Brevet FR3118613A1 — publié le 20220708

Dispositifs de liaison aux charnières de hayon des véhicules automobiles pour les porte-vélos et autres porte-objets, comportant une sangle, solidarisée aux charnières du hayon par une platine de fixation, laquelle sangle vient franchir et contourner le bord du hayon, en s'appuyant sur un élément de solidification et de protection du bord supérieur du hayon, comportant à son extrémité un anneau, sur lequel peuvent venir s'accrocher les porte-vélos et autres porte-objets. Figure pour l'abrégé : [Fig.4] Dispositifs de liaison d’une sangle de traction aux charnières des hayons des véhicules automobiles, fixes (installés à la construction des véhicules) ou amovibles (pour adaptation aux véhicules existants). La présente invention concerne des systèmes mécaniques, permettant de solidariser une sangle de traction à la charnière du hayon des véhicules automobiles. Le but est d’utiliser comme point d'ancrage à des sangles, les solides charnières du hayon des véhicules, de solidifier et de protéger le passage de ces sangles de liaison en avant et en haut du bord supérieur du hayon. Cela permet que les charnières supportent une partie importante des forces de traction de la sangle, plutôt que ce soit le bord supérieur du hayon, plus fragile et souvent non adapté, qui ait à les supporter. Cela a pour intérêt de permettre de rendre éligibles à l’usage des porte-vélos de hayon et autres porte-objets, la plupart des véhicules automobiles avec hayon, existants ou à venir, pour leur fixation supérieure. Ce dispositif peut possiblement permettre le transport de charges plus élevées, que les dispositifs actuels, en particulier les vélos à assistance électriques plus lourds, si le porte-vélo est conçu pour cela. Le principe commun est le suivant : Positionnement d’un élément de fixation (fixe ou amovible) en arrière dans la structure de la charnière du hayon, dénommé "platine". Cette "platine", sert de point d’ancrage à la sangle de liaison avec les câbles ou sangles des porte-vélos et autres porte-objets. Mise en place d’un système de protection et de solidification du passage de la sangle en avant et en haut du bord supérieur du hayon, que celui-ci soit en tôle métallique ou en matériaux composites. Éventuellement, conception d’une liaison entre le système de protection du bord supérieur du hayon et la "platine" de fixation, pour rigidifier l’ensemble et améliorer sa solidité. Les principaux types de charnière existants : Charnières creuses, . Les charnières creuses sont les modèles les plus répandus. Elles sont constituées d’une pièce inférieure qui comprend une base se fixant au niveau de la zone dédiée du pavillon, 2 éléments latéraux qui sont articulés par un axe avec les éléments latéraux de la partie supérieure, dont la base se fixe sur la partie supérieure de la tôle du hayon. Cette charnière peut avoir des dimensions différentes, selon les véhicules, aussi bien en largeur qu’en hauteur. Charnières pleines, . Les charnières pleines sont moins répandues. La partie inférieure comporte une base qui se fixe au niveau de la zone dédiée du pavillon, un élément médian qui s’articule avec celui de la partie supérieure, laquelle se fixe par sa base sur la partie supérieure de la tôle du hayon. D’une façon générale, il y a 2 charnières par hayon, soit une de chaque côté. Les charnières sont positionnées à la partie supérieure du bord postérieur du pavillon, dans une "rigole" qui fait le tour de la partie postérieure de la carrosserie du véhicule, avec à la partie interne de cette "rigole" rectangulaire, un élément en tôle sur lequel est serti un joint de type "bourrelet", qui permet de réaliser une étanchéité lorsque le hayon est en position fermée, . Au niveau de cette "rigole", les charnières sont positionnées de façon optimale afin de permettre au hayon de s’ouvrir et de se fermer dans la meilleure position possible, par rapport à la partie postérieure de la carrosserie du véhicule. Selon le type de véhicule, cette "rigole" peut-être plus ou moins profonde en arrière des charnières. Description des différents modèles de liaison mécanique possibles, fixes ou amovibles, selon le type de charnière et la charge de résistance nécessaire : Système fixe constructeur , Il consiste à fixer sur la "platine" de la charnière supérieure, entre celle-ci et la tête des boulons de fixation, une pièce métallique (20) qui vient ensuite épouser par en dessous la forme de la partie du hayon en avant de la charnière, se terminant en avant du bord supérieur du hayon, avec une partie courbe qui vient contourner celui-ci pour le protéger et guider le passage de la sangle, à la partie supérieure et externe du hayon. Selon le type de charnière, la fixation de la ou des sangles peut varier : Dans le cas de charnière creuse, qui est le plus adapté, la fixation peut-être une "platine" amovible positionnée en arrière de la charnière , (38), ou une tige amovible positionnée dans le corps de la partie inférieure de la charnière , (21). Dans le cas des charnières pleines, il peut s’agir d’un système de type "anneau-mousqueton" (25), qui puisse cravater la partie inférieure de la charnière et assurer une fixation de la sangle à la partie antérieure de celle-ci, . Éventuellement, une "platine postérieure" large, avec une sangle double (43), nécessitant que la pièce métallique solidarisée aux boulons de fixation de la "platine supérieure" de la charnière, soit assez large au niveau de la partie qui vient protéger le hayon, pour servir d’appui à la sangle double. Ce système fixe peut-être prévu d’emblée ou en option par le constructeur automobile, ou par le fabricant de charnières. Systèmes d’adaptation au véhicule existants et leurs modalités : Le principe : il repose sur la mise en place d’une "platine de fixation" en arrière de la charnière de fermeture, sur laquelle vient s’attacher la sangle de liaison, en fonction du type de charnière (creuse ou pleine) ; sur la mise en place d’un système de protection et de solidification de la partie supérieure du hayon (là où, la sangle ou bien les sangles, viennent passer) ; éventuellement, un système permettant de solidariser ces 2 éléments, afin de rendre le mécanisme plus rigide et plus solide. La "platine" postérieure peut avoir différentes formes, selon le type de charnière, selon l’espace disponible derrière celle-ci et la nécessité ou non d’une liaison rigide. Différents types de "platine" : Modèle simple pour charnière creuse sans liaison rigide, , (38). Il s’agit d’une pièce métallique allongée avec 2 retours latéraux, pour éviter que le coulissement de la sangle ne puisse la faire s’échapper. Modèle simple pour charnière pleine avec liaison rigide et avec sangle double, , (39). Elle est plus large, avec 2 échancrures latérales afin de positionner les 2 sangles qui entourent la charnière pleine et avec 2 orifices, pour laisser passer les branches de l’élément de liaison. Modèle simple pour charnière pleine, sans liaison rigide et avec sangle simple, , (25).Cette "platine", en métal plat avec une forme de U comporte une tige avec un filetage à son extrémité, qui la traverse à ses extrémités et se ferme avec un écrou. Ce système est également utilisé pour le système fixe des charnières pleines, . Modèle simple pour charnière creuse, avec liaison rigide et espace disponible conséquent en arrière de la charnière, [Fig-13], (44). Modèle coulissant pour charnière creuse, avec liaison rigide et espace restreint en arrière de la charnière, , (26). Ce modèle comporte 2 pattes latérales, avec un petit tube sur chacune d’elle. Ils permettent de relier les branches de la pièce de liaison, qui peuvent coulisser à l’intérieur de ces petits tubes, afin que la platine soit positionnée de façon optimale en suivant les mouvements imposés par l’ouverture et la fermeture de la charnière. Les petits tubes de coulissement, permettent également d’éviter que les bords de la " platine" viennent se coincer sous le bord du hayon en position ouverte. Ce modèle peut également être prévu en version plus large, pour le système avec charnière pleine, liaison rigide coulissante et sangle double. Élément de protection et de solidification du bord supérieur du hayon ("clip-ressort plat"). Cette pièce a plusieurs rôles : protéger la peinture et la structure des éléments de carrosserie tôlés et/ou en matériaux composites, composants le bord supérieur du hayon ; solidifier cette zone en maintenant comprimés entres eux ces différents éléments, en particulier lors de la mise en tension de la sangle ; le cas échéant, maintenir en place une pièce de liaison rigidifiant le système, en évitant que celle-ci puisse venir s’interposer sous le bord supérieur du hayon en position ouverte et qu’elle puisse pivoter sur son axe afin de poursuivre les mouvements du hayon imprimés par l’ouverture et la fermeture de celui-ci. Sa forme est celle d’une pince triangulaire plate (en coupe sagittale), dont la partie supérieure vient se plaquer sur la face antérieure, supérieure et externe du hayon ; la partie antérieure passe en avant du hayon dans le mince espace ; la partie inférieure vient sous la face inférieure du bord du hayon. Elle maintient éventuellement en place, en réalisant une "gorge" juste sous le bord supérieur du hayon, la partie antérieure de la pièce de liaison et se fixe par pincement en arrière du bourrelet de soudure de la tôle (11). Selon les modèles de charnière et de hayon elle peut avoir différentes formes et largeurs : "Clip-ressort plat" simple, , (28). "Clip-ressort plat" étroit, , (45). "Clip-ressort plat" double, , (41). Système de liaison rigide, amovible. Dans le cas de charnières creuses: Un premier système comportant une pièce de liaison de type boulon en "U" carré (aussi dénommé boulon cavalier), qui vient entourer la charnière par l’avant, avec la partie pleine du "U" positionnée juste en dessous du bord supérieur du hayon, ses 2 branches passant de chaque côté de la charnière et assurant la liaison rigide du système, , (27) et , (35). La "platine" peut être reliée aux boulons en "U" de 2 façons : Dans le modèle amovible, pour charnière creuse, rigidifié et coulissant, une première possibilité consiste à ce que la "platine" soit fabriquée avec 2 éléments latéraux, qui comportent une patte avec une perforation prolongée d’un petit tube de guidage, dans lequel les branches latérales du boulon en "U" viennent coulisser, [Fig.13], (26). L’avantage de ce type de liaison, c’est qu’il permet une adaptation facile pour plusieurs tailles de charnière et de disposition de celle-ci. La "platine" se met en place de façon très simple entre la position ouverte et la position fermée de la charnière, pour bien plaquer à l'arrière de cette charnière en position fermée de traction et reculer en position ouverte. D’autre part, le petit tube de guidage permet un meilleur coulissement qu'une simple perforation et évite que les bords latéraux de la "platine" viennent se coincer en dessous du bord supérieur du hayon, en position ouverte et alors bloquer l’ouverture du hayon. Ce système est particulièrement adapté, lorsque l’espace en arrière de la charnière est un peu restreint. Un simple écrou est positionné à l’extrémité des branches du "U" sur le filetage, afin d’éviter qu’elles ne se désolidarisent de la platine lorsque la sangle n’est pas sous tension, [Fig.7]. Dans le modèle amovible pour charnière creuse, rigidifié non coulissant, la "platine" (44) est munie de perforations, elle est fixée à l’extrémité des branches du boulon en "U", par des écrous qui viennent se visser sur le filetage présent sur les 2 branches du boulon. Il convient de positionner ces écrous à une certaine distance, pour pouvoir suivre les mouvements de la charnière et du hayon (cela peut être déterminé de façon aisée, avec un mètre souple, en notant la différence à partir de 2 points, entre la position ouverte du hayon et la position fermée de celui-ci et en ajoutant cette mesure à la position de fixation de la platine en arrière de la partie postérieure de la charnière). Ce système peut être utilisé lorsqu’il y a un espace important en arrière de la charnière, [Fig.10]. Dans tous les cas, la partie antérieure du "U" est maintenue en place juste sous le bord du hayon (que celui-ci soit uniquement en tôle ou bien une tôle et un matériau composite pour le spoiler) avec la pièce de type "clip-ressort plat" comportant une "gorge", qui permet à cette barre métallique de pivoter sur son axe et de suivre les mouvements du hayon, pour ne pas venir se coincer sous celui-ci en position ouverte et suivre le trajet du bord du hayon entre la position fermée et la position ouverte. Par ailleurs, la partie postérieure de la pièce de liaison doit être maintenue en position relevée, surtout si l'espace devant le "bourrelet" d'étanchéité est restreint, avec une petite sangle élastique qui vient cravater la partie antérieure de l’élément supérieur de la charnière, qui est fixée aux branches du boulon en U ou bien à la platine, [Fig.7], (51). Ce système permet de faire contourner le "bourrelet" d’étanchéité du coffre et son support en tôle, par les éléments postérieurs de fixation, sans les endommager, lors des mouvements d’ouverture par le recul. Dans le cas de charnières pleines : La sangle de traction ne peut pas traverser la charnière. Dans ce cas il existe 2 possibilités : Elle peut être fixée à la partie antérieure du système mécanique de solidarisation. Il faut toujours une "platine" de fixation en arrière de la charnière, avec une pièce de liaison qui doit être de type fixe et solidement vissée, puisque la sangle n’est pas alors fixée à la platine elle-même et également un système de maintien en position relevée afin de ne pas endommager le système d’étanchéité du coffre. Dans ce cas, il est nécessaire de prévoir un "clip-ressort plat" avec une échancrure médiane d’une taille suffisante, pour permettre au système de pivoter et à la sangle de contourner le bord supérieur du hayon. Sinon, il y a la possibilité de relier un système de sangle double (43) à la platine postérieure. Dans ce cas, la pièce de liaison éventuelle peut-être de type coulissante ou fixe, de la même façon que pour les charnières creuses. Il est possible de prévoir d’autre système de liaison rigide : Une tige métallique peut être positionnée dans la gorge du "clip-ressort plat", elle peut être solidarisée par le biais de tubes creux avec un angle de 90°, à chaque extrémité de la tige. Une pièce métallique en "U", dont les branches viennent coulisser dans la partie libre de chaque tube et dont la partie postérieure fait alors office de platine de fixation de la sangle, . Cette pièce peu reculer pour se trouver en position adéquate lors de la fermeture du hayon et s’avancer lors de l’ouverture de celui-ci, pour ne pas venir en conflit avec la zone d’étanchéité du coffre. De plus, un système de rappel élastique peut-être prévu pour cela, , (32). Ce système peut être particulièrement adapté, pour le cas particulier des véhicules dont le hayon comporte une échancrure de la tôle en avant de la charnière (véhicules de sport avec hayon allégé). Il ne comporte alors à ce niveau que du matériau composite, sur une certaine largeur. La tige métallique peut alors venir s’appuyer sur la tôle de chaque côté de l’échancrure, réalisant un "pont" dont les 2 extrémités s’appuient sur la partie en tôle résistante. Il est également possible de prévoir un tube rigide en forme de U, dont les 2 jambes creuses peuvent venir coulisser dans les jambes du boulon en "U". Ce tube sert alors de "platine" de fixation en arrière de la charnière, . Les différents modèles Modèles fixes pour constructeur, charnière creuse, et . Modèle fixe pour constructeur, charnière pleine, . Modèle amovible pour charnière creuse, rigidifié par boulon en "U" à positionnement antérieur ou postérieur, avec "platine coulissante", , et . Modèle amovible, pour charnière creuse, rigidifié par boulon en "U" à positionnement antérieur, non coulissant, à "platine" simple, . Modèle amovible, pour charnière creuse, non rigidifié, avec "platine simple", . Modèle amovible, pour charnière pleine, rigidifié par boulon en "U" à positionnement antérieur, non coulissant, avec sangle double, "clip-ressort plat" large et "platine large", . Modèle amovible, pour charnière pleine, non rigidifié, avec "platine" périphérique (non illustré). Modèle amovible, pour charnière pleine, rigidifié par "platine" en "U" à positionnement postérieur, avec sangle double (non illustré) Schémas Vues en coupe, de la zone de charnière du hayon d’un véhicule automobile avec spoiler, en position fermée et ouverte. Vues latérales et ¾ arrière d’une charnière creuse pour hayon de véhicule automobile en position fermée et ouverte. Vues latérales et ¾ arrière d’une charnière pleine, pour hayon de véhicule automobile, en position fermée et ouverte. Vues en coupes latérales, en position fermée et ouverte et en ¾ arrière, d’un "modèle fixe pour charnière creuse avec platine amovible". Vues en coupes latérales, en position fermée et ouverte et en ¾ arrière, d’un "modèle fixe pour charnière creuse avec platine fixe". Vues en coupes latérales, en position fermée et ouverte et en ¾ arrière, d’un "modèle fixe pour charnière pleine avec platine périphérique". Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible pour charnière creuse, avec liaison pour la solidification, platine coulissante et positionnement du système de rappel supérieur pour la position ouverte", type modèle 1. Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible pour charnière creuse, avec liaison pour solidification, coulissant", type modèle 2. Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible pour charnière creuse, avec liaison pour solidification, coulissant", type modèle 3. Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible, avec liaison pour solidification, non coulissant, pour charnière creuse". Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible sans liaison, pour charnière creuse". Vues en coupes latérales, en position ouverte et fermée et en ¾ arrière, d’un "modèle amovible pour charnière pleine, avec liaison pour solidification" et "clip-ressort plat" de fixation large. "Platine" pour système amovible et fixe pour charnière creuse. "Platine" postérieure et périphérique pour charnière pleine. Boulons en "U" standard et large, pour solidification de la liaison entre le "clip-ressort plat" et la platine postérieure. Système de solidification, liaison et "platine", pour "modèle de type 2". Système de solidification, liaison et "platine", pour "modèle de type 3". "Clip-ressort plat", de taille moyenne standard. "Clip-ressort plat", large. "Clip-ressort plat", étroit. Sangle simple et sangle double. Pièce de liaison rigide et de protection du bord supérieur du hayon, pour "modèle fixe constructeur", en coupe, vue antérieure, vue postérieure et ¾ arrière. Légende des schémas (1) Tôle du pavillon. (2) "Rigole" du pavillon. (3) Tôle du hayon. (4) Spoiler. (5) Joint d’étanchéité de type "bourrelet" élastique. (6) Face latérale de la partie inférieure d’une charnière creuse. (7) Base de la partie inférieure d’une charnière creuse. (8) Axe de pivotement d’une charnière creuse. (9) Partie supérieure d’une charnière creuse. (10) Base de la partie supérieure d’une charnière creuse. (11) "Bourrelet" de soudure du bord périphérique du hayon. (12) Boulon de la base de la partie supérieure d’une charnière creuse. (13) Fixation de la base de la partie inférieure d’une charnière creuse. (14) Partie médiane de la partie inférieure d’une charnière pleine. (16) Axe de pivotement d’une charnière pleine. (17) Partie supérieure d’une charnière pleine. (18) Base de la partie supérieure d’une charnière pleine. (19) Boulon de la base de la partie supérieure d’une charnière pleine. (20) Pièce mécanique de liaison et de protection, pour système fixe constructeur. (21) Axe de fixation pour la sangle de liaison, sur modèle fixe constructeur pour charnière creuse. (22) Écrou de l’axe de fixation de la sangle de liaison, sur "modèle fixe constructeur pour charnière creuse". (23) Sangle de liaison simple. (24) Anneau de liaison avec le système de fixation supérieure des porte-vélos. (25) "Platine" de liaison périphérique, pour "modèle fixe constructeur avec charnière pleine". (26) "Platine postérieure" coulissante, pour "modèle amovible coulissant, pour charnière creuse". (27) Boulon en "U" de liaison pour "modèle amovible coulissant pour charnière creuse". (28) "Clip-ressort plat", pour "modèles amovibles coulissants, pour charnière creuse". (29) Pièces creuses à angle de 90°, pour "modèle de type amovible coulissant, pour charnière creuse". (30) Pièce de liaison, positionnée dans le "clip-ressort plat", pour "modèle pour charnière creuse", (modèle de type 2). (31) Partie postérieure de type boulon en "U", faisant office de fixation au "clip-ressort plat", pour "modèle amovible coulissant, pour charnière creuse" (type 2). (32) Ressort élastique de rappel de la partie postérieure, pour "modèle amovible coulissant, pour charnière creuse", (type 2). (33) Pièce de liaison de type boulon en "U", positionnée dans le "clip-ressort plat", pour "modèle amovible coulissant pour charnière creuse", (modèle type 3). (34) Pièce postérieure faisant office de "platine" de fixation, tubulaire, pour "modèle amovible coulissant, pour charnière creuse", (modèle type 3). (35) Boulon en "U", positionné dans le "clip-ressort plat", pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière creuse". (36) "Platine" postérieure large, pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière creuse". (37) Écrou de fixation pour platine postérieure large, pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière creuse". (38) "Platine" postérieure large pour "modèle amovible, sans liaison rigide, pour charnière creuse". (39) "Platine" large, pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière pleine". (40) Boulon en "U" large, positionné dans le "clip ressort plat", pour "modèle amovible non coulissant pour charnière pleine". (41) "Clip-ressort plat" large et double. (42) Sangle double, pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière pleine". (43) Anneau large pour sangle double, pour "modèle amovible non coulissant pour charnière pleine". (44) "Platine simple", avec perforation, pour "modèle amovible non coulissant, pour charnière creuse". (45) "Clip-ressort plat" étroit. (46) Boulon en "U" à positionnement antérieur, pour "modèle amovible coulissant" (de type 3). (47) Partie postérieure tubulaire, faisant office de "platine" de fixation, pour "modèle amovible coulissant" (de type 3). (48) Pièce médiane de liaison avec le "clip-ressort plat", pour "modèle amovible coulissant", type 2. (49) Pièce latérale tubulaire à angle de 90°, pour la liaison entre la pièce antérieure et le boulon en "U" postérieur pour modèle de type 2. (50) Boulon en "U" à positionnement postérieur, faisant office de "platine", pour "modèle de type 2. (51) Ressort élastique pour maintien en position relevée, des systèmes de solidification rigides et coulissants, lors de l’ouverture du hayon, pour éviter d’endommager le système d’étanchéité. Dispositif de liaison d'une sangle à une charnière de hayon de véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte une "platine" de fixation d’une sangle de liaison, à la partie inférieure de la charnière du hayon des véhicules automobiles ;en ce qu'il qui comporte un système mécanique de protection et de solidification, de la partie supérieure du hayon et éventuellement un système de liaison rigide entre la platine et ce système de protection. La sangle de liaison servant d’ancrage supérieur aux sangles ou câbles de fixation des porte-vélos de hayon et autres porte-objets. Dispositif selon la revendication numéro 1, caractérisé en ce qu'il comporte alors une pièce rigide, assemblée avec la "platine" de fixation de la partie supérieure de la charnière. Cette pièce assure la protection du bord supérieur du hayon et le guidage de la sangle de liaison, elle assure également une solidification du système. La "platine" de fixation de la sangle de liaison peut-être prévue dans la partie inférieure de la charnière du hayon (elle est alors fixe), ou bien positionnés en arrière de celle-ci (elle est alors amovible), dans le cas des charnières creuses ; ou bien entourer la partie inférieure de la charnière, dans le cas des charnières pleines. Il peut être prévu d’emblée par les fabricants de charnière ou les constructeurs automobile. Dispositif selon la revendication numéro 1, caractérisé en ce qu'il comporte un système de "platine", qui peut être modulé selon le type de charnière (creuse ou pleine), selon l’espace disponible en arrière de celle-ci dans la "rigole" de la carrosserie et selon les dimensions de la charnière ; en ce qu'il comporte un dispositif de protection et de solidification du bord supérieur du hayon, dont les dimensions peuvent être modulées selon les nécessités du véhicule. En ce qu’il peut comporter enfin, un dispositif de liaison rigide entre cette pièce de protection et la "platine", dont le positionnement peut être prédéterminé ou coulissant, selon le type de véhicule. Ce dispositif de liaison n’est pas indispensable dans tous les cas, en particulier si la charge à supporter n’est pas élevée. Il peut-être prévu pour être adapté sur la plupart les véhicules existants, avec hayon. Dispositif selon la revendication numéro 1, pouvant permettre de rendre éligibles à l’usage des porte-vélos et des porte-objets de hayon, la plupart des véhicules automobiles qui en sont pourvus et possiblement également permettre le transport de charges plus élevées, que les dispositifs actuels, en particulier les vélos à assistance électriques plus lourds, si le porte vélo est conçu pour cela.