Brevet FR2758520A1 — publié le 19980724

SYSTEME DE PORTE, EN PARTICULIER POUR UN AVION VERSION PASSAGERS La présente invention se rapporte à un système de porte, en particulier pour un avion version passagers, comprenant un dispositif de support agissant entre le panneau de porte et le cadre de porte et soutenant le panneau de porte avec mobilité en pivotement, et un dispositif de translation qui est raccordé au dispositif de support et déplace le panneau de porte à la fin du mouvement de pivotement de fermeture, transversalement à la direction de pivotement, suivant une trajectoire de translation incurvée, à la position de fermeture complète avec engagement par complémentarité de forme avec des éléments de réception solidaires du cadre de porte, et l'amène, au début du mouvement d'ouverture, par une translation de sens opposé, hors de prise d'avec lesdits éléments de réception. Dans un système de porte de ce type connu par le brevet US-A-5.163.639, des moteurs électriques séparés, commandés par programme, sont prévus pour les différentes fonctions de porte, donc le soulèvement et l'abaissement, le pivotement de fermeture et le pivotement d'ouverture et le verrouillage par complémentarité de forme du panneau de porte en position de fermeture complète. Ce système de porte est peu fiable car la défaillance d'un seul des moteurs électriques ou de la commande par programme affecte le fonctionnement du système de porte dans son ensemble. C'est pourquoi, pour des raisons de sécurité, des systèmes de porte du type défini ci-dessus sont, pour la plupart, actionnés exclusivement à la main en passant par des tringleries de commande ou alors, comme cela est connu par le document DE 44 13 307 A1, par un système d'entraînement unique à moteur électrique qui produit le mouvement de translation du panneau de porte, tandis que les autres fonctions de la porte et en particulier le pivotement d'ouverture et le pivotement de fermeture du panneau de porte doivent être effectuées manuellement, ce qui implique un effort relativement important. La présente invention a pour but de réaliser un système de porte du type défini ci-dessus de manière que les fonctions de la porte, en particulier les mouvements de pivotement et de translation du panneau de porte, puissent être réalisées par moteur électrique, et qu'une sécurité de fonctionnement élevé soit néanmoins assurée. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait que le dispositif de translation et le dispositif de support comportent un système d'entraînement commun qui est commuté entre le dispositif de support et le dispositif de translation à la fin de la translation d'ouverture. Sur le système de porte conforme à l'invention, aussi bien la fonction de translation que la fonction de pivotement sont assumées par un système d'entraînement unique à moteur, ce qui permet d'une part d'accroître notablement le confort de manoeuvre, comparativement à un actionnement manuel, et d'autre part de réduire, dans une large mesure, le risque d'une panne de fonctionnement et de diminuer le coût et le poids comparativement à une solution faisant appel à plusieurs systèmes d'entraînement séparés. Suivant un autre mode de réalisation parti- culièrement préféré de l'invention, le dispositif de translation est situé, pour des raisons de montage, de préférence entre le dispositif de support et le cadre de porte. Afin d'empêcher une activation intempestive du système d'entraînement lors du pivotement d'ouverture du panneau de porte, dans la position de translation soulevée, le système d'entraînement comporte une sécurité contre la commutation sur le dispositif de translation lorsque le panneau de porte est ouvert par pivotement. Pour des raisons de sécurité également, le système d'entraînement est, de préférence, commutable mécani- quement. Pour permettre une commutation automatique tout en autorisant une réalisation simple du système d'entraî- nement, il est particulièrement avantageux que le système d'entraînement comprenne deux éléments d'entraînement couplés réciproquement, reliés en permanence, du point de vue entraînement, d'une part au dispositif de support et, d'autre part, au dispositif de translation, éléments parmi lesquels celui relié au dispositif de support est automatiquement bloqué pendant le mouvement de translation du panneau de porte et est libéré à la fin de la translation d'ouverture, tandis que l'élément d'entraînement relié au dispositif de translation est automatiquement bloqué dans la phase de pivotement du panneau de porte et libéré à la fin du mouvement de pivotement de fermeture. Suivant un autre mode de réalisation particu- lièrement préféré de l'invention, le système d'entraînement présente, du côté du dispositif de translation, un système d'entraînement à vis qui est incorporé à la cinématique de translation en tant qu'élément de guidage, ce qui réduit ainsi encore davantage les moyens mis en oeuvre et le poids. Suivant une variante de réalisation particulièrement robuste du système d'entraînement combiné de translation et de pivotement, dans laquelle la cinématique de translation peut également être obtenue à l'aide d'éléments de guidage non linéaires, pouvant présenter des courbures essentiellement quelconques, par exemple sous la forme de rails de guidage incurvés, le système d'entraînement présente, côté dispositif de translation, un système d'entraînement à pignon/ crémaillère, qui peut présenter une forme incurvée en fonction de la forme des éléments de guidage. Pour des raisons de sécurité, le système d'entraînement comprend, de préférence, un système d'entraînement principal et un système d'entraînement de secours, avantageusement à auto- alimentation, qui renforce ou remplace le système d'entraînement principal en cas de panne et par lequel le panneau de porte peut être amené au moins une fois de la position de fermeture complète à la position d'ouverture complète par pivotement. Le système d'entraînement peut être hydraulique ou pneumatique ou alors à moteur électrique, ce qui est préférable du point de vue simplicité. En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après, plus en détail, un exemple de réalisation de l'invention; sur les dessins: la figure 1 représente un système de porte selon l'invention, le panneau de porte étant représenté en position soulevée, partiellement ouvert par pivotement; la figure 2 représente le système de porte de la figure 1 & la position de fermeture complète du panneau de porte; la figure 3 est une vue partielle a plus grande échelle du système de porte de la figure 1, avec un système d'entraînement de translation et de pivotement modifié. Le système de porte illustré sur les dessins est du type "plug"' ou "à tenons", c'est-à-dire qu'en position de fermeture complète, selon la figure 2, le panneau de porte 2 est abaissé en vue d'un engagement par complémentarité de forme entre des éléments de réception 4 solidaires du cadre de porte et des appuis (ou tenons) 6 fixés au bord du cadre de porte; en vue de l'ouverture, le panneau de porte 2 est d'abord soulevé par rapport à la baie de porte 8 (flèche A) pour être amené hors de prise par complémentarité de forme d'avec les éléments de réception 4 avant de pouvoir être dégagé par pivotement vers l'extérieur hors de la baie de porte 8 et être déplacé ensuite de façon essentiellement parallèle au contour extérieur du fuselage à la position d'ouverture complète (flèche B sur la figure 1). Le dispositif de pivotement et de support nécessaire à cet effet comprend un bras de support 10 sur lequel le panneau de porte 2 est suspendu avec mobilité angulaire autour d'un axe de pivotement Sl, ainsi qu'une pièce de support 12 reliée au bras de support 10 avec mobilité en pivotement autour d'un axe S2 parallèle à l'axe de pivotement S1, cette pièce de support étant reliée au cadre de porte 14 en passant par un dispositif de translation référencé 16 dans son ensemble. Pendant la phase de mouvement B, le panneau de porte 2 est guidé par deux bielles 14 agissant entre le panneau de porte 2 et le cadre de porte 14. La fonction de translation et de pivotement est assurée par un système d'entraînement 20 dont le carter 19 est fixé au bras de support 10 et qui se compose d'un système d'entraînement principal 22 à moteur électrique et d'un système d'entraînement de secours 24 qui renforce ou remplace le système d'entraînement principal en cas de panne et qui tourne normalement "à vide" sur le même axe que le système d'entraînement principal 22. Le pignon 26 du système d'entraînement 20 se trouve en prise avec un pignon intermédiaire 28 monté fou sur l'axe de pivotement S2 et engrenant avec le pignon d'entraînement 30 d'une vis 32 qui est montée en rotation sur la pièce de support 12 et dont l'écrou 34 est fixé par une articulation 36 sur le cadre de porte 14. A l'extrémité supérieure, la pièce de support 12 est guidée mobile en translation par un galet 38 dans une fente de guidage 40. La géométrie de la cinématique de translation composée de la vis d'entraînement 32, de l'articulation 36, du galet 38 et de la fente de guidage 40 est choisie de manière que lors de la rotation de la vis 32, le panneau de porte 2 soit déplacé, conjointement avec le dispositif de support 10, 12, suivant une trajectoire de translation A incurvée en fonction du contour extérieur du fuselage de l'avion, comme cela est indiqué sur la figure 2 par les directions de translation 0 et U d'inclinaisons différentes du bord supérieur 42 et du bord inférieur 44 du panneau de porte, les axes de pivotement Sl et S2 qui basculent lors de la translation du panneau de porte étant, à la fin de la translation d'ouverture, orientés verti- calement par rapport à un système de référence solidaire de l'avion. Lorsque le système d'entraînement 20 est activé dans la position de fermeture complète du panneau de porte 2 (figure 2), la vis 32 est entraînée, de sorte que le dispositif de support 10, 12 et le panneau de porte 2 soient soulevés dans la baie de porte 8. Le moment de réaction du système d'entraînement 20 est repris par le bras de support 10, en passant par le carter 19, mais une ouverture par pivotement du panneau de porte 2 est d'abord empêchée par l'engagement par complémentarité de forme des appuis 6 dans les éléments de réception 4 ainsi que, le cas échéant, en plus par les galets 46 solidaires du panneau de porte et roulant dans des rails de guidage 48 correspondants de la baie de porte 8, jusqu'à la fin de la translation d'ouverture, définie par butée, d'une part entre les galets 46 et les rails de guidage 48 et, d'autre part, par l'écrou 34 venant porter contre la pièce de support 12. Dans cette position dans laquelle la vis 32 ne peut plus tourner, les appuis 6 sont dégagés de leur prise par complémentarité de forme d'avec les éléments de réception 4 et les galets de guidage 46 peuvent être dégagés librement vers l'extérieur hors des rails de guidage 48. Etant donné que le pignon intermédiaire 28 est immobilisé en rotation par le pignon d'entraînement 30, le pignon 26, lorsque le système d'entraînement 20 continu d'être activé, tourne à la manière d'un satellite autour du pignon intermédiaire 28 fixe, de sorte que le bras de support 10 se trouve déployé autour de l'axe de pivotement S2, ce qui fait que le panneau de porte 2 est d'abord dégagé par pivotement vers l'extérieur hors de la baie de porte 8 (figure 1) pour être ensuite amené par pivotement en position d'ouverture complète, essentiellement parallèlement au contour extérieur du fuselage de l'avion. Pour la fermeture de la porte, le système d'entraînement 20 est activé en sens opposé, de sorte que les fonctions décrites se déroulent en sens inverse. Il faut garantir à ce sujet que pendant la phase de pivotement du panneau de porte 2, le pignon intermédiaire 28 et la vis d'entraînement 32 restent bloqués angulairement jusqu'à ce que le panneau de porte 2 soit engagé complètement par pivotement dans la baie de porte 8. A cet effet, un levier de blocage 50 sollicité par ressort est prévu sur la pièce de support 12, ce levier s'engageant dans un cran 52 du pignon intermédiaire 28 tant que le panneau de porte 2 se trouve dans la phase de pivotement B. Lors du pivotement du panneau de porte 2 dans la baie de porte 8, le levier de blocage 50 est dégagé du cran 52, à l'encontre de la force du ressort, par une butée 54 du bras de support 10, de sorte que le pignon intermédiaire 28 et la vis d'entraî- nement 32 puissent tourner librement et que le panneau de porte 2, sous l'action du système d'entraînement 20 continuant de tourner, soit abaissé de nouveau à la position de fermeture complète (figure 2). Tant que le système d'entraînement 20 est arrêté, le panneau de porte 2 est verrouillé dans la position de fermeture illustrée par la figure 1, par le fait que la liaison par vis entre la vis d'entraînement 32 et l'écrou 34 est autobloquante. Cela garantit que le panneau de porte 2 ne puisse pas, sous l'effet de vibrations ou de chocs, sortir de lui- même de la position de translation complètement abaissée et ainsi parvenir hors de prise par complémentarité de forme d'avec les éléments de réception 4, solidaires du fuselage. Selon la figure 3, a la place du guidage à vis, on a prévu, pour la commande de translation du bras de support , une fente de guidage 56 inférieure, solidaire du cadre de porte, et un galet 58. Dans ce cas, le bras de support et la pièce de support 12 sont réalisés d'une seule pièce et l'axe de pivotement S2 est situé directement entre le bras de support 10 et les galets supérieur 38 et inférieur 58 (articulations 60 et 62). Le système d'entraînement 20, dont le système d'entraînement principal 22 et de secours 24 sont de nouveau fixés côté carter au bras de support 10, comprend un pignon d'entraînement 66 qui est entraîné par un réducteur 64 coaxialement a l'axe de pivotement S2, se trouve en prise avec une crémaillère 68 solidaire du cadre de porte. Lorsque le système d'entraînement 20 est activé dans la position d'ouverture représentée de la porte, dans laquelle le pignon d'entraînement 66 est bloqué angulairement, par exemple par un verrouillage correspon- dant à celui de la figure 1 (non représenté sur la figure 3), le bras de support 10 pivote vers l'intérieur autour de l'axe S2, sous l'effet du couple agissant du côté du carter 19 du système d'entraînement 20, jusqu'à ce que le panneau de porte 2 soit complètement engagé dans la baie de porte 8 et que le verrouillage soit supprimé, & la suite de quoi le pignon d'entraînement 66 tourne et se déplace vers le bas sur la crémaillère 68, de sorte que le bras de support 10 se trouve abaissé et pivote et que le panneau de porte 2 soit déplacé jusqu'à la position de fermeture complète suivant une trajectoire de translation incurvée prédé- terminée par la forme des fentes de guidage 40, 56 et des rails de guidage 48 (figure 1). A la fin de la translation de fermeture, le système d'entraînement 20 est arrêté et la cinématique de translation est verrouillée, par exemple de nouveau grâce à la structure autobloquante du système d'entraînement 20. Pour l'ouverture de la porte, on active le système d'entraînement 20 en sens opposé et les fonctions décrites de la porte se déroulent dans l'ordre inverse. Par ailleurs, la structure et le mode de fonctionnement du système de translation et de pivotement illustré par la figure 3 sont les mêmes que dans le premier exemple de réalisation. REVENDICATIONS 1. Système de porte, en particulier pour un avion version passagers, comprenant un dispositif de support agissant entre le panneau de porte et le cadre de porte et soutenant le panneau de porte avec mobilité en pivotement, et un dispositif de translation qui est raccordé au dispositif de support et déplace le panneau de porte & la fin du mouvement de pivotement de fermeture, transversalement à la direction de pivotement, suivant une trajectoire de translation incurvée, à la position de fermeture complète avec engagement par complémentarité de forme avec des éléments de réception solidaires du cadre de porte, et l'amène, au début du mouvement d'ouverture, par une translation de sens opposé, hors de prise d'avec lesdits éléments de réception, caractérisé par le fait que le dispositif de translation (16) et le dispositif de support (10, 12) comportent un système d'entraînement (20) commun, commuté à la fin de la translation d'ouverture entre le dispositif de support et le dispositif de translation (10, 12; 16). 2. Système de porte suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de translation (16) est disposé entre le dispositif de support (10, 12) et le cadre de porte (14). 3. Système de porte suivant la revendication i ou 2, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20), lorsque le panneau de porte (2) est ouvert par pivotement, est bloqué contre une commutation sur le dispositif de translation (16). 4. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) peut être commuté mécani- quement. 5. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) comprend deux éléments d'entraînement (carter 19 et pignon 26) couplés récipro- quement, reliés en permanence du point de vue d'entraî- nement d'une part au dispositif de support (10, 12) et d'autre part au dispositif de translation (16), éléments parmi lesquels l'élément d'entraînement (19) relié au dispositif de support est automatiquement bloqué pendant le mouvement de translation du panneau de porte (2) et est libéré à la fin de la translation d'ouverture, et l'élément d'entraînement (26) relié au dispositif de translation (16) est automatiquement bloqué pendant la phase de pivotement du panneau de porte (2) et libéré à la fin du mouvement de pivotement de fermeture. 6. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) comporte un système d'entraî- nement à vis (32, 34) côté dispositif de translation (16). 7. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) comporte un système à pignon- crémaillère (66, 68) côté dispositif de translation (16). 8. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) se compose d'un système d'entraînement principal (22) et d'un système d'entraînement de secours (24) renforçant ou remplaçant le système principal en cas de panne. 9. Système de porte suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le système d'entraînement (20) est à moteur électrique.