un premier axe d'articulation et une seconde extrémité arrière articulée le hayon autour d'un second axe d'articulation porté par le hayon, et du type dans lequel le hayon est formé par un panneau masquant un évidement d'un cadre de la structure délimité par au moins une traverse inférieure et par deux montants latéraux B355,DOC 2781005 dont chacun porte un axe d'articulation du hayon dont l'autre extrémité arrière est articulée sur un axe d'articulation, caractérisé en ce que l'extrémité avant d'au moins une bielle porte un pêne de rétention du hayon, en forme de crochet ouvert, qui en position de fermeture du hayon est accroché sur une gâche en forme de pion transversal porté par un bord latéral du hayon. Selon d'autres caractéristiques et avantages de l'invention: - le pêne est monté pivotant par rapport à l'extrémité avant de la bielle, autour d'un axe transversal, entre une position de repos vers laquelle il est rappelé élastiquement et une position de rétention du hayon vers laquelle, ou hors de laquelle, il est commandé en pivotement par un doigt transversal de commande, fixe par rapport au montant latéral, qui coopère avec un profil de came formé sur un bord en vis-à- vis du pêne lorsque le hayon approche de sa position extrême de fermeture, ou lorsque le hayon quitte cette position respectivement; - en position extrême d'ouverture du hayon, le pêne coopère avec un pion transversal de butée porté par le montant latéral; - en position extrême d'ouverture du hayon, le pêne en forme de crochet est accroché sur le pion de butée; - il est prévu des moyens, portés au moins par une bielle, qui interviennent entre le hayon et la caisse notamment pour appliquer au hayon un couple d'équilibrage qui compense le couple résistant dû à la masse du hayon et/ou asservir le mouvement de pivotement du hayon, par rapport à la seconde extrémité de la bielle, au mouvement de pivotement de la B355DOC 2781005 première extrémité de la bielle, par rapport à la caisse du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit s pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale, avec arrachement partiel, de la partie arrière d'un véhicule automobile dont le hayon arrière est équipé d'un dispositif d'articulation conforme o0 aux enseignements de l'invention et qui est illustré à en position extrême fermée; - la figure 2 est une vue de détail à plus grande échelle qui illustre l'articulation de l'extrémité avant de la bielle d'articulation; - la figure 3 et la figure 4 sont des vues similaires à celles des figures 1 et 2 qui illustrent le hayon arrière en position extrême ouverte; - la figure 5 est une vue de derrière du véhicule sur laquelle le hayon est illustré en position fermée; - la figure 6 est une vue de détail à plus grande échelle et en section partielle selon la ligne 6-6 de la figure 2; - la figure 7 est une vue de détail à plus grande échelle et en section partielle selon la ligne 7-7 de la figure 4; et - la figure 8 est une vue similaire à celle des figures 2 et 4 qui représentent une position intermédiaire hayon proche de la position extrême fermée illustrée à la figure 2. On a représenté sur la figure 1 une vue latérale de la partie arrière d'un véhicule automobile 10 dont la caisse 12 est ouverte à l'arrière pour permettre l'accès à l'habitacle 14 du véhicule et par exemple son chargement. B355.DOC 2781005 A cet effet, I'ouverture est délimitée par un cadre constitué essentiellement par deux montants latéraux verticaux dont l'un 16 est représenté sur la figure 1, le montant latéral opposé 17 étant agencé symétriquement par rapport au plan longitudinal médian de symétrie du véhicule, et par deux traverses supérieure 18 et inférieure 20 qui délimitent un évidement dont la fermeture est assurée par un ouvrant 22, également appelé hayon arrière, qui comporte une vitre ou lunette 23 en partie supérieure et qui est globalement monté io pivotant par rapport à la structure de la caisse 12 du véhicule, autour d'un axe horizontal. Le hayon 22 est illustré en position de fermeture sur la figure 1 dans laquelle il s'étend sensiblement dans un plan vertical, et il est illustré en position maximale d'ouverture sur la figure 3 dans laquelle il s'étend dans un plan sensiblement horizontal, en partie au-dessus de la face supérieure du pavillon du véhicule. Selon une conception connue, I'ouvrant 22 est monté pivotant sur la caisse 12 par un système à deux axes géométriques d'articulation horizontaux A1 et A2 grâce à un mécanisme d'articulation à deux bielles parallèles 24, 26 dont l'une 24 est illustrée sur les figures 1 et 2. Comme on peut le voir notamment sur la figure 3, le dispositif d'articulation du hayon 22 sur la caisse 12 du véhicule est de préférence constitué par deux bielles ou bras parallèles 24 et 26 qui sont des pièces en tôle emboutie dont les extrémités avant 28, 30 sont articulées sur la caisse 12 autour d'un premier axe horizontal transversal A1 et dont les extrémités arrière 32, 34 sont articulées sur le hayon 22 autour d'un axe transversal A2 parallèle à l'axe A1. B355.DOC 2781005 Comme cela sera expliqué par la suite, I'axe horizontal A1 est fixe à rapport à la structure de caisse 12 du véhicule 10. Afin d'assurer le verrouillage en position fermée du hayon 22, et selon une conception connue, un dispositif de fermeture et de verrouillage est agencé en partie inférieure et il est par exemple constitué par une gâche fixe 36 sur laquelle vient s'accrocher un pêne 38 porté par le hayon 22, ces composants étant illustrés schématiquement aux figures 1 et 3. o0 On a représenté sur les figures une plaque platine fixe qui est fixée sur le montant latéral associé 16 et qui, commente le voir à la figure 7 et selon une conception générale connue des documents mentionnés précédemment, constitue l'une des faces d'un boîtier fixe 42 qui est iS notamment complété par une autre plaque parallèle 44. Le boîtier 42 reçoit différents composants appartenant notamment à des moyens d'équilibrage de la masse hayon 22, plus particulièrement un ressort spiral 46 qui est monté autour d'une tige 48 qui traverse un manchon interne 50 du boîtier 42, d'axe A3 parallèle à l'axe A1, sur laquelle est monté à rotation un pignon 52 qui coopère, d'une manière connue du document FR-A-2.739.349, avec un secteur denté 54. La partie d'extrémité avant 28 de la bielle 24 est conformée en un boîtier creux 56 délimité par deux plaques 58 et 60 parallèles et perpendiculaires à l'axe A1, la plaque 60 s'étendant, comme on peut le voir notamment la figure 7, en partie sous la plaque fixe 40 du boîtier 42 transversalement à l'intérieur de ce dernier. Les deux plaques 58 et 60 sont traversées par un manchon soudé 62 qui reçoit à rotation un manchon tubulaire interne 64 qui est traversé par une vis 66 dont l'extrémité B355.DOC 2781005 filetée 68 traverse un corps de pignon denté 70 réalisé venu de matière avec le manchon 64 et qui est fixé axialement et en rotation sur la partie épaisse en vis-à-vis 43 de la plaque fixe 44 du boîtier 42. Les vis 48 et 66 permettent de fixer le boîtier 42 sur le montant 16 du véhicule. Ainsi, le manchon 62 - et donc l'extrémité avant 28 de la bielle 24 - est monté à rotation, autour de l'axe géométrique A1, par rapport au boîtier fixe 42 et donc par rapport à la platine fixe 40 - de manière qu'une crémaillère 72 portée par la bielle 24 coopère avec le pignon fixe 70 de façon à asservir, d'une manière connue, le mouvement de rotation du hayon 22 autour de son axe d'articulation A2 en fonction du mouvement de rotation de la bielle 24 par rapport à la caisse 12, 40 du véhicule 10. Comme on peut le voir notamment aux figures 2, 4, 6 et 7, I'extrémité libre 74 de la tige filetée 48 fait saillie à l'extérieur du boîtier 42 pour constituer un pion 74, d'axe A3, qui est habillé d'un galet souple en matériau élastomère ou bien en caoutchouc 76 dont la fonction sera décrite ultérieurement. Conformément invention, I'extrémité avant 28 de la bielle 24 porte un pêne 80 qui est une monté articulé sur la bielle 24 autour d'un axe géométrique A4 qui est parallèle aux axes A1 et A2, et autour duquel le pêne 80 peut pivoter dans les deux sens de rotation. Comme on peut le voir notamment à la figure 6, le pêne ou loquet 80 est une pièce en forme générale de plaque épaisse qui est parallèle aux plaques 58 et 60 de la bielle 24 et qui comporte deux manchons concentriques, intérieur 84 et extérieur 86, dont le premier reçoit à rotation une tige 88 soudée sur la plaque 58 et dont le second délimite avec le B355.DOC 2781005 manchon intérieur 84 un logement cylindrique reçoit le corps 88 enroulé en hélice d'un ressort de rappel 90 qui est un ressort en fil à deux branches 92 et 94. La seconde branche 94 est reçue dans un logement 96 du pêne 80 tandis que la première branche 92 coopère en permanence avec l'extrémité libre 98 d'un pion cylindrique 100 qui est parallèle à la tige 88, d'axe A5, et qui est soudé à la plaque 58. Ainsi, le ressort de rappel 90 est conçu pour solliciter élastiquement en permanence le pêne 80 dans le sens horaire 0o en considérant les figures 2, 4 et 8. Le pion cylindrique 100 est lui aussi revêtu d'un manchon 102 qui constitue une butée élastique susceptible de coopérer avec un bord arrière 104 pêne 80. De manière à assurer la rétention du hayon 22 en position fermée, le pêne 80 est conformé en un crochet 108 et il est susceptible de coopérer avec un pion cylindrique 110 qui est un pion fixe, d'axe géométrique A6 parallèle aux autres axes mentionnés précédemment, et qui est porté par le montant latéral vertical associé du hayon, le pion étant solidaire du montant latéral de la lunette du hayon. Le crochet 108 est ouvert dans le bord avant 112 du pêne 80 et il est délimité par deux bords parallèles en arc de cercle qui sont espacés d'une distance correspondant sensiblement au diamètre du pion 110 de rétention de manière que ce dernier puisse se déplacer dans la lumière formant crochet 108. De préférence, le pion de rétention 110 est monté à rotation, autour d'un axe géométrique A6 parallèle aux autres axes, sur le hayon. Dans un plan décalé axialement par rapport au plan dans lequel se situe les bords 104 et 112, en direction de la B355,DOC 2781005 platine 40, le pêne 80 comporte un bord avant formant came 114 qui est susceptible de coopérer avec un doigt fixe 116 porté par la plaque fixe 40. Le bord avant formant came 114 est conçu pour coopérer avec le doigt fixe de commande 116 et il comporte à cet effet une encoche 120 dans laquelle le doigt fixe de commande 116 est susceptible de pénétrer. On décrira maintenant le mode de fonctionnement du dispositif de rétention et de butée qui vient d'être décrit en détail, et ceci en référence aux figures et plus particulièrement aux figures 2 à 8. Dans la position crochetée illustrée à la figure 2, les pênes 80 sont verrouillés sur les pions de rétention 110 et le verrouillage du hayon 22 est ainsi assuré de manière fiable car seule la rotation des bielles 24 peut commander la libération des pênes 80. Lors début du cycle d'ouverture du hayon, c'est-à-dire en partant de la position illustrée à la figure 2 et en faisant tourner la bielle 24 autour de l'axe A1 dans le sens anti- horaire en considérant la figure 2, on voit à la figure 8 - qui illustre une position qui est immédiatement consécutive à celle illustrée à la figure 2 - que le doigt de commande 116 qui est reçu dans l'encoche 120 sort progressivement de cette encoche en provoquant un pivotement relatif du pêne 80 par rapport au pion de rétention 110 ce qui aboutit à l'échappement progressif du pion 110 hors de la lumière formant crochet 108 du pêne 80. Toutefois, on voit sur la figure 8 que le pion 110 demeure, sur une partie du début de la course de rotation de la bielle 24, à l'intérieur du crochet 108, ce qui permet de maintenir la partie supérieure du hayon 22 pour éviter tout B355.DOC 2781005 Il basculement trop rapide vers l'avant du véhicule et les risques d'endommager la traverse supérieure 18. Lorsque la course de la bielle 24 se poursuit dans le sens correspondant à l'ouverture du hayon 22, le pion de rétention 110 sort du crochet 108 et le pêne 80 est alors rappelé élastiquement par le ressort 90 en appui contre la butée 102. La course d'ouverture du hayon 22 se poursuit jusqu'à la position illustrée aux figures 3 et 4 dans laquelle la course de pivotement de la bielle 24 autour de son axe d'articulation A1 est arrêtée car le pêne 80 constitue alors un organe de butée qui vient buter contre la butée fixe 76. Préalablement à sa pénétration dans la lumière formant crochet 108, la butée fixe 76 coopère avec le bord avant formant came 114 du pêne articulé 80 le long duquel le galet de butée 76 roule progressivement. Du fait de sa capacité à se déformer élastiquement, la butée 76 est comprimée et elle constitue un frein à l'inertie d'ouverture du système provoquée par un suréquilibrage de l'assistance à l'ouverture. Après avoir dépassé cette zone de freinage, le galet de butée 76 vient se loger dans la cavité formant crochet 108. En partant de la position illustrée à la figure 8, et en considérant maintenant le mouvement de fermeture du hayon 22, le galet de butée 76 sort du crochet 108 et les bielles 24 sont à nouveau libres de pivoter autour de leur axe A1 - dans le sens anti-horaire en considérant la figure 8 - en entraînant chacune son pêne articulé 80 qui est alors en appui par son bord arrière 104 contre la butée élastique 102, et ceci jusqu'à ce que le doigt de commande 116 vienne coopérer avec le bord avant formant came 114, puis pénétrer dans l'encoche 120 pour provoquer à nouveau l'engagement des pions de B355 DOC 2781005 rétention 110 afin de verrouiller la partie supérieure du hayon 22 lorsque ce dernier arrive en fin de couse de fermeture. B355.DOC 2781005 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'articulation d'un ouvrant (22), notamment d'un hayon, monté pivotant sur la caisse (12) d'un véhicule automobile (10), notamment entre une première position extrême fermée dans laquelle il s'étend dans un plan sensiblement vertical et une seconde position extrême ouverte dans laquelle il s'étend dans un plan sensiblement horizontal au-dessus du véhicule (10), par l'intermédiaire d'un mécanisme à deux axes transversaux parallèles (A1, A2) reliés par deux bielles longitudinales parallèles (24, 26) d'articulation dont chacune comporte une première extrémité avant (28, 30) articulée sur la caisse (12) autour d'un premier axe d'articulation (A1) et une seconde extrémité arrière (32, 34) articulée sur le hayon (22) autour d'un second axe d'articulation (A2) porté par le hayon, et du type dans lequel le hayon (22) est formé par un panneau masquant un évidement d'un cadre de la structure délimité par au moins une traverse inférieure (20) et par deux montants latéraux (16, 17) dont chacun porte un axe d'articulation (A1) de l'extrémité avant (28, 30) de l'une des bielles (24, 26) d'articulation du hayon (22) dont l'autre extrémité arrière (32, 34) est articulée sur un axe fixe d'articulation, caractérisé en ce que l'extrémité avant (28) d'au moins une bielle (24) porte un pêne (80) de rétention du hayon (22) en forme de crochet (108) ouvert qui, en position de fermeture du hayon (22), est accroché sur une gâche en forme de pion transversal (110) porté par un bord latéral du hayon. 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pêne (80) est monté pivotant par rapport à l'extrémité avant (88) de la bielle (24), autour d'un B355.DOC 2781005 axe transversal (A4), entre une position de repos vers laquelle il est rappelé élastiquement (90) et une position de rétention du hayon (22) vers laquelle, ou hors de laquelle, il est commandé en pivotement par un doigt transversal de commande (116), fixe par rapport au montant latéral, qui coopère avec un profil de came formé sur un bord en vis-à- vis (14) du pêne (80) lorsque le hayon (22) approche de sa position extrême de fermeture, ou lorsque le hayon quitte cette position respectivement. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, en position extrême d'ouverture du hayon (22), le pêne (80) coopère avec un pion transversal de butée (76) porté par le montant latéral (16, 40). 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, en position extrême d'ouverture du hayon (22), le pêne en forme de crochet (80) est accroché sur le pion de butée (76). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens, portés au moins par une bielle (24), qui interviennent entre le hayon et la caisse notamment pour appliquer au hayon un couple d'équilibrage qui compense le couple résistant dû à la masse du hayon et/ou asservir le mouvement de pivotement du hayon (22), par rapport à la seconde extrémité (32) de la bielle, au mouvement de pivotement de la première extrémité (28) de la bielle (24), par rapport à la caisse du véhicule (12).