Brevet FR3054583A1 — publié le 20180202

- 1 - La présente invention concerne un ouvrant, par exemple un capot ou un hayon, en matière plastique d'un véhicule automobile comprenant un dispositif d'assistance à la manoeuvre de l'ouvrant et un véhicule automobile comprenant un tel ouvrant. La plupart des véhicules automobiles comporte un espace souvent situé à l'arrière 5 destiné à entreposer des bagages ou autres objets et accessible depuis l'extérieur du véhicule qui est fermée par un ouvrant. L'ouvrant est relié au véhicule par des charnières et est mobile par rotation autour d'un axe défini par les charnières pour libérer ou fermer l'accès à l'espace de rangement. Dans le sens de l'ouverture, une aide à la mise en rotation de l'ouvrant peut être assurée par un ou plusieurs dispositifs 10 d'assistance positionnés entre la caisse du véhicule et l'ouvrant. Lorsque ces dispositifs ne comprennent pas de moteur, par exemple un vérin à piston ou à ressort, ils ne commencent à fonctionner que lorsque l'ouvrant atteint une position partiellement ouverte, dite « position intermédiaire » à partir de laquelle ils prennent le relai pour fournir l'effort nécessaire restant afin de déplacer l'ouvrant de la 15 position intermédiaire jusqu'à son ouverture totale. Ainsi, un effort manuel est nécessaire pour déplacer l'ouvrant de sa position fermée à la position intermédiaire. L'exercice de cet effort peut être contraignante lorsque l'utilisateur a les bras chargés ou est inapte à exercer un tel effort ou encore lorsque le poids de l'ouvrant exige un effort élevé. 20 On connaît également des dispositifs d'assistance motorisés qui permettent de déplacer de manière autonome l'ouvrant de sa position fermée à sa position totalement ouverte sans la présence d'une position intermédiaire définie ci-dessus. Cependant, ces dispositifs sont généralement plus complexes et plus coûteux. L'invention a pour but d'assister l'utilisateur pendant l'ouverture d'un ouvrant pour 25 réduire l'effort manuel demandé de manière plus économique en fournissant un ouvrant, tel qu'un hayon ou un capot, en matière plastique d'un véhicule automobile mobile par rotation autour d'un axe de liaison au véhicule entre une position fermée et une position ouverte passant par une position intermédiaire, relié à un premier dispositif d'assistance à la manoeuvre de l'ouvrant non motorisé configuré pour déplacer l'ouvrant 30 uniquement de la position intermédiaire à la position ouverte, la position intermédiaire étant une position de l'ouvrant à partir de laquelle le premier dispositif d'assistance assure de manière autonome l'ouverture de l'ouvrant, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième dispositif d'assistance à la manoeuvre de l'ouvrant distinct du premier dispositif d'assistance, configuré pour déplacer l'ouvrant uniquement de la position 35 fermée à la position intermédiaire. Par « distinct », on entend que le deuxième dispositif d'assistance n'est pas combiné au premier dispositif d'assistance, est situé à distance de celui-ci et ne partage 3054583 - 2 - pas avec lui un même système fournissant l'effort d'actionnement. De préférence, les deux dispositifs d'assistance n'ont pas le même principe de fonctionnement. Par « position ouverte », on entend que l'ouvrant est totalement ouvert, rendant accessible l'espace de rangement, et peut être maintenu par le premier dispositif dans 5 cette position. Lorsque l'ouvrant est placé entre sa position ouverte et sa position intermédiaire, le premier dispositif d'assistance a tendance à ouvrir l'ouvrant en compensant son poids. Ainsi, il suffit d'amener l'ouvrant jusqu'à sa position intermédiaire pour qu'il s'ouvre de manière autonome. Au contraire, lorsque l'ouvrant est placé entre sa position fermée et 10 sa position intermédiaire, le premier dispositif d'assistance ne permet pas de compenser de manière suffisante le poids de l'ouvrant et l'ouvrant se ferme. Le deuxième dispositif d'assistance permet de déplacer l'ouvrant de sa position fermée jusqu'à sa position intermédiaire, position dans laquelle le premier dispositif d'assistance prend le relai pour déplacer l'ouvrant jusqu'à sa position ouverte. Ainsi, 15 aucun ou peu d'effort est exigé de l'utilisateur pendant toute la rotation en phase d'ouverture de l'ouvrant. Par ailleurs, le premier dispositif d'assistance n'étant pas motorisé, seul le deuxième dispositif d'assistance pourrait, dans certains modes de réalisation, comporter un moteur. Or, le deuxième dispositif d'assistance n'assure que le début de 20 l'ouverture de l'ouvrant, ce qui diminue la puissance exigée du moteur par rapport à un unique dispositif motorisé qui assure l'ouverture complète de l'ouvrant fermé. De plus, les efforts de poussée appliqués par le deuxième dispositif d'assistance étant concentrés sur une surface réduite, ils génèrent une déformation et des endommagements par la répétition des cycles qui nécessite une surface d'appui 25 renforcée. Il est donc particulièrement avantageux que le deuxième dispositif d'assistance soit disposé sur l'ouvrant en matière plastique car : d'une part, il exerce ainsi une action sur une partie de la caisse ou de la carrosserie du véhicule qui est fabriquée en métal ; et d'autre part, le moulage de l'ouvrant en matière plastique offre de plus grandes facilités de réalisation pour y intégrer le deuxième dispositif. 30 En outre, le deuxième dispositif d'assistance peut être positionné dans un espace libre, non fonctionnel de l'ouvrant et ne contribue pas à l'encombrement du corps du véhicule qui nécessite plus d'espaces utiles. L'ouvrant de l'invention peut comporter en outre les caractéristiques suivantes prises seules ou combinées entre elles : 35 - le premier dispositif d'assistance est un vérin à piston ou à ressort. Par « vérin à piston », on entend un vérin comprenant un piston déplaçable par une force de poussée hydraulique ou pneumatique. 3054583 - 3 - - le deuxième dispositif d'assistance comprend un système moteur et un organe de soutien déplaçable par le système moteur et apte à venir en appui contre une caisse du véhicule. L'organe de soutien est initialement dans une position de repos dans laquelle il n'a pas de point d'appui sur la caisse du véhicule. Il se déplace au moyen du système moteur dans une position d'assistance dans lequel il s'appuie contre la caisse du véhicule et par réaction soulève l'ouvrant. Dans sa position de repos, l'organe de soutien génère un encombrement minimal dans l'ouvrant. - l'organe de soutien est un levier comportant une extrémité fixée à l'ouvrant et une autre extrémité, dite d'appui, déplaçable par l'action du système moteur. Ce dernier applique une force entre les deux extrémités du levier, permettant de déplacer l'extrémité résistante en rotation par effet de levier. Durant sa rotation, l'extrémité résistante vient en appui contre le véhicule et poursuit son mouvement jusqu'à déplacer l'ouvrant dans sa position intermédiaire. - le système moteur est choisi parmi un vérin hydraulique ou à gaz, un moteur 15 électrique, un ensemble d'une tige et l'un des éléments suivants : un moteur électrique coopérant avec une crémaillère, un système à ressort. - le deuxième dispositif d'assistance comprend un matériau à mémoire de forme. Ainsi, grâce à une excitation, par exemple électrique ou thermique, le deuxième dispositif d'assistance change de forme de sorte à éloigner l'ouvrant de la position 20 fermée. Le matériau à mémoire de forme est choisi notamment en fonction du déplacement à obtenir et la position du deuxième dispositif d'assistance sur l'ouvrant. Un tel dispositif est simple, peu encombrant et relativement léger. - le deuxième dispositif d'assistance est positionné sur un côté latéral de l'ouvrant, de préférence dans une moitié de l'ouvrant la plus éloignée de de l'axe de liaison. Cette 25 position génère un effort d'appui moindre pour un angle d'ouverture plus important. - le deuxième dispositif d'assistance est positionné sur un bord parallèle opposé à l'axe de liaison. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un espace de rangement et un ouvrant précédemment décrit, l'ouvrant étant mobile par rotation 30 autour d'un axe de liaison au véhicule, dans laquelle l'espace de rangement n'est pas accessible depuis l'extérieur du véhicule, à la position ouverte, dans laquelle l'espace de rangement est entièrement accessible depuis l'extérieur du véhicule, en passant par la position intermédiaire, et inversement de la position ouverte à la position fermée. En raison des avantages décrits ci-dessous, le véhicule comporte un espace de rangement 35 dont l'accessibilité est facilitée en réduisant de manière conséquente l'effort manuel nécessaire, voire en le supprimant. De manière avantageuse, le véhicule comporte une caisse sur laquelle est 3054583 - 4 - disposée une piste d'appui sur laquelle se déplace l'organe de soutien par glissement ou par roulement. La piste d'appui permet de renforcer la zone d'appui de l'organe de soutien et de lui donner une configuration adaptée en ajustant la largeur, le rayon de courbure, le matériau, etc. 5 L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de l'arrière d'un véhicule automobile montrant plusieurs localisations possibles du deuxième dispositif de l'invention, - les figures 2 et 3 sont des vues schématiques du deuxième dispositif d'assistance 10 à la manoeuvre d'un ouvrant, suivant une section dans le plan P de la figure 1, selon un premier mode de réalisation de l'invention, - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques du deuxième dispositif d'assistance à la manoeuvre d'un ouvrant selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - les figures 6 et 7 sont des vues schématiques du deuxième dispositif d'assistance 15 à la manoeuvre d'un ouvrant selon une variante du deuxième mode de réalisation, et - les figures 8a, 8b et 8c sont des vues schématiques de l'arrière d'un véhicule automobile comprenant un deuxième dispositif d'assistance à la manoeuvre d'un ouvrant selon un troisième mode de réalisation. La figure 1 illustre un hayon 10 en matière plastique d'un véhicule automobile 20 comprenant un caisson 12, une lunette 14 placée entre deux montants reliant des parties inférieure et supérieure du caisson 12, chacune des parties inférieure et supérieure du caisson étant recouverte d'une peau de carrosserie, et un becquet 16 positionné sur la partie supérieure du hayon 10. Le hayon 10 comprend en outre des charnières par lesquelles il est monté sur la caisse à l'arrière du véhicule et est mobile 25 en rotation autour d'un axe Y de liaison à la caisse du véhicule entre une position fermée et une position ouverte. Le hayon 10 est relié à une extrémité d'un premier dispositif d'assistance 18 à la manoeuvre du hayon de type vérin fixé au véhicule par l'autre extrémité. Le vérin ne compense le poids du hayon pour accompagner son ouverture que lorsque le hayon 10 30 a déjà effectué une rotation d'un certain angle Al autour de l'axe Y. L'angle Al est spécifique à chaque hayon. Il est typiquement entre 0° et 20°. Il est, dans un exemple particulier, d'environ 17° lorsque le couple maximun à fournir à l'ouverture est de 80 Nm. La position à partir de laquelle le premier dispositif d'assistance 18 s'active est appelée par la suite « position intermédiaire ». Le hayon continue sa course pour 35 atteindre un angle A2 compris entre 80° et 100°, pa exemple d'environ 95°, dans sa position ouverte. Le hayon 10 comprend un deuxième dispositif d'assistance 20 à la manoeuvre du 3054583 - 5 - hayon placé dans un boîtier. Le deuxième dispositif d'assistance 20 est configuré pour déplacer le hayon 10 uniquement de la position fermée à la position intermédiaire en effectuant une rotation du hayon 10 d'un angle A1. Le premier dispositif d'assistance 18 prend le relai à partir de cette position jusqu'à l'ouverture complète du hayon. 5 Dans un mode de réalisation, le deuxième dispositif d'assistance d'ouverture 20 est placé au point C sur un côté latéral du hayon 10 proche de l'axe de liaison ou de rotation Y. Ainsi positionné, le deuxième dispositif d'assistance 20 effectue un effort de 500N pour que le hayon effectue une course de 100mm. Cet effort est requis pour déplacer le hayon. Cependant, il peut également être réparti sur les deux côtés du 10 hayon de manière sensiblement symétrique pour réduire la concentration de contrainte sur le hayon, en disposant deux deuxièmes dispositifs d'assistances. Dans une variante, le deuxième dispositif d'assistance d'ouverture 20 est placé au point D sur un côté latéral du hayon 10 au niveau de la lunette 14, dans une partie supérieure du hayon 10. Ainsi positionné, le deuxième dispositif d'assistance 20 effectue un effort de 150N pour que le hayon effectue une course de 200mm. Deux deuxièmes dispositifs d'assistances peuvent être installés de part et d'autre du hayon pour répartir cet effort. Dans une autre variante, le deuxième dispositif d'assistance d'ouverture 20 est placé au point E sur un côté latéral du hayon 10, éloigné de l'axe de liaison ou de rotation Y. 20 Ainsi positionné, le deuxième dispositif d'assistance 20 effectue un effort de 50N pour que le hayon effectue une course de 300mm. La mesure des valeurs ci-dessus ont été faite de différentes manières au niveau du deuxième dispositif d'assistance 20. Dans un autre mode de réalisation, le deuxième dispositif d'assistance d'ouverture 25 20 est placé au point F sur un bord parallèle opposé à l'axe Y. Les figures 2 et 3 représentent un deuxième dispositif d'assistance 20 à la manoeuvre du hayon 10 selon un premier mode de réalisation, présentant un organe de soutien à déplacement axial. Le deuxième dispositif d'assistance 20 de la figure 2 correspond à la position fermée de l'ouvrant 10. Le deuxième dispositif d'assistance 20 30 de la figure 3 correspond à une position entre la position fermée et la position intermédiaire de l'ouvrant 10. Le deuxième dispositif d'assistance 20 comprend un organe de soutien et un actionneur qui sont, dans ce mode de réalisation particulier, respectivement une tige 22 exerçant une poussée axiale, et un moteur 24 qui fournit la poussée. L'ensemble est 35 fixé sur un montant 26 du hayon de manière à ce que la tige 22 soit orientée vers la caisse du véhicule. La tige 22 est rétractée à l'intérieur du boîtier en position fermée. Une zone d'appui 28 est présente sur la caisse contre lequel la tige 22 vient en appui 3054583 - 6 - une fois le moteur activé. Un joint 30 est présent sur le contour de la caisse pour assurer l'étanchéité dans cette zone. L'activation du moteur 24 déplace la tige 22 en translation vers la zone d'appui 28 de sorte à éloigner le hayon 10 de la caisse par contre-réaction. La longueur de la tige 22 5 est prévue de sorte qu'à la fin de l'actionnement du moteur, le hayon 10 atteint la position intermédiaire. À partir de cette position, le premier dispositif d'assistance 18 assure de manière autonome l'ouverture complète du hayon 10. Ainsi, l'ouverture du hayon nécessite peu, voire aucun effort manuel. Le moteur électrique 24 peut être un autre type d'actionneur comme un vérin 10 hydraulique, un vérin à gaz, etc. L'activation du moteur 24 ou de l'un des éléments ci-dessus peut être déclenchée par exemple par l'ouverture d'un verrou du hayon 10 sur la caisse, ou par un capteur de rotation par exemple situé au niveau de l'axe Y ou des charnières. Dans le cas de certains actionneurs comme le moteur électrique 24, le deuxième 15 dispositif d'assistance 20 fonctionne de manière réversible. Autrement dit, la tige 22 étendue lors de l'ouverture du hayon peut se rétracter soit immédiatement après que le hayon a atteint la position intermédiaire, soit lors de sa fermeture, au moyen du même actionneur. La caisse est fabriquée en métal et résiste mieux aux contraintes exercées par la 20 tige 22 que la matière plastique du hayon 10. De préférence, la zone d'appui est renforcée, par exemple, contre l'usure générée par les frottements. Dans le cas du deuxième dispositif d'assistance 20 des figures 2 et 3 et lorsque celui-ci est situé sur un côté latéral du hayon 10, le déplacement du hayon est, par exemple, déterminé en mesurant, par rapport à la position fermée, l'écart de la distance 25 entre la piste 28 et un point défini du montant 26 en projection orthogonale, ce qui correspond également à la distance parcouru par le point défini du montant 26 entre la position fermée (représentée en pointillés sur la figure 3) et la position ouverte. Les figures 4 et 5 représentent un deuxième dispositif d'assistance 20 à la manoeuvre du hayon 10 selon un deuxième mode de réalisation, présentant un organe 30 de soutien à déplacement radial. Le deuxième dispositif d'assistance 20 comprend un système moteur et un levier 40. Le système moteur comprend un ressort 42, un chariot 44 déplaçable en translation par le ressort 42 suivant l'axe d'un bras 46, un bras intermédiaire 48 relié au chariot 44 par une liaison pivot à une extrémité et reliée au levier 40 par une autre liaison pivot 50 à 35 l'autre extrémité. Le levier 40 est relié, à l'extrémité opposée à son extrémité d'appui sur la caisse du véhicule, au boîtier du deuxième dispositif d'assistance 20 ou au corps du hayon 10 ou encore au bras 46 par une troisième liaison pivot 51. Le levier 40 3054583 - 7 - comprend, à son extrémité d'appui sur la caisse, une zone d'appui 52 dont la forme et le matériau sont configurés pour transmettre les efforts de poussée sur la piste d'appui 54 située en regard sur la caisse. La zone d'appui 52 peut être un patin arrondi en matériau glissant ou un rouleau. 5 Lorsque le hayon 10 est dans la position fermée, le levier 40, le bras intermédiaire 48 et le ressort 42 sont escamotés dans le boitier et sont sensiblement parallèles entre eux suivant l'axe 46 dans un état d'encombrement minimal. Le ressort 42 est initialement dans un état comprimé. Lorsque l'on déverrouille le hayon 10 de la caisse du véhicule, le ressort 42 se décomprime de sorte à déplacer en translation le chariot 10 44 suivant l'axe 46. Le chariot 44 entraîne dans son mouvement le bras intermédiaire 48 qui applique une force sur le levier 40 au niveau de la liaison 50. Le levier 40 est alors mis en rotation autour de la liaison pivot 51. La zone d'appui 52 se déplace sur la piste d'appui 54 en éloignant le hayon 10 de la caisse jusqu'à la position intermédiaire. Lors de la fermeture du hayon 10, le levier 40 se déplace en rotation dans le sens 15 inverse et comprime ainsi le ressort 42 jusqu'à son état initial en position totalement fermée. Les figures 6 et 7 représentent un deuxième dispositif d'assistance 20 à la manoeuvre du hayon 10 selon une variante du deuxième mode de réalisation. Le deuxième dispositif d'assistance 20 représenté sur les figures 6 et 7 est similaire à celui des figures 4 et 5 sur les plans structurel et fonctionnel. La différence réside sur le fait que dans ce mode de réalisation, le système moteur ne comprend plus de ressort mais un moteur électrique 60 relié à un pignon qui coopère avec une crémaillère 62. Le moteur 60 fixé sur le chariot 44 se déplace le long de la crémaillère 62 au moyen du pignon et entraine la le bras intermédiaire 48 porté par le chariot 44. La suite du fonctionnement est déjà décrite. On peut prévoir que le moteur électrique 60 rétracte le levier 40 pour qu'il puisse reprendre sa position initiale avant la fermeture du hayon. Dans les modes de réalisation des figures 4 à 7, le levier 40 est constitué d'un seul bras sans articulation, le bras intermédiaire 48 pouvant être fixé entre les deux 30 extrémités du levier 40 par des méthodes usuelles connues en soi. Les figures 8a, 8b et 8c représentent l'arrière d'un véhicule automobile comprenant un deuxième dispositif d'assistance 20 à la manoeuvre d'un hayon selon un troisième mode de réalisation, respectivement lorsque le hayon 10 est en position fermée, en position intermédiaire et en position ouverte. 35 Le deuxième dispositif d'assistance 20 comprend une lame 70 fabriquée dans un matériau à mémoire de forme de préférence choisi parmi : les alliages de Titane-Nickel, les alliages Cuivre-Zinc-Aluminium, les alliages Cuivre-Aluminium-Nickel, les polymères 3054583 - 8 - à mémoire de forme. La lame 70 est, dans son état initial, globalement plane et peu encombrant. Lorsqu'elle subit une sollicitation, par exemple une excitation électrique ou thermique, elle prend une forme convexe 72 vers la caisse du véhicule, de sorte à déplacer le 5 hayon 10 jusqu'à la position intermédiaire. Cette distance est sensiblement égale au rayon de courbure de la lame 70 déformée. La courbure nécessaire de la lame 70 pour déplacer le hayon 10 à la position intermédiaire peut être réduite en fonction de la position de la lame 70 sur le hayon. La longueur de la lame 70 reste constante lors de la déformation. Pour cela, la lame 70 a une extrémité libre mobile pour accompagner sa 10 déformation. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de réaliser le ressort du deuxième mode de réalisation dans un matériau à mémoire de forme ou de prévoir un deuxième dispositif d'assistance en forme d'une enveloppe 15 gonflable. REVENDICATIONS1. Ouvrant (10), tel qu'un hayon ou un capot, en matière plastique d'un véhicule automobile mobile par rotation autour d'un axe de liaison au véhicule entre une position fermée et une position ouverte passant par une position intermédiaire, relié à un premier dispositif d'assistance (18) à la manoeuvre de l'ouvrant non motorisé configuré pour déplacer l'ouvrant (10) uniquement de la position intermédiaire à la position ouverte, la position intermédiaire étant une position de l'ouvrant à partir de laquelle le premier dispositif d'assistance assure de manière autonome l'ouverture de l'ouvrant, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième dispositif d'assistance (20) à la manoeuvre de l'ouvrant distinct du premier dispositif d'assistance, configuré pour déplacer l'ouvrant (10) uniquement de la position fermée à la position intermédiaire. 2. Ouvrant (10) selon la revendication 1, dans lequel le deuxième dispositif d'assistance (20) comprend un système moteur et un organe de soutien déplaçable par le système moteur et apte à venir en appui contre une caisse du véhicule. 3. Ouvrant (10) selon la revendication 2, dans lequel l'organe de soutien est un levier (40) comportant une extrémité fixée à l'ouvrant et une autre extrémité, dite d'appui, déplaçable par l'action du système moteur. 4. Ouvrant (10) selon la revendication 2, dans lequel le système moteur est choisi parmi : - un vérin hydraulique ou à gaz, - un moteur électrique (24) - un ensemble d'une tige (48) et l'un des éléments suivants : un moteur électrique (60) coopérant avec une crémaillère (62), un système à ressort (42, 44). 5. Ouvrant (10) selon la revendication 1, dans lequel le deuxième dispositif d'assistance (20) comprend un matériau à mémoire de forme. 6. Ouvrant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième dispositif d'assistance (20) est positionné sur un côté latéral de l'ouvrant (10), de préférence dans une moitié de l'ouvrant la plus éloignée de l'axe de liaison. 7. Ouvrant (10) selon l'une des revendications 1 à 5, le deuxième dispositif d'assistance est positionné sur un bord parallèle opposé à l'axe de liaison. 8. Véhicule automobile comprenant un espace de rangement, caractérisé en ce qu'il comprend un ouvrant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'ouvrant (10) étant mobile par rotation autour d'un axe de liaison au véhicule, dans 3054583 -10- laquelle l'espace de rangement n'est pas accessible depuis l'extérieur du véhicule, à la position ouverte, dans laquelle l'espace de rangement est entièrement accessible depuis l'extérieur du véhicule, en passant par la position intermédiaire, et inversement de la position ouverte à la position fermée. 5 9. Véhicule automobile selon la revendication précédente, comportant une caisse sur laquelle est disposée une piste d'appui (54) sur lequel se déplace l'organe de soutien par glissement ou par roulement.