EP1422375B1

EP1422375B1 - Dispositif d'entrainement motorisé d'un dispositif d'obturation, tel qu'une porte coulissante, d'une baie ménagée dans un véhicule, portière et véhicule correspondants

Info

Publication number: EP1422375B1
Application number: EP03364034A
Authority: EP
Inventors: Stephane Moreau
Original assignee: Wagon SAS
Current assignee: Advanced Comfort Systems France SAS ACS France
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: DE60315402T2; DE60315402D1; FR2847612A1; EP1422375A1; FR2847612B1

Description

Le domaine de l'invention est celui des dispositifs d'obturation d'une baie ménagée dans la carrosserie d'un véhicule. Plus précisément, l'invention concerne l'entraînement motorisé d'un dispositif d'obturation tel qu'une portière coulissante.
L'invention s'applique aux véhicules automobiles, et également aux autobus, aux autocars, aux camions ou encore aux véhicules ferroviaires.
De tels véhicules sont couramment équipés de portes coulissantes. Il est également répandu de prévoir des moyens de motorisation pour l'ouverture et la fermeture de ces portes coulissantes.
On connaît notamment une technique de motorisation selon laquelle la porte est susceptible d'être coulissée le long de moyens de guidage appropriés, à l'aide de moyens d'entraînement à câble.
Selon cette technique, les deux extrémités du câble sont solidaires d'un même et unique tambour enrouleur conçu pour assurer l'enroulement du câble par l'une de ses extrémités et le déroulement du câble par l'autre de ses extrémités, le câble étant conformé par un système de renvoi de façon à s'étendre entre le tambour et la portière.
On comprend qu'un tel tambour est dimensionné en conséquence. En d'autres termes, ce tambour présente généralement une longueur relativement importante pour assurer deux enroulements partiels du câble, l'un à côté de l'autre.
Or, les dispositifs d'entraînement motorisés sont le plus souvent montés entre la garniture et la carrosserie du véhicule. On constate donc que les tambours traditionnels, de par leur dimension nécessitent pour leur montage d'utiliser tout ou quasiment tout l'espace disponible entre la carrosserie et la garniture.
Parallèlement, la tendance actuelle est de chercher à libérer le plus possible les surfaces et volumes d'un véhicule, en particulier concernant les véhicules automobiles.
Il est donc souhaitable de réduire tant que faire ce peut l'encombrement des moyens d'entraînement motorisés des portes.
Par ailleurs, les dispositifs d'entraînement tel que mentionné précédemment permettent généralement à l'utilisateur de passer d'un mode d'ouverture/fermeture automatique (motorisé) à un mode manuel.
Pour cela, il est classiquement mis en oeuvre un système d'embraye/débrayage ou d'électro-aimant, permettant de passer d'un mode à l'autre.
Bien entendu, de tels systèmes impliquent un encombrement et un coût supplémentaires, ce qui n'est évidemment pas satisfaisant.
En outre, ces systèmes ont tendance à rendre plus complexe la fabrication, le montage, voire la maintenance, de l'ensemble du dispositif d'entraînement motorisé.
On connait également une technique d'entraînement motorisé d'une portière de véhicule automobile coulissante, décrite dans le document de brevet US 6 179 742 qui met en oeuvre deux tambours enrouleurs, montés sur un même axe, couplés à un même moteur d'entraînement par l'intermédiaire d'un module de transmission.
L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur.
Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un dispositif d'entraînement motorisé à câble d'un dispositif d'obturation, telle qu'une portière coulissante, d'une baie ménagée dans la carrosserie d'un véhicule, qui soit moins encombrant que ceux proposés par l'art antérieur.
L'invention a également pour objectif de fournir un tel dispositif d'entraînement motorisé qui permette le passage d'un mode automatique à un mode manuel, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des systèmes d'embrayage complexes ou coûteux, voire encombrants, tels ceux de l'art antérieur.
L'invention a aussi pour objectif de fournir un tel dispositif d'entraînement motorisé qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. En ce sens, l'invention a encore pour objectif de fournir un tel dispositif d'entraînement motorisé dont le montage peut être réalisé simplement et rapidement à l'intérieur d'un véhicule.
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite sont atteints grâce à un dispositif d'entraînement motorisé d'un dispositif d'obturation, tel qu'une portière coulissante, d'une baie ménagée dans la carrosserie d'un véhicule, ledit dispositif d'entraînement étant du type comprenant au moins un câble reliant ladite portière à des moyens de motorisation, pour déplacer ladite portière le long d'au moins un rail de guidage. Selon l'invention, ledit câble est solidaire par l'une de ses extrémités d'un premier tambour enrouleur et par l'autre de ses extrémités d'un deuxième tambour enrouleur, lesdits premier et deuxième tambours étant montés sur des axes de rotation distincts et étant couplés auxdits moyens de motorisation.
De cette façon, on peut recourir à des tambours de moindres dimensions que ceux de l'art antérieur, l'enroulement du câble étant réparti sur deux tambours et non plus seulement un.
Une partie de la distance qui sépare la garniture de la carrosserie du véhicule peut donc être libérée, comme l'illustrent clairement les figures 1 et 2 qui représentent de façon schématique un tambour 3 d'enroulement d'un câble 31 selon l'art antérieur (figure 1) et deux tambours 4 d'enroulement d'un câble 41 selon l'invention (figure 2), montés entre un élément de carrosserie 1 et une garniture 2 de véhicule.
L'espace libéré pourra par conséquent être exploité pour la mise en place d'autres organes et/ou pour offrir de nouveaux espaces de rangement aux occupants du véhicule.
Avantageusement, le dispositif d'entraînement motorisé comprend des moyens de synchronisation desdits premier et deuxième tambours.
On assure ainsi la fiabilité de l'entraînement à deux tambours selon l'invention, de façon comparable à celle obtenue avec un tambour unique selon l'art antérieur.
Selon une solution préférée de l'invention, lesdits moyens de motorisation sont uniques, le dispositif comprenant des moyens pour coupler lesdits premier et deuxième tambour enrouleur auxdits moyens de motorisation uniques.
Dans ce cas, le dispositif comprend préférentiellement un organe rotatif agissant en contre-rotation sur chacun desdits premier et deuxième tambours enrouleurs.
Cet agencement permet d'obtenir de manière fiable et efficace l'entraînement en rotation ainsi que la synchronisation des deux tambours, ceci avec des moyens peu encombrants et peu coûteux comme cela va apparaître clairement par la suite.
Avantageusement, ledit organe rotatif comprend un réducteur, et préférentiellement une roue s'engrenant avec une vis sans fin.
Selon une solution particulièrement avantageuse ledit organe rotatif est réversible.
On entend par réversible le fait que la rotation de l'organe rotatif peut être provoquée, lors de l'ouverture ou de la fermeture de la porte, tant par le couple transmis par les moyens de motorisation que par le coulissement de la porte opéré manuellement. En d'autres termes, le fonctionnement du dispositif est prévu de telle sorte que l'organe rotatif puisse transmettre un mouvement de rotation aux tambours et, de façon réversible, que les tambours puissent transmettre un mouvement de rotation à l'organe rotatif.
Ainsi, on peut passer d'un mode automatique à un mode manuel sans qu'il soit nécessaire de recourir à un embrayage ou à un électro-aimant comme c'est le cas dans les solutions traditionnelles.
Dans ce cas, ladite vis sans fin et ladite roue sont avantageusement conçues pour engendrer une réduction comprise entre 10 et 20.
Préférentiellement, ladite vis sans fin présente un angle d'hélice supérieur à 5°.
Un tel rapport de réduction et un tel angle d'hélice permettent de minimiser l'effort que doit produire l'utilisateur lors d'une ouverture ou d'une fermeture manuelle, cet effort étant lié au couple résiduel des moyens de motorisation.
Avantageusement, ledit organe rotatif est relié auxdits moyens de motorisation par des moyens de transmission flexibles.
Le recours à une telle transmission flexible permet de positionner les moyens de motorisation de façon optimisée, en vue de former un ensemble compact avec les autres organes du dispositif selon l'invention.
Selon une variante, ledit câble comprend deux brins reliés entre eux dans le prolongement l'un de l'autre par une de leurs extrémités, et solidaires par leur autre extrémité d'un desdits tambours enrouleurs.
Avantageusement, le dispositif comprend des moyens pour mettre et/ou maintenir ledit ou lesdits câbles en tension.
Dans ce cas, lesdits moyens pour mettre et/ou maintenir ledit ou lesdits câbles en tension comprennent préférentiellement au moins un galet presseur monté sur un support pivotant couplé à des moyens élastiques.
Préférentiellement, le dispositif comprend deux paires de galets presseurs associées chacune à l'un desdits tambours enrouleurs.
Selon une autre caractéristique, le dispositif comprend un carter formant moyens de protection au moins à l'un desdits tambours enrouleurs.
Grâce à un tel agencement, on protège notamment les différents organes rotatifs du dispositif contre les éventuelles salissures qui pourraient nuire à leur fonctionnement.
Dans ce cas, lesdits tambours enrouleurs sont préférentiellement montés à rotation sur ledit carter.
Avantageusement, ledit ou lesdits supports dudit galet ou desdits galets presseurs sont montés à pivotement sur ledit carter.
Selon encore une autre caractéristique, le dispositif comprend des moyens anti-pincement permettant de détecter un obstacle à la fermeture de ladite portière.
Dans ce cas, lesdits moyens anti-pincement comprennent avantageusement au moins un capteur à effet Hall permettant de détecter certains paramètres de fonctionnement desdits moyens de motorisation.
Selon une solution préférée, le dispositif comprend des moyens d'arrêt du fonctionnement des moyens anti-pincement, agissant préalablement à la fermeture complète de ladite portière.
Ainsi, en toute fin de fermeture de la porte, la fonction anti-pincement est supprimée pour permettre d'utiliser toute la puissance disponible des moyens de motorisation en vue d'enclencher la gâche de verrouillage de la porte.
Selon encore une autre caractéristique, le dispositif comprend des moyens de coupure de l'alimentation desdits moyens de motorisation susceptibles d'être commandés depuis ladite portière.
De tels moyens de coupure de l'alimentation des moyens de motorisation pourront être accessibles par l'utilisateur de l'intérieur et/ou de l'extérieur du véhicule.
L'invention concerne également une portière équipée d'un dispositif d'entraînement motorisé tel que décrit précédemment.
L'invention concerne aussi un véhicule comprenant un dispositif d'entraînement motorisé tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :

la figure 1 illustre de façon schématique l'encombrement, entre un élément de carrosserie et une garniture intérieure de véhicule, d'un tambour enrouleur de câble d'un dispositif d'entraînement motorisé selon l'art antérieur ;
la figure 2 illustre de façon schématique l'encombrement, entre un élément de carrosserie et une garniture intérieure de véhicule, de deux tambours enrouleurs de câble d'un dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention ;
la figure 3 est une vue en perspective d'une portière équipée d'un dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention ;
les figures 4 et 5 sont des vues de détail, respectivement en perspective et de dessus d'un dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention ;
la figure 6 est une vue en perspective d'un dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention, dans sa forme carénée.

Tel qu'indiqué précédemment, le principe de l'invention repose sur le fait de prévoir que l'enroulement du ou des câbles d'entraînement de la porte est réalisé à l'aide de deux tambours distincts, préférentiellement entraînés par des moyens de motorisation uniques.
En référence à la figure 3, une portière 5 est montée coulissante le long d'un rail de guidage 51 solidaire d'un élément de structure fixe du véhicule.
La portière 5 est déplacée le long du rail 51 à l'aide du dispositif d'entraînement motorisé 6, qui comprend un câble 61 relié à la portière 5, par exemple par l'intermédiaire d'un système de rotule.
Selon l'invention le câble 61 est relié par l'une de ses extrémités à un premier tambour 62a et par l'autre de ses extrémités à un deuxième tambour enrouleur 62b, ces tambours enrouleurs 62a, 62b étant couplés à des moyens de motorisation 63 (figures 4 et 5).
Selon le présent mode de réalisation de l'invention, les moyens de motorisation 63 sont uniques et entraînent en rotation chacun des tambours 62a, 62b par l'intermédiaire d'une transmission flexible 631 et d'un réducteur 64.
Ce réducteur 64 est constitué d'une vis sans fin (couplée à la transmission flexible 631) et d'une roue s'engrenant avec la vis sans fin.
Cette roue du réducteur 64 est solidaire en rotation d'un engrenage droit 641 agissant en contre-rotation sur chacun des engrenages 621a et 621b, portés respectivement par les tambours 62a et 62b.
Le réducteur 64 forme ainsi moyens de synchronisation des tambours 62a et 62b.
On note que le réducteur 64 est réversible (tel que défini précédemment), ceci en prévoyant un rapport de réduction compris entre 10 et 20 entre la roue et la vis sans fin du réducteur, et en prévoyant un angle d'hélice supérieur à 5° sur la vis sans fin.
Tel que cela apparaît clairement sur les figures 4 à 6, le câble 61 comprend deux brins 611, 612 reliés entre eux par l'intermédiaire de tétons 6111 et 6121 portés par l'une de leurs extrémités. L'autre extrémité des brins 611 et 612 est solidaire respectivement des tambours 62b et 62a.
Selon le présent mode de réalisation, les brins 611, 612 sont maintenus tendus respectivement par des galets presseurs 651, 652.
Tel qu'illustré par la figure 5, le brin 611 est conformé à l'aide de roulettes de guidage 6112 et le brin 612 est conformé à l'aide d'une roulette de guidage 6122, de façon que ces brins 611, 612 s'étendent de façon appropriée entre leur tambour enrouleur respectif et la portière.
En outre, tel qu'illustré par la figure 6 le dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention est caréné par un carter 66 sur les flans duquel sont montés :

à rotation, les tambours 62a et 62b ;
à pivotement, les supports des galets presseurs 651 et 652, des moyens de rappel élastiques (par exemple des ressorts de torsion) étant montés entre les supports et le carter.

Par ailleurs, le dispositif comprend un capteur à effet Hall (non représenté) monté à une extrémité du moteur 63, qui permet de détecter certains paramètres de fonctionnement du moteur 63, en particulier en vue d'exercer une fonction anti-pincements de la portière.
Le fonctionnement du dispositif d'entraînement motorisé selon l'invention va maintenant être explicité plus en détails.
Lors de l'ouverture, dès que l'utilisateur actionne une commande (intérieure/extérieure ou par télécommande), l'électronique de la porte déclenche le déverrouillage d'une gâche électrique.
Ensuite, la rotation du moteur est déclenchée ce qui a pour effet d'entraîner le réducteur 64 et l'engrenage droit intermédiaire 641, lui-même entraînant chacun des tambours : le tambour 62b enroule le brin de câble 611 pour tirer sur la porte et l'enrouleur 62b déroule le brin de câble 612 pour suivre la porte.
Ce fonctionnement se poursuit jusqu'à une position d'ouverture complète de la porte qui est alors verrouillée en position par un crochet à commande électrique après l'arrêt du moteur. La position de la porte est connue grâce au capteur à effet Hall placé en bout de moteur, ce capteur comptant le nombre de tour et la fréquence de rotation du système.
On rappelle que les variations de tension des câbles sont reprises par les galets tendeurs 651 et 652 montés sur ressorts de torsion.
En cas de présence d'obstacle (perturbation de la fréquence de rotation détectée par le capteur à effet Hall), le système peut par exemple inverser le fonctionnement et s'arrêter au bout d'une certaine distance (ce protocole pouvant évidemment être adapté selon le choix du constructeur de véhicule automobiles.)
D'autre part si l'utilisateur souhaite prendre « la main » (en actionnant manuellement la porte dès l'origine de la manoeuvre ou en intervenant en cours d'un mode automatique) : il peut actionner une commande d'ouverture (intérieure ou extérieure) qui déclenche, via l'électronique, la coupure d'alimentation du moteur.
Le système étant réversible, la porte peut alors être déplacée manuellement. Comme mentionné précédemment, l'utilisateur doit fournir un léger effort supplémentaire par rapport à une porte manuelle classique, puisqu'il faut vaincre les couples résiduels du système. Cependant la réduction du réducteur est conçu pour minimiser cet effort.
Lors de la fermeture, le fonctionnement est simplement inversé.
Seule en fin de fermeture (à une distance prédéterminée par rapport à la caisse, par exemple inférieure au diamètre du doigt d'un enfant), la fonction anti-pincement est supprimée pour avoir toute la puissance du moteur disponible en vue du verrouillage de la gâche.

Claims

Dispositif d'entraînement motorisé d'un dispositif d'obturation, tel qu'une portière coulissante (5), d'une baie ménagée dans la carrosserie d'un véhicule, ledit dispositif d'entraînement étant du type comprenant au moins un câble (61) reliant ladite portière (5) à des moyens de motorisation (63), pour déplacer ladite portière (5) le long d'au moins un rail de guidage (51),
caractérisé en ce que ledit câble (61) est solidaire par l'une de ses extrémités d'un premier tambour enrouleur (62a) et par l'autre de ses extrémités d'un deuxième tambour enrouleur (62b), lesdits premier et deuxième tambours (62a, 62b) étant montés sur des axes de rotation distincts et étant couplés auxdits moyens de motorisation (63) par l'intermédiaire d'un organe rotatif agissant en contre-rotation sur chacun desdits premier et deuxième tambours enrouleurs (62a, 62b).
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de synchronisation desdits premier et deuxième tambour (62a, 62b).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de motorisation (63) sont uniques et en ce qu'il comprend des moyens pour coupler lesdits premier et deuxième tambour (62a), (62b) enrouleur auxdits moyens de motorisation uniques (63).
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit organe rotatif comprend un réducteur (64).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 et 4, caractérisé en ce que ledit organe rotatif comprend une roue s'engrenant avec une vis sans fin.
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'un quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit organe rotatif est réversible.
Dispositif d'entraînement motorisé selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ladite vis sans fin et ladite roue sont conçues pour engendrer une réduction comprise entre 10 et 20.
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ladite vis sans fin présente un angle d'hélice supérieur à 5°.
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit organe rotatif est relié auxdits moyens de motorisation (63) par des moyens de transmission flexibles (631).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit câble (61) comprend deux brins (611, 612) reliés entre eux dans le prolongement l'un de l'autre par une de leurs extrémités, et solidaires par leur autre extrémité d'un desdits tambours enrouleurs (62a, 62b).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre et/ou maintenir ledit ou lesdits câbles en tension.
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens pour mettre et/ou maintenir ledit ou lesdits câbles en tension comprennent au moins un galet presseur (651), (652) monté sur un support pivotant couplé à des moyens élastiques.
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend deux paires de galets presseurs (651), (652) associées chacune à l'un desdits tambours enrouleurs (62a, 62b).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un carter (66) formant moyens de protection au moins à l'un desdits tambours enrouleurs (62a, 62b).
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdits tambours enrouleurs (62a, 62b) sont montés à rotation sur ledit carter (66).
Dispositif d'entraînement motorisé selon les revendications 12 et 14, caractérisé en ce que ledit ou lesdits supports dudit galet ou desdits galets presseurs (651, 652) sont montés à pivotement sur ledit carter (66).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens anti-pincement permettant de détecter un obstacle à la fermeture de ladite portière (5).
Dispositif d'entraînement motorisé selon la revendication 17, caractérisé en ce que lesdits moyens anti-pincement comprennent au moins un capteur à effet Hall permettant de détecter certains paramètres de fonctionnement desdits moyens de motorisation (63).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une des revendications 17 et 18, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'arrêt du fonctionnement des moyens anti-pincement, agissant préalablement à la fermeture complète de ladite portière (5).
Dispositif d'entraînement motorisé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de coupure de l'alimentation desdits moyens de motorisation (63) susceptibles d'être commandés depuis ladite portière (5).
Portière, caractérisée en ce qu'elle est équipée d'un dispositif d'entraînement motorisé du type comprenant au moins un câble (61) reliant ladite portière (5) à des moyens de motorisation (63), pour déplacer ladite portière (5) le long d'au moins un rail de guidage (51), ledit câble (61) étant solidaire par l'une de ses extrémités d'un premier tambour enrouleur (62a) et par l'autre de ses extrémités d'un deuxième tambour enrouleur (62b), lesdits premier et deuxième tambours (62a, 62b) étant montés sur des axes de rotation distincts et étant couplés auxdits moyens de motorisation (63) par l'intermédiaire d'un organe rotatif agissant en contre-rotation sur chacun desdits premier et deuxième tambours enrouleurs (62a, 62b).
Véhicule caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'entraînement motorisé, d'un dispositif d'obturation, tel qu'une portière coulissante (5), d'une baie ménagée dans la carrosserie dudit véhicule, ledit dispositif d'entraînement étant du type comprenant au moins un câble (61) reliant ladite portière (5) à des moyens de motorisation (63), pour déplacer ladite portière (5) le long d'au moins un rail de guidage (51), ledit câble (61) étant solidaire par l'une de ses extrémités d'un premier tambour enrouleur (62a) et par l'autre de ses extrémités d'un deuxième tambour enrouleur (62b), lesdits premier et deuxième tambours (62a, 62b) étant montés sur des axes de rotation distincts et étant couplés auxdits moyens de motorisation (63) par l'intermédiaire d'un organe rotatif agissant en contre-rotation sur chacun desdits premier et deuxième tambours enrouleurs (62a, 62b).