Brevet FR2788314A1 — publié le 20000713

La présente invention concerne un dispositif de fixation relative de deux éléments susceptibles d'être dépla- cés l'un par rapport à l'autre par une action extérieure, pour retenir ces deux éléments l'un par rapport à l'autre lorsque l'action extérieure cesse. L'invention s'applique notamment à un arrêt de porte de véhicule automobile. Il existe de nombreux cas d'éléments mobiles l'un par rapport à l'autre et qu'il serait souhaitable de retenir dans une certaine position, lorsque cesse l'action extérieure appliquée à l'un des éléments, pour que les deux éléments ne se déplacent pas l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une action extérieure non intentionnelle. Ainsi, dans le cas d'un arrête de porte, il est intéressant de pouvoir tenir une portière de voiture dans une certaine position d'ouverture, quelconque, dans laquelle la portière est lais- sée volontairement. La fixation de la portière dans cette po- sition doit être suffisante pour éviter que sous l'effet du poids de la portière, celle-ci ne se déplace dans le sens de l'ouverture ou de la fermeture. Il faut également éviter qu'un coup de vent ne puisse déplacer la portière de sa posi- tion ainsi fixée. Néanmoins, il faut pouvoir à tout moment permet- tre la fermeture ou l'ouverture volontaire de la portière, c'est-à-dire quitter la position de retenue. La présente invention a pour but de façon géné- rale de réaliser un dispositif de fixation relative de deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, notamment d'une portière de véhicule, qui soit d'une réalisation particuliè- rement simple et d'un fonctionnement fiable. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend: A) un frein mécanique à freinage par serrage de deux pièces l'une contre l'autre, reliées chacune à l'un des éléments, le frein étant normalement serré, B) un actionneur fluidique comprenant: - une cavité liée au premier élément, - une cloison formant piston reliée en mouvement au deuxième élément, cette cloison subdivisant la cavité en deux chambres, l'une en amont et l'autre en aval, - la cloison mobile étant appliquée de manière étanche contre les parois de la cavité qu'elle parcourt, la cloison étant déplaçable par rapport à l'une des parois pour laisser un intervalle de section variable par rap- port à cette paroi pour l'échange de fluide entre les deux chambres sous la poussée de la cloison entraînée par le deuxième élément soumis à l'action extérieure, - la cloison étant associée en déplacement à l'une des deux pièces du frein, le déplacement de la cloison dans le sens de l'ouverture de l'intervalle produisant l'ouverture du frein et inversement. Le dispositif selon l'invention permet de retenir deux éléments l'un par rapport à l'autre dans une certaine position dans laquelle ils ont été abandonnés, que ces élé- ments soient en pivotement ou en translation l'un par rapport à l'autre. Ce dispositif de fixation, quoique retenant effi- cacement la position relative des deux éléments, libère quasi automatiquement ces deux éléments lorsqu'une action exté- rieure est de nouveau exercée sur l'un des éléments. Cela si- gnifie dans le cas d'une portière de véhicule automobile, que cette portière restera dans la position dans laquelle on la laissera après en avoir assuré l'ouverture. Pour quitter cette position, il suffit de pousser ou de tirer la portière dans le sens voulu pour que le frein se libère et que la por- tière pivote normalement. En effet et de manière générale, le piston lié aux mouvements de l'un des éléments, par exemple la portière, comprime le fluide dans la chambre amont. Cette compression du fluide se répercute par un refoulement plus rapide du fluide de la chambre amont vers la chambre aval à travers l'intervalle laissé entre la cloison et la ou les parois cor- respondantes de la cavité. Mais cette poussée induite dans le fluide de la chambre amont se traduit également par une pres- sion agissant sur la tranche de la cloison tendant à expulser la cloison de la cavité c'est-à-dire à augmenter la section de l'intervalle. Mais ce mouvement communiqué par le fluide à la cloison, est transmis à l'une des pièces du frein et pro- duit ainsi l'ouverture du frein. Le mouvement de l'un des éléments par rapport à l'autre est alors plus freiné que par le frein hydraulique au niveau de l'actionneur, effet de freinage créé par l'écoulement du liquide hydraulique passant de la première à la seconde chambre à travers l'intervalle délimité par la cloison. Cette fonction d'actionnement et de desserrage du frein sous l'effet de la pression induite dans le fluide de la chambre amont existe, quel que soit le sens de déplacement de la cloison par rapport à la cavité, la chambre amont étant par définition la chambre qui se trouve devant la cloison dans le sens du déplacement de la cloison et la chambre aval la chambre derrière la cloison dans le sens du déplacement. Suivant une autre caractéristique avantageuse: - les deux éléments sont mobiles en rotation, - la cavité est formée d'un volume torique de section rectan- gulaire et - la cloison est une pièce de section rectangulaire déplaça- ble par rapport au fond de la cavité, la cloison étant liée en mouvement à l'une des pièces du frein. Suivant une autre caractéristique avantageuse: - l'actionneur comprend un corps avec la cavité torique à section rectangulaire occupant un angle inférieur à 360 , cette cavité étant fermée par un couvercle rotatif, - la cloison est liée en rotation au couvercle et coulisse à travers celui-ci en fonction de la poussée du fluide, - le corps et l'une des pièces du frein étant reliés au pre- mier élément et la cloison est reliée par un axe à l'autre pièce du frein et au deuxième élément. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la cavité torique et la cloison sont dédoublées symétriquement. Les moyens généraux de l'invention peuvent être développés suivant une symétrie de rotation à deux, trois ou plusieurs éléments, dans le cas d'un mouvement de pivotement entre les deux éléments. La même possibilité existe pour un mouvement de translation. Normalement mais non nécessairement, l'axe de pi- votement des deux éléments coïncide avec l'axe de pivotement de la cloison et du frein par rapport à la cavité. Il peut également y avoir des axes différents pour le pivotement des deux éléments et le pivotement de la cloison par rapport à la cavité. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le serrage du frein à l'état normal, c'est- à-dire lorsqu'aucune action extérieure n'est exercée volontairement sur l'un des deux éléments, est assuré par le poids de l'un des éléments ou par un ressort. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispo- sitif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective schéma- tique de la cavité de la cloison, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe selon V-V de la figure 3, - la figure 5 est une vue éclatée très schémati- que d'une cavité et d'une double cloison. Selon les figures 1 et 2, l'invention concerne un dispositif de fixation relative de deux éléments El, E2 qui peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre sous l'effet d'une action extérieure volontaire. Ces deux éléments sont, dans cet exemple, pivotants autour d'un axe ZZ; ils peuvent être, par exemple, l'un la carrosserie d'un véhicule et l'autre une portière. La portière pivote autour de l'axe ZZ par rapport à la carrosserie. L'action extérieure est l'action d'un utilisateur qui pousse la portière pour l'ouvrir et la laisse dans une certaine position d'ouverture, quelconque. Il peut également s'agir d'une action de ferme- ture. Enfin, le dispositif doit permettre l'ouverture com- plète et surtout le mouvement inverse à partir de la position d'arrêt de la portière, c'est-à-dire la fermeture complète. Lorsque l'action sur la portière ou sur l'un des éléments El, E2 cesse, il faut que le dispositif conserve la position relative (position de rotation ou position de trans- lation) dans laquelle se trouvent alors les éléments El, E2. Le dispositif selon l'invention se compose d'un frein mécanique 1 et d'un actionneur fluidique 2. Le frein mécanique 1 est composé de deux pièces 11, 12 reliées l'une par une liaison mécanique 13 à l'élément El et l'autre 12 par une liaison mécanique 14 au second élément E2. Ces pièces 11, 12 sont par exemple constituées par deux patins en forme de couronne de cercle centrée cha- cune sur l'axe ZZ et dont les surfaces en regard non repré- sentées de manière particulière sont munies d'une garniture de frein ou d'un moyen de friction équivalent. Les deux piè- ces 11, 12 sont normalement appliqués l'une contre l'autre sous l'effet d'une force F telle que le poids de l'élément El, l'élément E2 étant supposé fixe. Il peut également s'agir d'un effort F exercé par un ressort. Il convient de remarquer que le mouvement de ser- rage du frein 1 ou de desserrage n'est pas nécessairement communiqué ou lié à un mouvement correspondant, relatif, des éléments El et E2. Ce mouvement est indépendant du mouvement relatif des pièces 11, 12 que l'on veut fixer dans une posi- tion quelconque (dans ce cas, rotation dans le sens de la double flèche C autour de l'axe Z). L'actionneur fluidique 2 est constitué par une cavité 21 liée par une liaison 22 représentée schématiquement comme une liaison mécanique, à l'élément E2. Cette cavité 21 est de forme torique, d'axe ZZ et de section rectangulaire; elle est composée d'un fond 211, de deux parois latérales 212, 213 et d'un couvercle 214. Le couvercle est rotatif pour permettre le mouvement de la cloison ou piston comme cela se- ra détaillé ci-après. La cavité torique 21 dont la longueur (arc) dé- pend de différents paramètres et notamment de l'angle de ro- tation relatif des deux éléments El, E2 autour de l'axe ZZ, est subdivisée en deux chambres par une cloison 24 formant un piston. Cette cloison 24 traverse une fente radiale du cou- vercle 214 et plonge dans la cavité 21 en laissant par rap- port au fond 211, un intervalle 25 de section (c'est-à-dire5 de hauteur) (e), variable dans les conditions exposées ci- après. La figure 2 montre schématiquement la cavité to- rique 21 délimitée par une cloison fixe 215, radiale, et sub- divisée par la cloison déplaçable 24 en deux chambres Cl, C2 situées de part et d'autre de la cloison 24. Ces deux cham- bres sont par ailleurs délimitées par la cloison 215. Suivant le sens de déplacement de la cloison 24, liée par la liaison 23 à la rotation du premier élément El, la cloison 24 fonctionne comme piston comprimant le fluide dans la chambre amont (par exemple la chambre Cl). Le fluide ainsi comprimé tente de s'échapper vers la chambre aval (C2) en dépression. Le fluide passe à travers l'intervalle 25. La pression du fluide agit sur la tranche de la cloison 24 et tente de soulever celle-ci (flèche G). Ce mouvement de soulè- vement G est transmis par la liaison 23 à la pièce 11 et ou- vre le frein 1. Les pièces 11, 12 n'étant plus en contact, il n'y a plus d'effet de freinage. Les éléments El, E2 peuvent donc tourner librement l'un par rapport à l'autre. Mais dès que l'action extérieure non figurée, exercée sur l'un des25 éléments El, E2 s'arrête, le mouvement relatif entre les deux éléments El, E2 s'arrête. Or, comme il n'y a plus ni mouve- ment ni poussée, le fluide de la chambre amont voit s'annuler sa pression jusqu'alors engendrée par le mouvement. La pres- sion du fluide dans la chambre Cl devient donc égale à la pression du fluide dans la chambre C2, c'est-à-dire une pres- sion pratiquement nulle; la pression sur la tranche de la cloison 24 disparaissant, la force de rappel F est alors suf- fisante pour faire redescendre la cloison 24. Ce mouvement de descente se traduit surtout par le resserrage du frein 1, la pièce 11 venant s'appliquer contre la pièce 12. Le dispositif reste ainsi tenu dans la position dans laquelle il a été abandonné, l'action extérieure s'étant arrêtée. Dès que cette action reprend, le fluide dans la chambre amont est de nouveau mis en pression et cette pres- sion, à un certain moment, est suffisante pour soulever la cloison 24 et ouvrir le frein 1.5 Selon un mode de réalisation simple, le couvercle 214 est lié au mouvement de rotation de la cloison 24. En ef- fet, le couvercle 214 doit permettre le mouvement de rotation de la cloison 24 autour de l'axe ZZ sous l'effet de la rota- tion de l'élément El. La cloison 24 de type guillotine tra-10 verse une fente du couvercle 214. En réalité, seule la cloison 24 est reliée par la liaison 23 à l'élément El, le couvercle 214 étant simplement entraîné en rotation autour de l'axe ZZ par la cloison 24 le traversant par la fente. Le fluide utilisé dans la cavité est de préfé- rence un liquide hydraulique. Les cavités ne sont toutefois pas complètement pleines de liquide hydraulique pour éviter des problèmes de fonctionnement ainsi que ceux liés aux chan- gements de température auxquels peut être exposé le disposi- tif selon l'invention.20 La figure 3 montre, en vue en coupe, une réalisa- tion du dispositif représenté schématiquement aux figures 1 et 2. Pour cette figure, on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments que ci-dessus. Cette figure montre le dispositif en position de freinage dans la moitié gauche et en position de desserage du frein dans la partie droite. L'intervalle de desserage porte la référence (a). La figure 4 est une vue coupée du dispositif de la figure 3; les moyens décrits ci-dessus ont été dédoublés de manière symétrique: la cavité torique est constituée par deux cavités de longueur voisine chacune de 180 . Ces cavités reçoivent chacune une cloison. L'angle de pivotement du dispositif selon l'invention dépend de l'angle de pivotement des éléments El, E2 l'un par rapport à l'autre et suivant que ce pivotement est transmis directement ou avec réduction ou démultiplica- tion au dispositif selon l'invention. Dans tous les cas, l'angle possible que parcourt la cloison doit être supérieur à l'angle maximum que font les éléments El, E2 ou l'angle lié à cet angle maximum. Il sera également possible d'envisager une réali- sation avec une symétrie à trois éléments ou plus. La multiplication des éléments par symétrie per- met de diminuer l'encombrement des pièces. La vue éclatée de la figure 5 montre un corps avec une double cavité comme celle de la figure 4 et la dou- ble cloison de la réalisation selon la figure 3. Bien que le dispositif de fixation soit décrit ci-dessus dans son application à un mouvement de pivotement, il est également possible d'appliquer ses principes à un mou- vement de translation d'une certaine course, si ce mouvement15 de translation se fait indifféremment dans les deux sens à l'intérieur de la course autorisée. R E V E N D I C A T IONS 1 ) Dispositif de fixation relative de deux éléments (El, E2) susceptibles d'être déplacés l'un par rapport à l'autre par une action extérieure, pour retenir ces deux éléments l'un par rapport à l'autre lorsque l'action extérieure cesse, caractérisé en ce qu'il comprend: A) un frein mécanique (1) à freinage par serrage de deux piè- ces (11, 12) l'une contre l'autre, reliées chacune à l'un des éléments (El, E2), le frein étant normalement serré, B) un actionneur fluidique (2) comprenant: - une cavité (21) liée au premier élément (El), - une cloison (24) formant piston, reliée en mouvement au deuxième élément (E2), cette cloison (24) subdivisant la cavité (21) en deux chambres (C1, C2), l'une en amont et l'autre en aval, - la cloison mobile (24) étant appliquée de manière étan- che contre les parois de la cavité (21) qu'elle par- court, la cloison (24) étant déplaçable par rapport à l'une des parois (211) pour laisser un intervalle (25) de section variable (e) par rapport à cette paroi (211) pour l'échange de fluide entre les deux chambres sous la poussée de la cloison (24) entraînée par le deuxième élément (E2) soumis à l'action extérieure, - la cloison (24) étant associée en déplacement à l'une (11) des deux pièces du frein (1), le déplacement de la cloison (24) dans le sens de l'ouverture (G) de l'intervalle (25) produisant l'ouverture du frein (1) et inversement. 20 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que - les deux éléments (El, E2) sont mobiles en rotation, - la cavité (21) est formée d'un volume torique de section rectangulaire et - la cloison (24) est une pièce de section rectangulaire dé- plaçable par rapport au fond (211) de la cavité (21), la cloison (24) étant liée en mouvement à l'une (11) des piè- ces du frein (1). 3 ) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que - l'actionneur (2) comprend un corps avec la cavité torique (21) à section rectangulaire occupant un angle inférieur à 360 , cette cavité étant fermée par un couvercle rotatif (214), - la cloison (24) est liée en rotation au couvercle (214) et coulisse à travers celui-ci en fonction de la poussée du fluide, - le corps et l'une des pièces (12) du frein (1) étant reliés au premier élément (El) et la cloison est reliée par un axe à l'autre pièce du frein et au deuxième élément. 4 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la cavité torique (21) et la cloison (24) sont dédoublées sy- métriquement.