Brevet FR2893074A1 — publié le 20070511

Porte de véhicule automobile à panneau vitré coulissant, et véhicule correspondant. Le domaine de l'invention est celui des baies ménagées dans les portes de véhicule. Plus précisément, l'invention concerne les dispositifs d'obturation d'une baie ménagée dans une porte d'un véhicule automobile et comprenant une partie mobile par exemple selon une direction essentiellement verticale, susceptible de fermer ou de libérer une ouverture. L'invention s'applique en particulier, mais non exclusivement, aux portières latérales des véhicules automobiles. Elle peut s'appliquer également aux portes arrière, hayons, ... Classiquement, pour obturer une baie d'un véhicule, qu'il s'agisse d'une automobile, d'un véhicule utilitaire, d'un camion, d'un autobus ou d'un wagon de chemin de fer, on rapporte une vitre, maintenue par un cadre de liaison. Ce dernier présente une partie interne et une partie externe, qui viennent pincer simultanément les bords de la vitre, avec une garniture d'étanchéité. La technique le plus couramment répandue pour l'ouverture et la fermeture des vitres est de rendre celle-ci mobile verticalement dans son propre plan, en la faisant pénétrer ou sortir du caisson ou de la garniture des portières latérales. Cette technique est aujourd'hui couramment utilisée et des solutions pour l'automatiser sont connues. L'équipement des automobiles en vitres électriques est ainsi très répandu. Parallèlement, une autre technique a été proposée par le Titulaire de la présente demande de brevet. Cette technique est notamment décrite dans les documents de brevet EP-0 778 168 et EP ù 0 857 844. Grâce à cette technique, on obtient des dispositifs appelés baies flush qui présentent, sur le plan esthétique, vue de l'extérieur, un aspect lisse, affleurant. Selon la technique antérieure proposée par le Titulaire de la présente demande de brevet, les baies flush comprennent un ensemble fixe et une partie mobile, l'ensemble fixe étant destiné à être monté dans le logement défini à cet effet sur la carrosserie du véhicule. Or, les baies ménagées dans les portières ont des dimensions relativement limitées qu'il n'est donc pas opportun de réduire davantage en rapportant un ensemble fixe selon la technique antérieure. Un autre inconvénient des baies affleurantes connues est qu'elles nécessitent généralement des joints d'étanchéité s'étendant partiellement à l'extérieur, et altérant en conséquence l'aspect affleurant. Pourtant, il est souhaitable de pouvoir équiper certains véhicules, en particulier des véhicules luxueux tels que les monospaces, de baies affleurantes. Des solutions de baies parfaitement affleurantes ont ensuite été proposées pour de tels véhicules, mais leur fonctionnement présente souvent l'inconvénient de nécessiter des mécanismes sophistiqués et complexes, comprenant de nombreuses pièces et liaisons, entraînant alors des risques de dysfonctionnement ou de blocage. De plus, ces dispositifs sont généralement encombrants, ce qui n'est pas souhaitable dans un contexte de véhicule automobile. Une difficulté particulière est liée au fait que le déplacement du panneau mobile n'est pas parfaitement rectiligne, du fait des formes particulières des portes et/ou de la nécessité d'écarter légèrement la vitre du joint d'étanchéité, pour éviter la détérioration de ce dernier. Un autre problème est celui de l'existence de tolérances relativement importantes dans le domaine automobile, qui peut entraîner la présence de jeux ou de blocage. L'invention a notamment pour objectif de pallier ces différents inconvénients de l'état de l'art. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique permettant de fermer efficacement et de façon affleurante une baie ménagée dans une porte de véhicule par un panneau mobile. L'invention a également pour objectif de fournir une telle porte de véhicule dont l'assemblage soit simple et efficace même en présence de jeu. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle porte de véhicule, dont l'étanchéité est fiable et pérenne. En particulier, un objectif de l'invention est d'éviter l'usure et la détérioration des joints d'étanchéité lors du coulissement du panneau. L'invention a également pour objectif de fournir un tel dispositif d'obturation qui permette de réaliser des portes et des véhicules présentant des caractéristiques nouvelles, notamment en ce qui concerne l'esthétisme et l'ergonomie. Ainsi, un objectif de l'invention est de permettre un déplacement selon une courbe (ou plusieurs) du panneau mobile, tout en conservant celui-ci parallèle à un plan de départ. Un autre objectif de l'invention est de fournir un tel dispositif d'obturation qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. De plus, un objectif de l'invention est de fournir un dispositif garantissant un bon maintien du panneau mobile, par une meilleure répartition des efforts et des masses. L'invention a encore pour objectif, selon certains modes de réalisation, de fournir une telle porte de véhicule qui permette : ù Une intégration aisée et esthétique du panneau mobile ; ù Une sécurisation de l'obturation notamment contre d'éventuelles tentatives d'intrusion ; Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, sont atteints à l'aide d'une porte de véhicule automobile comprenant un caisson inférieur et un panneau vitré mobile pouvant coulisser à l'intérieur dudit caisson inférieur, pour passer d'une position fermée à une position ouverte, le panneau vitré étant guidé en coulissement le long d'au moins un rail de guidage le long duquel se déplace un élément coulissant solidaire d'un élément de support du panneau mobile. Selon l'invention, la solidarisation entre l'élément coulissant et l'élément de support présente au moins un degré de liberté selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe du rail, de façon à permettre un louvoiement du panneau mobile lors de son coulissement. Ainsi, l'invention propose une nouvelle technique de louvoiement d'un panneau vitré destiné à être monté sur une porte de véhicule, et notamment sur une porte présentant au moins un galbe, et restant affleurant aux panneaux vitrés environnants. Plus précisément, la technique de l'invention propose une nouvelle approche de la solidarisation du support du panneau vitré sur l'élément coulissant par rapport à un rail de guidage et permettant au panneau vitré un mouvement transversal. Cette technique permet ainsi au panneau vitré de coulisser tout en suivant le galbe de la porte, et d'éviter tout blocage lors des manoeuvres de montée ou de descente le long du rail de guidage. De manière avantageuse, l'élément coulissant et l'élément de support du panneau vitré sont solidarisés par des éléments formant une articulation. Ainsi, on assure de façon efficace le louvoiement. Avantageusement, un premier des éléments d'articulation comprend un arbre et un second des éléments d'articulation comprend une gorge d'emboîtement prévue pour recevoir l'arbre, de manière à former une liaison pivot. En d'autres termes, l'articulation est formée par deux éléments, reliés entre eux de manière à former une liaison pivot. Ainsi, la jonction entre l'élément coulissant et le support du panneau vitré permet une rotation du panneau vitré autour de l'élément coulissant. C'est cette rotation qui confère le degré de liberté recherché. Avantageusement, l'arbre est solidaire de l'élément de support et la gorge d'emboîtement est solidaire de l'élément coulissant. Ainsi, aucun élément supplémentaire n'est nécessaire pour former l'articulation : l'axe de rotation est assuré par l'élément coulissant comprenant un arbre, sur lequel vient directement s'emboîter l'élément de support du panneau vitré via une gorge prévue à cet effet. De manière avantageuse, une telle porte de véhicule comprend des moyens complémentaires de guidage du panneau vitré, agissant sur ce dernier de façon qu'il conserve une trajectoire sensiblement parallèle à son axe d'ouverture ou de fermeture. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, l'élément coulissant comprend au moins deux ergots de guidage, assurant son guidage le long du rail de guidage. Avantageusement, l'élément coulissant comprend des moyens de rattrapage de jeu entre l'élément coulissant et le rail de guidage. Ainsi, l'élément coulissant est solidarisé au rail de guidage de sorte qu'il coulisse le long de ce dernier sans jeu (ou avec un faible jeu). Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens de rattrapage de jeu comprennent une lame élastique. Le rail de guidage comprend avantageusement au moins deux zones de cintrage permettant un louvoiement du panneau vitré coulissant. Ces zones de cintrage ont pour rôle d'assurer le mouvement transversal du panneau vitré, et ainsi permettre le louvoiement de ce dernier. De manière avantageuse, le coulissement de l'élément coulissant le long du rail de guidage est actionné par un câble lève-vitre ou tout autre élément de manoeuvre. Ainsi, un dispositif de commande d'actionnement de la vitre, tel qu'une manivelle ou une commande électrique, agit sur un câble relié au dispositif de louvoiement selon l'invention et actionne le mouvement en montée ou en descente du panneau vitré le long du rail de guidage. Dans un mode préférentiel de l'invention, l'élément coulissant comprend un logement sensiblement parallèle au rail de guidage, dans lequel est maintenu une extrémité du câble lève-vitre. Ainsi, toute commande sur le câble lève-vitre agit directement l'élément coulissant, solidarisé au panneau vitré par les moyens d'articulation. L'invention concerne également un véhicule automobile, comprenant au moins une porte telle que décrite précédemment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : û la figure lA est une vue simplifiée et schématisée, en coupe, d'une porte de véhicule selon l'invention, le panneau mobile étant fermé ; û les figures 1B, 1C et ID présentent des sections de la vue de la figure 1A, respectivement dans les cas où le panneau mobile est fermé, en cours d'ouverture, et totalement ouvert ; û la figure 2 est une vue en trois dimensions éclatée du dispositif permettant le louvoiement du panneau vitré ; û les figures 3A et 3B présentent des vues en trois dimensions de l'élément coulissant ; û les figures 4A et 4B présentent des vues en trois dimensions d'une pièce d'articulation selon un mode de réalisation particulier ; û Les figures 5A et 5B illustrent en trois dimensions les moyens de liaison entre l'élément coulissant et la pièce d'articulation ; ù Les figures 6A et 6B présentent des vues en trois dimensions du rail de guidage selon ce même mode réalisation, associé à l'élément coulissant des figures 3A et 3B ; û les figures 7A, 7B, 7C et 7D présentent en coupe les pièces assemblées mises en oeuvre pour le louvoiement du panneau vitré, à différents instants du coulissement en descente. L'invention présente donc une nouvelle technique permettant de réaliser des portes de véhicule automobile présentant un aspect affleurant ( flush en anglais). Selon l'invention, il est possible de réaliser une porte (porte latérale, porte arrière, hayon, porte de cabine...) dont la vitre est parfaitement alignée et affleurante avec les autres panneaux vitrés situés autour, sans même un joint d'étanchéité apparaissant entre le caisson et le panneau vitré, en position fermée. Par la suite, on décrit une porte latérale, dont la vitre coulisse verticalement à l'intérieur du caisson. Bien entendu, il est possible d'adapter cette technique à d'autres portes ou à d'autres baies à obturer, et de faire coulisser le panneau horizontalement, ou plus généralement selon une direction quelconque. Il peut également y avoir plusieurs panneaux vitrés distincts, dont certains peuvent être fixes. Les figures 1A, 1B, 1C, 1D illustrent le principe général de la présente invention. La figure lA est une vue de principe, volontairement schématique et simplifiée d'une porte selon l'invention, la vitre étant fermée. Les figures 1B, 1C et 1D sont des vues d'une section de la figure 1A, au niveau d'un montant, respectivement lorsque la vitre est en position fermée, en cours de louvoiement et enfin en position ouverte. Les explications qui suivent s'appuient sur ces quatre figures. La porte est donc composée de : ù un caisson inférieur 11, ou panneau de porte ; ù un panneau vitré 12 pouvant coulisser à l'intérieur du caisson inférieur, pour passer d'une position de fermeture (panneau vitré remonté) à une position d'ouverture (panneau vitré au moins partiellement baissé), et si nécessaire un cadre de porte, 16. Le caisson inférieur 11 peut comprendre, classiquement, différents renforts (contre les chocs frontaux, latéraux,...), des moyens de fermeture (gâche, tirant...). Le caisson inférieur est avantageusement utilisé pour intégrer ou porter le système de louvoiement selon l'invention. Lors de son ouverture, le panneau vitré 12 suit un déplacement décomposable en deux étapes distinctes contrôlées par le système de louvoiement selon l'invention. Il effectue tout d'abord un décalage sensiblement horizontal en direction de l'extérieur du véhicule, pour s'éloigner légèrement du joint d'étanchéité, puis il descend selon un axe sensiblement vertical à l'intérieur du caisson 11 de la porte du véhicule. Le mécanisme selon l'invention assure alors au panneau vitré coulissant de rester sensiblement parallèle à l'axe d'ouverture, et ce même durant l'étape de décalage horizontal, évitant ainsi toute inclinaison malencontreuse, peu esthétique et susceptible d'entraîner un coincement du panneau vitré. Le système de louvoiement comprend notamment un rail de guidage 13 le long duquel coulisse un élément coulissant 14 solidaire d'au moins un élément 15 permettant le fixation du panneau vitré. Le rail comprend également deux zones de cintrage 17 permettant le louvoiement du panneau vitré : en effet, pour passer de sa position de fermeture à sa position d'ouverture, le panneau vitré se décale tout d'abord horizontalement en direction de l'extérieur (E) du véhicule, selon le sens de la flèche 18, et coulisse ensuite verticalement à l'intérieur du caisson. La zone de louvoiement du rail assure ce décalage horizontal. Ces différentes étapes ont lieu en ordre inverse dans le cas de la fermeture du panneau vitré, et mettent en oeuvre le même mécanisme d'invention décrit par la suite. Les figure 1C et 1D illustrent le dispositif lorsque le panneau vitré est en position intermédiaire, c'est-à-dire lors de son déplacement horizontal, et en position ouverte : le panneau vitré coulissant reste parallèle à son axe de montée/descente tout au long des étapes de déplacement. Le système de louvoiement selon l'invention présente en outre l'avantage de ne nécessiter une solidarisation à la vitre qu'aux deux extrémités hautes et basses de celle-ci (dans le cas de coulissement vertical), ce qui est moins contraignant qu'un système où le dispositif mobile solidaire du panneau coulissant est de la même envergure que ce dernier (par exemple un cadre mobile solidaire du panneau vitré et coulissant en bloc à l'intérieur du caisson, ou bien même seulement des barres mobiles). Le cadre supérieur peut par exemple permettre de supporter le système de louvoiement haut de la vitre (non représenté). Pour plus de clarté, on s'intéresse dans cette description uniquement au détail du système de louvoiement de la partie basse du panneau vitré, mais l'invention peut s'appliquer aussi au système de louvoiement de la partie haute dudit panneau vitré. Il suffit pour cela d'insérer et de fixer un rail de guidage et les pièces nécessaires dans le cadre supérieur de la porte. On détaille maintenant un mode particulier de réalisation selon l'invention, en relation avec les figures 2 à 7. Selon ce mode de réalisation, on prévoit que la solidarisation entre l'élément coulissant 14 et l'élément de fixation 15 du panneau vitré 12 présente un degré de liberté permettant qu'il n'y ait aucun blocage du panneau vitré lors de son louvoiement en montée ou en descente, par l'intermédiaire de la pièce 22. La figure 2 est une vue éclatée du dispositif de louvoiement, permettant notamment de visualiser les pièces pouvant être mises en oeuvre pour obtenir le degré de liberté pour la solidarisation précédemment mentionnée. Le degré de liberté de la solidarisation est assuré par la pièce d'articulation 22, intermédiaire entre le système 15 de fixation (connu en soi) du panneau vitré, et l'élément coulissant 14. Cette pièce d'articulation comprend un arbre, ou axe 23, permettant de venir y fixer le panneau vitré. On peut bien sûr imaginer d'autres moyens de fixation. La pièce d'articulation peut comprendre un second axe 24 qui permet de l'emboîter ou de l'insérer dans une gorge 25 de l'élément coulissant, ou patin 14. Selon ce mode de réalisation, on obtient alors une liaison pivot 51 entre l'élément coulissant et la pièce d'articulation (figures 5A et 5B), permettant d'assurer le degré de liberté recherché. On verra plus précisément à l'aide des figures suivantes (7 A-B-C-D) comment une telle articulation en pivot permet le louvoiement de la vitre. Par ailleurs, il est possible d'entraîner en montée ou en descente le patin le long du rail de guidage en y fixant par exemple un câble lève-vitres 21, dans une gaine 26 ou dans un passage prévu à cet effet, de manière à ce que l'actionnement de ce câble commande le coulissement du panneau vitré à l'extérieur (descente) ou à l'intérieur (montée) du caisson. Ce câble peut indifféremment être actionné par un moteur ou bien de façon manuelle par une manivelle. On présente sur les figures 3A et 3B un exemple d'élément coulissant. Il comprend notamment des ergots de guidage 31, associés à une forme spécifique du rail de guidage 61 telle que illustrée sur la figure 6B, prévu pour recevoir ces ergots de guidage, le tout assurant un bon coulissement le long du rail 13. On note que d'autres moyens d'assurer un coulissement de qualité peuvent s'appliquer à l'invention. On pourrait par exemple envisager de fixer des roulettes sur l'élément coulissant, qui rouleraient le long du rail de guidage ayant une forme adéquate. L'élément coulissant ne sera alors plus un patin mais préférentiellement un chariot entraînant la descente du panneau vitré. Le patin présente en outre un dispositif de rattrapage automatique de jeu (32) tel que représenté sur la figure 3A. Le rattrapage de jeu pourrait être réalisé par d'autres moyens, comme par exemple un système de ressorts. Les figures 7A, 7B, 7C, 7D sont des vues en coupe du système de louvoiement assemblé de la présente invention. Elles illustrent l'évolution du système d'articulation pendant le déplacement du panneau vitré. Sur la figure 7A, le panneau vitré est en position fermée (ou position haute). L'ensemble formé par le patin coulissant, et la pièce d'articulation se situe donc avant les zones de cintrage 17 du rail. Lorsque le câble lève-vitre est commandé pour agir sur la descente de la vitre, il entraîne tout le système, y compris le panneau vitré, le long du rail. La pièce d'articulation permet à la vitre de coulisser vers le bas, sans que celle-ci ne se bloque lors du passage le long de la zone de cintrage. De plus, pour des raisons d'ergonomie et d'esthétique, le panneau vitré reste parallèle à l'axe de montée et de descente (représenté par la flèche 71), ce qui est préférable. Lorsque l'élément coulissant atteint la première zone de louvoiement, on 20 25 30 voit, en relation avec la figure 7B, que le décalage horizontal selon les caractéristiques précédentes (le panneau vitré devant rester dans l'axe de descente sans se bloquer) s'effectue grâce à la liaison pivot 51, qui autorise le panneau vitré et son système de fixation à rester parallèle à l'axe de descente 71 alors que dans le même temps, le patin coulissant parcourt la première zone de cintrage du rail de guidage. Le passage de la deuxième zone de cintrage est illustré figure 7C. L'axe suivi par la vitre est maintenant l'axe 72, puisqu'il est nécessaire de suivre le galbe de la porte qui généralement présente un arrondi dans sa partie supérieure. On voit alors que la liaison pivot permet à la vitre de maintenir ce nouvel axe alors que le patin coulissant suit la deuxième zone de cintrage. Pour finir, le panneau vitré termine sa descente le long d'une partie rectiligne (qui peut également être cintrée en cas de besoin) du rail de guidage (figure 7D), dans l'axe 72. D'autres formes de rail et de cintrage peuvent être définies, selon les besoins. Il apparaît clairement que la nouvelle technique de l'invention présente de nombreux avantages : û obtention d'une surface vitrée totale et affleurante avec les vitrages environnants, ce qui permet de définir de nouveaux styles pour les véhicules ; û simplification de l'assemblage, par le pré-assemblage de l'ensemble formé par le rail, le patin coulissant, la pièce d'articulation, qu'il n'y a plus qu'à insérer dans le caisson (même les tests et les réglages peuvent être réalisés au préalable) ; û réduction de l'usure des joints, qui ne sont pas en contact avec le panneau mobile lors de son coulissement ; û maintien du panneau vitré parallèle à l'axe de montée et de descente, à tout instant de la manoeuvre, même lors du décalage horizontal vers l'extérieur de véhicule automobile ; équilibre des forces appliquées par le panneau vitré sur la porte nécessitant un dispositif peu encombrant et fiable. De nombreux ajouts ou variantes au mode de réalisation décrit plus haut peuvent bien sûr être envisagés. Par exemple, on peut imaginer de remplacer l'ensemble formé par le patin de coulissement et la pièce d'articulation par une unique pièce présentant les mêmes caractéristiques, c'est-à-dire permettant de mettre en oeuvre la même cinématique. Plus généralement, cette fonction peut être assurée par tout moyen mobile par rapport au cadre fixe, capable d'une part de plaquer la vitre dans sa position d'obturation, et de permettre son passage dans une position de coulissement, en permettant son rapprochement avec un cadre (ou des montants) fixe. REVENDICATIONS 1. Porte de véhicule automobile comprenant un caisson inférieur (11) et un panneau vitré (12) mobile pouvant coulisser à l'intérieur dudit caisson inférieur, pour passer d'une position fermée à une position ouverte, ledit panneau vitré étant guidé en coulissement le long d'au moins un rail (13) de guidage le long duquel se déplace un élément coulissant (14) solidaire d'un élément de support (15) dudit panneau mobile, caractérisée en ce que la solidarisation entre ledit élément coulissant et ledit élément de support présente au moins un degré de liberté selon un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe dudit rail, de façon à permettre un louvoiement dudit panneau mobile lors de son coulissement. 2. Porte de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément coulissant (14) et ledit élément de support (15) dudit panneau vitré (12) sont solidarisés par des éléments formant une articulation. 3. Porte de véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un premier desdits éléments d'articulation comprend un arbre (24) et un second desdits éléments d'articulation comprend une gorge d'emboîtement (25) prévue pour recevoir ledit arbre, de manière à former une liaison pivot. 4. Porte de véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que 20 ledit arbre est solidaire dudit élément de support et en ce que ladite gorge d'emboîtement est solidaire dudit élément coulissant. 5. Porte de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens complémentaires de guidage dudit panneau vitré, agissant sur ce dernier de façon qu'il conserve une trajectoire 25 sensiblement parallèle à son axe d'ouverture ou de fermeture. 6. Porte de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit élément coulissant comprend au moins deux ergots de guidage (31), assurant son guidage le long dudit rail de guidage. 7. Porte de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit élément coulissant comprend des moyens de rattrapage de jeu entre ledit élément coulissant et ledit rail de guidage. 8. Porte de véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de rattrapage de jeu comprennent une lame élastique (32). 9. Porte de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit rail de guidage comprend au moins deux zones (17) de cintrage permettant un louvoiement dudit panneau vitré coulissant. 10. Porte de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, 10 caractérisée en ce que le coulissement dudit élément coulissant le long dudit rail de guidage est actionné par un câble (21) lève-vitre. 11. Porte de véhicule automobile selon la revendication 10, caractérisée en ce que ledit élément coulissant comprend un logement sensiblement parallèle audit rail de guidage, dans lequel est maintenu une extrémité dudit câble lève-vitre. 15 12. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une porte selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.