Brevet FR2613756A1 — publié le 19881014

La présente invention concerne les charnières destinées à autoriser un grand débattement angulaire d'un élément mobile par rapport à un élément fixe, voire même également mobile. Un tel élément mobile peut par exemple être une porte, un siège, un vantail, etc... susceptible de pivoter autour d'au moins une charnière, généralement deux, par rapport à un élément fixe tel qu'un montant, un chambranle, une structure, etc... Plus particulièrement, l'invention vise des charnières du type permettant à l'élément mobile de pivoter par rapport à l'élément fixe d'un angle pouvant atteindre 36cl, et ce, aussi bien dans le sens dextrorsum que dans le sens senestrorsum. Une charnière de ce type, généralement appelée "double charnière", comporte deux volets latéraux et un volet central, une extrémité de chacun des volets latéraux étant articulée à une extrémité respective du volet central par l'intermédiaire d'un axe. Cette charnière présente alors une forme en zigzag. L'un des volets latéraux peut être fixé à l'élément fixe, tandis que l'autre volet latéral est alors fixé à l'élément mobile.Des ressorts à spirale sont de plus montés sur les axes d'articulation desdits volets, et permettent ainsi d'assurer le retour de l'élément mobile vers une position d'équilibre stable intermédiaire après que celui-ci ait été sollicité dans l'un quelconque des sens de pivotement définis ci-dessus, le pivotement ou débattement angulaire de l'élément mobile dans le sens dextrorsum s'effectuant autour d'un des axes de la ou des charnières, tandis que le pivotement dans le sens senestrorsum de l'élément mobile s'effectue autour de l'autre axe d'articulation. Ces ressorts à spirale installés sur les axes d'articulation ont aussi pour objectif de retenir les volets latéraux et central les uns par rapport aux autres lors de la sollicitation de l'élément mobile. Cependant, ce type de charnière présente des inconvénients. Un premier inconvénient réside dans le fait que sous l'action du poids de l'élément mobile, par exemple une porte ou analogue, les volets latéraux et central, particulièrement au niveau de la charnière supérieure, tendent à se déployer malgré la présence des ressorts à spirale dont la force de rappel est insuffisante, et à cause des jeux fonctionnels entre les diverses pièces de la charnière, qui s'amplifient à l'usage. De ce fait, la porte a tendance à prendre une configuration oblique par rapport à l'encadrement, jusqu'à éventuellement venir au contact du montant de l'encadrement opposé à celui sur lequel sont fixées les charnières. Un autre inconvénient réside dans le fait que les ressorts à spirale ramènent obligatoirement la porte dans la position d'équilibre stable intermédiaire correspondant à la position fermée de celle-ci. Ainsi, on ne peut conserver une position différente pour l'élément mobile, en l'occurrence de la porte, par rapport à l'élément fixe. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne une charnière du type comportant deux volets latéraux et un volet central articulés l'un à l'autre, qui empêche que les différents volets puissent s' ouvrir ou se déployer à la manière d'un accordéon notamment sous l'action du poids d'un élément mobile lié à l'un des volets latéraux, et qui permette de maintenir ledit élément mobile dans une quelconque position angulaire de celui-ci autour de ladite charnière. A cet effet, la charnière, du type comportant deux volets latéraux et un volet central articulés l'un à l'autre en zigzag, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'elle comporte des moyens de verrouillage commandables prévus entre chacun desdits volets latéraux et ledit volet central, les moyens de verrouillage d'un volet latéral sur ledit volet central étant commandés par l'autre volet latéral, de façon que ces moyens de verrouillage soient actifs lorsque ledit autre volet latéral est écarté dudit volet central et inactifs lorsque ledit autre volet latéral est rabattu contre ledit volet central. Ainsi, grâce à l'invention, dans ladite position repliée desdits volets, l'un ou l'autre desdits volets latéraux peut pivoter par rapport audit volet central, puisque, dans cette position, les moyens de verrouillage de l'un et l'autre des volets latéraux audit volet central sont inactifs. De plus, pour toute position déployée d'un volet latéral par rapport au volet central, l'autre volet latéral est solidarisé du volet central, ce qui évite ainsi le déploiement des volets latéraux et du volet central à la manière d'un accordéon, comme cela était le cas avec les charnières de l'art antérieur. En outre, l'absence de ressorts à spirale aux articulations desdits volets autorise le maintien, dans une quelconque position angulaire, d'un des volets latéraux par rapport à l'autre volet latéral solidarisé du volet central. De préférence, chaque volet latéral comporte des moyens pour le déverrouillage des moyens de verrouillage de l'autre volet latéral au volet central, lesdits moyens de déverrouillage étant actifs lorsque ce volet latéral est en position repliée contre ledit volet central. Ainsi, le pivotement de l'un desdits volets latéraux à partir de cette dernière position entrasse, simultanément, le dégagement des moyens de déverrouillage associés à ce volet et le verrouillage de l'autre volet latéral au volet central. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de verrouillage entre chacun desdits volets latéraux et ledit volet central comprennent des organes complémentaires susceptibles de coopérer l'un avec l'autre, dont au moins l'un est déplaçable sous l'action des moyens de déverrouillage de l'autre volet latéral. Dans un mode préféré de réalisation, ledit organe déplaçable de chacun desdits moyens de verrouillage est prévu sur ledit volet central, tandis que l'autre organe de verrouillage coopérant avec ledit organe déplaçable est prévu sur chaque volet latéral. Quoique l'on ait privilégié la solution à deux organes déplaçables indépendants pour des raisons de réalisation technique, on pourrait prévoir un organe de verrouillage déplaçable unique prévu sur ledit volet central pour le verrouillage de l'un et l'autre des volets latéraux audit volet central. Par ailleurs, chaque organe déplaçable peut être muni de moyens de rappel élastique. Chacun de ceux-ci permet alors de rappeler l'organe déplaçable correspondant dans la position de verrouillage avec l'organe complémentaire correspondant de l'un des volets latéraux, tandis que, simultanément, les moyens de déverrouillage de l'autre volet latéral ont cessé d'agir sur ledit organe déplaçable, ce dernier volet ayant alors pivoté. Dans un mode préféré de réalisation, chaque organe déplaçable est constitué par un coulisseau présentant une lumière conformée de façon à permettre l'introduction et la sortie de l'organe de verrouillage complémentaire dudit organe déplaçable dans la position de déverrouillage, et le blocage de celui-ci dans la position de verrouillage. Avantageusement, ledit organe de verrouillage complémentaire dudit organe déplaçable est constitué par un pion terminé par une tête élargie. Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens de déverrouillage de chaque volet latéral peuvent être constitués d'une came dont le profil est adapté pour permettre le déplacement du coulisseau correspondant à l'encontre des moyens de rappel élastique quand ledit volet latéral portant ladite came est replié contre ledit volet central. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente, en perspective, une charnière selon l'invention dans une position théorique. La figure 2 montre la charnière illustrée sur la figure 1 dans la position repliée desdits volets latéraux et central. La figure 3 est une vue de ladite charnière selon la flèche F1 de la figure 2. La figure 4 représente une coupe de la charnière selon la ligne IV-IV de la figure 2. Les figures 5 et 6 représentent respectivement des coupes selon les lignes V-V et VI-VI de la figure 4. La figure 7 est une vue de dessus de la charnière montrant celle-ci dans une quelconque position d'ouverture de l'un des volets latéraux. La figure 8 représente une coupe du volet central de ladite charnière selon la ligne VIII-VIII de la figure 7. Les figures 9 et 10 représentent respectivement des coupes selon les lignes IX-IX et X-X de la figure 8. La figure 11 illustre, en perspective, une variante de réalisation de ladite charnière selon l'invention dans une position théorique analogue à celle de la figure 1. La figure 12 montre, schématiquement, un exemple d'application de ladite charnière illustrée sur la figure 11. Les figures 13,14 et 15 sont des vues schématiques montrant la charnière dans trois positions distinctes dans l'application de la figure 12. La charnière 1 décrite en regard des figures comporte deux volets latéraux 2 et 3, et un volet central 4 articulés l'un à l'autre en présentant, dans la position théorique illustrée par la figure 1, une forme en zigzag. Cette position théorique est celle qu'occupe la charnière 1 après l'assemblage des différentes pièces la constituant, et avant sa fixation, comme on le verra ultérieurement, d'une part, par l'un des volets latéraux sur un élément fixe, et d'autre part, par l'autre volet latéral sur un élément mobile. Le volet latéral 2 est articulé par une de ses extrémités 5 à une extrémité 24A du volet central 4 autour d'un axe 6, tandis que, par opposition, l'une des extrémités 7 du volet latéral 3 est articulée à l'autre extrémité 4B du volet central 4 autour d'un axe 9, parallèle à l'axe 6. Des trous de fixation 8 sont prévus dans chacun des volets latéraux 2 et 3 permettant ainsi leur fixation respectivement aux éléments fixe et mobile. Selon l'invention, chaque volet latéral 2 ou 3, et le volet central 4 comportent des moyens de verrouillage commandables permettant, comme on l'explicitera davantage au cours de la description fonctionnelle de la charnière, de verrouiller l'un des volets latéraux 2 ou 3 au volet central 4 alors que ce volet latéral, par exemple le volet 2, est en position repliée contre le volet central 4 et que le volet latéral 3 est déplacé angulairement par rapport au volet central 4 autour de l'axe 9. Par ailleurs, selon l'invention, chaque volet latéral 2 ou 3 comporte des moyens pour le déverrouillage des moyens de verrouillage du volet latéral opposé au volet central 4, alors que les deux volets latéraux 2 et 3 sont en position repliée contre le volet central. Dans le mode de réalisation illustré sur ces figures, les moyens de verrouillage du volet latéral 2 et du volet central 4 comprennent deux organes complémentaires, respectivement 10 et 11, susceptibles de coopérer l'un avec l'autre. L'organe 10 est conformé en un pion 12 terminé par une tête élargie 124, ledit pion 12 étant solidaire d'une platine 15 fixée au volet latéral 2. L'organe 11, situé dans le volet central 4, est constitué par un coulisseau déplaçable 16 logé dans un évidement 17 ménagé dans le volet central. Le coulisseau 16 présente une lumière de passage 18 dans laquelle est susceptible de venir s'engager le pion 12 après le pivotement, autour de l'axe 6, du volet latéral 2 contre le volet central 4.Comme on peut mieux le voir par exemple sur la figure 4, la lumière 18 pratiquée dans le coulisseau 16 se compose d'un premier passage élargi 18A légèrement supérieur au diamètre de la tête 14 du pion 12 et d'un second passage étroit 18B, adjacent au premier, légèrement supérieur au diamètre du pion 12, mais inférieur à celui de la tête 14. De plus, des moyens de rappel élastique, tel qu'un ressort 19, sont disposés entre l'un, 16A, des bords latéraux du coulisseau 16 et la paroi correspondante 17A de l'évidement 17. Par analogie aux moyens de verrouillage précédents, les moyens de verrouillage du volet latéral 3 et du volet central 4 comprennent deux organes complémentaires respectivement 20 et 21. L'organe 20 est également conformé en un pion 22 terminé par une tête élargie 24, ledit pion 22 étant solidaire d'une platine 25 fixée au volet latéral 3. L'organe 21 est constitué par un coulisseau 26 déplaçable logé dans un évidement 27 identique au précédent. Ce coulisseau 26 présente une lumière de passage 28, constituée d'un passage élargi 28A et d'un passage étroit 28B analogues aux précédents, et dans laquelle est susceptible de venir s'engager le pion 22 après le pivotement, autour de l'axe 9, du volet latéral 3 contre le volet central 24. Il est également prévu un ressort 29 qui est disposé entre l'un, 26A, des bords latéraux du coulisseau et la paroi correspondante 27A de l'évidement 27. De plus, une plaque 32, dont la section transversale est en forme de U aplatie, est fixée au moyen de vis 33 au volet central 4, et permet de maintenir et de protéger les coulisseaux déplaçables 16 et 26, et les ressorts 19 et 29 dans leurs évidements respectifs 17 et 27. Les moyens de déverrouillage de chaque volet latéral 2 ou 3 sont constitués, dans ce mode de réalisation, par des cames respectives 35 et 36, solidaires chacune de la platine correspondante 15 ou 25. Le profil actif 35A ou 36A respectivement de chacune des cames 35 et 36 est adapté pour assurer le déplacement du coulisseau correspondant 26 ou 16 à l'encontre des ressorts, quand le volet latéral portant la came est replié contre le volet central. Bien évidemment, afin de permettre la coopération, d'une part, des pions 12 et 22 avec les lumières des coulisseaux respectifs 16 et 26, et d'autre part, des cames 35 et 36 avec les coulisseaux 26 et 16, des trous oblongs 37, de forme et de dimension appropriées, sont pratiqués dans le volet central 4, ainsi que dans la plaque 32 pour autoriser le passage des pions et des cames. Il est également prévu dans chaque volet latéral 2 et 3 un dégagement 38 permettant l'introduction de l'extrémité de la came de l'un des volets latéraux, lorsque celui-ci est rabattu contre le volet central avec lequel coopère l'autre volet latéral. Le fonctionnement de la charnière 1 sera décrit ci-après tout d'abord en regard des figures 2 à 6 pour lesquelles les volets latéraux 2 et 3 sont en position repliée contre le volet central 24. Dans cette position repliée, la came de chacun d'eux agit sur les moyens de verrouillage entre l'autre volet latéral et le volet central. En d'autres termes, les volets latéraux 2 et 3 sont totalement libres en rotation autour de leurs axes respectifs 6 et 9, et il est alors possible d'ouvrir n'importe lequel de ces volets latéraux, comme on le verra ultérieurement en regard des figures 7 à 10. Le profil actif 35A de la came 35 du volet latéral 2 (figures 4 et 6) agit sur le bord latéral correspondant 26B du coulisseau 26, lequel, en se translatant, comprime le ressort 29. Dans cette configuration, la tête 24 du pion 22 lié au volet latéral 3 traverse le passage élargi 28A de la lumière 28 pour déboucher dans le trou oblong correspondant 37 ménagé dans le volet central 4. De même, le profil actif 36A de la came 36 du volet latéral 3 (figures 4 et 5) agit sur le bord latéral correspondant 16B du coulisseau 16, lequel, en se translatant dans le sens opposé à celui du coulisseau 26, comprime le ressort 19.La tête 14 du pion 12 lié au volet latéral 2 traverse le passage élargi 18A de la lumière 18, après avoir franchi le trou oblong 37 correspondant du volet central, pour déboucher dans le trou oblong opposé 37 situé en regard du précédent et ménagé dans la plaque 32. En conséquence, les moyens de déverrouillage de chacun des volets agissent sur les moyens de verrouillage de l'autre volet et du volet central pour que ces moyens de verrouillage soient inactifs. Dans cette position, l'un quelconque desdits volets peut être actionné. A cet effet, on a représenté en regard des figures 7 à 10, l'ouverture du volet latéral 3, lequel a pivoté d'un angle A autour de l'axe 9. Dès l'instant où le profil 36A de la came 36 de ce volet 3 n'est plus en contact avec le bord 16B du coulisseau 16 (figures 8 et 9), celui-ci, sous l'action du ressort 19, se déplace en translation dans l'évidement 17. De ce fait, le passage étroit 18B de la lumière 18 s'emboite autour du pion 12 de façon que sa tête 14 soit emprisonnée par le coulisseau 16. En conséquence, simultanément au pivotement du volet latéral 3 se produit le verrouillage du volet latéral 2 au volet central 4. Quant au coulisseau 26 (figures 8 et 10) la position de celui-ci dans l'évidement 27 n'a pas varié puisque le profil 35A de la came 35 du volet latéral 2 est toujours à son contact, le volet latéral 2 étant verrouillé au volet central 24. Ainsi, lorsque le volet latéral 3 sera rabattu contre le volet central 24, la tête 24 du pion 22 s'engagera sans difficulté dans le passage élargi 28A de la lumière 28, dont la position est identique à celle illustrée sur la figure 6.Parallèlement à l'introduction du pion 22 dans le passage 28A du coulisseau 26, le profil 36A de la came 36 s'introduira progressivement dans l'espace 39 prévu entre le bord latéral 16B du coulisseau 16 et la paroi correspondante 17B de l'évidement 17 (figure 9), de façon à repousser le coulisseau 16, ce qui libèrera alors la tête 14 du pion 12. Enconséquence, simultanément au pivotement de l'un des volets latéraux se produit le verrouillage de l'autre volet latéral au volet central, ce qui évite alors le déploiement des trois volets l'un par rapport à l'autre, comme c'était le cas avec les charnières de l'art antérieur. Il va de soi que le pivotement du volet latéral 2 par rapport aux volets 3 et 4 liés dans ce cas l'un à l'autre s'effectue de façon semblable et symétrique. Bien entendu, le pivotement d'un volet latéral et du volet central solidarisés l'un à l'autre par rapport à l'autre volet latéral est possibie ; on le verra d'ailleurs en regard des figures 13 à 15. La charnière 241 illustrée sur la figure 11 est d'une conception analogue à celle décrite ci-dessus, notamment en ce qui concerne les moyens de verrouillage et les moyens de déverrouillage. Cependant, elle se présente légèrement différemment. En effet, le volet latéral 3 de la charnière 241 a une forme d'équerre et est articulé, par l'intermédiaire de pattes 43 soudées au volet 3, à un axe 44, parallèle aux axes 6 et 9, autour duquel est montée une pièce de liaison 45. Celle-ci est également articulée au volet central 4 par l'intermédiaire de l'axe 9. De plus, une languette 246 est solidaire d'une des extrémités de l'axe 2424. Cet agencement particulier de la charnière est par exemple rendu nécessaire lors de son utilisation à bord d'aéronef, dont une application est montrée en regard de la figure 12, et où des exigences de sécurité importantes doivent être respectées. En effet, la charnière reliant un élément fixe (par exemple l'encadrement d'une porte) à un élément mobile (la porte elle-même) doit pouvoir être désolidarisée rapidement'en cas d'incidents. Ainsi, en agissant sur la languette 246, l'axe 44 est retiré, désolidarisant, dans le cas illustré, le volet latéral 3 des volets 2 et 4. La figure 12 représente schématiquement le poste de pilotage 50 d'un aéronef 51. En retrait des sièges 52 du pilote et du co-pilote est prévu un siège 53 destiné à un observateur, lequel siège 53 est situé dans le couloir central d'accès au poste de pilotage, entre deux armoires 54 et 55 renfermant des matériels électriques et électroniques. Le siège 53 est relié par exemple à l'armoire 54 au moyen de charnières 41 selon l'invention dont une, la charnière supérieure, est visible sur la figure 12. Ainsi, lorsque le siège 53 est en position abaissée autour de son axe de pivotement 56, l'observateur peut surveiller les différents instruments et écrans placés sur le tableau de bord. La figure 13 montre cette configuration pour laquelle les volets 2,3 et 4 de chaque charnière 241 sont repliés les uns contre les autres, tout en étant déverrouillés entre eux. Le volet latéral 3 en forme d'équerre est fixé par l'intermédiaire de vis (non représentées) à l'armoire 54, tandis que le volet latéral 2 est fixé également au moyen de vis au siège 53. Lorsque le siège 53 n'est pas utilisé, et pour permettre l'accès au poste de pilotage 50 ou l'accès aux armoires 54 et 55, celui-ci peut prendre deux configurations escamotées illustrées respectivement sur les figures 14 et 15. Par exemple, figure 124, le siège 53 après qu'il ait pivoté autour de son axe 56, peut être amené contre la face arrière de l'armoire 524. Pour ce faire, les volets latéral 2 et central 4 de chaque charnière 241 se verrouillent automatiquement l'un à l'autre dès que le pivotement du volet latéral 3 autour de l'axe 9 a commencé, par l'action des moyens de verrouillage décrit précédemment. La came 36 des moyens de déverrouillage, ainsi que le pion 22 des moyens de verrouillage complémentaires du volet 3, sont alors visibles. Le siège 53 conserve alors cette configuration escamotée puisqu'aucun ressort de rappel, ou moyen analogue, n'est agencé au niveau des axes de pivotement 6 et 9 de chaque charnière. Pour amener le siège 53 dans la configuration escamotée illustrée sur la figure 15, il est nécessaire de ramener les volets 2 et 4 des charnières 241 dans la position de la figure 13, laquelle position entralne le déverrouillage automatique de chacun des volets repliés sur eux-mêmes, puis on rabat angulairement autour de l'axe 6 le volet latéral 2 de chaque charnière lié au siège 53, ce qui provoque simultanément le verrouillage du volet central 4 au volet latéral 3. La came 35 des moyens de déverrouillage et le pion 12 des moyens de verrouillage complémentaires du volet 2 sont, à leur tour, visibles. Ainsi, grâce à l'invention, quel que soit le sens de pivotement des charnières autour des axes 6 ou 9, l'un des volets latéraux et le volet central sont constamment verrouillés, évitant de ce fait le déploiement intempestif de chacun des volets l'un par rapport à l'autre. REVENDICATIONS 1 - Charnière, du type comportant deux volets latéraux (2 et 3) et un volet central (4) articulés l'un à l'autre en zigzag, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de verrouillage commandables (10,11,...- 20,21,...) prévus entre chacun desdits volets latéraux (2 et 3) et ledit volet central (4), les moyens de verrouillage d'un volet latéral (2 ou 3) sur ledit volet central (4) étant commandés par l'autre volet latéral (3 ou 2), de façon que ces moyens de verrouillage soient actifs lorsque ledit autre volet latéral est écarté dudit volet central et inactifs lorsque ledit autre volet latéral est rabattu contre ledit volet central. 2 - Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque volet latéral (2 et 3) comporte des moyens (35 et 36) pour le déverrouillage des moyens de verrouillage (10,11,...- 20,21,...) de l'autre volet latéral au volet central, lesdits moyens de déverrouillage (35 et 36) étant actifs lorsque les deux volets latéraux (2 et 3) sont en position repliée contre ledit volet central (4). 3 - Charnière selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de verrouillage de chacun desdits volets latéraux et dudit volet central comprennent des organes (10,11 - 20,21) susceptibles de coopérer l'un avec l'autre, dont au moins l'un (11-21) est déplaçable sous l'action des moyens de déverrouillage (36-35) de l'autre volet latéral de façon à désolidariser lesdits moyens complémentaires de verrouillage. 4 - Charnière selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit organe déplaçable (11-21) de chacun desdits moyens de verrouillage est prévu sur ledit volet central (4), tandis que l'autre organe (10-20) de verrouillage coopérant avec ledit organe déplaçable est prévu sur chaque volet latéral (2 et 3). 5 - Charnière-selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'un organe de verrouillage déplaçable unique est prévu sur ledit volet central pour le verrouillage de l'un et l'autre des volets latéraux audit volet central. 6 - Charnière selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chaque organe déplaçable (11-21) est muni de moyens de rappel élastique (19-29). 7 - Charnière selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque organe déplaçable (11-21) est constitué par un coulisseau (16-26) présentant une lumière (18-28) conformée de façon à permettre l'introduction et la sortie de l'organe (10-20) de verrouillage complémentaire audit organe déplaçable dans la position de déverrouillage, et le blocage de celui-ci dans la positicn de verrouillage. 8 - Charnière selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit organe de verrouillage complémentaire (10-20) dudit organe déplaçable (11-21) est constitué par un pion (12-22) terminé par une tête élargie (124-224). 9 - Charnière selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que lesdits moyens de déverrouillage de chaque volet latéral sont constitués d'une came (35 et 36) dont le profil (35A et 36A) est adapté pour permettre le déplacement du coulisseau correspondant (26-16) à l'encontre des moyens de rappel élastique (29-19) quand ledit volet latéral portant ladite came est replié contre ledit volet central.