FR2776332A1 - Balanced pivot for vehicle hatchback door - Google Patents
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Abstract
Description
"Dispositif perfectionné d'articulation d'un ouvrant monté pivotant sur la"Improved articulation device of a leaf pivotally mounted on the
caisse d'un véhicule automobile" La présente invention concerne un dispositif d'articulation d'un ouvrant monté pivotant sur la structure de la caisse d'un véhicule automobile selon une course angulaire de pivotement, notamment entre une position extrême ouverte et une position extrême fermée, et du type comportant des moyens d'équilibrage de l'ouvrant qui lui appliquent un couple d'équilibrage qui compense le couple résistant dû à la masse body of a motor vehicle "The present invention relates to a hinge device of an opening pivotally mounted on the structure of the body of a motor vehicle according to an angular pivoting stroke, in particular between an extreme open position and an extreme position closed, and of the type comprising means for balancing the opening which apply a balancing torque to it which compensates for the resistant torque due to the mass
0o de l'ouvrant.0o of the opening.
Un exemple d'un tel dispositif d'articulation est décrit et représenté dans la demande de brevet français n .94 02817 du 11 mars 1994, publiée sous le numéro FR-A-2.717.143, dans lequel le dispositif d'articulation de l'ouvrant, notamment d'un hayon d'un véhicule, est du type comportant des moyens d'accumulation d'énergie constitués par exemple par un ressort spiral, qui emmagasinent de l'énergie en position fermée et qui restituent celle-ci sous la forme d'un couple d'équilibrage lors de l'ouverture pour compenser le couple résistant dû à la An example of such an articulation device is described and represented in French patent application n. 94 02817 of March 11, 1994, published under the number FR-A-2.717.143, in which the articulation device of the opening, in particular of a tailgate of a vehicle, is of the type comprising energy storage means constituted for example by a spiral spring, which store energy in the closed position and which restore it under the form of a balancing torque upon opening to compensate for the resisting torque due to the
0o masse du hayon.0o tailgate mass.
Le couple d'équilibrage qui compense le couple résistant décroît donc progressivement d'une valeur maximale correspondant à la position extrême fermée vers une valeur minimale correspondant à la position extrême ouverte, cette décroissance progressive, linéaire ou non, du couple d'équilibrage étant due à la détente progressive du ressort spiral. La demande de brevet français n .95.11437, publiée sous le n .FRA-2.739.349, propose un dispositif d'articulation du type mentionné plus haut, dans lequel les moyens d'équilibrage compensent sensiblement la totalité du couple résistant tout le long de sa course de pivotement, et en ce que la valeur du couple d'équilibrage passe par un maximum en un The balancing torque which compensates for the resisting torque therefore decreases progressively from a maximum value corresponding to the extreme closed position towards a minimum value corresponding to the extreme open position, this progressive decrease, linear or not, of the balancing torque being due progressive relaxation of the spiral spring. French patent application no. 95.11437, published under no. FRA-2739.349, proposes an articulation device of the type mentioned above, in which the balancing means substantially compensate for the whole of the resistive torque throughout its pivoting stroke, and in that the value of the balancing torque passes through a maximum in one
point de la course de pivotement.pivot point.
Grâce à une telle conception, il est notamment possible d'équilibrer parfaitement les différents types de hayons arrière Thanks to such a design, it is in particular possible to perfectly balance the different types of tailgate
verticaux en position fermée.vertical in closed position.
Selon d'autres aspects de cette conception, les moyens d'équilibrage comportent au moins un ressort spiral d'équilibrage dont une extrémité est reliée à la structure de la 1o caisse du véhicule et dont l'autre extrémité est reliée à un organe d'entraînement lié en rotation à l'ouvrant qui est monté pivotant autour d'un axe d'articulation porté par la structure de la caisse du véhicule automobile, I'extrémité intérieure du ressort spiral étant liée en rotation à un axe d'entraînement porté à rotation par la structure de la caisse du véhicule, et il est prévu des moyens d'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement par l'ouvrant. Les axes d'articulation et d'entraînement sont parallèles, et les moyens d'entraînement en rotation comportent un premier secteur denté lié en rotation à l'axe d'entraînement et un second secteur denté lié en rotation à l'ouvrant qui coopèrent par engrènement pour constituer un engrenage qui assure l'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement sur une première partie de la course de pivotement de l'ouvrant qui s'étend depuis l'une des deux positions extrêmes jusqu'audit point intermédiaire de manière à appliquer à l'ouvrant un couple d'équilibrage de valeur croissante le long de cette première partie, les dents de chaque secteur denté étant de préférence agencées sur un profil primitif à rayon variable pour constituer un engrenage à According to other aspects of this design, the balancing means comprise at least one balancing spiral spring, one end of which is connected to the structure of the vehicle body and the other end of which is connected to a drive linked in rotation to the leaf which is pivotally mounted about an articulation axis carried by the body structure of the motor vehicle, the inner end of the spiral spring being linked in rotation to a drive axis carried to rotation by the structure of the vehicle body, and there are provided means for driving the drive shaft in rotation by the opening. The articulation and drive axes are parallel, and the rotational drive means comprise a first toothed sector linked in rotation to the drive axis and a second toothed sector linked in rotation to the leaf which cooperate by meshing to constitute a gear which ensures the driving in rotation of the drive axis on a first part of the pivoting stroke of the opening which extends from one of the two extreme positions to said intermediate point of so as to apply to the sash a balancing torque of increasing value along this first part, the teeth of each toothed sector preferably being arranged on a pitch profile with variable radius to constitute a gear with
rapport variable de démultiplication. variable gear ratio.
Les moyens d'entraînement comportent un mécanisme d'entraînement par came et galet qui assure l'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement sur une seconde partie de la course de pivotement de l'ouvrant qui s'étend depuis ledit point intermédiaire jusqu'à l'autre des deux positions extrêmes de manière à appliquer à l'ouvrant un couple d'équilibrage de valeur décroissante le long de cette seconde partie de la course de pivotement de l'ouvrant. Le galet est excentré par rapport à l'axe d'articulation et est lié en rotation à l'ouvrant, et o il coopère avec un profil de came formé sur un levier de The drive means comprise a drive mechanism by cam and roller which ensures the drive in rotation of the drive axis on a second part of the pivoting stroke of the opening which extends from said intermediate point to the other of the two extreme positions so as to apply to the opening a balancing torque of decreasing value along this second part of the pivoting stroke of the opening. The roller is eccentric relative to the articulation axis and is linked in rotation to the opening, and o it cooperates with a cam profile formed on a lever.
transmission lié en rotation à l'axe d'entraînement. transmission linked in rotation to the drive axis.
Cette conception est satisfaisante du point de vue fonctionnel, mais elle est structurellement complexe d'autant plus que le galet est porté par un secteur lié en rotation à I5 l'ouvrant et dont la périphérie est dentée pour constituer le second secteur denté, et le levier de transmission est lié en rotation au premier secteur denté par des moyens débrayables de liaison en rotation, agencés entre le levier de transmission et l'axe d'entraînement, qui sont débrayés le long de la This design is satisfactory from the functional point of view, but it is structurally complex all the more since the roller is carried by a sector linked in rotation to I5 the opening and whose periphery is toothed to constitute the second toothed sector, and the transmission lever is linked in rotation to the first toothed sector by disengageable means of rotation connection, arranged between the transmission lever and the drive axis, which are disengaged along the
première partie de la course de pivotement de l'ouvrant. first part of the sash pivoting stroke.
L'invention vise à proposer un dispositif d'articulation du type de celui décrit et représenté dans le document mentionné précédemment pour l'articulation et l'équilibrage d'un ouvrant, notamment vertical, c'està-dire d'un ouvrant qui s'étend sensiblement dans un plan vertical en position fermée, dont la courbe du couple résistant à équilibrer présente des valeurs très réduites du couple résistant dans l'une des positions extrêmes, et notamment en position fermée, ce couple résistant en position extrême pouvant éventuellement être très faible, et vise à proposer un tel dispositif dont la structure soit The invention aims to propose an articulation device of the type described and shown in the document mentioned above for the articulation and balancing of an opening, in particular vertical, that is to say an opening which s '' extends substantially in a vertical plane in the closed position, the curve of the resisting torque to be balanced has very reduced values of the resisting torque in one of the extreme positions, and in particular in the closed position, this resisting torque in the extreme position can possibly be very weak, and aims to propose such a device, the structure of which is
simplifiée par rapport à l'état de la technique. simplified compared to the state of the art.
Dans ce but, I'invention propose un dispositif du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que, en fin de course de fermeture, les valeurs des couples résistant et d'équilibrage sont non nulles avec la valeur du couple résistant supérieure à la valeur du couple d'équilibrage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les axes d'articulation et d'entraînement sont parallèles, et en ce que les moyens d'entraînement en rotation comportent un premier secteur denté lié en rotation à l'axe io d'entraînement et un second secteur denté lié en rotation à l'ouvrant qui coopèrent par engrènement pour constituer un engrenage qui assure l'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement sur une première partie de la course de pivotement de l'ouvrant qui s'étend depuis l'une des deux is positions extrêmes jusqu'à un point intermédiaire de manière à appliquer à l'ouvrant un couple d'équilibrage de valeur globalement croissante et supérieure au couple résistant le long de cette première partie; - les moyens d'entraînement comportent un mécanisme d'entraînement par came et galet qui assure l'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement sur une seconde partie de la course de pivotement de l'ouvrant qui s'étend depuis ledit point intermédiaire jusqu'à l'autre de deux positions extrêmes de manière à appliquer à l'ouvrant un couple d'équilibrage de valeur décroissante et inférieure au couple résistant le long de cette seconde partie de la course de pivotement de l'ouvrant; - le galet est porté par le premier secteur denté et est excentré par rapport à l'axe d'articulation de ce secteur denté, et il coopère avec un profil de came formé sur le second secteur denté - le galet coopère avec le profil de came après que la dernière dent du second secteur denté ait fini de coopérer avec une ultime dent du premier secteur denté à l'issue de la première partie de la course de pivotement; - le profil de came comporte un tronçon sensiblement curviligne qui s'étend à partir de la dernière dent du second secteur denté selon une direction d'orientation globalement tangentielle par rapport à l'axe d'entraînement; - le profil de came est réalisé venu de matière avec le io second secteur denté; - le profil de came est constitué par un tronçon non denté du bord du second secteur denté qui s'étend dans un plan décalé axialement par rapport au plan dans lequel s'étend le tronçon denté dudit bord; - le galet s'étend dans un plan décalé axialement par rapport au plan du bord denté du premier secteur denté qui coopère avec le bord denté du second secteur denté; I'ouvrant est articulé sur la structure de la caisse du véhicule automobile par l'intermédiaire d'un mécanisme à deux axes parallèles d'articulation reliés par une bielle d'articulation; - le second secteur denté est lié en rotation à une extrémité de la bielle articulée sur la structure de la caisse du véhicule autour d'un des deux axes d'articulation qui est porté par la structure; - I'ouvrant est articulé sur la structure de la caisse du véhicule au moyen d'un mécanisme d'articulation portant deux bielles parallèles d'articulation, et une extrémité de chacune To this end, the invention provides a device of the type mentioned above, characterized in that, at the end of the closing stroke, the values of the resisting and balancing torques are non-zero with the value of the resisting torque greater than the value of balancing torque. According to other characteristics of the invention - the articulation and drive axes are parallel, and in that the rotation drive means comprise a first toothed sector linked in rotation to the drive axis and a second toothed sector linked in rotation to the opening which cooperate by meshing to constitute a gear which ensures the driving in rotation of the drive axis on a first part of the pivoting stroke of the opening which extends from one of the two is extreme positions to an intermediate point so as to apply to the opening a balancing torque of generally increasing value and greater than the resisting torque along this first part; - The drive means comprise a drive mechanism by cam and roller which ensures the rotational drive of the drive axis on a second part of the pivoting stroke of the opening which extends from said point intermediate to the other of two extreme positions so as to apply to the opening a balancing torque of decreasing value and less than the resistive torque along this second part of the pivoting stroke of the opening; - the roller is carried by the first toothed sector and is eccentric relative to the articulation axis of this toothed sector, and it cooperates with a cam profile formed on the second toothed sector - the roller cooperates with the cam profile after the last tooth of the second toothed sector has finished cooperating with a final tooth of the first toothed sector at the end of the first part of the pivoting stroke; - The cam profile comprises a substantially curvilinear section which extends from the last tooth of the second toothed sector in a direction of orientation which is generally tangential with respect to the drive axis; the cam profile is produced integrally with the second toothed sector; - The cam profile consists of a non-toothed section of the edge of the second toothed sector which extends in a plane offset axially relative to the plane in which the toothed section of said edge extends; - The roller extends in a plane offset axially relative to the plane of the toothed edge of the first toothed sector which cooperates with the toothed edge of the second toothed sector; The opening is articulated on the structure of the body of the motor vehicle by means of a mechanism with two parallel articulation axes connected by an articulation rod; - The second toothed sector is linked in rotation to one end of the connecting rod articulated on the structure of the vehicle body around one of the two articulation axes which is carried by the structure; - the opening is articulated on the structure of the vehicle body by means of an articulation mechanism carrying two parallel articulation connecting rods, and one end of each
des bielles est associée à un ressort spiral d'équilibrage. connecting rods is associated with a balancing spiral spring.
- lI'ouvrant est un hayon qui, en position fermée, s'étend dans un plan sensiblement vertical et qui, en position ouverte, s'étend dans un plan sensiblement horizontal au-dessus du véhicule; - le hayon est formé par un panneau masquant un évidement d'un cadre de la structure délimité par une traverse supérieure, par deux montants latéraux et par une traverse inférieure, parmi lesquels chaque montant latéral porte un axe d'articulation de ladite extrémité d'une bielle d'articulation du hayon dont l'autre extrémité est articulée sur un axe d'articulation porté par le hayon; - une première extrémité de la bielle est articulée sur la structure de la caisse du véhicule autour d'un premier axe d'articulation, la seconde extrémité est articulée sur l'ouvrant autour d'un second axe d'articulation, parallèle au premier axe d'articulation, et il est prévu des moyens d'asservissement du mouvement de pivotement de l'ouvrant, par rapport à la seconde extrémité de la bielle, au mouvement de pivotement de la première extrémité de la bielle, par rapport à la structure - The opening is a tailgate which, in the closed position, extends in a substantially vertical plane and which, in the open position, extends in a substantially horizontal plane above the vehicle; - The tailgate is formed by a panel masking a recess in a frame of the structure delimited by an upper cross member, by two lateral uprights and by a lower cross member, among which each lateral upright carries an axis of articulation of said end of a tailgate hinge rod, the other end of which is articulated on a hinge pin carried by the tailgate; - a first end of the connecting rod is articulated on the structure of the vehicle body around a first axis of articulation, the second end is articulated on the opening around a second axis of articulation, parallel to the first axis articulation, and means are provided for controlling the pivoting movement of the opening, relative to the second end of the connecting rod, to the pivoting movement of the first end of the connecting rod, relative to the structure
de la caisse du véhicule.from the vehicle body.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other characteristics and advantages of the invention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit will appear on reading the detailed description which follows
pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale, avec arrachement partiel, de la partie arrière d'un véhicule automobile dont le hayon arrière est équipé d'un dispositif d'articulation conforme aux enseignements de l'invention et est illustré en position extrême ouverte; - la figure 2 est un diagramme qui illustre le couple résistant et le couple d'équilibrage en fonction de la position 3o angulaire de l'ouvrant par rapport à la structure fixe de la caisse du véhicule - la figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle des moyens d'équilibrage appartenant au dispositif d'articulation conforme aux enseignements de l'invention illustrés à la figure 1 et qui sont ici représentés pour la position extrême de pleine fermeture du hayon arrière; - la figure 4 est une vue simplifiée à grande échelle qui illustre la position angulaire relative des deux secteurs dentés lorsque le hayon est dans sa position de pleine ouverture illustrée à la figure 1; - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 qui illustre la position angulaire relative des deux secteurs dentés lorsque le hayon est dans sa position proche de la fin de la première partie de sa course angulaire de pivotement; - la figure 5A est une vue à plus grande échelle du i détail D5 de la figure 5; - la figure 5B est une vue similaire à celle de la figure A qui illustre la position angulaire relative des deux secteurs dentés juste avant leur désengrènement mutuel à la fin de la première partie de la course de pivotement, et le début de leur entraînement mutuel par came et galet; la figure 5C est une vue similaire à celle de la figure B qui illustre la position angulaire relative des deux secteurs dentés au début de la seconde partie de la course de pivotement au cours de laquelle l'équilibrage est assuré par I'intermédiaire de l'action du galet sur la came, sans coopération des secteurs dentés - la figure 5D est une vue similaire à celle de la figure C qui illustre la position angulaire relative des deux secteurs dentés à la fin de la seconde partie de la course de pivotement lorsque le hayon est dans sa position est dans sa position de fermeture complète - la figure 6 est une vue similaire à celle des figures 4 et 5 et correspondant à la position angulaire de pivotement illustrée à la figure 5D; - la figure 7 est une vue de détails en coupe passant par les axes géométriques des axes d'articulation et d'entraînement et qui illustre aussi en section une bielle for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which: - Figure 1 is a side view, with partial cutaway, of the rear part of a motor vehicle whose rear tailgate is equipped with a conforming articulation device to the teachings of the invention and is illustrated in an extreme open position; - Figure 2 is a diagram which illustrates the resisting torque and the balancing torque as a function of the angular position 3o of the opening relative to the fixed structure of the vehicle body - Figure 3 is a detail view at larger scale of the balancing means belonging to the articulation device according to the teachings of the invention illustrated in Figure 1 and which are shown here for the extreme position of full closure of the tailgate; - Figure 4 is a simplified view on a large scale which illustrates the relative angular position of the two toothed sectors when the tailgate is in its fully open position illustrated in Figure 1; - Figure 5 is a view similar to that of Figure 4 which illustrates the relative angular position of the two toothed sectors when the tailgate is in its position close to the end of the first part of its angular pivoting stroke; - Figure 5A is an enlarged view of the detail D5 of Figure 5; - Figure 5B is a view similar to that of Figure A which illustrates the relative angular position of the two toothed sectors just before their mutual disengaging at the end of the first part of the pivoting stroke, and the start of their mutual drive by cam and roller; FIG. 5C is a view similar to that of FIG. B which illustrates the relative angular position of the two toothed sectors at the start of the second part of the pivoting stroke during which the balancing is ensured by means of the action of the roller on the cam, without cooperation of the toothed sectors - FIG. 5D is a view similar to that of FIG. C which illustrates the relative angular position of the two toothed sectors at the end of the second part of the pivoting stroke when the tailgate is in its position is in its fully closed position - Figure 6 is a view similar to that of Figures 4 and 5 and corresponding to the angular pivoting position illustrated in Figure 5D; - Figure 7 is a detail view in section passing through the geometric axes of the articulation and drive axes and which also illustrates in section a connecting rod
d'articulation avec sa crémaillère d'asservissement. articulation with its servo rack.
On a représenté sur la figure 1 une vue latérale de la partie arrière d'un véhicule automobile 10 dont la caisse 12 est 1o ouverte à l'arrière pour permettre l'accès à l'habitacle 14 du There is shown in Figure 1 a side view of the rear part of a motor vehicle 10 whose body 12 is 1o open at the rear to allow access to the passenger compartment 14 of the
véhicule et par exemple son chargement. vehicle and for example its load.
A cet effet, I'ouverture est délimitée par un cadre constitué essentiellement par deux montants latéraux verticaux dont l'un 16 est représenté sur la figure 1, le montant latéral opposé étant agencé symétriquement par rapport au plan longitudinal médian de symétrie du véhicule, et par deux traverses supérieure 18 et inférieure 20 qui délimitent un évidement dont la fermeture est assurée par un ouvrant 22, également appelé hayon arrière, qui est globalement monté pivotant par rapport à la structure de la caisse 12 du véhicule, To this end, the opening is delimited by a frame consisting essentially of two vertical lateral uprights, one of which 16 is shown in FIG. 1, the opposite lateral upright being arranged symmetrically with respect to the median longitudinal plane of symmetry, and by two upper 18 and lower 20 crossmembers which delimit a recess, the closure of which is ensured by an opening 22, also called tailgate, which is generally pivotally mounted relative to the structure of the body 12 of the vehicle,
autour d'un axe horizontal.around a horizontal axis.
Le hayon 22 est illustré en position extrême d'ouverture maximale sur la figure 1 et également en silhouette 22' en position extrême fermée dans laquelle il s'étend dans un plan The tailgate 22 is illustrated in the extreme maximum open position in FIG. 1 and also in silhouette 22 ′ in the extreme closed position in which it extends in a plane.
sensiblement vertical.substantially vertical.
Selon une conception connue, I'ouvrant 22 est monté pivotant sur la caisse 12 par un système à deux axes géométriques d'articulation horizontaux A1 et A2 grâce à un mécanisme d'articulation à deux bielles parallèles dont l'une According to a known design, the opening 22 is pivotally mounted on the body 12 by a system with two geometric horizontal axes of articulation A1 and A2 by means of an articulation mechanism with two parallel connecting rods, one of which
24 est illustrée sur la figure 1.24 is illustrated in FIG. 1.
En se reportant aux figures 1 et 7, on voit qu'une première extrémité 26 de chaque bielle 24 est montée articulée sur la structure de la caisse du véhicule autour du premier axe d'articulation A1 et que la seconde extrémité opposée est articulée sur l'ouvrant 22 autour du second axe d'articulation A2 parallèle au premier axe d'articulation A1, ces deux axes s'étendant selon la direction générale transversale du véhicule. Le premier axe d'articulation A1 est situé verticalement 0o au voisinage de la traverse supérieure 18 et en position extrême d'ouverture, le hayon 22 s'étendant dans un plan Referring to FIGS. 1 and 7, it can be seen that a first end 26 of each connecting rod 24 is mounted articulated on the structure of the vehicle body around the first articulation axis A1 and that the second opposite end is articulated on the opening 22 around the second articulation axis A2 parallel to the first articulation axis A1, these two axes extending in the general transverse direction of the vehicle. The first articulation axis A1 is located vertically 0o in the vicinity of the upper cross member 18 and in the extreme open position, the tailgate 22 extending in a plane
sensiblement horizontal au-dessus du véhicule 10. substantially horizontal above the vehicle 10.
Conformément à une technique connue, qui est par exemple décrite et représentée dans le document FR-A-2.703.005 au contenu duquel on pourra se reporter pour plus de détails, le mouvement de pivotement de l'ouvrant 22 autour de l'axe A2 par rapport à la seconde extrémité de la bielle 24 est asservi au mouvement de pivotement de la première extrémité 26 de la bielle 24 par rapport à la structure 12, 16 de la caisse du véhicule par un mécanisme d'asservissement comportant notamment une crémaillère 30 qui coopère simultanément avec un pignon denté (non représenté) lié en rotation à l'ouvrant et, au voisinage de son extrémité 26 illustrée sur la figure 8, avec un pignon denté 32 qui est solidaire en rotation du boîtier 38 par soudage 40 et qui se prolonge par un manchon tubulaire 34 qui est monté à rotation dans le corps creux de la bielle 24 dont une extrémité en forme de chape est traversée par une douille 36, d'axe géométrique A1, qui traverse le boîtier 38 d'un mécanisme According to a known technique, which is for example described and represented in the document FR-A-2,703.005 to the content of which reference may be made for more details, the pivoting movement of the opening 22 around the axis A2 relative to the second end of the connecting rod 24 is slaved to the pivoting movement of the first end 26 of the connecting rod 24 relative to the structure 12, 16 of the vehicle body by a servo mechanism comprising in particular a rack 30 which cooperates simultaneously with a toothed pinion (not shown) linked in rotation to the opening and, in the vicinity of its end 26 illustrated in FIG. 8, with a toothed pinion 32 which is rotationally integral with the housing 38 by welding 40 and which extended by a tubular sleeve 34 which is rotatably mounted in the hollow body of the connecting rod 24, one end of which in the form of a yoke is crossed by a bush 36, of geometric axis A1, which passes through the box ier 38 of a mechanism
-30 d'équilibrage conforme aux enseignements de l'invention. -30 balancing according to the teachings of the invention.
L'ensemble est assemblé axialement par une vis de pivot The assembly is assembled axially by a pivot screw
auquel il est fixé, par exemple par soudage 40. to which it is fixed, for example by welding 40.
Ainsi, lors du mouvement global de pivotement du hayon 22, le corps de la bielle 24 pivote par rapport au boîtier 38 autour de l'axe A1. On a représenté sur la figure 2, dans un diagramme couple-angle, une première courbe CR qui correspond à la valeur du couple résistant dû à la masse de l'ouvrant et que l'utilisateur doit vaincre lorsqu'il manipule le hayon 22 depuis 0o sa position de pleine ouverture correspondant à un angle de 0 jusqu'à sa pleine fermeture correspondant ici à un angle de Thus, during the overall pivoting movement of the tailgate 22, the body of the connecting rod 24 pivots relative to the housing 38 about the axis A1. There is shown in Figure 2, in a torque-angle diagram, a first curve CR which corresponds to the value of the resistant torque due to the mass of the opening and which the user must overcome when handling the tailgate 22 from 0o its fully open position corresponding to an angle of 0 until it is fully closed, here corresponding to an angle of
, et inversement. , and vice versa.
Comme on peut le constater sur la figure 2, la valeur du couple résistant CR est positive et faible pour les deux s 5positions extrêmes d'ouverture et de fermeture et elle passe par un maximum M pour une position angulaire intermédiaire de l'ouvrant correspondant à un angle "i" (d'environ 55 ), les différents angles de rotation mentionnés précédemment étant mesurés par rapport à la caisse du véhicule autour de l'axe A1. Conformément à l'invention, le mécanisme d'équilibrage du couple résistant a pour but d'appliquer à l'ouvrant un couple d'équilibrage représenté par la courbe CE sur la figure 2 qui compense le couple résistant en étant légèrement supérieur à celui-ci le long de la plus grande partie de la course angulaire As can be seen in FIG. 2, the value of the resistive torque CR is positive and low for the two extreme positions of opening and closing and it passes through a maximum M for an intermediate angular position of the opening corresponding to an angle "i" (of about 55), the different angles of rotation mentioned above being measured relative to the vehicle body around the axis A1. In accordance with the invention, the purpose of the balancing mechanism of the resisting torque is to apply to the sash a balancing torque represented by the curve CE in FIG. 2 which compensates for the resisting torque by being slightly greater than that ci along most of the angular travel
de pivotement.pivot.
Plus précisément, pour un angle de 0O (correspondant à la position de pleine ouverture du hayon 22), la valeur du couple d'équilibrage CE est légèrement supérieure à la valeur positive du couple résistant CR de façon à garantir le maintien en position extrême d'ouverture du hayon 22 et, pour un angle ll de 125 (correspondant à la position extrême de fermeture du hayon 22), elle est positive et légèrement inférieure à la valeur positive du couple résistant CR de façon à garantir le maintien en position extrême de fermeture du hayon 22 de manière à assister l'utilisateur en fin de fermeture, notamment pour faciliter l'enclenchement de verrouillage du hayon en position fermée. Comme on peut le voir à la figure 2, la valeur du couple d'équilibrage CE devient inférieure à la valeur du couple résistant CR pour un angle " k ", ici égal à environ 100 , c'est à dire après le passage par les valeurs maximales des couples CR et CE, les deux courbes de couple se coupant en un point P2. Du point de vue de l'équilibrage du hayon 22, on i5 distingue ainsi une première partie de sa course de pivotement comprise sensiblement entre 0 et k , correspondant pratiquement aux trois quarts de la course et que l'on nomme une partie de " sur-équilibrage ", et une seconde partie More specifically, for an angle of 0O (corresponding to the fully open position of the tailgate 22), the value of the balancing torque CE is slightly greater than the positive value of the resisting torque CR so as to guarantee the maintenance in the extreme position d opening of the tailgate 22 and, for an angle ll of 125 (corresponding to the extreme closing position of the tailgate 22), it is positive and slightly less than the positive value of the resisting torque CR so as to guarantee that the extreme position of closing the tailgate 22 so as to assist the user at the end of closing, in particular to facilitate locking interlocking of the tailgate in the closed position. As can be seen in FIG. 2, the value of the balancing torque CE becomes less than the value of the resisting torque CR for an angle "k", here equal to approximately 100, that is to say after passing through the maximum values of the couples CR and CE, the two torque curves intersecting at a point P2. From the point of view of balancing the tailgate 22, there is thus i5 a first part of its pivoting stroke comprised substantially between 0 and k, corresponding practically to three quarters of the stroke and which is called a part of "on -balancing ", and a second part
comprise entre j et 125 , dite de " sous-équilibrage ". between d and 125, called "under-balancing".
A cet effet, et comme on peut le voir à la figure 2, la valeur du couple d'équilibrage CE chute brusquement à partir d'un point P1 correspondant à un angle " j " compris entre i To this end, and as can be seen in FIG. 2, the value of the balancing torque CE drops suddenly from a point P1 corresponding to an angle "j" between i
et k et qui est ici égal à 95 .and k and which here is equal to 95.
Les moyens d'équilibrage selon l'invention permettent d'obtenir le profil de la courbe du couple d'équilibrage illustré The balancing means according to the invention make it possible to obtain the profile of the curve of the balancing torque illustrated.
à la figure 2.in Figure 2.
Les moyens d'équilibrage sont illustrés en détails aux figures 3 à 7 et ils comportent un boîtier creux 38 qui est fixé à The balancing means are illustrated in detail in FIGS. 3 to 7 and they comprise a hollow housing 38 which is fixed to
la caisse 12 du véhicule sur le montant 16. the body 12 of the vehicle on the upright 16.
Le boîtier creux 38 est traversé transversalement par le pivot 36 déterminant l'axe d'articulation A1 et par un pivot tubulaire 50, par exemple réalisé venu de matière avec le boîtier 38, et qui détermine un axe géométrique A3 parallèle à The hollow housing 38 is crossed transversely by the pivot 36 determining the axis of articulation A1 and by a tubular pivot 50, for example made integrally with the housing 38, and which determines a geometric axis A3 parallel to
l'axe A1.axis A1.
La douille 36 d'axe A1 sert de guidage en rotation au manchon 34 et elle est liée en rotation, par des soudures 44 et 46, d'une part a une aile 51 de la chape 35, et, d'autre part, à The sleeve 36 of axis A1 serves as a guide in rotation to the sleeve 34 and it is linked in rotation, by welds 44 and 46, on the one hand to a wing 51 of the yoke 35, and, on the other hand, to
la chape 35.clevis 35.
Un secteur denté 52 réalisé, sous la forme d'une plaque en forme de secteur angulaire est fixé par soudage à l'aile 51, A toothed sector 52 produced, in the form of a plate in the form of an angular sector, is fixed by welding to the wing 51,
sous cette dernière en considérant la figure 7, de la chape 35. under the latter, considering FIG. 7, of the yoke 35.
Il s'étend dans un plan perpendiculaire aux axes A1 et A3 et son bord périphérique circulaire 54 comporte des dents 56 Comme on peut le voir sur les figures 1 et 7, un secteur denté 58 est monté à rotation autour du pivot 50 et de l'axe A3 et il est réalisé sous la forme d'une plaque, qui s'étend dans le même plan que le secteur denté 52, sensiblement en forme de secteur angulaire et dont le bord périphérique circulaire 60 comporte des dents 62 susceptibles d'engrener avec les dents It extends in a plane perpendicular to the axes A1 and A3 and its circular peripheral edge 54 has teeth 56 As can be seen in Figures 1 and 7, a toothed sector 58 is rotatably mounted around the pivot 50 and the axis A3 and it is produced in the form of a plate, which extends in the same plane as the toothed sector 52, substantially in the form of an angular sector and whose circular peripheral edge 60 comprises teeth 62 capable of meshing with teeth
56 du secteur denté 52.56 of the toothed sector 52.
Un ressort spiral d'équilibrage 64 est interposé entre le secteur denté 58 et le boîtier 38. A cet effet, le brin interne 66 du ressort spiral 64 est lié en rotation, par deux méplats, à un manchon 68 réalisé venu de matière avec le secteur denté 58 et qui est monté pivotant sur le pivot 50, tandis que son brin externe 70 est fixé au boîtier 38 par une patte 72 qui prend A balancing spiral spring 64 is interposed between the toothed sector 58 and the housing 38. To this end, the internal strand 66 of the spiral spring 64 is linked in rotation, by two flats, to a sleeve 68 made integrally with the toothed sector 58 and which is pivotally mounted on the pivot 50, while its outer strand 70 is fixed to the housing 38 by a tab 72 which takes
appui contre une tige 74 du boîtier 38. pressing against a rod 74 of the housing 38.
On a représenté sur la figure 3 en trait mixte, une droite D1 qui relie les axes géométriques A1 et A2 d'articulation de la bielle 24, la position angulaire de la droite D1 par rapport à I'axe A1 étant utilisée pour l'établissement des courbes There is shown in Figure 3 in broken lines, a line D1 which connects the geometric axes A1 and A2 of articulation of the connecting rod 24, the angular position of the line D1 relative to the axis A1 being used for the establishment curves
représentées sur la figure 2.shown in Figure 2.
Au voisinage de son bord périphérique circulaire 54, au- In the vicinity of its circular peripheral edge 54, au-
delà de l'extrémité du tronçon de secteur denté 56, le secteur 52 comporte un profil de came 78 qui est réalisé venu de matière avec le secteur 52 et qui est constitué par un tronçon 80 du bord 54 qui prolonge le tronçon denté 56 au delà de la dernière dent 156 en s'étendant dans un plan qui est décalé axialement para rapport au plan général principal du secteur 52. Le profil de came 78 est prévu pour coopérer avec la surface externe 77 d'un galet 76 qui est monté à rotation sur le beyond the end of the toothed sector section 56, the sector 52 comprises a cam profile 78 which is made integrally with the sector 52 and which is constituted by a section 80 of the edge 54 which extends the toothed section 56 beyond of the last tooth 156 while extending in a plane which is offset axially relative to the main general plane of the sector 52. The cam profile 78 is designed to cooperate with the external surface 77 of a roller 76 which is mounted to rotate on the
secteur denté 58, autour d'un axe A4 parallèle à l'axe A3. toothed sector 58, around an axis A4 parallel to the axis A3.
Comme on peut le voir sur différentes figures, I'axe A4 est excentré radialement par rapport à l'axe A3 de manière que le galet 76 s'étende au dessus de dents 62 appartenant au secteur denté 58 et de manière que sa surface cylindrique externe 77 puisse coopérer, comme cela sera expliqué par la suite, avec le profil de came 78 à la fin de la course d'engrènement mutuel des secteurs dentés 52 et 58, I'axe A4 étant agencé ainsi au voisinage de la fin du tronçon denté 62 As can be seen in different figures, the axis A4 is eccentrically radially with respect to the axis A3 so that the roller 76 extends above the teeth 62 belonging to the toothed sector 58 and so that its external cylindrical surface 77 can cooperate, as will be explained below, with the cam profile 78 at the end of the mutual engagement race of the toothed sectors 52 and 58, the axis A4 being thus arranged in the vicinity of the end of the toothed section 62
du secteur 58.from sector 58.
En considérant la figure 7, le galet 76 est situé au dessus de la face supérieure du secteur denté 58, c'est-à-dire qu'il s'étend dans le même plan que celui dans lequel s'étend le profil de came 78 de manière que la surface 77 coopère avec ce profil de came 78 lors de certaines phases de fonctionnement. On décrira maintenant le fonctionnement du mécanisme Considering FIG. 7, the roller 76 is located above the upper face of the toothed sector 58, that is to say that it extends in the same plane as that in which the cam profile extends. 78 so that the surface 77 cooperates with this cam profile 78 during certain operating phases. We will now describe the functioning of the mechanism
d'équilibrage, notamment en référence aux figures 3 à 7. balancing, in particular with reference to FIGS. 3 to 7.
Dans la position extrême d'ouverture illustrée à la figure 4, le couple résistant CR est positif et faible et le ressort spiral 64 qui est légèrement bandé exerce un faible couple d'équilibrage CE positif par l'intermédiaire du secteur denté 58, 62 auquel il est lié en rotation et qui engrène avec le secteur denté 52, 56 lié en rotation au manchon 34 auquel est In the extreme open position illustrated in FIG. 4, the resistive torque CR is positive and weak and the spiral spring 64 which is slightly banded exerts a small positive balancing torque CE via the toothed sector 58, 62 at which it is linked in rotation and which meshes with the toothed sector 52, 56 linked in rotation to the sleeve 34 to which is
appliqué le couple d'équilibrage.applied the balancing torque.
En partant de cette position de pleine ouverture et en procédant progressivement à la fermeture du hayon 22, la bielle d'orientation D1, et donc le secteur denté 52-56, pivote dans le sens horaire en considérant la figure 4, jusqu'à atteindre la position intermédiaire illustrée sur les figures 5 et 0o 5A correspondant à l'angle j de rotation de la droite D1 autour Starting from this fully open position and progressively closing the tailgate 22, the orientation rod D1, and therefore the toothed sector 52-56, pivots clockwise, considering FIG. 4, until reaching the intermediate position illustrated in FIGS. 5 and 0o 5A corresponding to the angle j of rotation of the line D1 around
de l'axe A1.of axis A1.
Dans cette position, le secteur denté 56 engrène par sa dernière dent 156 avec une ultime dent 162 d'engrènement du secteur denté 58. La rotation en sens horaire du secteur denté 52 a provoqué la rotation dans le sens anti-horaire du secteur denté 58 augmentant ainsi, par effet d'enroulement, le bandage du ressort spiral 64 et donc la valeur du couple d'équilibrage appliqué par ce dernier à l'ouvrant 22 de manière à compenser le couple résistant important dû à la masse de lI'ouvrant qui, en l'absence du mécanisme d'équilibrage, tendrait à refermer violemment le hayon obligeant l'utilisateur à retenir ce mouvement de descente, et ceci jusqu'à l'angle i de rotation, la valeur du couple résistant décroissant ensuite progressivement jusqu'à l'angle " j " du fait du profil évolutif In this position, the toothed sector 56 meshes with its last tooth 156 with a final tooth 162 for meshing the toothed sector 58. The clockwise rotation of the toothed sector 52 caused the rotation of the toothed sector counterclockwise 58 thus increasing, by winding effect, the bandage of the spiral spring 64 and therefore the value of the balancing torque applied by the latter to the leaf 22 so as to compensate for the significant resistant torque due to the mass of the leaf which , in the absence of the balancing mechanism, would tend to violently close the tailgate forcing the user to retain this downward movement, and this up to the angle i of rotation, the value of the resisting torque then decreasing gradually until at angle "j" due to the evolutionary profile
des dents des deux secteurs dentés. teeth of the two toothed sectors.
Comme on peut le voir sur la figure 5A, les dents des deux secteurs dentés approchent du moment à partir duquel elles vont cesser de coopérer, c'est-à-dire que seule la As can be seen in FIG. 5A, the teeth of the two toothed sectors approach the moment from which they will stop cooperating, that is to say that only the
dernière dent 156 engrène encore avec l'ultime dent 162. last tooth 156 still meshes with the last tooth 162.
Ce phénomène de "relais" d'équilibrage est illustré aux figures consécutives 5A à 5C sur lesquelles on voit que, à la figure 5B, le profil cylindrique extérieur 77 du galet 76 vient pour la première fois en contact avec le premier tronçon 80 du profil de came 78 en un point de contact PC au moment o les This balancing "relay" phenomenon is illustrated in the consecutive figures 5A to 5C in which it can be seen that, in FIG. 5B, the outer cylindrical profile 77 of the roller 76 comes for the first time into contact with the first section 80 of the profile cam 78 at a PC contact point when the
dents 156 et 162 ont cessé leur engrènement mutuel, c'est-à- teeth 156 and 162 have ceased their mutual engagement, i.e.
dire au moment o le point de contact S illustré à la figure 5B constitue le dernier point de contact entre les profils en say at the time when the point of contact S illustrated in FIG. 5B constitutes the last point of contact between the profiles in
développante de cercle de ces dents 156 et 162. involute of circle of these teeth 156 and 162.
Dans cette position de point de relais illustrée à la figure 5B, les dents 156 et 162 ont un point de contact, de In this relay point position illustrated in FIG. 5B, the teeth 156 and 162 have a point of contact, of
même que la surface 77 du galet 76 avec le début du profil 80. same as the surface 77 of the roller 76 with the start of the profile 80.
Cela signifie que les deux contacts se font avec des orientations des efforts de contact qui sont différentes et qui This means that the two contacts are made with orientations of the contact efforts which are different and which
donnent le même effort d'équilibrage. give the same balancing effort.
Les distances entre les différents entraxes sont constantes et identiques de manière que le couple The distances between the different centers are constant and identical so that the torque
d'équilibrage au point de relais (figure 5B) est identique, c'est- balancing at the relay point (Figure 5B) is the same,
à-dire qu'il ne se produit pas de discontinuité dans la valeur de that is, there is no discontinuity in the value of
ce couple.this couple.
Au delà, comme on peut le voir à la figure 5C, il n'y a plus de contact d'engrènement entre les dents 156 et 162 mais c'est uniquement le galet 76 par sa surface 62 qui coopère avec le profil de came 78 pour assurer l'entraînement de l'axe A3. A partir de la figure 5C, le mouvement de rotation relative, c'est-à-dire la courbe de pivotement de la bielle va se poursuivre avec roulage du galet 76 sur le profil de came 78 afin de permettre d'utiliser la fin de la courbe linéaire du ressort spiral 64 pour obtenir le sous-équilibrage illustré à la figure 3 à partir du point P2, la valeur du couple d'équilibrage Beyond, as can be seen in FIG. 5C, there is no longer any meshing contact between the teeth 156 and 162 but it is only the roller 76 by its surface 62 which cooperates with the cam profile 78 to drive the A3 axis. From FIG. 5C, the relative rotational movement, that is to say the pivoting curve of the connecting rod will continue with rolling of the roller 76 on the cam profile 78 in order to allow the use of the end of the linear curve of the spiral spring 64 to obtain the under-balancing illustrated in FIG. 3 from point P2, the value of the balancing torque
-30 CE étant quasiment linéaire entre 95 et 125 . -30 CE being almost linear between 95 and 125.
Le profil de came 78 détermine la valeur du sous- Cam profile 78 determines the value of the sub-
équilibrage et la détermination de ce profil permet d'obtenir une très grande précision sur la valeur du couple d'équilibrage afin notamment d'obtenir l'assistance souhaitée pour5 l'utilisateur lors de la phase finale de fermeture du haillon en vue de l'enclenchement du mécanisme de verrouillage de celui-ci. Lors du mouvement inverse de pivotement de l'ouvrant 22 depuis sa position extrême de fermeture 22' vers sa îo position extrême ouverte illustrée sur la figure 1, les mouvements relatifs des différents composants s'effectuent dans l'ordre inverse de ceux qui viennent d'être décrits précédemment. balancing and the determination of this profile makes it possible to obtain a very high precision on the value of the balancing torque in order in particular to obtain the assistance desired for the user during the final phase of closing the rag with a view to the engagement of the locking mechanism thereof. During the reverse pivoting movement of the leaf 22 from its extreme closed position 22 'to its extreme open position illustrated in FIG. 1, the relative movements of the various components are carried out in the reverse order to those which come from 'be described previously.
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FR9803383A FR2776332B1 (en) | 1998-03-19 | 1998-03-19 | IMPROVED DEVICE FOR JOINING A SUNREST MOUNTED PIVOTING ON THE BODY OF A MOTOR VEHICLE |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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TP | Transmission of property | ||
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20071130 |