Brevet FR2885159A1 — publié le 20061103

CHARNIERE ET PROCEDE D'ACTIONNEMENT D'OUVRANT DE VEHICULE La présente invention concerne une charnière et un procédé d'actionnement 5 d'ouvrant de véhicule, destinés en particulier à l'ouverture de hayon des véhicules automobiles bicorps. On connaît divers mécanismes d'ouverture de hayon de véhicule, c'est-àdire, le panneau articulé permettant l'accès à la partie postérieure de l'habitacle (aussi appelé cinquième porte). Un véhicule muni d'un hayon peut par exemple comporter deux vérins assurant la compensation de poids du hayon. De tels vérins assistent en outre l'utilisateur lors du déplacement du hayon de la position fermée à la position ouverte. Par exemple, lors du déclenchement de l'extension d'un vérin à gaz, le gaz compris dans la chambre du vérin repousse la tige du vérin vers l'extérieur de la chambre. L'extension du vérin exerce alors une force sur le hayon aidant à son ouverture. Les vérins permettent également, le cas échéant, d'immobiliser le hayon en position pleine ouverture, par exemple formant un angle de 90 à 100 degrés par rapport à la position fermeture. Or, compte tenu de la configuration de vérins parfois utilisée dans l'art, la contribution des vérins à l'ouverture du hayon est insuffisante, du fait de l'importante inclinaison que présentent les vérins par rapport à l'horizontale lorsque le hayon est en position fermée (effet de faible bras de levier). Par conséquent, la manipulation du hayon n'est pas toujours facile et il est donc parfois souhaitable de disposer d'un mécanisme d'ouverture additionnel. On connaît en particulier des mécanismes d'ouverture comprenant une charnière, situés au voisinage de l'axe d'ouverture du hayon, dans lequel le moteur est monté directement sur ou à proximité de la charnière, comme par exemple dans le modèle de véhicule Honda Accord Tourer. De tels mécanismes nécessitent cependant de réserver une place suffisante pour le moteur sous le pavillon du véhicule. Ces mécanismes sont donc contraignants vis-à-vis du placement du moteur et exposent en outre ce moteur (intempéries, chaleur sous pavillon, risques mécaniques), d'où des risques de pannes. Il existe donc un besoin pour un mécanisme d'actionnement d'ouvrants permettant d'une part de développer un couple adapté (par exemple pour compenser le phénomène de faible bras de levier) et ménageant, d'autre part, diverses possibilités quant au placement du moteur. L'invention a ainsi pour objet une charnière d'actionnement d'ouvrant, comprenant un secteur adapté à effectuer une rotation autour d'un axe R:\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2doc - 28/04/05 - 09:04 - 1/1 1 d'actionnement de l'ouvrant, dans lequel le secteur est actionnable dans un premier et un deuxième sens de rotation par au moins un câble fixé au secteur. Dans des modes de réalisation préférés, la charnière selon l'invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: -le secteur est actionnable par un premier câble dans le premier sens de rotation et par un deuxième câble dans le deuxième sens de rotation; - la charnière comprend un guide de câble solidaire d'un charnon fixe de la charnière et faisant un angle avec le secteur; - le guide s'étend dans un plan sensiblement parallèle à l'axe; - la charnière est adaptée à être équipée d'une première poulie et d'une deuxième poulie de renvoi de câble, chacune des poulies étant dans un plan sensiblement parallèle à l'axe; - les poulies de renvoi sont solidaires du guide; - les poulies sont alignées selon un axe sensiblement parallèle à l'axe d'actionnement de l'ouvrant; les poulies sont alignées selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe d'actionnement de l'ouvrant; et - les poulies ont un même axe de rotation. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d'actionnement d'ouvrant, le dispositif comprenant un ouvrant, la charnière d'actionnement d'ouvrant selon l'invention, ledit au moins un câble et un motoréducteur adapté à tracter ledit au moins un câble. Le motoréducteur peut être dans ou sur l'ouvrant ou ne pas être dans ou sur l'ouvrant. Le véhicule peut en outre comprendre une électronique de contrôle associée au moteur d'entraînement du motoréducteur, l'électronique étant munie d'une fonction d'anti-pincement et/ou d'anticollision pour les mouvements de l'ouvrant. L'invention concerne encore un procédé d'actionnement d'ouvrant de véhicule via l'actionnement d'une charnière comprenant un secteur adapté à effectuer une rotation autour d'un axe d'ouverture et de fermeture de l'ouvrant, le procédé comprenant les étapes d'ouverture de l'ouvrant par traction d'un câble fixé au secteur et de fermeture de l'ouvrant par traction d'un câble fixé au secteur. De préférence, cette charnière est une charnière selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins annexés, qui montrent: - Figure lA: une vue schématique partielle, en perspective, d'une charnière selon un premier mode de réalisation de l'invention; - Figure lB: une vue schématique partielle, de profil, de la figure 1A; R:\Brevets\23700\2375I-04ARM0480-v2 doc - 28/04/05 - 09.04 2/1 I - Figure 2: une vue schématique partielle, en perspective, d'une charnière selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; et Figure 3: une vue schématique partielle, en perspective, d'une charnière selon un troisième mode de réalisation de l'invention; - Figure 4: une vue schématique partielle, en perspective, d'une charnière selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. L'invention propose une charnière d'actionnement d'ouvrant, en particulier de hayon de véhicule bicorps. Par la suite il sera fait référence à un tel hayon, bien que l'invention trouve à s'appliquer à d'autres ouvrants de véhicule. La charnière comprend un secteur adapté à effectuer une rotation autour d'un axe d'actionnement (ouverture/fermeture) du hayon. Ce secteur est actionnable dans un premier et un deuxième sens de rotation par au moins un câble, de préférence deux câbles, chacun des câbles étant fixé au secteur et, le cas échéant, renvoyé par des poulies dans une direction choisie. L'ouvrant peut ainsi être actionné par traction des câbles, grâce à un moteur. Les câbles peuvent circuler dans un passage de dimension réduite, par exemple la gouttière au voisinage de l'axe d'actionnement du hayon. Le fait de recourir à un ou des câbles permet d'envisager diverses possibilités de placement du moteur à distance de la charnière, par exemple dans le coffre du véhicule où il est préservé. Ceci permet en outre un gain de place au niveau de la charnière et à proximité de celle- ci. L'ergonomie du mécanisme d'actionnement d'ouvrant s'en trouve améliorée. Un premier mode de réalisation de l'invention est maintenant décrit en référence aux figures lA et 1B, montrant respectivement une vue schématique partielle, en perspective, d'une charnière et une vue de profil de cette même charnière. La charnière 20 d'actionnement comprend un charnon fixe 25, 28, 29 et un charnon mobile 24, 26, 30. Le charnon fixe comprend lui-même deux parties fixes 25, 28 formant un angle. Le charnon mobile présente un secteur 30 ainsi qu'une patte 24 mobile, solidaire du secteur 30. La patte 24 du charnon mobile est reliée par une pièce creuse 26 (la forme creuse 26 fait partie de 24) au secteur 30. Un arbre d'axe commun avec l'axe 22 d'actionnement du hayon passe par les charnons fixe et mobile (notamment par la pièce creuse 26 et une partie creuse 29 du charnon fixe) , formant le noeud de la charnière. Au moins un câble 51,52 est fixé au secteur 30, par exemple par des grains 31 et 32, sertissant le câble à une extrémité de celui-ci. Les grains sont situés à distance de l'axe 22 sur le secteur 30. Le câble 51, 52 peut par exemple former une boucle à l'autre extrémité des grains 31, 32, le câble étant alors enroulé du côté de sa boucle R:\Brevets\23700123751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 09-04 - 3/11 autour d'un tambour entraîné par un motoréducteur, à l'instar des systèmes de lève-vitre connus de l'art. Le câble se décompose cependant de préférence en deux câbles 51 et 52, chacun de ces câbles étant fixé, à une extrémité, au secteur par un grain 31, 32 et, à l'autre extrémité, au tambour. Il sera ainsi par la suite fait référence à deux câbles. La charnière 20 peut être disposée à proximité de l'axe 22 d'actionnement du hayon, par exemple au niveau d'une gouttière prévue au voisinage de l'axe 22, comme il est connu de l'art. La charnière est fixée au véhicule par son charnon fixe 25, 28. Le hayon du véhicule est, lui, solidaire du charnon mobile 24, 30. En particulier, le hayon peut être relié à la patte mobile 24. Le secteur 30 est adapté à effectuer une rotation autour de l'axe 22 d'actionnement du hayon. La figure 1B montre une position de fermeture (trait plein) et une position d'ouverture (trait pointillé). La mise en rotation du secteur 30 entraîne donc en rotation la patte 24 et donc le hayon, permettant l'ouverture et la fermeture de celui-ci. Le secteur 30 peut ainsi être actionné dans un premier sens de rotation par traction du premier câble 51 et dans le deuxième sens par traction du deuxième câble 52. Dans l'exemple des figures, une traction du câble 51 entraîne l'ouverture du hayon, c'est-à-dire une rotation du secteur 30 depuis la position représentée en trait plein jusqu'à la position représentée en traits pointillés du secteur. Le motoréducteur est adapté à tracter les câbles 51,52, dans un sens ou dans l'autre pour ouvrir ou fermer le hayon. Typiquement, une traction de 200 Kg peut être nécessaire pour assurer l'actionnement du hayon. Il peut ainsi s'avérer nécessaire de prévoir d'intercaler un réducteur supplémentaire entre le motoréducteur et le tambour, afin de délivrer un couple adapté. Recourir à une charnière actionnable par câble s'avère avantageux à plusieurs titres. Tout d'abord, les câbles peuvent circuler dans un passage de dimension réduite et n'obstruent pas la surface d'ouverture du coffre. L'utilisation de câbles permet également de disposer le moteur à distance de la charnière, par exemple dans le coffre du véhicule, où il est moins sujet à de possibles détériorations. Il convient cependant de noter que la solution fournie par l'invention permet d'envisager un mode de réalisation dans lequel le moteur est placé dans le hayon, par exemple à proximité du moteur d'essuie-glace. Le secteur 30 peut en outre être muni d'une gorge à son pourtour, favorisant le maintient du premier câble 51. La gorge pourra en outre être conçue de sorte à permettre une superposition des câbles 51 et 52 au niveau du grain 32. Divers types de superposition peuvent être envisagés, par exemple les câbles peuvent être superposés transversalement au secteur 30 ou dans le plan du secteur. R_\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2. doc - 28/04/05 - 0904 - 4/11 Par ailleurs, un guide 40 de câble peut être prévu, solidaire du charnon fixe 25, 28, par exemple du côté opposé à la partie fixe 25 par rapport à l'autre partie 28 du charnon fixe, comme illustré. Le guide 40 présente alors un angle avec le secteur 30. Ce guide 40 peut par exemple être disposé perpendiculairement au secteur (soit sensiblement parallèle à l'axe 22), dans le plan moyen d'arrivée des deux câbles 51, 52 au voisinage de la charnière, comme représenté aux figures 1A et I B. Ce guide 40 peut en outre se présenter sous la forme d'une portion de disque muni d'une gorge à sa périphérie. Le guide permet de faciliter la circulation du câble 51 lors de l'actionnement du hayon. En particulier, il permet de faciliter l'amenée du câble 51 dans la gorge du secteur 30. On dispose ainsi d'un dispositif de charnière simple et compact, particulièrement bien adapté aux situations où l'arrivée de câble se fait perpendiculairement à l'axe 22 d'actionnement. Le cas échéant, des gaines 41, 42 souples peuvent être prévues, solidaires sur charnon fixe, afin de guider les câbles lors de l'actionnement du hayon et de les préserver d'une oxydation prématurée. Notons que la position d'ouverture ou de fermeture maximale du hayon varie en fonction du type de véhicule (typiquement le battement est de 90 ). Dans le cas de battements importants, il peut être avantageux de prévoir un système de fixation souple des câbles sur le secteur, au niveau des grains. La fixation des câbles 51,52 sur le secteur 30 peut par exemple être adaptée à permettre une légère rotation du câble 51, au niveau du grain 31 et par rapport à un axe perpendiculaire au secteur, afin de ne pas gêner la traction du câble 51, particulièrement en fin de course, c'est-à-dire lorsque l'on s'approche de la position d'ouverture maximale. Un deuxième mode de réalisation d'une charnière selon l'invention est maintenant décrit en référence à la figure 2, montrant une vue partielle, en perspective, d'une telle charnière. Dans ce mode de réalisation, la charnière comprend des éléments déjà décrits en référence aux figures lA et 1B, c'est-à-dire: le charnon fixe 28,29, le charnon mobile comprenant le secteur 30 et la patte (celle-ci n'étant pas représentée à la figure 2) et le guide 30 de câble. De même que dans le précédent mode de réalisation, deux câbles 51,52 peuvent être fixés au secteur 30 par des grains 31, 32 et tractés pour actionner le hayon, de sorte à procurer les avantages déjà décrits en référence aux figures lA et 1B. La charnière 20 est en outre adaptée à être équipée d'une première poulie 61 et d'une deuxième poulie 62 de renvoi de câble. Les poulies sont disposées sensiblement dans le même plan, parallèle à l'axe 22 d'actionnement (c'est-à-dire perpendiculaire au secteur). De la sorte, on obtient une charnière compacte, adaptée à R. \Brevets\23700\2375104ARM0480-v2 doc - 28/04/05 - 09.04 - 5/I I renvoyer les câbles dans un plan parallèle à l'axe 22 d'actionnement du hayon, comme représenté à la figure 2. Les poulies 61,62 peuvent en outre être disposées dans le plan moyen du guide 40. De la sorte, les chemins de câble sont minimisés. Les poulies peuvent par exemple être montées à rotation de façon solidaire du charnon fixe 25, 28. Par exemple, l'une des poulies 61 est directement fixée sur la partie fixe 25 tandis que l'autre 62 est fixée au moyen d'une patte monobloc avec cette partie 25 fixe. Les poulies peuvent par ailleurs être alignées selon un axe sensiblement parallèle à l'axe 22, avec un léger décalage pour éviter que les câbles n'entrent en contact. Les câbles peuvent ainsi être renvoyés selon des directions très proches mais sans frottements. Les câbles peuvent ainsi être agencés de façon ergonomique, par exemple dans la gouttière située à proximité de l'axe 22 et parallèle à cet axe. Un troisième mode de réalisation d'une charnière selon l'invention est maintenant décrit en référence à la figure 3, montrant une vue schématique partielle, en perspective, d'une telle charnière. Ce troisième mode de réalisation comprend des éléments déjà décrits en référence aux figures 1A, 1B et 2, c'est-à-dire le charnon fixe 28, 29, le charnon mobile avec son secteur 30 et la patte 24. Là encore, deux câbles 51, 52 peuvent être fixés au secteur 30 par des grains 31, 32 et tractés pour assurer l'actionnement du hayon. Ici, les poulies s'étendent dans un plan respectif perpendiculaire au plan du secteur 30 et ont en outre un même axe de rotation. Les câbles sont donc renvoyés perpendiculairement au secteur 30. Il est ainsi possible de les renvoyer dans une direction parallèle à l'axe 22, comme illustré, et ainsi de les loger dans la gouttière du hayon. En outre, la charnière montée avec ces deux poulies est plus compacte que dans le mode de réalisation précédent. Les poulies déterminent par ailleurs une distance minimale entre les câbles au voisinage de celle-ci, du côté tambour. Ceci permet d'éviter des frottements des câbles l'un contre l'autre. Les poulies 61, 62 peuvent en outre avantageusement être disposées sensiblement dans le plan de la partie fixe 25, tangentiellement au plan du secteur 30, comme illustré. De la sorte, les chemins de câble sont minimisés, en particulier lorsque le secteur est en position de fermeture. On pourrait cependant utiliser deux guides superposés, à la place des poulies, munis de gorges à leur pourtour pour obtenir un résultat similaire. Un quatrième mode de réalisation d'une charnière selon l'invention est maintenant décrit en référence à la figure 4, montrant une vue schématique partielle, en perspective, d'une telle charnière. R\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 09:04 - 6/11 La charnière comprend à nouveau le charnon fixe 28, 29 et le charnon mobile 30, 24, actionné par deux câbles 51, 52 fixés au secteur 30. Les poulies 61, 62 s'étendent dans un même plan, perpendiculaire au plan du secteur 30 et sont, cette fois-ci, alignées selon un axe perpendiculaire à l'axe 22 d'actionnement du hayon. Les câbles sont donc renvoyés perpendiculairement au secteur 30. Là encore, il est possible de les loger dans la gouttière du hayon. Les poulies 61, 62 peuvent être disposées dans le plan de la partie fixe 25 ou à proximité, tangentiellement au plan du secteur 30. La position des poulies pourra par exemple être ajustée de sorte que la direction de renvoi des câbles 51, 52 du côté du charnon fixe corresponde à la direction d'entrée des câbles sur le secteur 30, en position fermée, comme illustré sur la figure 4. Une telle configuration permet de diminuer les contraintes exercées sur les câbles 51 et 52. En outre, la disposition des poulies permet de garantir une distance minimale entre les câbles au voisinage de celles-ci, du côté tambour, afin d'éviter des frottements. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d'actionnement de hayon (ou d'ouvrant en général). Ce dispositif comprend en fait le hayon, la charnière 20 selon l'invention, au moins un câble 51, 52 et le motoréducteur. En fonctionnement normal, un utilisateur actionne un organe, typiquement un bouton ou une manette de commande. L'organe peut être par exemple situé à proximité du tableau de bord du véhicule, à proximité du hayon à manoeuvrer ou à tout autre endroit du véhicule. Dans une variante de réalisation, l'organe est une télécommande apte à transmettre un signal d'ouverture/fermeture à un dispositif d'actionnement, situé sur ou dans le véhicule. L'actionnement de l'organe lorsque l'ouvrant est fermé peut simultanément déclencher l'extension du vérin à gaz et l'actionnement du ou des câbles 51, 52 fixés au secteur 30 afin d'assister le vérin. Typiquement, selon le procédé de l'invention, l'actionnement du ou des câbles 51, 52 comprend, à l'ouverture, la traction d'un câble 51, 52 par le motoréducteur dans un premier sens et, à la fermeture, la traction d'un câble 51, 52 dans un deuxième sens. Il peut s'agir d'un seul et même câble. En variante, deux câbles 51 et 52 sont utilisés, comme décrit plus haut. L'ouverture se fait dans ce cas par traction du premier câble 51 et la fermeture par traction du deuxième câble 52. Le moteur d'entraînement du motoréducteur peut être associé à une électronique de contrôle munie d'une fonction d'anti-pincement et/ou d'anti-collision pour les mouvements du hayon. Cette fonction peut comporter un algorithme classique consistant à mesurer des paramètres du moteur et en particulier le courant traversant le moteur et la position angulaire de l'arbre rotor du moteur. Par exemple, lorsque la valeur de courant, combinée avec une position moteur, dépasse une valeur R:1Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 09:04 - 7/I I seuil prédéterminée, l'électronique de contrôle interprète cela comme une présence d'obstacle sur la course du hayon et commande l'arrêt, voir le renversement du sens de rotation du moteur. Cette fonction peut comporter des moyens de détection connus de l'art, tels que des joints sensibles en périphérie de l'ouvrant, ou des moyens optiques sans contact, ou des combinaisons de ces moyens. L'invention n'est pas limitée aux variantes décrites ci-avant mais est susceptible de nombreuses autres variations. A titre d'exemple, il est possible de prévoir un câble fixé en un même point au secteur 30 et renvoyé vers le tambour, par exemple par une ou plusieurs poulie(s). On peut également prévoir des agencements différents des charnons fixes et mobiles. En particulier, les terminologies perpendiculaire , parallèle , etc. ne doivent pas s'entendre au sens strict. Il convient également de noter que les couples développés par le motoréducteur pour l'ouverture/fermeture ne doivent pas nécessairement à eux seuls permettre d'ouvrir/fermer l'ouvrant dans la mesure où le procédé d'actionnement de l'invention peut ne viser qu'à assister l'ouverture/fermeture de l'ouvrant, parallèlement à l'action des vérins et/ou celle de l'utilisateur. R.\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 09.04 - 8/1 I 9 REVENDICATIONS 1. Charnière (20) d'actionnement d'ouvrant, comprenant un secteur (30) adapté à effectuer une rotation autour d'un axe (22) d'actionnement de l'ouvrant, dans 5 lequel le secteur (30) est actionnable dans un premier et un deuxième sens de rotation par au moins un câble (51,52) fixé au secteur (30). 2. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur (30) est actionnable par un premier câble (51) dans le premier sens de rotation et par un deuxième câble (52) dans le deuxième sens de rotation. 3. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la charnière (20) comprend un guide (40) de câble solidaire d'un charnon fixe de la charnière (20) et faisant un angle avec le secteur (30). 4. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 3, caractérisé en ce que le guide (40) s'étend dans un plan sensiblement parallèle à l'axe (22). 5. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la charnière (20) est adaptée à être équipée d'une première poulie (61) et d'une deuxième poulie (62) de renvoi de câble, chacune des poulies étant dans un plan sensiblement parallèle à l'axe (22). 6. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 5, dans lequel les poulies (61,62) de renvoi sont solidaires du guide (40) . 7. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 5, dans laquelle les poulies (61,62) sont alignées selon un axe sensiblement parallèle à l'axe (22) d'actionnement de l'ouvrant. 8. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 6, dans laquelle les poulies (61,62) sont alignées selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe (22) d'actionnement de l'ouvrant. R:\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 0904 - 9/I I 9. La charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de la revendication 5, dans lequel les poulies (61,62) ont un même axe de rotation. 10. Véhicule automobile comprenant un dispositif d'actionnement d'ouvrant, caractérisé en ce que le dispositif comprend: - un ouvrant -la charnière (20) d'actionnement d'ouvrant de l'une quelconque des revendications 1 à 9; - ledit au moins un câble (51,52); et - un motoréducteur adapté à tracter ledit au moins un câble (51,52). 11. Le véhicule automobile de la revendication 10, caractérisé en ce que le motoréducteur n'est pas dans ou sur l'ouvrant. 12. Le véhicule automobile de la revendication 10, caractérisé en ce que le motoréducteur est dans ou sur l'ouvrant. 13. Le véhicule automobile de la revendication 10, 11 ou 12, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre une électronique de contrôle associée au moteur d'entraînement du motoréducteur, l'électronique étant munie d'une fonction d'anti-pincement et/ou d'anti-collision pour les mouvements de l'ouvrant. 14. Procédé d'actionnement d'ouvrant de véhicule via l'actionnement d'une charnière (20) comprenant un secteur (30) adapté à effectuer une rotation autour d'un axe (22) d'ouverture et de fermeture de l'ouvrant, le procédé comprenant les étapes: - d'ouverture de l'ouvrant par traction d'un câble (51,52) fixé au secteur (30) ; et - de fermeture de l'ouvrant par traction d'un câble (51,52) fixé au secteur (30). 15. Le procédé d'actionnement d'ouvrant de véhicule de la revendication 14, dans lequel la charnière (20) est la charnière (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. R:\Brevets\23700\23751-04ARM0480-v2.doc - 28/04/05 - 09:04 -10/11