Brevet FR2534620A1 — publié le 19840420

Mécanisme formant charnière pour une porte d'avion La présente invention se rapporte a une porte d'avion du type qui, pendant le vol, est pressée tout autour contre le chambranle sous l'influence de la pression dans la cabine, laquelle porte pendant son ouverture et sa fermeture, se déplace au moyen d'un mécanisme formant charnière avec deux axes mutuellement parallèles de rotation et une partie formant charnière intermédiaire, l'un desdits axes de rotation étant connecté à la porte et l'autre étant connecté au chambranle de la porte, de façon que, lorsque l'on ouvre la porte, pendant une première phase du mouvement, la partie formant charnière intermédiaire effectue un mouvement de rotation autour de l'axe de rotation connecté au chambranle de la porte et ainsi, simultanément, l'angle entre la porte et ladite partie formant charnière intermédiaire diminue et ensuite, dans une -seconde phase de mouvement, ladite partie formant charnière intermédiaire effectue un mouvement de rotation en direction opposée autour de l'axe de rotation qui est connecté au chambranle de la porte, et quand on ferme la porte, lesdits mouvements sont effectués dans des directions inverses de rotation et en ordre inverse. Dans le cours du développement récent de l'aviation, plusieurs systèmes ont été développés pour ouvrir, pour fermer et pour verrouiller les portes La porte à laquelle se rapporte l'invention ci-dessous est du type qui, pendant le vol de l'avion, est pressée tout autour contre le chambranle de la porte sous l'influence de la pression dans la cabine. Une porte de ce type est par exemple décrite dans le brevet US No 4 180 949 Cette porte selon l'art antérieur est, dans son ensemble, pendant le vol-, plus grande que le chambranle de la porte, en direction de la largeur et de la hauteur La porte est manoeuvrée par une poignée centrale sur la porte Après découplage d'un mécanisme d'enclenchement entre la porte et le chambranle en utilisant ladite poignée et après avoir réduit la dimension en hauteur de la porte jusqu'à ce que ladite dimension soit plus petite que la hauteur du chambranle de la porte en faisant pivoter, vers l'intérieur, les bords supérieur et/ou inférieur de la porte, la porte est libérée du chambranle par rotation de ladite poignée centrale et ensuite, elle se déplace sur une petite distance vers l'intérieur et quelque peu vers le côté, ledit mouvement vers le côté étant dans la direction du mécanisme formant charnière de la porte, jusqu'à ce que la poignée soit tournée à sa position finale Ensuite, la porte est tournée hors du fuselage de l'avion autour du mécanisme principal formant charnière Quand la porte est fermée, lesdits mouvements sont effectués en sens inverse et en direction inverse. La force appliquée par la poignée de la porte, pour provoquer la rotation de la porte, de façon que la porte soit ouverte ou fermée, est transférée, par une tige de connexion, au mécanisme formant charnière de la porte de façon que la direction dans laquelle ladite force est appliquée se trouve en dehors de l'axe de rotation du mécanisme formant charnière. Cette porte selon l'art antérieur comprend un mécanisme pour réaliser la rotation de la porte pendant son ouverture et sa fermeture réelles, mais ne comprend aucun moyen pour guider le mouvement de la porte pendant l'ouverture ou la fermeture, par rapport au chambranle comme point fixe. Si une porte connue d'avion comprend des mécanismes de guidage, ces mécanismes sont totalement ou au moins partiellement contenus dans un ou les deux montants de la porte. Une autre objection contre les portes d'avion selon l'art antérieur de ce type provient du fait que, si ces portes comprennent des mécanismes pour actionner le mouvement de la porte en cas d'urgence, lesdits mécanismes sont également au moins partiellement installés dans la coque de l'avion à proximité du montant de la porte, ou réellement dans le montant de la porte, il est donc nécessaire d'utiliser souvent des moyens d'accouplement assez complexes entre ce mécanisme dans la coque de l'avion et le mécanisme correspondant dans la porte Dans la plupart des cas, cela a également pour résultat un mode de réalisation assez compliqué du moyen d'étanchéification de la porte. La présente invention a pour objet de localiser tous les mécanismes concernés par l'ouverture ou la fermeture de la porte, dans la porte ellemême De ce fait, les mécanismes peuvent être de forme très compacte et il devient possible de fabriquer et de tester la porte complète sous forme d'une construction en une pièce Ensuite, la porte peut être montée dans un avion sous forme de produit fini. En accord avec cet objectif, la porte d'avion selon l'invention est caractérisée en ce qu'un mécanisme de trans- mission hydraulique ou mécanique est présent dans la construc- tion de la charnière en liaison avec les deux axes de rotation pour coordonner la rotation autour des deux axes de rotation dans la première phase du mouvement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le mécanisme formant charnière comprend des pignons, chacun étant couplé à l'un des axes de rotation, lesquels pignons portent une chaîne sans fin, et le pignon du côté du chambranle de la porte ne peut tourner par rapport audit chambranle et le pignon dans la porte ne peut tourner par rapport à ladite porte dans la première phase du mouvement et peut tourner par rapport à la porte dans la seconde phase du mouvement. Au moyen de la transmission mécanique ou hydraulique, la rotation autour des deux axes de rotation pendant la première phase du mouvement est coordonnée. Eventuellement, le nombre de dents desdits pignons est inégal ou bien les moteurs hydrauliques ne sont pas contrôlés de la même façon Par ce fait l'orientation de la porte à chaque stade de la première phase dumouvement est totalement contrôlée par le mécanisme de transmission dans le mécanisme formant charnière. Selon un mode de réalisation préféré, le nombre de dents du pignon relié à l'axe de rotation du côté de la porte, est égal ou plus petit que le nombre de dents du pignon relié à l'axe de rotation du côté du chambranle de la porte. Dans des modes de réalisation mécaniques, le pignon relié à l'axe de rotation dans la porte est bloqué pendant la 253 ï 620 première phase du mouvement par un agencement d'encliquetage. A la fin de ladite phase du mouvement, si l'on tourne la poi- gnée de la porte jusqu'à sa position finale, ledit agencement d'encliquetage se trouve découplé et la charnière de la porte se trouve placée de façon fixe par rapport à ladite porte. Dans la seconde phase du mouvement, la porte peut tourner indépendamment du pignon qui est relié à l'axe de ro- tation et au côté de la porte ou au moteur hydraulique de ce côté Dans cette phase du mouvement, la porte est poussée, à la main, vers l'extérieur, et donc la position de la poignée de la porte est fixe Pour empêcher que le personnel de l'avion ou le vent ne fasse claquer la porte d'une façon non souhaitable contre la paroi externe de l'avion, si ladite por- te atteint la position finale, le mouvement oscillant de la porte est de préférence amorti au moyen d'un vérin monté dans la porte, un côté de ce vérin étant relié-à ladite porte et l'autre côté relié à la partie formant charnière intermédiaire. Comme, en général, la porte balaiera un angle s'ap- prochant de 180 , une certaine sorte de moyen intermédiaire de transmission est nécessaire entre le vérin et la partie for- mant charnière intermédiaire. Selon un autre mode de réalisation préféré, en cas d'urgence, le vérin peut être relié à un réservoir d'énergie monté dans ladite porte, par exemple un réservoir contenant de l'air sous pression, destiné à délivrer suffisamment d'énergie à la porte pour l'ouvrir sous l'influence de l'action du vérin. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail dans la description qui suit, en se référant au mode de réa- lisation illustré sur les dessins et dans lesquels: La Figure 1 illustre une vue interne de la porte selon l'invention, porte dont le garnissage et le revêtement internes sont retirés pour rendre visible le mécanisme dans ladite porte La Figure 2 montre une vue en coupe transversale schématique faite à travers un certain nombre de pièces du mécanisme formant charnière selon la ligne II-II de la Figure 1; La Figure 3 illustre schématiquement un certain nombre de pièces du mécanisme de verrouillage pour empêcher la rotation du côté de la porte pendant la première phase du mouvement,selon la ligne III-III de la Figure 1; et - La Figure 4 montre schématiquement un certain nombre de pièces utilisées pour amortir ou actionner le mouvement de la porteselon la ligne IV-IV de la Figure 1. Des pièces identiques sur les diverses figures sont désignées par des symboles de référence identiques. La porte selon l'invention est en général désignée dans son ensemble par 1 et elle est suspendue à un montant de porte non illustré en détail, au moyen du mécanisme formant charnière 2 Ledit mécanisme formant charnière 2 a deux pivots qui s'étendent suivant les axes 3 et 4 Le pivot 5 est con- necté au montant de la porte, dont seules les attaches 6 et 7 sont schématiquement indiquées Le pivot 8, qui s'étend suivant l'axe 3, est relié à des pièces du mécanisme formant charnière, que l'on décrira ci-après Un certain nombre de pi- gnons 9 sont montés sur le pivot 5 et un certain nombre de pi- gnons 10 sont montés sur le pivot 8, par paires et dans le même plan que les pignons 9 Un certain nombre de chaines, dont le nombre correspond au nombre de paires de pignons, for- mant respectivement un tapis de chaînes, schématiquement in- diquées sur la Figure 1 en 11, sont installées autour des pi- gnons 9 et 10 La partie formant charnière intermédiaire est indiquée, sur la Figure 1, en 12, et ladite partie intermédiaire comprend un certain nombre de paliers 13, 14, 15, 16, 17 et 18 permettant à ladite partie intermédiaire de charnière de tourner autour des deux axes 8 et 5 D'urie part, ladite partie intermédiaire de charnière est suspendue aux attaches 6 et 7 du montant de la porte par les paliers 13, 15 et 17 appartenant au premier pivot 5 et d'autre part, la porte peut tourner autour du second pivot 8 grâce au tourillon 19 qui n'est que schématî- quement représenté, qui est fixé à la porte au moyen des paliers 14, 16 et 18 t La Figure 2 montre une vue en coupe transversale faite à travers ledit mécanisme formant charnière, en particulier à travers deux pignons 9, 10 et la chaîne correspondante 11 et à travers une tige d'accouplement 20, par laquelle une force est appliquée au mécanisme formant charnière de façon que ladite charnière puisse tourner par rapport à la porte et, par la chaîne, puisse également tourner par rapport au montant de la porte - 1-0 Comme on le décrira plus en détail en se référant à la Figure 3, pendant une première phase du mouvement-d'ou- verture, les pignons 10 sont maintenus à une position fixe par rapport à la porte et comme les pignons 9 ne peuvent pas non plus tourner autour de l'axe 4/5 et que par conséquent, ils sont maintenus à une position fixe par rapport au montant de la porte, la porte 1 prend une position prédéterminée Si le nombre des dents des deux pignons 9 et 10 est égal alors la porte 1 est déplacée, par rotation de la charnière, parallèlement à elle-même Si le nombre de dents des pignons 10 est plus petit que le nombre de dents des pignons 9, la porte 1 effectue, pendant la rotation autour du mécanisme formant charnière, Par rapport à l'axe 3, un léger mouvement de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre autour dudit axe 3 Si le nombre des dents des pignons 10 est plus important que celui des pignons 9, alors, au contraire, la porte effectue un léger mouvement de rotation autour de l'axe 3 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre Par un bon choix du nombre des dents de chacun des pignons 9 et 10, on peut obtenir un mouvement prédéterminé de la porte dans la première phase de son mouvement. Bien que la description ci-dessus mentionnée d'un mode de réalisation d'un mécanisme de transmission mécanique soit décrite par rapport aux figures, il est également possible de réaliser un mécanisme de transmission hydraulique. Dans ce cas, chaque axe de rotation est couplé à un moteur hydraulique dont les conduits de commande sont interconnectés de façon que les moteurs hydrauliques soient simultanément commandés pour obtenir le mouvement guidé ci-dessus décrit de la porte pendant-la première phase de son mouvement. Dans la seconde phase du mouvement, le moteur hydraulique du côté du montant de la porte est découplé au moyen de l'agencement d'encliquetage déjà décrit, et donc ensuite, la seconde phase du mouvement peut être effectuée. Comme on peut le voir sur la Figure 1, la tige 20 est couplée, par une tige suiveuse d'encoche 21 comprenant un élément formant galet, à une plaque de commande à encoche 22, rotative autour de l'axe 23, ladite tige 21 étant connectée rotative, en 27, à la porte Par une poignée, reliée par une chaîne à la plaque à encoche et placée à l'extérieur du plan du dessin et par conséquent non visible sur la Figure 1, et qui n'est visible que sur la Figure 3 et qui y est indiquée en 60, ladite plaque à encoche 22 est tournée, quand la porte est manoeuvrée, de façon que le point de couplage entre la tige suiveuse 21 et la tige 20 sur la Figure 1 pendant la première phase du mouvement soit poussé vers la droite, pour que la porte effectue le mouvement pivotant déjà décrit autour du mécanisme formant charnière. Il est clair maintenant que le résultat en est que la porte est libérée du chambranle et se déplace à peu près parallèlement à elle-même sur une courte distance, vers le côté et vers l'intérieur selon les dimensions du mécanisme formant charnière. Les moyens auxiliaires maintenant les pignons 10 en position fixe pendant ce mouvement, par rapport à la porte 1, comprennent une tige 30, dont une extrémité est couplée, par les composants 33, 34 à la plaque à encoche 22 qui commande cette extrémité, et dont l'autre extrémité est couplée à un élémaent mobile d'encliquetage 31 dont une section peut co- opérer avec un contre-élément 32 fixé à l'axe 8 Pendant la rotation cidessus mentionnée de la plaque à encoche 22, les éléments 31 et 32 coopèrent de façon à empêcher une rotation autour de l'axe 8 et avec elle, une rotation des pignons 10 par rapport à la porte. Il est ainsi également possible de permettre à la porte de tourner pendant la phase suivante du mouvement, autour du pivot 8, vers l'extérieur, de façon que la porte dont les dimensions en hauteur ont, entre temps, diminué, aux côtés supérieur et inférieur, lui permettant de traverser l'ouverture de la porte, puisse être ouverte. Si le premier mouvement de la porte est fini, la charnière est verrouillée par rapport à la porte au moyen de la tige 20, qui ne se déplace plus par l'intermédiaire de la tige 21 parce que le galet de la tige 21 traverse une encoche de la pièce 22 ayant un rayon constant Simultanément avec ce verrouillage, le mécanisme d'encliquetage (Figure 3) est libéré au moyen de la tige 30. Comme on l'a déjà remarqué, la porte est du type qui, avant tout, peut être libéré du montant de la porte par mouvement de la porte vers l'intérieur, et les sections latérales supérieure et inférieure de ladite porte doivent être pivotées vers l'intérieur, et ensuite, il est possible, dans un stade suivant du mouvement, de déplacer la porte avec la hauteur réduite et la position modifiée de la charnière à travers l'ouverture de la porte. Les pièces permettant de réaliser ce mouvement pivotant des sections supérieure et inférieure pivotantes de la porte sont également indiquées sur la figure Ces pièces comprennent la tige suiveuse d' encoche 40, qui est reliée à la tige verticale 42 dont les extrémités sont reliées, par un mécanisme formant charnière, à la tige de verrouillage 43 sur le côté supérieur et à la tige de verrouillage 44 au côté inférieur de la porte La tige de verrouillage 43 est couplée, par une autre tige 45, à la section supérieure pivotante 46 de la porte qui, comme cela sera plus clair ci-après, peut descendre par rotation de l'axe 43 -D'une façon semblable, la tige inférieure de verrouillage 44 est couplée, par une tige d'accouplement 47, à la section pivotante inférieure 48 de la porte qui, par une rotation de l'axe de verrouillage 44, peut se déplacer vers l'intérieur Les tiges de verrouillage 43 et 44 comprennent de plus, à leurs extrémités, des éléments de verrouillage pouvant être insérés dans des encoches de verrouillage lorsque la porte est fermée ou être respectivement libérés desdites encoches lorsque la porte est ouverte. Les dimensions du mécanisme formant charnière sont de plus choisies de façon que le mécanisme lui-même puisse être tourné autour de l'-axe 4 de façon que l'axe 3 puisse être amené totalement en dehors de la coque de l'avion, en d'autres termes, de façon que le montant de la porte s'adapte dans l'espace à l'intérieur de la configuration en U du mécanisme formant charnière, permettant un mouvement complet vers l'ex- térieur de la porte et une mise en place de la porte contre l'extérieur de la coque de l'avion sans endommager la bande d'étanchéité qui s'étend sur ou près du recouvrement de la porte. Pour empêcher que la porte ne soit poussée vers l'ex- térieur avec trop de poids pendant la seconde phase du mou- vement de ladite porte, l'axe 8 comprend une autre roue dentée qui coopère avec un segment de roue dentée 51 monté rota- tif sur un axe 52 parallèle d l'axe 8 Le segment de roue dentée 51 comprend une section de levier 51 a dont une ex- trémité est reliée pivotante à l'extrémité de la tige de pis- ton 53 d'un vérin pneumatique 54 L'autre extrémité du vérin 54 est connectée pivotante ou rotative à une partie de la porte l en 55. Pendant la première phase du mouvement, phase pendant laquelle la porte est libérée du chambranle d'une façon guidée et est prête au mouvement vers l'extérieur, l'axe 8 est bloqué à la façon déjà mentionnée et par conséquent la roue dentée ne peut se déplacer dans cette phase du mouvement et le vérin pneumatique 54 n'a aucune fonction Cependant, pendant la seconde phase du mouvement, l'axe 8 peut tourner par rap- port à la porte Par conséquent, pendant cette phase du mou- vement, gr Ace à la coopération entre la roue dentée 50 reliée à l'axe 8, le segment de roue dentée 51 et le vérin pneuma- tique 54, le mouvement de ladite porte est amortie Ce mécanisme d'amortissement peut être utilisé, en cas d'urgence, pour actionner le mouvement d'ouverture de la 253462 e porte Dans ce cas, le cylindre d'amortissement 54 est relié à un réservoir 56 d'air sous pression (voir Figure 1) Ce réservoir 56 d'air sous pression est relié, par un conduit, non représenté sur les figures, à l'amortisseur pneumatique 54. Il est clair que dans la description ci-dessus, seul un mode de réalisation préféré d'une porte selon l'invention est décrit et que l'invention n'est pas restreinte à ce mode de réalisation. REVEND ICATI ONS 1 Porte d'avion du-type qui, pendant le vol, est pressée tout autour contre le chambranle de la porte sous l'influence de la pression dans la cabine, laquelle porte pendant son ouverture et sa fermeture se déplace au moyen d'un mécanisme formant charnière avec deux axes mutuellement parallèles de rotation et une partie formant charnière intermédiaire, l'un desdits axes de-rotation étant connecté à la porte 'et l'autre étant connecté au chambranle de 'La porte, de façon que lorsque la porte est ouverte -pendant une première phase du mouvement, la partie formant charnière intermédiaire effectue un mouvement de rotation autour de l'&ixe de rotation connecté au chambranle de-la porte et simultanément, l'angle entre la porte et-ladite partie de charnière intermédiaire diminue, et ensuite, dans une seconde phase du mouvement, ladite partie de charnière intermédiaire effectue un mouvement de rotation en direction opposée-autour de l'axe de rotation connecté au chambranle de la porte et quand la porte est fermée, lesdits mouvements sont effectués dans des directions inverses de rotation et en ordre inverse, caractérisée en ce qu'un mécanisme de transmission ( 2) m 4- canique ou hydraulique est présent dans la construction de la charnière en liaison avec les deux axes de rotation ( 4,5 3,8) pour coordonner la rotation autour des deux axes de ro- tation dans la première phase du mouvement. 2 Porte selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme ( 2) formant charnière comprend des pignons ( 9,10) chacun étant couplé à l'un des axes de rotation, lesdit pignons portant une chaine sans fin, le pignon ( 9) du côté du chambranle de la porte ne pouvant tourner par rapport audit chambranle, et le pignon ( 10) dans la porte ne pouvant tour- ner par rapport à ladite porte pendant la première phase du mouvement et pouvant tourner par rapport & la porte pendant la seconde phase du mouvement. 3 Porte selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le nombre de dents du pignon ( 10) couplé & l'axe de rotation du côté de la porte-,, est égal & ou 255462 Q plus petit que le nombre de dents du pignon ( 9) couplé à l'axe de rotation du côté du chambranle de la porte. 4 Porte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un certain nombre de pignons, par paires, sont couplés à chacun des axes de rotation, portant un nombre correspondant de chaînes ( 11) ou une chaine multiple ou un tapis de chaines. Porte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le pignon ( 10) couplé à l'axe de rotation dans la porte est verrouillé pendant la première phase du mouvement, au moyen d'un agencement d'en- cliquetage ( 31,32) qui, pendant la seconde phase du mou- vement, est découplé par le mécanisme de manoeuvre de la porte. 6 Porte selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un moteur hydraulique est couplé aux deux axes de rotation du mécanisme formant charnière, lesdits moteurs étant mutuellement hydrauliquement couplés de façon que le mouvement de la porte par rapport au mécanisme formant charnière ou respectivement le mouvement du mécanisme formant charnière par rapport au chambranle de la porte soit défini au moins pendant la première phase du mouvement. 7 Porte selon la revendication 6, caractérisée en ce que le couplage entre le moteur hydraulique du côté du chambranle de la porte et l'axe correspondant de rotation est libéré pendant la seconde phase du mouvement. 8 Porte selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mouvement de la porte pendant la seconde phase du mouvement est amorti au moyen d' un verin ( 54) monté dans la porte, un côté étant couplé à ladite porte et l'autre côté étant couplé à la partie for- mant charnière intermédiaire. 9 Porte selon la revendication 6, caractérisée en ce que le vérin ( 54) est connecté de façon articulée, du premier côté, à une extrémité d'un bras de connexion ( 51 a) dont le centre ( 52) est supporté rotatif et dont l'autre extrémité ( 51) est connectée par un mécanisme de transmissions à l'axe de rotation ( 8) de la charnière du câté de la porte. Porte selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'en cas d'urgence, le vérin ( 54) peut être couplé à un réservoir d'énergie ( 56) monté dans ladite porte, par exemple un réservoir contenant de l'air sous pression, des- tiné à délivrer suffisamment d'énergie, à la porte, pour ouvrir ladite porte sous l'influence de l'action du vérin