Brevet FR3059609A1 — publié le 20180608

Dispositif d'articulation d'une porte latérale de véhicule La présente invention est du domaine des portes latérales pour véhicule automobile et de leurs mécanismes d'articulation. Plus particulièrement l'invention concerne une porte conçue afin d'être déplacée d'une position horizontale de fermeture vers une position d'ouverture verticale. Les dispositifs d'articulation d'un ouvrant, plus particulièrement d'une porte latérale utilisent bien souvent des charnières qui rendent possible le io déplacement à rotation de la porte autour d'un axe sensiblement vertical pour une porte latérale ou bien sensiblement horizontal pour un hayon arrière. De manière traditionnelle, de tels dispositifs d'articulation sont disposés au niveau d'une extrémité avant de la porte de sorte que cette dernière est reliée à rotation à la structure de caisse du véhicule, par exemple un pied 15 avant ou un pied milieu, entre ses positions d'ouverture et de fermeture. Le débattement angulaire de la porte latérale créé alors un espace d'accès à l'habitacle du véhicule entre l'extrémité arrière de celle-ci et une ouverture pratiquée dans la structure de caisse formant un encadrement de porte latérale. 20 De ce fait, la longueur de la porte a une incidence directe sur l'espace d'accès. Afin d'améliorer l'accessibilité au véhicule, une solution connue consiste en l'ouverture de la porte selon une rotation autour d'un axe transversal au véhicule. Pour ce faire, les dispositifs d'articulation actuels permettant une telle 25 cinématique de déplacement de la porte sont de conception complexe et couteuse et de fait réservé aux véhicules sportifs. En effet, contrairement au dispositif d'articulation traditionnelle d'une porte autour d'un axe vertical, il est important d'opérer pour une ouverture verticale un dégagement de la porte par rapport à son encadrement de porte selon une translation vers l'extérieur. Il est 30 aussi important d'éviter toute interférence de la porte par rapport aux éléments 3059609 2 de la caisse du véhicule environnant de telle sorte que durant le déplacement de la porte, et ce afin de préserver l'intégrité de la porte. C'est dans cet environnement que l'objet de l'invention est apparu. L'objet de l'invention consiste ainsi en une porte latérale de véhicule 5 automobile comportant un cadre structurel de porte sur lequel sont notamment fixés un panneau extérieur et une garniture intérieure de porte. La porte comporte un premier moyen d'articulation à un châssis porteur permettant un débattement angulaire d'axe vertical du cadre structurel par rapport au châssis porteur destiné à être relié à la structure de caisse du véhicule par 10 l'intermédiaire d'un second moyen d'articulation permettant un déplacement angulaire d'axe transversal à la structure de caisse du véhicule. Avantageusement, une telle porte latérale nécessite peu d'espace pour créer une voie d'accès à l'habitacle du véhicule. Tout au plus l'épaisseur de la porte est nécessaire latéralement pour permettre son déplacement d'une 15 position de fermeture à une position d'ouverture. En outre, de tels moyens d'articulation sont de conception simple ce qui permet une fabrication en grande série. Selon d'autres particularités de la porte de l'invention, elle comprend les caractéristiques suivantes prises séparément ou en combinaison entre elles : 20 - le cadre structurel de porte est une poutre de section creuse et de profil sensiblement en U ; - ledit premier moyen d'articulation comprend au moins une charnière disposée au niveau d'une extrémité longitudinale du cadre structurel ; - le châssis porteur est une poutre de section creuse et de profil 25 sensiblement en U contournant le cadre structurel ; - la charnière relie deux branches verticales adjacentes appartenant au cadre structurel et au châssis support ; 3059609 3 - elle comprend un moyen de verrouillage du cadre structurel permettant de bloquer à rotation ce dernier sur le châssis support dans une position de fermeture dans laquelle le cadre structurel et le châssis porteur s'étendent approximativement dans un même plan, ou une position d'ouverture 5 angulaire de dégagement dans laquelle le cadre structurel s'étend dans un plan incliné par rapport au plan dans lequel s'étend le châssis porteur ; - elle comprend une platine et un doigt d'indexage dont l'extrémité est destinée à venir en prise avec l'une des deux ouvertures ménagées dans la platine ; - le second moyen d'articulation comprend au moins un pallier monté à rotation autour d'un arbre transversal solidaire de la structure de caisse du véhicule, la rotation du pallier permettant un déplacement de la porte entre une position de fermeture dans laquelle le châssis porteur est disposé au niveau d'une ouverture de la structure de caisse formant un encadrement de porte et une position d'ouverture dans laquelle la porte est disposée sensiblement à la verticale ; - elle comprend un moyen d'assistance reliant le châssis porteur à la structure de caisse du véhicule, ledit moyen d'assistance étant destiné à fournir un effort de poussée au châssis porteur ; - elle comprend un accoudoir fixé au cadre structurel et/ou à la garniture intérieure de porte, la garniture comprenant au niveau de son bord périphérique au moins une échancrure au travers de laquelle ledit premier moyen d'articulation peut s'étendre ; - le panneau extérieur de carrosserie s'étend latéralement à recouvrement dudit second moyen d'articulation ; - les premier et second moyens d'articulation sont disposés respectivement au niveau de chacune des extrémités longitudinales opposées dudit châssis porteur. 3059609 4 L'invention concerne aussi un véhicule comprenant une porte latérale ayant au moins l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées, la porte étant apte à être déplacée d'une position de fermeture vers une position intermédiaire par l'intermédiaire dudit premier moyen d'articulation afin de 5 dégager transversalement hors d'un encadrement de porte une partie avant de la porte, puis vers une position d'ouverture par l'intermédiaire dudit second moyen d'articulation afin de disposer la porte verticalement au-dessus d'un élément de carrosserie, telle une aile avant. Le recours à une telle porte permet de s'affranchir de toute contrainte io d'ordre stylistique de sorte que de nombreuses architectures de caisse peuvent utiliser une telle porte latérale. Avantageusement, une telle porte latérale peut équiper un véhicule de type berline avec une ou deux portes latérales, d'un monospace, d'un cabriolet ou d'un véhicule utilitaire évoluant principalement en milieu urbain où les contraintes de stationnement limitent parfois l'utilisation 15 normale de portes battantes pour accéder aisément à l'habitacle du véhicule. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures 20 annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation en perspective de l'intérieur d'une porte latérale de véhicule, selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective représentant un bord avant de la porte de la figure 1, et partiellement un moyen d'articulation selon l'invention, 25 - la figure 3 représente, selon une vue de côté, la partie intérieur de la porte de la figure 1, à laquelle la garniture intérieure et l'accoudoir ont été retirés afin de rendre visible les premier et second moyens d'articulation selon l'invention, la figure 4 est un agrandissement de la porte de la figure 3 montrant 30 le premier moyen d'articulation et un moyen de verrouillage permettant 3059609 5 d'immobiliser le débattement angulaire de la porte autour d'un axe vertical, selon l'invention ; - la figure 5 est une représentation en perspective d'une partie du véhicule selon une vue de trois quart avant montrant la porte de l'invention, 5 dépourvue d'un panneau extérieure de carrosserie, dans une position de fermeture de l'ouverture de la structure de caisse délimitant l'encadrement de porte ; les figures 6 et 7 représentent la porte de la figure 5 respectivement dans une position intermédiaire rendue possible par la mise en oeuvre du io premier moyen d'articulation et une position d'ouverture à la verticale rendue possible par la mise en oeuvre du second moyen d'articulation. La description qui suit est faite en référence à un trièdre X, Y et Z associé classiquement à un véhicule automobile, dans lequel X est la direction 15 longitudinale avant-arrière du véhicule dirigée vers l'arrière, Y est la direction transversale droite-gauche au véhicule, qui est horizontale et perpendiculaire à X, dirigée vers la droite, et Z est la direction verticale dirigée vers le dessus. Par ailleurs les termes « avant », « arrière », « droit », « gauche », « horizontal », « vertical », supérieur » et « inférieur » sont relatifs au véhicule 20 ou à une partie de celui-ci et sont définis par rapport au sens de déplacement du véhicule. En référence aux figures 5, 6 et 7, la caisse d'un véhicule est notamment composée d'une structure de caisse 6 sur laquelle sont fixés des éléments de 25 carrosserie, telle une aile avant 8 délimitant un passage de roue 9. La structure de caisse 6 comprend latéralement un côté de caisse assemblé par superposition à une doublure de côté de caisse afin de former des éléments de structure rigides. Parmi ces éléments se trouve le pied avant sur lequel une porte 1 latérale reliée de manière mobile. Pour ce faire, la porte 1 peut comprendre au moins un moyen d'articulation qui lui permette un déplacement entre une position de fermeture 3059609 6 représentée sur la figure 5, et une position finale d'ouverture représentée sur la figure 7. La porte peut comprendre un cadre structurel 2 de porte sur lequel sont notamment fixés un panneau extérieur 3 et une garniture intérieure 4 de porte. s Dans sa position de fermeture, la porte 1 est disposée longitudinalement dans une ouverture 7 pratiquée dans la structure de caisse 6. On entend par une disposition horizontale, une orientation d'un des plus grands bords de la porte, ici le bord inférieur de porte, sensiblement parallèle à l'axe longitudinal X. io Dans sa position finale d'ouverture, la porte 1 est disposée de telle manière qu'elle libère l'ouverture 7 d'accès à l'habitacle de telle manière qu'elle est disposée à la verticale, c'est-à-dire que l'orientation du bord inférieur de porte, s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal X, selon l'axe vertical Z. 15 Pour rendre possible une telle cinématique de déplacement de la porte latérale, la porte comprend un premier moyen d'articulation 10 reliant le cadre structurel 2 de porte à un châssis porteur 5. Ledit premier moyen d'articulation 10 permet de réaliser, préalablement au déplacement de la porte de sa position de fermeture horizontale à sa 20 position d'ouverture verticale, un déplacement de la porte vers une position intermédiaire d'ouverture, telle qu'elle est représentée à la figure 6. Dans cette position, la porte est entrebâillée par sa partie avant en ce sens qu'elle est déplacée latéralement vers l'extérieur du véhicule. Un tel écartement le long de l'axe Y de la partie avant 1AV de la porte 1 permet d'éviter à ce que la partie 25 intérieure de porte rencontre un élément de carrosserie durant son déplacement vers sa position d'ouverture verticale. La position intermédiaire est rendue possible par la mise en oeuvre d'un premier moyen d'articulation 10 disposé au niveau de la partie arrière 1AR de la porte et dont un agrandissement est représenté à la figure 4. 30 Le premier moyen d'articulation 10 peut comprendre une charnière 11, préférentiellement des charnières 11 supérieure et inférieure disposée 3059609 7 chacune sur une partie sensiblement verticale et commune du cadre structure 2 de la porte. Ce dernier, rendu visible dans son intégralité à la figure 3, présente un profil sensiblement en U. Il peut être une poutre de section creuse afin de conférer à la porte une légèreté appropriée à la réduction de la 5 consommation du véhicule. Dans ce but, il peut être réalisé en aluminium, par extrusion et/ou profilage. Le cadre structurel 2 comprend des branches verticales d'extrémité reliées entre elles par une branche inférieure. Préférentiellement, une portion inclinée permet de relier une branche verticale avec la branche inférieure. io Le châssis porteur 5 qui est également rendu visible sur la figure 3 dans son intégralité, présente également un profil sensiblement en U. Il peut être une poutre de section creuse afin de conférer au second moyen d'articulation une légèreté appropriée à la réduction de la consommation du véhicule. Dans ce but, il peut aussi être réalisé en aluminium, par extrusion et/ou profilage. 15 Le châssis porteur 5 contourne le cadre structurel 2 de telle sorte qu'au moins une branche inférieure du châssis porteur 5 est parallèle au à la branche inférieure du cadre structurel 2 de la porte 1. Préférentiellement, une branche verticale d'extrémité arrière du châssis porteur 5 est disposée de manière sensiblement parallèle au cadre structurel 2. 20 Le cadre structurel 2 s'inscrit ainsi à l'intérieur du châssis porteur 5, un tel agencement étant rendu visible sur la figure 3. Les deux branches verticales du cadre structurel 2 et du châssis porteur 5 sont reliées par l'intermédiaire dudit premier moyen d'articulation 10. Chaque charnière 11 peut être reliée par soudage au cadre structurel 2 25 ou châssis porteur 5, au niveau d'une extrémité longitudinale arrière, de telle manière que le cadre structurel 2 puisse être monté à rotation sur le châssis porteur 5 autour d'un axe Z1 de rotation qui est approximativement parallèle à l'axe Z du véhicule. Le recours à deux charnières 11 disposées l'une au-dessus de l'autre, 30 comme cela est rendu visible sur les figures 3 et 4, permet de répartir les 3059609 8 efforts entre plusieurs charnières ce qui tend à réduire d'autant le flambage de la porte par rapport au châssis porteur 5. Dans la position intermédiaire de la porte 1, le châssis porteur 5 est au niveau de sa partie d'extrémité arrière retenu sur l'encadrement de porte. Pour 5 ce faire, la branche inférieure du châssis porteur comprend un moyen de retenue au déplacement selon les axes X et Y. Selon un mode de réalisation, un tel moyen de retenue est réalisé selon un pion faisant saillie verticalement hors du châssis porteur 5 et qui est destiné à venir se loger dans un logement dédié, réalisé par complémentarité de forme dans la structure de caisse 6, au 10 niveau inférieur de l'embrasure de porte. Afin de limiter le débattement angulaire de la porte 1 sur le châssis porteur 5, selon une rotation d'axe Z1, un moyen de verrouillage 30 est disposé entre le cadre structurel 2 et le châssis porteur 5. Il peut comprendre une plaque de fixation sur laquelle est monté un doigt d'indexage, la plaque de 15 fixation étant soudée au cadre structurel 2, par exemple au niveau de la branche inférieure. Le châssis porteur 5 qui s'étend au-dessous du cadre structurel comprend une plaque de retenue qui est sensiblement parallèle à la plaque de fixation d'un doigt d'indexage, en ce sens qu'elle s'étend dans un plan X-Y. La plaque de retenue peut être pourvue d'embouti, tels des 20 déformations ou des ouvertures traversantes dans lesquelles le doigt d'indexage est apte à venir en prise selon la position de fermeture ou intermédiaire d'entrebâillement de la porte. Afin d'opérer le déverrouillage, le doigt d'indexage dudit moyen de verrouillage 30 peut comprendre une extrémité rétractable afin de se libérer de 25 la plaque de retenue. L'extrémité rétractable peut être commandée mécaniquement par un système de tringlerie appropriée ou bien par l'utilisation d'un actionneur commandé électriquement. La porte 1 comprend également un second moyen d'articulation 20 qui est destiné à relier le châssis porteur 5 à la structure de caisse 6, qui va à 30 présent être détaillé. 3059609 9 Afin de rendre possible le déplacement de la porte 1 de sa position intermédiaire représentée sur la figure 6 à sa position finale d'ouverture représentée sur la figure 7, l'extrémité avant 1AV de la porte comprend ledit second moyen d'articulation 20. 5 Selon l'invention, lesdits premier et second moyens d'articulation 10, 20 sont disposés respectivement au niveau de chacune des extrémités longitudinales opposées dudit châssis porteur 5. Le second moyen d'articulation 20 comprend un pallier 21 relié fixement à la branche verticale avant du châssis porteur, qui coopère avec un arbre io transversal 22 de rotation sensiblement transversal et d'orientation Y1 inclinée par rapport à l'axe Y en ce sens qu'elle comprend une composante en Z permettant d'accentuer le débattement latéral de la porte lors de son ouverture. L'arbre transversal 22 est relié à une platine d'interfaçage supérieure 62 qui est rapportée fixement à la structure de caisse 6, préférentiellement au pied 15 Afin d'augmenter la fixation du pallier 21 sur le châssis porteur 5, ledit second moyen d'articulation 20 peut comprendre au moins une plaque formant nervure de rigidification relie par soudure mutuellement au tube dudit châssis porteur 5 et au pallier 21. 20 Comme cela est rendu visible à la figure 2, deux plaques parallèles relient le châssis porteur 5 à la structure de caisse 6 via la platine d'interfaçage 62 supérieure au-delà de laquelle s'étend en saillie vers l'extérieur l'arbre transversal 22. La porte 1 comprend en outre un moyen d'assistance 40 reliant le 25 châssis porteur 5 à la structure de caisse 6 du véhicule. De manière plus particulière, l'une des plaques de rigidification de la liaison entre le pallier 21 et le châssis porteur 5 comprend une excroissance sur laquelle est monté de manière réversible un vérin hydraulique appartenant audit moyen d'assistance 40. La tige mobile du vérin est fixée par une liaison rotule à l'excroissance de 30 la plaque de rigidification, tandis que le corps du vérin est relié à une platine d'interfaçage inférieure 61, également au moyen d'une liaison rotule. 3059609 10 Du fait de l'excroissance sur laquelle est monté le vérin, ce dernier est apte à fournir un effort de poussée au châssis porteur 5 pour le déplacement de la porte 1 de sa position horizontale des figures 5 et 6, à sa position verticale de la figure 7. 5 Le vérin est calibré afin de compenser le poids de la porte 1, de sorte que l'ouverture manuelle demande peu d'effort de la part de l'utilisateur du véhicule. Ledit second moyen d'articulation 20 ainsi que ledit moyen d'assistance 40 sont disposés à l'avant 1AV de la porte 1, devant la garniture intérieure 4 de 10 porte, qui est conformée selon un caisson moulé dans lequel sont disposés le cadre structurel 2. Le bord périphérique du caisson formant cette garniture intérieure 4 de porte comprend différentes échancrures permettant de loger respectivement ledit premier moyen d'articulation 10 et le moyen de verrouillage 30. 15 Afin de masquer de l'extérieur du véhicule ledit second moyen d'articulation 20, la porte 1 leur vient latéralement à recouvrement par le biais du panneau extérieur 3 qui, dans une position horizontale de la porte, s'étend longitudinalement en saillie vers l'avant de la garniture intérieure 4, comme cela est représenté à la figure 1. 20 Le recours à la porte 1 de l'invention permet avantageusement un débattement angulaire d'axe vertical Z1 du cadre structurel 2 par rapport au châssis porteur 5, ce dernier permettant un déplacement angulaire d'axe transversal Y1 à la structure de caisse 6 du véhicule. Selon une variante de réalisation non représentée, les premier et 25 second moyens d'articulation 10 et 20 peuvent comprend des motoréducteurs en lieu et place des charnières 11 et de ensemble formé du pallier 21 et de l'arbre transversal 22. Le moyen de verrouillage 30 peut être un actionneur. Par une telle variante de réalisation, les cinématiques d'ouverture et de fermeture de la porte peuvent être contrôlées par une unité centrale de 30 commande. Il est alors possible d'obtenir successivement les différentes positions de la porte, selon un ordre prédéfini qui est basé sur une position 3059609 11 préliminaire d'entrebâillement de la porte 1 avant sa rotation à la verticale pour son ouverture, et un ordre inverse pour sa fermeture. Bien entendu le véhicule comportant une telle porte nécessite peu d'espace latéral pour rendre aisé l'accès à l'habitacle. s Selon la conformation du châssis porteur 5, laquelle peut s'effectuer en tenant en considération la géométrie des éléments de carrosserie, il devient possible de disposer verticalement la porte 1 latéralement ou au-dessus de ces éléments. Sur la figure 7, représentant la position finale d'ouverture de la porte 1 10 de l'invention, cette dernière s'étend latéralement à l'aile avant 8 de sorte que l'espace nécessaire à l'accès à l'habitacle est sensiblement équivalent à l'épaisseur de la porte. Selon une variante de réalisation du châssis porteur 5, la porte 1 dans sa position d'ouverture peut être disposée en sur tout ou partie de l'aile avant 15 8, voire en appui contre une partie de l'aile avant dédiée, de telle sorte que cette dernière peut alors être utilisée comme un moyen formant une butée au déplacement de la porte vers sa position d'ouverture. Dans ce cas, l'espace nécessaire à l'accès à l'habitacle est avantageusement inférieur à l'épaisseur de la porte. 20 Quel que soit le mode de réalisation du châssis porteur 5, la porte 1 de l'invention est remarquable en ce qu'elle permet de réduire l'encombrement de la porte pour rendre aisé l'accès à l'habitacle. Le véhicule comprenant une telle porte 1 peut reprendre les moyens de liaison par gâche, les serrures 50 et poignées habituelles permettant d'opérer 25 la manoeuvre d'ouverture et de fermeture depuis l'intérieur et l'extérieur du véhicule. En outre, les moyens utilisés à sa mise en oeuvre sont robustes, simples de conception, ce qui en réduit le coût de fabrication de sorte qu'une telle porte puisse favorablement être produite en grande série et montée sur des 30 véhicules assemblés en ligne de fabrication sans la moindre difficulté. REVENDICATIONS1. Porte (1) latérale de véhicule automobile comportant un cadre structurel 5 (2) de porte sur lequel sont notamment fixés un panneau extérieur (3) et une garniture intérieure (4) de porte, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier moyen d'articulation (10) à un châssis porteur (5) permettant un débattement angulaire d'axe vertical (Z1) du cadre structurel par rapport au châssis porteur destiné à être relié à la structure de caisse du véhicule par 10 l'intermédiaire d'un second moyen d'articulation (20) permettant un déplacement angulaire d'axe transversal (Y1) à la structure de caisse du véhicule. 2. Porte (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cadre structurel (2) de porte est une poutre de section creuse et de profil 15 sensiblement en U. 3. Porte (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit premier moyen d'articulation (10) comprend au moins une charnière (11) disposée au niveau d'une extrémité longitudinale du cadre structurel (2). 4. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée 20 en ce que le châssis porteur (5) est une poutre de section creuse et de profil sensiblement en U contournant le cadre structurel (2). 5. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de verrouillage (30) du cadre structurel (2) permettant de bloquer à rotation ce dernier sur le châssis support 25 (5) dans une position de fermeture dans laquelle le cadre structurel (2) et le châssis porteur (5) s'étendent approximativement dans un même plan (X-Z), ou une position d'ouverture angulaire de dégagement dans laquelle le cadre structurel (2) s'étend dans un plan incliné (X1-Z) par rapport au plan (X-Z) dans lequel s'étend le châssis porteur (5). 3059609 13 6. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le second moyen d'articulation (20) comprend au moins un pallier (21) monté à rotation autour d'un arbre transversal (22) solidaire de la structure de caisse du véhicule, la rotation du pallier (21) permettant un déplacement de la porte entre une position de fermeture dans laquelle le châssis porteur (5) est disposé au niveau d'une ouverture (7) de la structure de caisse (6) formant un encadrement de porte et une position d'ouverture dans laquelle la porte est disposée sensiblement à la verticale. 7. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, io caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen d'assistance (40) reliant le châssis porteur (5) à la structure de caisse du véhicule, ledit moyen d'assistance étant destiné à fournir un effort de poussée au châssis porteur. 8. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le panneau extérieur (3) de carrosserie s'étend 15 latéralement à recouvrement dudit second moyen d'articulation (20). 9. Porte (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les premier et second moyens d'articulation (10, 20) sont disposés respectivement au niveau de chacune des extrémités longitudinales opposées dudit châssis porteur (5). 20 10. Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend une porte (1) latérale selon l'une quelconque des revendications précédentes, la porte étant apte à être déplacée d'une position de fermeture vers une position intermédiaire par l'intermédiaire dudit premier moyen d'articulation (10) afin de dégager transversalement hors d'un encadrement de porte une partie avant (1AV) de la 25 porte, puis vers une position d'ouverture par l'intermédiaire dudit second moyen d'articulation afin de disposer la porte verticalement au-dessus d'un élément de carrosserie, telle une aile avant (8).