[0001] Le domaine technique de l'invention est celui des véhicules comportant un dispositif
d'ouverture de trappe d'accès, et en particulier les véhicules militaires.
[0002] Les trappes d'accès pour véhicules militaires comportent une protection balistique
qui leur confère une masse élevée pouvant aller jusqu'à plusieurs dizaines de kilos.
Afin de rendre la manipulation de ces trappes aisée tant en ouverture qu'en fermeture,
il est fait appel à des dispositifs de compensation d'effort permettant à un opérateur
de bénéficier d'une assistance durant ses manipulations de trappe.
[0003] Le brevet
FR2943375 divulgue un dispositif d'ouverture de trappe comportant une trappe articulée autour
d'une charnière d'axe solidairement parallèle à une paroi horizontale du véhicule
qui comporte une ouverture obturable par la trappe.
[0004] Le dispositif comporte une paire de ressorts de torsion. Les ressorts sont disposés
de manière à assister le mouvement de la trappe chacun sur une moitié de la course
de la trappe. Ils fournissent un effort de relèvement de la trappe jusqu'à une position
proche de la verticale et un effort de freinage de la trappe lors de sa mise à l'horizontale.
[0005] Cependant, pour une ouverture située sur un glacis et placée par exemple sous une
tourelle, un tel dispositif de manipulation n'est pas adapté car il risque d'y avoir
une interférence de la trappe avec d'éventuels éléments situés au-dessus de la trappe,
telle une tourelle.
[0006] Ainsi, l'invention se propose de résoudre le problème de difficulté de manipulation
de trappes pivotantes sur un glacis. Avantageusement l'invention propose un dispositif
de manipulation simplifié.
[0007] Ainsi, l'invention a pour objet un véhicule comportant une trappe pivotante autour
d'un axe perpendiculaire à une paroi inclinée du véhicule, trappe stabilisable en
position par l'action d'un moyen élastique qui tend à positionner la trappe aux extrémités
de la course de pivotement de ladite trappe en contrant tout ou partie du poids de
la trappe, le positionnement de la trappe sur une première extrémité obturant une
ouverture de la paroi et le positionnement de la trappe sur une seconde extrémité
dégageant l'ouverture de la paroi, véhicule caractérisé en ce que le moyen élastique
est solidaire de la trappe par sa première extrémité grâce à une première articulation
située à distance de l'axe, le moyen élastique étant solidaire du véhicule par sa
seconde extrémité au moyen d'une seconde articulation, l'axe et les articulations
étant positionnés de façon à être alignés lorsque le centre de gravité de la trappe
est situé dans un plan vertical à l'axe de pivotement de la trappe, le moyen élastique
produisant alors son effort maximal.
[0008] Avantageusement, l'axe se situe sensiblement au-dessus de la trappe.
[0009] Avantageusement, le moyen élastique comporte un ressort de traction.
[0010] Avantageusement, le moyen élastique comporte un vérin comportant un empilage de rondelles
élastiques compressibles.
[0011] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, description
faite en référence aux dessins en annexe, dessins dans lesquels :
La figure 1 représente une vue d'un véhicule selon l'invention avec une trappe en
position fermée.
La figure 2 représente une vue partielle d'un véhicule à la verticale du glacis du
véhicule avec un dispositif de compensation de poids d'une trappe en position entrouverte.
La figure 3 représente une vue partielle d'un véhicule à la verticale du glacis du
véhicule avec un dispositif de compensation du poids d'une trappe en position ouverte.
La figure 4 représente une vue partielle d'un véhicule selon un autre mode de réalisation
de l'invention.
La figure 5 représente une vue d'un dispositif de compensation depuis l'intérieur
d'un véhicule selon un autre mode de réalisation.
[0012] Selon la figure 1, un véhicule 1 comporte un glacis 2 incliné au niveau de sa partie
avant AV. Le glacis 2 est formé par une paroi inclinée et il comporte une trappe 3
obturant une ouverture 4 pratiquée dans le glacis 2 (ouverture visible à la figure
3).
[0013] Un axe de pivotement 5 perpendiculaire au glacis 2 et situé sensiblement au-dessus
de la trappe 3 permet à la trappe 3 de pivoter parallèlement au glacis 2, autour dudit
axe 5. La course de la trappe 3 est déterminée par deux positions extrêmes, une première
visible à la figure 1 où l'ouverture 4 du glacis 2 est totalement obturée et une seconde
visible à la figure 3 où l'ouverture 4 est totalement dégagée.
[0014] Ces deux positions sont des positions dites stables, c'est-à-dire que ce sont des
positions vers lesquelles la trappe 3 est amenée à se replacer de manière privilégiée
grâce à des moyens décris plus loin.
[0015] Une troisième position intermédiaire aux positions précédentes, dite position instable
et visible à la figure 2, correspond à la position occupée par la trappe 3 lorsque
le centre de gravité G de celle-ci est situé dans un plan vertical passant par l'axe
5. En l'absence des moyens propres à ramener la trappe 3 vers une des positions stables,
la trappe serait naturellement amenée à occuper cette position intermédiaire par l'effet
de la gravité conjoint à la structure pendulaire formée par la trappe 3 autour de
son axe 5.
[0016] Le véhicule comprend un dispositif 10 de compensation du poids de la trappe 3 qui
comporte un moyen élastique 6 comportant un ressort de traction 6 à spirales non jointives.
Une première extrémité 6b du moyen élastique 6 comportant une première articulation
(non représentée) est solidaire d'une partie de la trappe 3 située à distance de l'axe
5, entre le centre de gravité G et l'axe 5 de pivotement.
[0017] Une seconde extrémité 6a du moyen élastique 6, comportant une seconde articulation
(non représentée), est solidaire du glacis 2 en un point situé dans un plan vertical
V passant par l'axe 5. La seconde extrémité est positionnée pour procurer une tension
permanente du ressort 6 quelle que soit la position de la trappe 3. Pour plus de commodité
de description dans la suite du texte le poids P désigne la composante de l'effort
gravitationnel de la masse de la trappe 3 projetée dans le plan du glacis 2.
[0018] Ainsi, comme visible à la figure 1, lorsque la trappe 3 recouvre l'ouverture 4, le
ressort 6 fait une longueur L1 et sa tension exerce un effort dont au moins une des
composantes F tend à s'opposer au poids de la trappe 3, visant ainsi à maintenir la
trappe 3 en position d'obturation de l'ouverture 4. Selon la raideur et la précharge
du ressort choisies par l'Homme du Métier, le ressort 6 exercera un effort dont la
composante F dans le plan du glacis sera supérieure au poids de la trappe 3 (composante
dans ce même plan), ce qui aura pour effet de la maintenir sur l'ouverture 4, ou bien
inférieure, ce qui aura pour effet de ralentir la trappe 3 dans sa descente sous l'effet
du poids.
[0019] Pour ouvrir la trappe 4, un opérateur (non représenté) fait pivoter la trappe 3 vers
le bas par des moyens additionnels non décris (manivelle, poignée ou moteur auxiliaire
par exemple) exerçant ainsi un effort supplémentaire s'ajoutant au poids de la trappe
3 ou bien ralentissant la trappe 3 dans sa descente selon le choix de raideur exposé
précédemment.
[0020] Le pivotement vers le bas de la trappe 3 provoque l'allongement progressif du ressort
6 jusqu'à ce que la trappe 3 rejoigne la position illustrée à la figure 2. A cette
position, le ressort 6 est à sa longueur L2 et sa tension est maximale.
[0021] Les articulations 6a et 6b du moyen élastique 6 sont alignées avec l'axe 5. On notera
que le poids et la composante verticale de tension du ressort sont également alignés.
La trappe est alors dans une position instable. En continuant le mouvement de pivotement
de la trappe 3 pour rejoindre la position représentée à la figure 3, le centre de
gravité G de la trappe 3 franchit la position instable. La composante F dans le plan
du glacis de l'effort du ressort 6 diminue alors progressivement mais en exerçant
un couple de pivotement propre à faire remonter la trappe (ou à en faciliter la remontée
avec l'aide fournie par l'opérateur).
[0022] Une fois la position de la figure 3 atteinte, à la seconde extrémité de la course
de la trappe 3, l'ouverture 4 est totalement dégagée et le ressort 6 est à nouveau
à sa longueur L1, avec un effort appliqué minimum exerçant cependant toujours une
composante dans le plan du glacis de son effort de traction opposée au poids de la
trappe. La position de la trappe lorsque l'ouverture est totalement dégagée peut aussi
être dissymétrique par rapport à la position lorsque l'ouverture est fermée. Dans
un tel cas, la longueur du ressort sera supérieure à celle qu'il a lorsque la trappe
est obturée. L'effort fourni sera supérieur mais avec un bras de levier inférieur
ce qui lui permettra de compenser le moment dû au poids de la trappe dans cette position.
[0023] Selon un autre mode de réalisation, illustré à la figure 4, le moyen élastique du
dispositif 10 de compensation du poids de la trappe 3 pourra comporter un vérin 6
comportant un empilage de rondelles 6c coniques élastiques montées tête-bêche et fournissant
un effort une fois comprimées.
[0024] Une première extrémité 6b du vérin 6 comporte une première articulation 6b reliant
le vérin 6 à la trappe 3 au moyen d'un bras de levier 3a, solidaire de la trappe 3,
et dont une extrémité est positionnée au niveau de l'axe 5 et l'autre extrémité porte
l'articulation 6b.
[0025] Le bras de levier 3a positionne ainsi l'articulation 6b à distance de l'axe 5. La
position angulaire du bras de levier 3a est choisie de manière à ce que lorsque le
centre de gravité G de la trappe 3 est dans le plan vertical V passant par l'axe 5,
la première et la seconde articulation 6b et 6a sont alignées (suivant la direction
D passant par l'axe 5), formant ainsi une position instable pour le bras de levier
3a. La course du vérin 6 sera choisie suffisamment longue pour que le vérin 6 exerce
encore un effort visant à stabiliser la trappe 4 sur les positions de courses extrêmes
de la trappe 3.
[0026] La figure 5, représente une vue du dispositif de compensation 10 du poids d'une trappe
du véhicule selon l'invention, et selon un troisième mode de réalisation, tel qu'il
peut être vu par un opérateur situé dans le véhicule.
[0027] Ainsi, l'opérateur voit la face interne 2a du glacis 2 dans laquelle l'ouverture
4, partiellement ouverte, permet de voir à l'extérieur du véhicule, le restant de
l'ouverture 4 étant partiellement obturé par la trappe 3 (dont la face inférieure
est ombrée par des hachures). L'axe de pivotement 5 de la trappe est fixé à la face
interne 2a du glacis, perpendiculairement à celui-ci et au voisinage de l'ouverture
4. L'axe 5 comporte un moteur électrique 11 destiné à faire pivoter la trappe 3 autour
de l'axe 5. Le moyen élastique 6 est solidaire de l'axe par une première articulation
6b et est solidaire du glacis 2 par sa seconde articulation 6a grâce à un plot de
fixation 12.
[0028] L'invention permet ainsi de compenser le poids d'une trappe montée sur une paroi
inclinée ce qui facilite les manipulations de la trappe. En outre, il n'est fait appel
qu'à un unique moyen élastique ce qui simplifie le dispositif de compensation.
1. Véhicule (1) comportant une trappe (3) pivotante autour d'un axe (5) perpendiculaire
à une paroi (2) inclinée du véhicule (1), trappe (3) stabilisable en position par
l'action d'un moyen élastique (6) qui tend à positionner la trappe (3) aux extrémités
de la course de pivotement de ladite trappe (3) en contrant tout ou partie du poids
de la trappe (3), le positionnement de la trappe (3) sur une première extrémité obturant
une ouverture (4) de la paroi (2) et le positionnement de la trappe (3) sur une seconde
extrémité dégageant l'ouverture (4) de la paroi (2), véhicule (1) caractérisé en ce que le moyen élastique (6) est solidaire de la trappe (3) par sa première extrémité grâce
à une première articulation (6b) située à distance de l'axe (5), le moyen élastique
(6) étant solidaire du véhicule (1) par sa seconde extrémité (6a) au moyen d'une seconde
articulation (6a), l'axe (5) et les articulations (6a, 6b) étant positionnés de façon
à être alignés lorsque le centre de gravité (G) de la trappe (3) est situé dans un
plan vertical à l'axe de pivotement (5) de la trappe (3), le moyen élastique (6) produisant
alors son effort maximal.
2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe (5) se situe sensiblement au-dessus de la trappe (3).
3. Véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen élastique (6) comporte un ressort de traction (6).
4. Véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moyen élastique (6) comporte un vérin (6) comportant un empilage de rondelles
élastiques (6c) compressibles.