Domaine technique

La présente invention concerne un dispositif pour le déplacement d'éléments de carrosserie mobiles et d'accessoires mobiles pour enceintes, en particulier pour véhicules, notamment pour l'ouverture et la fermeture de portes et coffres de véhicules. Technique antérieure

Les véhicules sont des enceintes dont le volume intérieur est précieux. De ce fait, les accès au volume intérieur que constituent les portes ne doivent en principe pas empiéter sur ce volume lorsqu'on les manoeuvre. Ainsi, les portes de voiture par exemple ne s'ouvrent jamais vers l'intérieur du véhicule.

Dans leur immense majorité, les véhicules automobiles sont équipés de portes montées sur des gonds placés selon un axe vertical ou quasiment vertical.

Lors de l'ouverture d'une porte de voiture, on doit disposer d'un espace latéral suffisant pour permettre à la porte de pivoter autour d'un axe situé sur l'un des bords de la porte. On remarquera que plus la porte est longue, plus l'espace nécessaire est grand. Ainsi, pour des automobiles telles que des coupés, qui doivent permettre l'accès aux sièges arrières par la seule porte du conducteur ou du passager, un espace encore plus grand est nécessaire, car l'angle total d'ouverture de la porte et sa longueur aboutissent à un surcroît d'encombrement.

L'inconvénient que constitue la nécessité de disposer d'un espace suffisant est particulièrement apparent lorsqu'il s'agit d'ouvrir la porte alors que le véhicule est parqué dans un parking, serré entre d'autres véhicules. Pour pallier cet inconvénient, diverses propositions ont été faites pour munir les automobiles de dispositifs d'ouverture des portes selon un axe horizontal ou quasi horizontal, en général disposé sur ou dans le toit du

véhicule. Des dispositifs de ce genre sont illustrés dans le document de brevet US 4,684,167, ou encore DE 33 04 660.

On observera que les portes munies de tels dispositifs s'ouvrent comme des ailes qu'on déploie latéralement. Une autre proposition, recherchant le même objectif par d'autres moyens est illustrée dans le brevet US 5,013,082.

Les tentatives proposant de réduire l'encombrement extérieur par l'ouverture des portes selon un axe horizontal ou quasi horizontal débouchent toutes en réalité sur un transfert de l'encombrement. En effet, l'encombrement latéral que ces propositions sont destinées à combattre est remplacé par un encombrement vertical dans la mesure où les portes selon ces propositions s'élèvent au-dessus du toit d'une hauteur comparable à celle de la porte elle-même. De ce fait de tels systèmes interdisent pratiquement de garer le véhicule dans un endroit bas de plafond comme un parking souterrain ou un box.

D'autre part, les véhicules ont très souvent une carrosserie bombée, ce qui ne facilite pas l'implantation de charnières, rectilignes par définition.

Pour résoudre le problème causé par le bombage,. diverses propositions ont été faites, dans le domaine automobile comme dans le domaine aéronautique, de recourir à des charnières combinant plusieurs groupe de trois articulations à axes convergeants permettant de faire pivoter une porte autour d'un axe virtuel situé à l'extérieur de la carrosserie. Des exemples de telles solutions sont donnés dans les documents US 2,085,616, GB 524,143 ou EP 0 267 876. Les charnières de ce type permettent de déplacer l'axe de pivotement de la porte juste à l'extérieur de la carrosserie et de neutraliser ainsi le bombage de celle-ci. L'adoption de charnières à axe virtuel n'apporte en revanche aucune solution en ce qui concerne l'encombrement extérieur occasionné lors de l'ouverture de la porte. Tout au contraire cet encombrement est accentué dans ce cas car l'axe de pivotement est déplacé à l'extérieur de la carrosserie.

Aucune des solutions proposées dans l'état de la technique ne permet de résoudre de façon satisfaisante le

problème de 1'encombrement créé lors de 1'ouverture de la porte, la présence d'une charnière, à axe réel ou virtuel, quelle que soit en définitive sa position, conduisant invariablement à la création d'un encombrement, respectivement à l'impossibilité de le réduire de façon satisfaisante.

Lorsque les dimensions du véhicule s'y prêtent, une autre solution peut être appliquée pour réduire l'encombrement extérieur occasionné par l'ouverture d'une porte. Il s'agit de portes à glissières, telles qu'on en connaît sur les véhicules utilitaires, comme les camionnettes par exemple. Les glissières permettent de faire coulisser horizontalement la porte sur des rails, ce qui implique que la forme du véhicule autorise l'implantation de rails horizontaux sur une distance suffisante et en général au moins égale à la longueur de la porte.

En fait, une solution idéale consisterait à pouvoir ouvrir une porte de voiture selon le principe de la porte à glissière, non pas horizontalement, mais de bas en haut de manière que la porte se déplace au-dessus du toit en suivant le profil de celui-ci. Malheureusement, une telle solution ne peut être réalisée que très difficilement au moyen de glissières. De plus, le résultat esthétique et fonctionnel serait pour le moins douteux. Exposé de l'invention Le but de la présente invention est de proposer un dispositif pour le déplacement d'éléments de carrosserie mobiles et d'accessoires mobiles pour enceintes, en particulier pour véhicules, qui permet de déplacer l'élément mobile, sans rail ni charnière, de telle sorte que le trajet parcouru par l'élément mobile et la position de celui-ci durant ce trajet épousent sensiblement la forme générale de la carrosserie du véhicule et son bombage, évitant ainsi que la partie mobile crée un encombrement extérieur important et sans pour autant créer un quelconque encombrement intérieur. A cette fin, l'invention concerne un dispositif pour le déplacement d'éléments de carrosserie mobiles et d'accessoires mobiles pour enceintes comprenant une caisse, en particulier pour véhicules, le dispositif comportant au moins un organe

comportant trois articulations dont les axes respectifs sont convergents en un point, l'une des articulations étant fixée d'une part à la caisse et d'autre part à l'une des extrémités d'un bras guide dont l'autre extrémité coopère avec une première extrémité d'un bras pendulaire au moyen de la deuxième articulation, le bras pendulaire coopérant à son autre extrémité avec l'élément mobile au moyen de la troisième articulation, l'ensemble étant conformé de manière que le point de convergence se trouve à l'intérieur de l'enceinte.

Description sommaire des dessins

La description qui suit, donnée à titre d'exemple, se fonde sur le dessin où:

- la figure 1 illustre schématiquement la forme d'une porte d'automobile destinée à coopérer avec le dispositif selon 1'invention;

- la figure 2 montre une vue de face d'un véhicule équipé du dispositif selon l'invention et illustre plus particulièrement le trajet et la position d'une porte dans son mouvement d'ouverture;

- la figure 3 illustre l'implantation des organes du dispositif selon l'invention dans la porte de la figure 1 en position fermée;

- la figure 4 montre la configuration du dispositif selon l'invention à la fois dans une position fermée et dans une position ouverte;

- la figure 5 représente une voiture automobile comportant une porte équipée du dispositif selon 1'invention en position ouverte; - la figure 6 représente un véhicule comportant une galerie porte-bagages équipée du dispositif selon 1'invention en position de chargement; et

- la figure 7 représente un véhicule comportant une galerie porte-bagages équipée du dispositif selon 1'invention en position d'utilisation.

Meilleure manière de réaliser l'invention

Sur la figure 1, on reconnaît une porte 1, dont on observe immédiatement qu'elle est d'une seule pièce alors qu'on s'attendrait à trouver deux portes distinctes dans une telle configuration.

On peut également relever sur la figure 1 que nul élément du dispositif selon l'invention n'est visible de l'extérieur. Sur la figure 2, sont illustrées les diverses positions successives que prend la porte lors de son trajet continu d'ouverture. Ce trajet est un glissement circulaire qui s'effectue autour d'un axe virtuel DD' qui sera décrit en détail plus loin. On peut déjà remarquer que la porte décrit un mouvement qui correspond à un glissement à la surface d'un cylindre imaginaire d'axe DD'. Il convient de noter dès maintenant qu'aucun des moyens mis en oeuvre pour réaliser le mouvement de la porte n'empiète dans l'intérieur du cylindre. En d'autres termes tous les moyens mis en oeuvre sont localisés à l'intérieur de la porte ou dans la partie de la carrosserie qui constitue le prolongement de la porte vers l'avant ou vers l'arrière. Ainsi, aucun élément ou partie du dispositif ne se trouve à un quelconque moment à 1'intérieur du volume utile du véhicule, de l'habitacle.

Sur la figure 3, on distingue, comme sur la figure 1, la porte 1 au travers de laquelle on peut voir 1*implantation des organes constituant le dispositif selon l'invention. Il convient de souligner que, dans la suite de la description, le dispositif illustré montre la coopération de deux organes ayant les mêmes propriétés. Cependant, il est parfaitement possible d'associer un seul organe selon l'invention avec une bielle ou un levier.

Chacun des deux organes comporte les mêmes éléments de sorte que la description de l'un des organes s'applique aussi bien à l'autre.

On distingue une première articulation 2, qui est fixée d'une part sur la caisse de la voiture et d'autre part à un bras guide 3, qui peut, le cas échéant, être coudé à une ou plusieurs reprises de manière à s'inscrire parfaitement dans le profil de la porte. Le bras guide 3 se termine par une

articulation 4 lui permettant de coopérer avec un bras pendulaire 5 terminé par une troisième articulation 6 fixée dans le corps de la porte. Il convient de relever que la deuxième articulation 4 n'est pas directement solidaire de la porte et qu'elle est par conséquent mobile par rapport à la porte. On peut remarquer que les axes A, B et C des trois articulations 2, 4 et 6 forment une pyramide dont le sommet est représenté par le point D. Les axes A', B' et C du deuxième organe convergent également sur un point D'. L'axe DD' constitue l'axe virtuel autour duquel la porte effectue un glissement circulaire. On peut relever que cet axe virtuel DD' se situe à l'intérieur de l'habitacle du véhicule et, dans la disposition illustrée, passe approximativement au- dessus de l'épaule droite du conducteur. La position de l'axe DD' dans l'espace peut être choisie avec une certaine marge de liberté. Sur les diverses figures auxquelles la description se réfère, on montre un axe virtuel DD' à la fois horizontal et parallèle à l'axe général du véhicule, correspondant au sens de marche du véhicule. Il est cependant parfaitement envisageable de donner à l'axe virtuel DD' une inclinaison part rapport à l'horizontale ou une inclinaison par rapport au plan vertical longitudinal de symétrie du véhicule ou une combinaison de ces deux inclinaisons. II convient de souligner que l'emplacement exact des trois articulations 2, 4 et 6 (2*, 4' et 6' respectivement) peut être choisi librement, pour autant que les axes A, B, et C (respectivement A', B' et C) des articulations convergent en un même sommet D (respectivement D'). On peut ainsi placer les articulations 2 et 2', fixées sur la caisse, plus ou moins haut et plus ou moins écartées l'une de l'autre, de même que l'on peut placer les articulations 6 et 6', solidaires des portes, plus ou moins haut dans la porte et plus ou moins proches l'une de l'autre. L'endroit précis où se situe chacun des points virtuels D et D' peut être choisi assez librement. On doit cependant souligner que plus les points D et D' sont écartés l'un de l'autre plus grande est la stabilité de la porte. Si les

points D et D' ne formaient qu'un seul point, le dispositif se comporterait comme une rotule.

Le choix de l'emplacement de l'articulation flottante 4, respectivement 4' , est également libre dans la mesure où la convergence des trois axes en un point est respectée.

Les deux articulations 6 et 6' solidaires des portes, de même que les bras pendulaires 5 et 5' sont entièrement aménagés à l'intérieur de la porte, c'est-à-dire dans son épaisseur. Dans la variante représentée, les axes C et C des articulations 6 et 6' sont perpendiculaires à l'axe DD' et situés dans un plan horizontal passant par l'axe DD', plan dans lequel se trouve également les axes A et A' des articulations 2 et 2'. Dans cette disposition, l'angle formé entre les axes des articulations 2 et 6, respectivement 2' et 6', est de 50 degrés. Cette disposition de l'axe virtuel DD' et des articulations est vraiment donnée à titre de pur exemple car, il faut le répéter, le positionnement de l'axe virtuel et des articulations est libre et n'exclut en fait que des emplacements manifestement absurdes.

En se référant aux figures 3 et 4, on décrit le mouvement particulier des articulations 4 lors de la manoeuvre d'ouverture de la porte. Lorsque la porte se trouve en position verrouillée/fermée, les articulations 4 et 4' sont séparées par leur distance maximale d'écartement. Au début de la manoeuvre d'ouverture, les articulations 4 et 4' commencent par se rapprocher l'une de l'autre alors que la porte s'écarte légèrement de la carrosserie et commence son ascension. En d'autres termes, l'angle entre les bras 3 et 5, respectivement 3 ' et 5' , commence par se refermer puis s'ouvre à nouveau en déployant la porte au-dessus du toit du véhicule. Dans la position fermée, l'articulation 4 est positionnée en avant du plan vertical passant par l'axe C de l'articulation 6 alors que l'articulation 4' est située en arrière du plan vertical passant par l'axe C de l'articulation 6'. Cette disposition est retenue de manière que les deux articulations 4 et 4' soient dans les plans verticaux passant respectivement par les

axes C et C des articulations 6 et 6', à la moitié de leur trajet pendulaire.

Comme on peut s'en rendre compte sur les figures 2 et 4 notamment, les deux organes selon l'invention permettent à eux seuls d'effectuer à la fois l'entier du mouvement de glissement comportant la levée de la porte et son basculement d'une position globalement verticale lorsqu'elle est fermée à une position globalement horizontale lorsqu'elle est ouverte, tout en assurant un encombrement minimum entre les positions extrêmes.

Comme on le voit sur la figure 4, la porte comprend deux logements internes 7 et 7• destinés à accueillir les bras pendulaires 5 et 5'. La forme des dits logements est choisie de manière à autoriser la pleine amplitude du mouvement pendulaire que suivront les bras pendulaires 5 et 5' et des articulations 4 et 4' lors de la manoeuvre d'ouverture, respectivement de fermeture de la porte. On peut distinguer par transparence la forme des logements 7 et 7• , ainsi que leurs ouvertures 8 et 8' dans le bas de la porte. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 5, la porte comprend un prolongement de carrossage externe 9 qui permet de recouvrir et masquer le bras guide 3, lorsque la porte est en position de verrouillage fermé.

Dans l'espace compris entre la caisse 10 et le prolongement 9 de la carrosserie de la porte, espace dans lequel vient se loger le bras guide 3 lorsque la porte est fermée, on peut également disposer un ressort, comme par exemple un ressort à gaz 11, destiné à rendre plus aisée la manoeuvre d'ouverture et de fermeture de la porte, ainsi que son maintien en position ouverte. Il est également prévu de motoriser la porte, par exemple par un moteur électrique situé à proximité de l'articulation 2 et actionnant celle-ci.

On voit également sur la figure 5 qu'aucune partie de l'ouverture de l'habitacle n'est masquée par un quelconque élément et que l'accès aux sièges ne peut être meilleur.

Pour faciliter la lecture du dessin, le bras guide 3 est représenté sur la figure 5 plus élevé et dégagé qu'il ne l'est dans la réalité. On peut se référer à la figure 2 pour avoir

une idée plus précise de son emplacement en position ouverte. Dans la position ouverte, le bras guide 3 peut servir de prise que l'utilisateur peut saisir de la main comme une poignée pour sortir du véhicule ou y entrer. En revenant à la figure 2, on peut constater que l'ouverture simultanée des deux portes doit tenir compte du fait que les vitres doivent partager un même espace. Ce problème est résolu de deux manières au moins. Une première solution consiste à associer la commande électrique des lève- glace au mécanisme de déverrouillage de la porte. De cette manière, dès que l'on commence à ouvrir une porte, la vitre descend pour se loger tout à fait normalement dans la porte. Ainsi, les vitres ne sont pas en position levées lorsque la porte est ouverte. Une deuxième solution consiste à placer les axes DD' de chacune des portes de façon non symétrique de sorte que les vitres, qui peuvent alors être laissées en position levée, se superposent sans se toucher.

Une deuxième variante du dispositif selon l'invention est représentée aux figures 6 et 7. Il s'agit non plus de l'application du dispositif à une porte, mais à une galerie porte-bagages. On sait qu'il est souvent difficile de charger la galerie d'un véhicule et de fixer convenablement les objets, bagages et autres bicyclettes. Sur la figure 6, qui montre le dispositif en position de chargement, on peut distinguer la silhouette du véhicule 12. On retrouve également les articulations 2 et 2• (fixées à la caisse dans la première variante) et les autres éléments soit les bras guides 3 et 3 ^• , les articulations flottantes 4 et 4' , les bras pendulaires 5 et 5' et finalement les articulations 6 et 6' liées à la partie de carrosserie mobile ici représentée par un cadre rectangulaire 13.

La figure 7 montre le véhicule dans la position d'utilisation routière du dispositif. Les articulations 2 et 2' qui fixent le dispositif au véhicule peuvent évidemment être intégrées dans le toit du véhicule par son fabricant. Il est aussi possible que le

fabricant prévoie des points d'ancrage solides sur le toit, comme il y en a par ailleurs à divers endroits du véhicule.

Cependant, tel que représenté à la figure 6, le dispositif nécessite un support intermédiaire pour y être fixé, à défaut de pouvoir être fixé directement sur le toit. Ce support intermédiaire peut être constitué d'une galerie conventionnelle fixée au véhicule par les moyens usuels prévus pour le modèle concerné. Pour ne pas surcharger le dessin, on n'a pas représenté le support intermédiaire sur les figures 6 et 7. Le support intermédiaire devra comporter des points de fixation pour pouvoir y fixer les articulations 2 et 2' , ainsi que des butées et un mécanisme de verrouillage du cadre 13 sur le support intermédiaire.

Comme on peut le voir, l'axe virtuel DD' est à nouveau déterminé horizontalement et à l'intérieur de l'habitacle du véhicule.

On peut relever que, disposant d'une plus grande liberté quant à l'implantation des deux organes du dispositif, les deux organes sont disposés parallèles plutôt que symétriques. Les avantages du dispositif selon l'invention sont en premier lieu d'autoriser, par des moyens mécaniques, le déplacement d'éléments mobiles de carrosserie et d'accessoires sans engendrer d'encombrement important, ni latéralement, ni en hauteur. De plus, appliqué à une porte, le dispositif selon l'invention permet d'offrir un accès idéal aux sièges et permet aussi un passage aisé des torches d'alimentation des appareils électriques situés dans les portes tels que lève- glace, haut-parleur, verrouillage etc.