Brevet FR2773839A1 — publié le 19990723

CHARNIERE DE PORTE A CRAN DE RETENUE, NOTAMMENT POUR UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une charnière de porte à cran de retenue, notamment pour un véhicule automobile, cette charnière comportant au moins un charnon de pied et un charnon de porte articulés l'un à l'autre suivant un axe de pivotement, et un mécanisme de retenue à cran, ce mécanisme comportant au moins un levier portant un galet solidaire de l'un des charnons, une came pourvue d'au moins un cran de retenue et solidaire de l'autre charnon, et des moyens de rappel de la came en direction du levier. Ce type de charnière est connu, par exemple, des publications WO-A91/19876 et FR-A-2.722.233 du même titulaire et comporte un mécanisme de retenue à cran rapporté sur lun ou rautre charnon de la charnière. Ces réalisations connues nécessitent des organes de liaison du boîtier renfermant le mécanisme de retenue à run des charnons et des organes de liaison du levier ou de la came à l'autre charnon. Ces organes de liaison génèrent dans le temps une usure des surfaces en contact créant des jeux de fonctionnement. Ces jeux de fonctionnement réduisent considérablement les fonctions de la charnière et du mécanisme de retenue et sont également une source de nuisances sonores. De plus, les organes de liaison nécessitent un nombre de pièces important à assembler, augmentant le coût total de la charnière. Par ailleurs, l'étanchéité du boîtier renfermant le mécanisme de retenue n'est pas optimale et, dans le cas d'une entrée d'eau, le mécanisme est endommagé de manière irréversible. Son remplacement implique un coût de main d'oeuvre non négligeable. Le but de la présente invention est de réaliser une charnière de porte à cran de retenue résistante et fiable dans le temps, d'une conception simple et peu coûteuse, ne nécessitant pas d'entretien, d'un encombrement réduit et dont les fonctions sont intégrées et optimisées. Ce but est atteint par la charnière de porte à cran de retenue telle que définie en préambule et caractérisée en ce qu'elle comporte un boîtier agencé pour recevoir ledit mécanisme de retenue à cran, ce boîtier intégrant l'un des chamrnons et le mécanisme comportant ladite broche. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le boîtier est réalisé d'une seule pièce avec le chamron de porte. Le charnon de pied est avantageusement couplé au charnon de porte par ladite broche assurant une liaison étanche avec ce dernier, la broche traversant ledit boîtier et pouvant être couplée directement au levier portant le galet. Dans la forme de réalisation préférée, le levier est constitué de deux bras parallèles couplés à une extrémité à ladite broche par des moyens de couplage et ledit galet tournant est disposé entre eux à leur autre extrémité. La broche est avantageusement couplée solidairement au charnon de pied par des moyens de couplage comportant deux profils complémentaires et un organe de fixation, un des profils correspondant à la forme spécifique du dièdre, l'autre correspondant à la forme inversée du dièdre. Pour assurer le pivotement du charnon de porte, la broche est montée dans le boîtier par au moins une bague auto-lubrifiée. Dans la forme de réalisation préférée, la came est montée pivotante dans ledit boîtier à l'une de ses extrémités et est couplée aux moyens de rappel à l'autre extrémité. Cette came comporte, de préférence, un profil de came dans lequel peut être prévu au moins un cran de retenue, chaque cran de retenue définissant une position d'ouverture de la porte. Les moyens de rappel comportent, de manière préférentielle, un ressort spirale monté dans le boîtier, l'une de ses extrémités entraînant la came par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînement et l'autre étant fixe par rapport au boîtier. Le dispositif d'entraînement peut comporter une biellette dont une extrémité porte un plot couplé solidairement au ressort spirale et l'autre porte un tenon engagé dans une lumière ménagée dans la came, le tenon étant désaxé par rapport au plot. Dans sa forme de réalisation préférée, la charnière comporte un capot agencé pour recouvrir le boîtier, le capot comportant des moyens d'étanchéité prévus au moins sur son bord périphérique intérieur. En fonction de la matière du capot, ces moyens d'étanchéité peuvent comporter au moins un joint torique rapporté, au moins un joint déposé ou au moins un bourrelet intégré audit capot et formant une chicane. La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 représente une vue éclatée de la charnière selon l'invention, - les figures 2, 3 et 4 représentent des vues de dessus de la charnière de la figure 1, la porte étant respectivement en position fermée, en position semi-ouverte dite position de parcage et en position totalement ouverte, la figure 5 est une vue en coupe axiale de la charnière, - la figure 6 est une vue en coupe axiale de la came et de l'élément ressort de la charnière, - les figures 7A, 7B et 7C sont respectivement des vues de face, de profil et en coupe de l'axe de la charnière, et - les figures 8A, 8B et 8C sont des vues de détail en coupe de trois formes de réalisation assurant l'étanchéité du capot monté sur le boîtier de la charnière. En référence à la figure 1, la porte 2 d'un véhicule automobile 1 est généralement couplée de manière pivotante à la carrosserie 3 d'un véhicule automobile par deux charnières: une charnière inférieure 10 et une charnière supérieure 20. La charnière inférieure 10 comporte de manière connue un chamrnon de pied 11 fixé à la carrosserie 3 par des vis passant à travers des alésages 11' et un charnon de porte 12 fixé à la porte 2 par des vis passant à travers des alésages 12', les deux chainons étant couplés par une broche 13 pivotant dans une bague auto- lubrifiée 14 et maintenue entre un circlips 15 et une vis 16. La charnière supérieure 20, qui constitue plus précisément robjet de la présente invention et qui sera de ce fait décrite plus en détail, comporte un charnon de pied 21 fixé à la carrosserie 3 par des vis au travers d'alésages 21' et un charnon de porte 22 fixé à la porte 2 par des vis au travers des alésages 22'. Le chamron de porte 22 comporte un boîtier 30 creux destiné à recevoir un mécanisme de retenue à cran 31. On remarquera que le boitier 30 et le chamrnon de porte 22 forment une seule et même pièce. Les deux charnons 21, 22 sont couplés par une broche 23 montée dans deux bagues auto-lubrifiées 24 superposées et séparées par un joint torique 25 (représenté dans la figure 5). Bien entendu, cette broche peut aussi être montée dans une seule bague auto- lubrifiée avec ou non la présence d'un joint torique. La broche 23 est fixée, à son extrémité inférieure 23a, au charnon de pied 21 par des moyens de couplage comprenant deux profils complémentaires en forme de V respectivement en saillie et en creux et une vis 26. La broche 23 traverse le boîtier 30 du charnon de porte 22 au travers d'un alésage 27, dans lequel sont montées les bagues auto- lubrifiées 24, et dépasse du boîtier 30 par son extrémité supérieure 23b qui présente une forme dite "Torx". Le mécanisme de retenue à cran 31 comporte un levier 32 formé de deux bras parallèles 32a et couplé à l'extrémité supérieure 23b de la broche 23 au moyen d'un alésage 32' présentant une forme complémentaire à la forme dite "Torx" de ladite extrémité supérieure 23b et d'un circlips 33. Ce levier 32 comporte à son extrémité libre un galet tournant 34 monté entre les deux bras parallèles 32a au moyen d'un petit axe 35. Le mécanisme de retenue à cran 31 comporte également une came 36 de forme allongée et courbe qui est montée pivotante autour de raxe d'une vis 38 engagée dans un alésage 37 du boîtier 30. La came 36 comporte du côté du levier 32 un profil de came définissant au moins un mais dans l'exemple illustré deux crans de retenue 39a, 39b, chaque cran définissant une position stable d'ouverture de la porte. Cette came 36 est entraînée par un organe ressort et plus particulièrement à un ressort en spirale 40 par l'intermédiaire d'un dispositif d'entraînmement constitué d'une biellette 41. Cette biellette 41 comporte une première extrémité fixée solidairement à la partie centrale du ressort 40 par un plot 42 pourvu d'au moins un méplat latéral et une seconde extrémité montée coulissante dans une lumière 44 aménagée dans la came 36 dans laquelle est engagé un tenon 43. Le ressort en spirale 40 est fixé à son extrémité libre à une butée fixe 45 prévue dans le boîtier 30. Ce boîtier 30 est fermé par un capot 46 en forme de cloche dont les parois recouvrent le bord périphérique dudit boîtier. Ce capot 46 est complété par des organes d'étanchéité qui seront décrits par la suite, pour assurer une parfaite étanchéité du boitier. Le fonctionnement de cette charnière 20 à cran de retenue est décrit en référence aux figures 2 à 4. La figure 2 représente la porte 2 d'un véhicule 1 en position fermée. Le boîtier 30 du mécanisme de retenue à cran 31, solidaire du charnon de porte 22, est logé dans respace libre 4 existant entre la carrosserie 3 et la porte 2. Le levier 32 solidaire du charnon de pied 21 est situé d'un côté du boîtier 30, son galet tournant 34 n'étant pas en contact avec la came 36 qui est rappelée par le ressort en spirale 40 en direction dudit levier 32 par le tenon 43. La figure 3 représente la porte 2 dans une position semi-ouverte, ou position de parcage. Le boîtier 30, étant solidaire de la porte 2, s'est déplacé angulairement avec la porte. Lors de ce déplacement, la came 36, qui s'est également déplacée de la même valeur angulaire, est entrée en contact avec le galet tournant 34 du levier 32 resté fixe. Sous reffet du galet 34 roulant sur le profil de came 39, la came 36 a pivoté autour de la vis 38, comprimant le ressort 40 jusqu'à ce que le galet 34 rencontre le premier cran de retenue 39a définissant la première position d'ouverture stable de la porte 2. La figure 4 représente la porte 2 dans une position totalement ouverte. Le boîtier 30 s'est à nouveau déplacé avec la porte. Lors de ce déplacement, la came 36 s'est également déplacée de la même valeur angulaire. Sous l'effet du galet 34 roulant sur le profil de came 39, la came 36 a pivoté autour de la vis 38, comprimant le ressort 40 jusqu'à ce que le galet 34 rencontre le second cran de retenue 39b définissant la seconde position d'ouverture stable de la porte 2. Lors de la fermeture de la porte 2, les mouvements mentionnés ci-dessus s'effectuent en sens inverse. Les autres figures illustrent des détails de la charnière selon l'invention. La figure 5 représente en coupe axiale le boîtier 30, la broche 23, les deux bagues auto-lubrifiées 24, le joint torique 25, le levier 32, le galet 34 et la came 36. Les bagues auto- lubrifiées 24 assurent le guidage en rotation du boîtier 30 couplé au charnon de porte 22 autour de la broche 23 couplée au charnon de pied 21. Le joint torique 25 assure l'étanchéité du boîtier 30 par rapport à l'atmosphère extérieure pour éviter notamment les infiltrations d'humidité. Le levier 32 est couplé à la broche 23 par une liaison dite "Torx" et porte à son extrémité libre le galet tournant 34 qui coopère avec la came 36. Ce galet 34 est monté en sandwich entre les deux bras parallèles 32a formant ledit levier 32. Ce type de montage, qui évite le porte-à- faux, a l'avantage de garantir un positionnement en hauteur précis dudit galet, sans flottement et sans risque de fléchissement dû levier du aux efforts subis par la came 36 mise sous contrainte par le ressort 40. Les efforts sont ainsi mieux équilibrés et transmis de manière plus homogène à la broche 23 au niveau de la liaison dite "Torx". La figure 6 représente en coupe axiale le ressort spirale 40, la came 36 et la biellette 41. La biellette 41 est couplée d'une part solidairement à la partie centrale du ressort par le plot 42 et d'autre part à la came 36 par le tenon 43 coulissant dans la lumière 44 ménagée dans la came 36. Le tenon 43 est désaxé par rapport au centre du ressort spirale 40 pour pouvoir exercer un couple résistant sur la came 36 pivotante. Le tenon 43 coulissant dans la lumière 44 permet d'assurer une transmission d'efforts équilibrée, sans porte-à-faux et sans déviation des axes. Les figures 7A, 7B et 7C représentent la broche 23 seule respectivement vue de face, vue de côté et en coupe transversale au niveau de rextrémité 23b de forme Torx. Cette forme Torx, qui est connue, assure un couplage parfait, sans jeu et sans frottement entre la broche 23 et le levier 32 permettant de supporter un couple très élevé. L'extrémité 23a est couplée au charnon de pied 21 par le couplage de deux profils complémentaires en forme de V, formé par deux faces planes convergeant vers une arête commune formant un dièdre, qui assure également une liaison parfaite, sans jeu, sans frottement, donc sans usure et permet de supporter un couple très élevé. Ce couplage a l'avantage d'assurer également un auto-centrage de la broche 23 par rapport au charnon de pied 21 ainsi qu'un auto-centrage du boîtier 30 et donc du charnon de porte 21 par rapport à la broche 23. Les figures 8A, 8B et 8C représentent trois exemples de réalisation des moyens d'étanchéité du capot 46 par rapport au boîtier 30. Le capot 46 présente une forme en cloche et recouvre la totalité du boîtier 30 protégeant ainsi le mécanisme de retenue 31 de toute infiltration d'eau. Néanmoins, une étanchéité parfaite doit être assurée entre le pourtour extérieur du boîtier 30 et le pourtour intérieur du capot 46. Dans la figure 8A, le capot 46 est réalisé en tôle, son bord périphérique étant légèrement évasé pour recevoir un joint torique 47 assurant son étanchéité avec le pourtour du boîtier 30. Dans la figure 8B, le capot 46 est réalisé en matière plastique, son bord périphérique intérieur étant biaisé et recouvert d'un joint déposé 48 qui assure rétanchéité avec le boîtier 30 après montage. Dans la figure 8C, le capot 46 est réalisé en caoutchouc ou autre matière élastique, son bord périphérique intérieur comportant des bourrelets 49 agencés pour assurer rétanchéité avec le boîtier 30 après montage. Bien entendu, d'autres formes de réalisation peuvent être envisagées. De plus, le capot 46 peut être complété par des moyens de fixation tels qu'un bord clippé sous le pourtour inférieur du boîtier 30. Cette description montre que l'invention permet d'atteindre tous les buts fixés. Notamment, le mécanisme de retenue à cran intègre la fonction de l'articulation de la porte et permet ainsi de simplifier les pièces et réduire les coûts. Toutes les pièces qui composent cette charnière sont métalliques pour une question de résistance aux efforts et tenue aux intempéries. Seul le capot peut être réalisé dans d'autres matières qui permettent d'intégrer les moyens d'étanchéité. La présente invention n'est bien entendu pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour l'homme de l'art. Revendications 1. Charnière de porte à cran de retenue, notamment pour un véhicule automobile, cette charnière comportant au moins un charnon de pied et un charnon de porte couplés l'un à l'autre par une broche formant un axe de pivotement, et un mécanisme de retenue à cran, ce mécanisme comportant au moins un levier portant un galet tournant solidaire de run des charnons, une came pourvue d'au moins un cran de retenue et solidaire de rautre charnon, et des moyens de rappel de la came en direction du levier, caractérisée en ce qu'elle comporte un boîtier (30) agencé pour recevoir ledit mécanisme de retenue à cran (31), ce boîtier intégrant l'un des charnons (21, 22) et le mécanisme comportant ladite broche (23). 2. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier (30) est réalisé d'une seule pièce avec le charnon de porte (22). 3. Charnière selon la revendication 2, caractérisée en ce que le charnon de pied (21) est couplé au charnon de porte (22) par ladite broche (23) assurant une liaison étanche avec ce dernier, la broche traversant ledit boîtier (30) et étant couplée directement au levier (32) portant le galet (34). 4. Charnière selon la revendication 3, caractérisée en ce que le levier (32) est constitué de deux bras parallèles (32a) couplés à une extrémité à ladite broche (23) par des moyens de couplage et en ce que ledit galet tournant (34) est disposé entre eux à leur autre extrémité. 5. Charnière selon la revendication 3, caractérisée en ce que la broche (23) est couplée solidairement au charnon de pied (21) par des moyens de couplage comportant deux profils complémentaires et un organe de fixation (26). 6. Charnière selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'un des profils correspond à la forme spécifique du dièdre, l'autre correspondant à la forme inversée du dièdre. 7. Charnière selon la revendication 5, caractérisée en ce que la broche (23) est montée dans le boîtier (30) par au moins une bague auto-lubrifiée (24). 8. Charnière selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (36) est montée pivotante dans ledit boîtier (30) à l'une de ses extrémités et est couplée aux moyens de rappel à l'autre extrémité. 9. Chamrnière selon la revendication 8, caractérisée en ce que la came (36) comporte un profil de came dans lequel est prévu au moins un cran de retenue (39a, 39b), chaque cran de retenue définissant une position d'ouverture de la porte. 10. Charnière selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de rappel comportent un ressort spirale (40) monté dans le boîtier (30), l'une de ses extrémités entraînant la came (36) par lintermédiaire d'un dispositif d'entraînement (41) et l'autre étant fixe par rapport au boîtier. 11. Charnière selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînement comporte une biellette (41) dont une extrémité porte un plot (42) couplé solidairement au ressort spirale (40) et l'autre porte un tenon (43) engagé dans une lumière (44) ménagée dans la came, le tenon étant désaxé par rapport au plot. 12. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un capot (46) agencé pour recouvrir le boîtier (30), le capot comportant des moyens d'étanchéité prévus au moins sur son bord périphérique intérieur. 13. Charnière selon la revendication 12, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité comportent au moins un joint torique rapporté (47). 14. Charnière selon la revendication 12, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité comportent au moins unjoint déposé (48). 15. Charnière selon la revendication 12, caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité comportent au moins un bourrelet (49) intégré audit capot et formant une chicane.