Brevet FR3059696A1 — publié le 20180608

Domaine de l'invention L'invention relève des mécanismes d'ouverture et de fermeture d'un ouvrant de véhicule, et concerne plus particulièrement un mécanisme d'entraînement d'un ouvrant de véhicule automobile. Il y a toutefois lieu de noter qu'un tel mécanisme d'entraînement d'un ouvrant peut être adapté sur des véhicules appartenant à d'autres domaines techniques, tels que les domaines aéronautique, ferroviaire ou naval. État de l'art Dans le présent texte, le terme « ouvrant » fait référence à un élément du véhicule, mobile entre une position d'ouverture et une position de fermeture, dans lesquelles il autorise ou non l'accès à l'intérieur du véhicule. Plus particulièrement, dans le présent texte, le terme ouvrant désigne les portes latérales d'un véhicule automobile permettant l'accès à l'habitacle de celui-ci, c'est-à-dire à l'intérieur du véhicule. Il existe plusieurs types de portes de véhicules automobiles permettant à un utilisateur de pouvoir entrer ou sortir de son véhicule. Ces différents types de portes sont caractérisés par leur cinématique d'entraînement leur permettant d'évoluer entre une position d'ouverture du véhicule, dans laquelle un utilisateur à accès à l'habitacle du véhicule, et une position de fermeture du véhicule, dans laquelle la porte interdit l'accès à l'habitacle du véhicule. On connaît notamment les portes de type à levée verticale, communément appelées « portes papillon » composées d'un panneau de structure solidaire du châssis d'un véhicule par le biais d'un mécanisme d'articulation. Ce mécanisme d'articulation est généralement formé par une charnière permettant au panneau de structure de la porte de pouvoir pivoter autour d'un axe sensiblement horizontal et parallèle au sens d'avance du véhicule, de sorte à être élevée au dessus du véhicule lorsqu'elle occupe la position d'ouverture. Afin d'éviter d'évidents problèmes d'encombrement lors de l'ouverture et de la fermeture des portes, le toit du châssis présente généralement un renfoncement latéral dans lequel est fixée la charnière, à distance des flancs du véhicule. Le panneau de structure d'une porte de type à levée verticale 3059696 2 comprend donc généralement des éléments de carrosserie du toit et des flancs du véhicule. Ces renfoncements génèrent une faiblesse structurelle du châssis aux efforts mécaniques. De ce fait, des éléments raidisseurs sont intégrés au 5 châssis afin de lui apporter la résistance mécanique nécessaire pour supporter les contraintes notamment générées par le poids des portes et par les efforts subis par le châssis lorsque le véhicule automobile est en déplacement. Il résulte de ces dispositions un surpoids non négligeable pour les véhicules dotés des portes de type à levée verticale par rapport aux véhicules 10 comprenant des portes d'autres types, ainsi qu'un surcoût substantiel. Un autre inconvénient réside dans l'allongement du temps de fabrication d'un véhicule comprenant des portes de type à levée verticale du fait des arrangements particuliers du châssis du véhicule. En outre, les portes de type à levée verticale de l'état de la technique 15 présentent des problèmes de sécurité en cas de choc latéral, c'est-à-dire selon un axe perpendiculaire à la direction d'avance du véhicule. Exposé de l'invention La présente invention a pour objectif de palier les inconvénients 20 précités en proposant un mécanisme d'entraînement d'un ouvrant de véhicule permettant une levée verticale de l'ouvrant par rapport au véhicule et n'entraînant pas de surpoids du véhicule. Un autre objectif de la présente invention est de proposer un mécanisme d'entraînement de conception simple et peu onéreux. 25 A cet effet, la présente invention concerne un mécanisme d'entraînement d'un ouvrant de véhicule comprenant un panneau de structure. Le mécanisme d'entraînement comprend : - une bielle s'étendant entre deux extrémités dont une première extrémité est destinée à être solidaire d'un châssis du véhicule et dont une 30 seconde extrémité est destinée à être solidaire du panneau de structure de l'ouvrant de véhicule, et - un actionneur étant, d'une part, solidaire de la bielle, entre ses deux extrémités, et étant d'autre part, destiné à être solidaire du châssis du véhicule, 3059696 3 ledit actionneur étant adapté à réaliser un mouvement de translation provoquant le déplacement de l'ouvrant entre une position de fermeture et une position d'ouverture du véhicule. Le mécanisme d'entraînement comprend un faible nombre d'éléments 5 mobiles, et présente, par conséquent, une fiabilité importante et un coût réduit. En outre, grâce à ces dispositions, le mécanisme d'entraînement permet une levée verticale de l'ouvrant sans nécessiter de renfoncement dans le toit du châssis du véhicule. La rigidité du châssis est donc préservée et il n'est pas nécessaire d'ajouter de raidisseurs susceptibles d'alourdir le véhicule. 10 Dans le présent texte, lorsqu'on parle de deux pièces « solidaires » l'une à l'autre, on entend qu'elles présentent une liaison mécanique l'une à l'autre comprenant au moins un degré de liberté en rotation. Il n'est pas nécessaire d'aménager de renfoncement latéral dans le toit du châssis du fait que la bielle et l'actionneur peuvent être solidaire des flancs 15 du châssis du véhicule. Le mécanisme d'entraînement d'ouvrant de véhicule selon l'invention permet donc de pouvoir installer des portes de type à levée verticale sur des véhicules dont le toit présente des aménagements particuliers tels que des toits ouvrants ou toits panoramiques. Dans des modes particuliers de réalisation, l'invention répond en outre 20 aux caractéristiques suivantes, mises en oeuvre séparément ou en chacune de leurs combinaisons techniquement opérantes. Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, la bielle et l'actionneur sont destinés à être fixés à un pied milieu du châssis d'un véhicule automobile. 25 Pour rappel, le pied milieu d'un châssis d'un véhicule automobile est un montant latéral reliant le plancher du châssis au toit du châssis. Lorsque le véhicule comprend des places avant et arrières, le pied milieu est généralement disposé de sorte à séparer l'ouverture d'accès aux places avant de l'ouverture d'accès aux places arrières. 30 Dans des exemples de réalisation, la bielle est solidaire du pied milieu du châssis par le biais d'une articulation, dite première articulation. Cette première articulation peut être agencée de manière adjacente au toit du châssis. L'actionneur est solidaire du pied milieu du châssis par l'intermédiaire 3059696 4 d'une articulation, dite seconde articulation. Cette seconde articulation peut être agencée au pied milieu sous l'articulation de la bielle, c'est-à-dire plus proche du plancher du châssis que l'articulation de la bielle avec le pied milieu. Grâce à ces caractéristiques, le mécanisme d'entraînement occupe un 5 volume relativement faible, lorsque l'ouvrant occupe la position d'ouverture ou la position de fermeture du véhicule. Notamment, lorsque l'ouvrant occupe la position d'ouverture du véhicule, un espace de circulation attenant au véhicule est aménagé. Plus particulièrement, le mécanisme d'entraînement est avantageusement dimensionné de sorte qu'un utilisateur puisse se tenir debout 10 sous l'ouvrant lorsqu'il est en position d'ouverture du véhicule. Dans d'autres modes de réalisation de l'invention, la bielle et l'actionneur sont respectivement destinés à être fixé au toit et au plancher du châssis du véhicule. Dans des modes particuliers de réalisation de l'invention, une butée 15 est adaptée à limiter le débattement angulaire du panneau lors du déplacement de l'ouvrant vers la position d'ouverture du véhicule de sorte que lorsque l'ouvrant est en position d'ouverture, le panneau de structure est inscrit dans un plan sensiblement horizontal. Préférentiellement, la butée est agencée sur le panneau de structure 20 de l'ouvrant. L'invention concerne, selon un autre aspect, un véhicule comprenant un ouvrant de véhicule comprenant un panneau de structure auquel est solidaire un mécanisme d'entraînement d'ouvrant de véhicule tel que précédemment décrit. 25 Présentation des figures L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple nullement limitatif, et faite en se référant aux figures qui représentent schématiquement: 30 - Figure 1 : une vue de coté d'un mécanisme d'entraînement d'un ouvrant fixé à un véhicule, l'ouvrant étant dans une position de fermeture du véhicule, 3059696 5 - Figure 2 : une vue de coté d'un mécanisme selon la figure 1 dans laquelle l'ouvrant est entre une position de fermeture et une position d'ouverture du véhicule, - Figure 3 : une vue de coté d'un mécanisme selon la figure 1 dans 5 laquelle l'ouvrant est entre une position de fermeture et une position d'ouverture du véhicule, - Figure 4 : une vue de coté d'un mécanisme selon la figure 1 dans laquelle l'ouvrant est dans une position de fermeture du véhicule, - Figure 5 : une vue en perspective d'un véhicule selon la figure 2, 10 - Figure 6 : une vue de coté d'un véhicule selon la figure 3. Dans ces figures, des références numériques identiques d'une figure à l'autre désignent des éléments identiques ou analogues. Par ailleurs, pour des raisons de clarté, les dessins ne sont pas à l'échelle, sauf mention contraire. 15 Description détaillée de l'invention Dans le présent mode de mise en oeuvre, donné ici à titre illustratif et non limitatif, un mécanisme 10 d'entraînement d'un ouvrant 20 de véhicule 30 selon l'invention est utilisé dans le cadre de l'entraînement de portes latérales d'un véhicule automobile, permettant l'accès à l'habitacle du véhicule 30. Le 20 terme « ouvrant » désigne donc dans la suite du texte une porte de véhicule automobile. On désigne par « flanc » d'un véhicule 30, dans le présent texte, chacune des deux parties latérales symétriques du véhicule 30 comprenant un ou des ouvrants. 25 On considère, dans le présent texte, un repère cartésien lié au véhicule 30 sur lequel est installé le mécanisme 10 d'entraînement selon l'invention, comprenant un axe X parallèle à un axe longitudinal du véhicule 30, c'est-à-dire parallèle au sens d'avance du véhicule 30, un axe Y parallèle à un axe transversal du véhicule 30, orthogonal à l'axe X et s'étendant d'un flanc du 30 véhicule 30 à l'autre, et un axe Z vertical. Les axes X et Y sont sensiblement horizontaux. Les termes « horizontal » et « vertical », sont désignés par rapport à un plan XOY défini par plusieurs points matérialisant respectivement le contact 3059696 6 entre un pneu du véhicule 30 avec le sol. Plus précisément, un axe dit « horizontal » dans la présente demande est un axe parallèle au plan XOY et un axe dit « vertical » est un axe orthogonal au plan XOY. En outre, les termes « haut » et « bas » sont définis le long de l'axe Z, 5 un premier élément agencé plus haut qu'un second élément étant plus éloigné du plan XOY que ledit second élément. Les figures 1 à 4 représentent un véhicule 30 comprenant un ouvrant 20 occupant une position de fermeture du véhicule 30 (figures 1), une position intermédiaire (figures 2 et 3) et une position d'ouverture du véhicule 30 (figure 10 4). De manière connue en soi, l'ouvrant 20 comprend un panneau de structure 21, rigide, sur lequel sont assemblés des éléments de carrosserie et des éléments d'habitacle du véhicule 30, et dans lequel est enserré au moins un vitrage 22, par exemple mobile. 15 Tel que représenté par les figures 1 à 4, le mécanisme 10 d'entrainement comprend un actionneur 11 agencé de sorte à pouvoir déplacer une bielle 12 afin d'entraîner l'ouvrant 20 vers la position d'ouverture ou vers la position de fermeture du véhicule 30. Plus précisément, la bielle 12 s'étend entre deux extrémités dont une 20 première extrémité 121 est destinée à être solidaire du châssis du véhicule 30, par exemple, du pied milieu du châssis, et dont une seconde extrémité 122 est destinée à être solidaire du panneau de structure 21 de l'ouvrant 20. Chacune des extrémités 121 et 122 de la bielle 12 est, dans le mode de réalisation de l'invention représenté par les figures, monté en rotation autour 25 d'un axe sensiblement parallèle à l'axe X, par des moyens connus de l'homme du métier. Plus particulièrement, tel que représenté par les figures 1 à 5, la première extrémité 121 de la bielle 12 est montée en rotation sur le pied milieu par le biais d'une articulation, dite première articulation, par exemple formée 30 par un pivot agencé de manière adjacente au toit du châssis. Ainsi, l'ouvrant 20 peut être porté par la bielle 12 de telle sorte que le panneau de structure 21 soit entièrement élevé au-dessus du véhicule 30. 3059696 7 Par ailleurs, la seconde extrémité 122 de la bielle 12 est préférentiellement destinée à être solidaire du panneau de structure 21 de l'ouvrant 20 en un point plus haut que le centre de gravité dudit panneau 21 lorsqu'elle est en position de fermeture du véhicule 30, tel l'illustre la figure 1. 5 La bielle 12 peut avantageusement être de forme courbe, telle que représentée sur les figures 1 à 4. Avantageusement, la bielle 12 est agencée de sorte que sa courbure soit disposée en regard de l'extérieur du véhicule 30, de façon à ménager davantage d'espace dans l'habitacle du véhicule 30 lorsque l'ouvrant 20 est en position de fermeture du véhicule 30. 10 Dans un exemple de réalisation, la bielle 12 est réalisée en matériaux composites, tel qu'en fibres de carbone, ou en matériau métallique, tel qu'en aluminium. La bielle 12 peut présenter une section droite transversale sensiblement rectangulaire. Dans le mode de réalisation décrit dans le présent texte, l'actionneur 15 11 est d'une part, solidaire de la bielle 12, entre ses deux extrémités, et est, d'autre part, solidaire du châssis du véhicule 30, par exemple du pied milieu du châssis. L'actionneur 11 est adapté à réaliser un mouvement de translation. Dans le mode de réalisation représenté par les figures, l'actionneur 11 20 comporte au moins un vérin, comprenant un corps de vérin dans lequel une tige de vérin est adaptée à coulisser entre une position initiale, dans laquelle le vérin présente une longueur minimale, et une position finale, dans laquelle il présente une longueur maximale. Le nombre de vérin formant l'actionneur est notamment déterminé en 25 fonction du poids de l'ouvrant à déplacer. Tel que représenté de façon chronologique par les figures 1 à 4, le déploiement de l'actionneur 11 de sa position initiale vers sa position finale provoque le déplacement de l'ouvrant 20 d'une position de fermeture à une position d'ouverture du véhicule 30. 30 Dans le mode de réalisation représenté par les figures, l'actionneur 11 peut être solidaire du pied milieu du véhicule 30 par l'extrémité libre du corps du vérin et peut être solidaire de la bielle 12 par l'extrémité libre de la tige de vérin. Il est évident qu'il s'agit là d'un exemple d'agencement de l'actionneur 11 3059696 8 et qu'il peut alternativement être solidaire du pied milieu du véhicule 30 par l'extrémité libre de la tige de vérin et peut être solidaire de la bielle 12 par l'extrémité libre du corps du vérin. Plus précisément, l'actionneur 11 est monté en rotation autour d'un 5 axe parallèle à l'axe X par des moyens connus de l'homme du métier au niveau de chacune desdites extrémités libres. Dans des exemples de réalisation, le mécanisme 10 d'entraînement est dimensionné de sorte que le ou les vérins soient fixés en rotation sur la bielle 12 dans un segment défini entre un point médian de la bielle 12, situé à 10 égale distance de ses deux extrémités 121 et 122, et la première extrémité 121 de celle-ci. Préférentiellement, le ou les vérins sont montés en rotation sur le pied milieu du châssis par l'intermédiaire d'une articulation de type rotule. L'actionneur 11 peut avantageusement permettre de compenser le poids de l'ouvrant 20 lors de son ouverture ou lors de sa fermeture par un 15 utilisateur, de sorte que l'utilisateur ne fournisse qu'un effort de faible intensité pour le déplacer. Un tel actionneur 11 peut comprendre un unique vérin dont le corps est rempli d'un gaz sous pression. Avantageusement, dans d'autres exemples de réalisation de l'invention, l'actionneur 11 peut être moteur de sorte à pouvoir provoquer le 20 déplacement de l'ouvrant 20 en réponse à une consigne d'un utilisateur. En d'autres termes, l'ouverture et la fermeture du véhicule 30 peuvent être réalisées de manière automatique, c'est-à-dire, sans manipulation de l'ouvrant 20 par utilisateur. Un tel actionneur 11 peut comprendre un vérin moteur actionné électriquement ou par d'autres types énergie et connecté à un organe 25 de contrôle et de commande. Dans ce cas, l'organe de contrôle et de commande est adapté à recevoir la consigne d'un utilisateur, par exemple par le biais de moyens de communication sans fil, et à asservir l'actionneur 11 en fonction de ces consignes. Préférentiellement, l'actionneur 11 comprend un vérin destiné à 30 compenser le poids de l'ouvrant 20 et un vérin moteur destiné à déplacer l'ouvrant en réponse à une consigne d'un utilisateur, tels que représentés par la figure 6. On peut voir sur cette figure que les deux vérins peuvent être agencés de manière parallèle l'un par rapport à l'autre. 3059696 9 En outre, l'actionneur 11 peut être monté en rotation sur le pied milieu du châssis par l'intermédiaire d'une articulation de type rotule ou par un pivot agencé au-dessous de l'articulation de la première extrémité 121 de la bielle 12, c'est-à-dire plus proche du plan XOY. 5 Une butée est adaptée à limiter le débattement angulaire de l'ouvrant 20 lors de son déplacement vers la position d'ouverture du véhicule 30, de sorte que l'ouvrant 20 soit inscrit dans un plan sensiblement horizontal, c'est-à-dire parallèle au plan XOY, lorsqu'il est en position d'ouverture. Avantageusement, si l'ouvrant est inscrit dans un plan P sensiblement 10 vertical, c'est-à-dire sensiblement parallèle à un plan XOZ, lorsque ledit ouvrant est en position de fermeture et sensiblement horizontal, c'est-à-dire sensiblement parallèle au plan XOY, lorsqu'il est en position d'ouverture, et si la bielle est inscrite dans un plan P' passant par ses extrémités 121 et 122, tels que représentés sur les figures 3 et 4, le débattement angulaire maximal de 15 l'ouvrant 20 peut être tel qu'un angle a définit entre les plans P et P' est égale à environ soixante-quinze degrés. Lors de son évolution de la position de fermeture à la position d'ouverture, l'ouvrant 20 est donc entraîné par son propre poids à pivoter de façon à passer d'une position dans laquelle le plan P est sensiblement vertical 20 à une position dans laquelle le plan P est sensiblement horizontal. Alternativement, l'ouvrant 20 peut être incliné de quelques degrés, par exemple de un à dix degrés, selon un axe parallèle à l'axe X, vers le véhicule 30. Cette caractéristique permet à l'ouvrant 20, lorsqu'il est en position d'ouverture, de former une paroi de protection de l'utilisateur, notamment 25 contre les intempéries. Avantageusement, pour des raisons de compacité, la butée est disposée de sorte que le pivotement de l'ouvrant 20 est effectué lorsque la tige du ou des vérins a réalisé au moins deux tiers de sa course, tel que représenté par les figures 3 et 4. Le pivotement de l'ouvrant 20, d'une position dans 30 laquelle le plan P est sensiblement vertical à une position dans laquelle le plan P est sensiblement vertical est réalisé vers la fin de course de la tige du ou des vérins. 3059696 10 En outre, comme illustré par la figure 4, le mécanisme 10 d'entraînement est préférentiellement dimensionné de sorte que lorsqu'il est en position d'ouverture, l'ouvrant 20 est entièrement étendu au-dessus du véhicule 30. 5 Ces dispositions permettent avantageusement à un utilisateur de pouvoir stationner son véhicule 30 à des places de stationnement dans lesquelles l'espace latéral entre le flanc du véhicule 30 et un obstacle, c'est-à-dire l'espace d'accès à l'habitacle du véhicule 30 est relativement faible, tel qu'illustré schématiquement par les figures 1 à 4. 10 Les figures 5 et 6 représentent un véhicule 30 dont un ouvrant 20 est entraîné par le mécanisme 10 d'entraînement selon l'invention. L'ouvrant 20 forme un unique ensemble mobile entre la position de fermeture et la position d'ouverture permettant l'accès simultanément aux places avants et arrières du véhicule 30. La bielle 12 est alors dimensionnée de sorte à être interposée 15 hermétiquement entre deux vitrages 22 lorsque l'ouvrant est en position de fermeture. Des joints d'étanchéité à l'eau et à l'air sont agencés sur le véhicule et sur la bielle 12, de manière connue de l'homme du métier. Avantageusement, l'ouvrant 20 peut comprendre un unique organe de verrouillage, par exemple fixé au pied milieu. Cet unique organe de verrouillage 20 peut être connu en soi de l'homme du métier et assurer un verrouillage progressif de l'ouvrant 20 lorsqu'il est en position de fermeture. Le véhicule 30 peut alors ne comporter que deux organes de verrouillage, un par ouvrant 20. Cette disposition permet une économie évidente de temps de fabrication du véhicule, participant ainsi à la réduction du 25 coût final du véhicule 30. De manière plus générale, il est à noter que les modes de mise en oeuvre et de réalisation considérés ci-dessus ont été décrits à titre d'exemples non limitatifs, et que d'autres variantes sont par conséquent envisageables. Notamment, l'invention a été décrite en considérant principalement un 30 mécanisme 10 d'entraînement d'un ouvrant 20 de véhicule 30 automobile. Rien n'exclut cependant, suivant d'autres exemples, de considérer d'autres types d'ouvrants et/ou de véhicule. REVENDICATIONS1 - Mécanisme (10) d'entraînement d'un ouvrant (20) de véhicule (30) comprenant un panneau de structure (21), caractérisée en ce qu'il comprend : - une bielle (12) s'étendant entre deux extrémités (121, 122) dont une première extrémité (121) est destinée à être solidaire d'un châssis du véhicule (30) et dont une seconde extrémité (122) est destinée à être solidaire du panneau de structure (21) de l'ouvrant (20) de véhicule (30), et - un actionneur (11) étant, d'une part, solidaire de la bielle (12), entre ses deux extrémités, et étant d'autre part, destiné à être solidaire du châssis du véhicule (30), ledit actionneur (11) étant adapté à réaliser un mouvement de translation provoquant le déplacement de l'ouvrant (20) entre une position de fermeture et une position d'ouverture du véhicule (30). 2 - Mécanisme (10) d'entraînement d'un ouvrant (20) de véhicule (30) selon la revendication 1, dans lequel la bielle (12) et l'actionneur (11) sont destinés à être fixés à un pied milieu du châssis d'un véhicule automobile. 3 - Mécanisme (10) d'entraînement d'un ouvrant (20) de véhicule (30) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel une butée est adaptée à limiter le débattement angulaire du panneau de structure (21) lors du déplacement de l'ouvrant (20) vers la position d'ouverture du véhicule (30), de sorte que lorsque l'ouvrant (20) est en position d'ouverture, le panneau de structure (21) est inscrit dans un plan sensiblement horizontal. 4 - Véhicule (30) comprenant un ouvrant (20) de véhicule (30) comprenant un panneau de structure (21) auquel est solidaire un mécanisme (10) d'entraînement d'ouvrant (20) de véhicule (30) selon l'une des revendications 1 à 3.