Brevet FR2893659A1 — publié le 20070525

La présente invention concerne un ensemble de support et de guidage pour porte coulissante de véhicule automobile, du type comprenant un rail allongé et un chariot muni d'un galet porteur destiné se déplacer le long du rail en étant en appui sur le rail selon une direction d'appui principale. Dans les dispositifs de porte coulissante de véhicule automobile, un ou plusieurs ensembles de guidage et de support du type précité sont disposés entre la structure du véhicule automobile et la porte coulissante. Ces ensembles de guidage et de support ont pour fonction de supporter le poids de la porte, et d'assurer le coulissement longitudinal de la porte, ainsi que son guidage latéral. Il est possible de prévoir un ensemble de guidage et de support comprenant d'une part des galets de support, nommés généralement galets "porteurs", et d'autre part des galets de guidage latéral. Néanmoins, un tel ensemble est coûteux et possède un poids élevé. Un but de l'invention est de fournir un ensemble de guidage et de support pour porte coulissante de véhicule automobile procurant un guidage précis de la porte, qui soit léger et de coût faible. A cet effet, l'invention propose un ensemble de guidage et de support du type précité, caractérisé en ce que le galet porteur possède une surface extérieure de roulement munie d'une gorge de roulement annulaire, et le rail comprend une première piste de roulement définie par une première nervure s'étendant suivant la longueur du rail et adaptée pour être reçue dans la gorge, et une deuxième piste de roulement définie par une deuxième nervure s'étendant suivant la longueur du rail, adaptée pour être reçue dans la gorge, et espacée de la première nervure suivant la direction d'appui principale, le galet porteur étant adapté pour venir en appui sélectivement sur la première nervure reçue dans la gorge, ou en appui sur la deuxième nervure reçue dans la gorge. Selon d'autres modes de réalisation, l'ensemble de guidage et de support comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le rail comprend une âme reliant les pistes de roulement ; - les première et deuxième nervures sont telles que le galet est se déplace le long du rail avec un jeu latéral plus important lorsqu'il en appui sur une des première et deuxième nervures que lorsqu'il est en appui sur l'autre parmi les première et deuxième nervures ; - la distance entre les première et deuxième nervures suivant la direction d'un appui est supérieure au diamètre du galet au fond de la gorge, et inférieure au diamètre de la surface extérieure du galet. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une structure, et une porte latérale coulissante montée sur la structure par l'intermédiaire d'au moins un premier ensemble de guidage et de support tel que défini ci-dessus, de façon que le galet du premier ensemble de guidage et de support est sollicité contre la première piste de roulement ou la deuxième piste de roulement selon la position de la porte au cours de son déplacement. Dans un mode de réalisation, le galet est sollicité contre la deuxième piste de roulement au début de l'ouverture de la porte, et contre la première piste de roulement en fin d'ouverture de la porte. Dans un mode de réalisation, la porte est montée coulissante par l'intermédiaire d'un deuxième ensemble de guidage et de support comprenant un rail solidaire de la porte et un chariot porteur destiné à coulisser le long du rail et monté sur la structure, de façon que le galet du premier ensemble de guidage et de support est sollicité contre la première piste de roulement lorsque le centre de gravité de la porte se situe entre le chariot du deuxième ensemble et le chariot du premier ensemble, et contre la deuxième piste de roulement lorsque le centre de gravité de la porte se situe du côté du chariot du deuxième ensemble opposé au chariot du premier ensemble. L'invention concerne encore l'utilisation d'un ensemble de guidage et de support pour porte coulissante tel que défini ci-dessus pour monter une porte coulissante sur la structure d'un véhicule automobile. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : û les figures 1 et 2 sont des vues latérales schématiques d'un véhicule automobile conforme à l'invention, comprenant une porte latérale coulissante illustrée en position respectivement fermée et ouverte ; et û la figure 3 est une vue en coupe d'un ensemble de guidage et de support utilisé pour monter la porte coulissante sur le véhicule automobile. Tel qu'illustré sur les figures 1 et 2, le véhicule automobile 2 comprend une structure 4 ayant une ouverture latérale 6 permettant d'accéder à l'intérieur du véhicule 2, et une porte latérale 8. La porte 8 est montée coulissante sur la structure 4 entre une position fermée (figure 1) dans laquelle la porte 8 obture l'ouverture 6, et une position ouverte (figure 2) dans laquelle la porte 8 est dégagée de l'ouverture 6 pour libérer l'accès à l'intérieur du véhicule 2. La porte 8 est montée sur la structure 4 par l'intermédiaire de trois ensembles de guidage et de support 10, 12 et 14. L'ensemble 10 comprend un rail 16 fixé horizontalement sur la structure 4 le long d'un bord inférieur de l'ouverture 6, et un chariot 18 monté sur la porte 8 à proximité d'un coin inférieur avant de la porte 8 et monté coulissant le long du rail 16. L'ensemble 12 comprend un rail 20 fixé horizontalement le long d'un bord inférieur de la porte 8, et un chariot 22 monté sur la structure 4 à proximité d'un bord arrière de l'ouverture 6 et coulissant le long du rail 20. L'ensemble 14 comprend un rail 24 fixé horizontalement sensiblement à mi-hauteur de la porte 8, et un chariot 26 monté sur la structure 4 à proximité d'un bord arrière de l'ouverture 6 et coulissant le long du rail 24. Lors du mouvement longitudinal de la porte 8, le chariot 18 coulisse le long du rail 16, et les chariots 22 et 26 sont sensiblement immobiles par rapport à la structure 4. Au début de l'ouverture de la porte 8, celle-ci se déplace transversalement vers l'extérieur de la structure 4 selon un mouvement dit de déhanchement , permettant de sortir la porte 8 du cadre de l'ouverture 6 afin de permettre son coulissement longitudinalement vers l'arrière (flèche F l), A cet effet, le rail 16 comprend par exemple, de façon connue en soi, une portion d'extrémité avant courbe rentrant vers l'intérieur de la structure 4 pour provoquer le déplacement latéral de la partie avant de la porte 8, et les chariots 22 et 26 sont montés sur un bras de déhanchement (non représenté) monté pivotant sur la structure 4 entre un position rabattue le long de la structure 4, correspondant à la position fermée de la porte 8, et une position déployée vers l'extérieur de la structure 4, permettant de décaler les chariots 22 et 24 et la partie arrière de la porte 8 vers l'extérieur de la structure 4. Les rails 20 et 24 sont rectilignes. L'ensemble 14 assure principalement un guidage transversal de la porte 8, alors que les ensemble 10 et 12 sont des ensembles porteurs supportant le poids de la porte 8, et assurant aussi son guidage transversal. Les sollicitations verticales des ensembles 10 et 12 varient en fonction de la position du centre G de gravité de la porte 8 par rapport au chariot 22. Lorsque le centre G est situé à l'avant du chariot 22 (figure 1), le rail 20 est sollicité en appui vers le bas sur le chariot 22, et le chariot 18 est sollicité vers le bas en appui sur le rail 16. Lorsque le centre G est situé à l'arrière du chariot 22 (figure 2), la porte 8 a tendance à basculer vers l'arrière, et le rail 20 est sollicité en appui vers le bas sur le chariot 22, et le chariot 18 est sollicité en appui vers le haut sur le rail 16. Par conséquent, le chariot 22 est principalement sollicité vers le haut relativement au rail 20, et le chariot 18 est sollicité vers le haut ou le bas relativement au rail 16. Tel que représenté sur la figure 3, le rail 16 comprend des pistes de roulement inférieure 28 et supérieure 30 disposées en regard l'une de l'autre. Le chariot 18 comprend une broche 32 s'étendant en saillie dans le rail 16 à travers une ouverture latérale 34 du rail 16, et portant un galet 36 porteur monté à rotation autour d'un axe horizontal H1 sur la broche 32 et destiné à venir en appui sur la piste 28 ou la piste 30 verticalement selon une direction P1 pour compenser le poids de la porte 8. Le galet 36 possède une surface extérieure de roulement 38, de révolution autour de l'axe H1, et destinée à être en appui sur l'une ou l'autre des pistes 28 et 30. La surface 38 comprend une gorge toroïdale 40 s'étendant dans un plan équatorial médian du galet 36. La gorge 40 présente une section concave en U, à concavité orientée radialement vers l'extérieur et de rayon de courbure R1, et est délimitée par un fond 42 en arc de cercle et deux flancs latéraux 44 opposés, qui sont de préférence radiaux par rapport à l'axe Hl. La piste 28 est définie par une nervure 46 s'étendant suivant la longueur du rail 16 et apte à être reçue dans la gorge 40. La nervure 46 est de section sensiblement complémentaire à celle de la gorge 40 avec un sommet arrondi de courbure R2 inférieur au rayon de courbure R1. La piste 30 est définie par une nervure 48 s'étendant longitudinalement le long du rail 16 et apte à être reçue dans la gorge 40. La nervure 48 est de section sensiblement complémentaire de celle de la gorge 40 avec un sommet arrondi de rayon de courbure R3 inférieur à celui de la gorge 40. Les nervures 46 et 48 sont alignées mutuellement et en regard selon la direction P1. Le rail 16 présente une section en C et possède une âme verticale 50 fixée sur la structure 4, et deux ailes 52, 54 horizontales dont les extrémités libres définissent l'ouverture 34. Les nervures 46 et 48 sont définies sur des zones pliées vers l'intérieur du rail 16 respectivement des ailes 52 et 54. Comme indiqué précédemment, le galet 36 est sollicité en appui contre la piste 30, en fin d'ouverture (ou début de fermeture) de la porte 8, ou contre la piste 28, en début d'ouverture (ou fin de fermeture) de la porte 8. Lorsque le galet 36 est sollicité contre l'une ou l'autre des pistes 28 et 30, le galet 36 est en appui sur la nervure 46 ou 48, et du fait de la complémentarité de forme entre chacune des nervures 46 et 48 et de la gorge 40, le galet 36 est guidé latéralement par rapport au rail 16. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de prévoir des galets supplémentaires de guidage latéral. Ainsi, le nombre de pièces est limité, de sorte que l'ensemble 10 est léger et de coût faible. En outre, le chariot 18 portant le galet 36 est plus compact dans le sens de la longueur du rail 16, et il est possible de prévoir un rail 16 plus court de quelques centimètres à ses extrémités, notamment à son extrémité recourbée vers l'intérieur du véhicule. Le jeu latéral entre le galet 36 et chacune des nervure 46 et 48 conféré par la différence entre les rayons R2 et R3, d'une part, et le rayon R1, d'autre part, permet au galet 36 de se déplacer facilement dans une portion courbe du rail 16, tout en conservant un guidage latéral suffisant dans les portions rectilignes. Avantageusement, le sommet de la nervure 48 possède un rayon de courbure R3 plus petit que le rayon de courbure R2 du sommet de la nervure 46. Ainsi, la nervure 48 est reçue dans la gorge 40 avec un jeu latéral plus important que la nervure 46. Etant donné que le galet 36 est en appui sur la nervure 48 en début d'ouverture (ou fin de fermeture) dans la portion courbe avant du rail 16, le galet 36 se déplacera plus facilement dans la portion courbe, et sera mieux guider latéralement lorsqu'il sera en appui sur la nervure 46, dans une portion rectiligne du rail 16, en fin d'ouverture (ou début de fermeture). En variante, le rail 16 est rectiligne sur toute sa longueur, et les rayons R2 et R3 sont sensiblement égaux. Le diamètre d du galet 36 au fond 42 de la gorge 40 est inférieur à la distance E entre les sommets des nervures 46 et 48 selon la direction P1, de façon que le galet 36 est en appui sélectivement sur la piste 28 ou sur la piste 30. La distance E est inférieure au diamètre D de la surface extérieure 38. Ainsi, au moins une des nervures 46 et 48 est reçue dans la gorge 40, ce qui évite que le galet 36 ne sorte du rail 16 par l'ouverture 34. La distance E, d'une part, et le diamètre d, d'autre part, sont tels que le débattement selon la direction P1 du galet 36 par rapport au rail 16, égal à la différence E - d, est d'environ 0,6 mm sur un rail rectiligne et 1 mm sur un rail courbe. Le rail 20 présente par exemple une section identique à celle du rail 16, et le chariot 22 comprend un galet porteur identique au galet 36. Dans ce cas, le galet porteur du chariot 22 est principalement sollicité contre la piste de roulement supérieure du rail 20, et le guidage du chariot 22 par rapport au rail 20 est précis. En variante, le rail 20 présente une section différente. REVENDICATIONS 1.- Ensemble de support et de guidage pour porte coulissante (8) de véhicule automobile (2), du type comprenant un rail (16) allongé et un chariot (18) muni d'un galet porteur (36) destiné se déplacer le long du rail (16) en étant en appui sur le rail selon une direction d'appui principale (P1), caractérisé en ce que le galet porteur (36) possède une surface extérieure de roulement (38) munie d'une gorge de roulement annulaire (40), et le rail (16) comprend une première piste de roulement (30) définie par une première nervure (46) s'étendant suivant la longueur du rail (16) et adaptée pour être reçue dans la gorge (40), et une deuxième piste de roulement (28) définie par une deuxième nervure (48) s'étendant suivant la longueur du rail (16), adaptée pour être reçue dans la gorge (40), et espacée de la première nervure (46) suivant la direction d'appui principale (P1), le galet porteur (36) étant adapté pour venir en appui sélectivement sur la première nervure (46) reçue dans la gorge (40), ou en appui sur la deuxième nervure (48) reçue dans la gorge (40). 2.- Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rail (16) comprend une âme (46) reliant les pistes de roulement (28, 30). 3.- Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les première (46) et deuxième (48) nervures sont telles que le galet (36) se déplace le long du rail (16) avec un jeu latéral plus important lorsqu'il en appui sur une des première (46) et deuxième (48) nervures que lorsqu'il est en appui sur l'autre parmi les première (46) et deuxième (48) nervures. 4.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance (E) entre les première (46) et deuxième (48) nervures suivant la direction d'un appui (P1) est supérieure au diamètre(d) du galet (36) au fond de la gorge (40), et inférieure au diamètre de la surface extérieure (38) du galet (40). 5.- Véhicule automobile, du type comprenant une structure (4), et une porte latérale (8) coulissante montée sur la structure (4) par l'intermédiaire d'au moins un premier ensemble (10) de guidage et de support selon l'une quelconque des revendications précédentes, de façon que le galet (36) du premier ensemble (10) de guidage et de support est sollicité contre la première piste de roulement (30) ou la deuxième piste de roulement (28) selon la position de la porte (8) au cours de son déplacement. 6.- Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que le galet (36) est sollicité contre la deuxième piste de roulement (28) au début de l'ouverture de la porte (8), et contre la première piste de roulement (30) en fin d'ouverture de la porte (8). 7.- Véhicule automobile selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la porte (8) est montée coulissante par l'intermédiaire d'un deuxième ensemble (12) de guidage et de support comprenant un rail (20) solidaire de la porte (8) et un chariot porteur (22) destiné à coulisser le long du rail (20) et monté sur la structure (4), de façon que le galet (36) du premier ensemble (10) de guidage et de support est sollicité contre la première piste de roulement (30) lorsque le centre de gravité (G) de la porte (8) se situe entre le chariot (22) du deuxième ensemble (12) et le chariot (18) du premier ensemble (10), et contre la deuxième piste de roulement (28) lorsque le centre de gravité (G) de la porte (8) se situe du côté du chariot (22) du deuxième ensemble (12) opposé au chariot (18) du premier ensemble (10). 8.- Utilisation d'un ensemble de guidage et de support de porte coulissante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 pour monter une porte (8) coulissante sur la structure (4) d'un véhicule automobile.