Brevet FR2791730A1 — publié le 20001006

La présente invention concerne un arrêt de porte hydraulique monté entre deux pièces d'une porte, mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre. On connaît déjà des dispositifs hydrauliques tels que des ferme-portes hydrauliques. Toutefois, de tels dispo- sitifs n'ont pas encore été appliqués à des véhicules automo- biles surtout dans la fonction d'arrêt de porte. La présente invention a pour but de développer un arrêt de porte hydraulique pour véhicule automobile et con- cerne à cet effet un arrêt de porte caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de fluide avec - un cylindre logeant un piston, le cylindre étant relié à une pièce et le piston à l'autre pièce, le piston délimi- tant deux chambres dans le cylindre, - un circuit de contournement reliant les deux chambres quelle que soit la position du piston, - un clapet pivotant autour d'un axe pour ouvrir ou fermer le passage du fluide dans le circuit de liaison, ce clapet étant mobile * entre une position intermédiaire de fermeture, bloquant le passage du fluide, * une position d'ouverture par pivotement de part et d'autre de la position intermédiaire suivant le sens de la différence de pression régnant avant l'ouverture du clapet, de part et d'autre de celui- ci, - un cliquet taré solidaire en pivotement du clapet, * retenant le clapet en position intermédiaire avec un cou- ple définissant un seuil d'ouverture, - un moyen de rappel du clapet, exerçant sur le clapet un couple inférieur au seuil pour rappeler le clapet en posi- tion intermédiaire. Cet arrêt de porte se distingue par la simplicité de son fonctionnement qui ne dépend pas de la fatigue de piè- ces mécaniques ou de blocage de came avec usure des surfaces en contact et disparition progressive de la fonction d'arrêt de porte comme cela peut être le cas de pièces purement méca- niques soumises à des manoeuvres extrêmement fréquentes. De manière particulièrement avantageuse, le cy- lindre logeant le piston est un cylindre droit et le piston un piston de translation. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le cylindre est un cylindre définissant une cavité annulaire et le piston est un piston pivotant porté par un axe de rota- tion. On obtient un arrêt de porte particulièrement simple si le cylindre loge à la fois le piston et le clapet. Selon une réalisation intéressante, le moyen de rappel du clapet est constitué par un ressort ou un organe de liaison élastique. L'étanchéité du clapet en position neutre est fa- vorisé si la chambre comporte un méplat en surépaisseur pour coopérer avec le clapet lorsque celui-ci occupe sa position intermédiaire. L'étanchéité peut également être améliorée par un joint prévu soit à la périphérie du clapet, soit à la pé- riphérie de la chambre pour coopérer avec le clapet en posi- tion intermédiaire. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les- quels: - la figure 1 montre un schéma de principe d'un arrêt de porte hydraulique selon l'invention, - les figures lA, lB montrent le schéma de la fi- gure 1 pour deux positions de fonctionnement, - les figures 2A, 2B montrent un premier mode de réalisation d'un arrêt de porte selon l'invention, en posi- tion bloquée et en position de mouvement, - la figure 3 montre schématiquement une autre variante d'arrêt de porte selon l'invention, la figure 4A est une coupe selon IV-IV de la figure 3, l'arrêt de porte étant en mouvement, - la figure 4B est une vue en coupe selon IV-IV, l'arrêt de porte étant bloqué en position, - la figure 5 est une vue en coupe de la figure 3, - la figure 6 montre un mode de réalisation de la variante de la figure 3, en vue en perspective, partiellement arrachée, - la figure 7 est une vue éclatée du mode de réa- lisation de la figure 6, - les figures 8 à 11 montrent des coupes de dif- férentes variantes de réalisation de la chambre du clapet. Selon la figure 1, l'invention concerne un arrêt de porte hydraulique destiné à être monté entre une pièce I et une pièce II, c'est-à-dire entre la porte et la carrosse- rie, les deux pièces étant indifféremment la porte et la car- rosserie ou inversement. Cet arrêt de porte comprend un circuit de fluide hydraulique composé d'un cylindre 1 logeant un piston 2. Le cylindre 1 est relié à la pièce I et le piston à la pièce II par l'intermédiaire de la tige de piston 21. Le piston 2 dé- limite, dans le cylindre 1, deux chambres 11 et 12, de part et d'autre du piston. Le cylindre 1 représenté comme un cylindre droit, de section quelconque, peut également être un cylindre courbe dans lequel le piston 2 n'effectue pas un mouvement de trans- lation mais un mouvement de rotation suivant un arc de cer- cle. Le mouvement de rotation relatif des pièces I, II est appliqué directement aux pièces I, II et dans ce cas le piston et le cylindre effectuent un mouvement relatif circu- laire. Le mouvement de rotation des pièces I, II peut être également transformé en un mouvement rectiligne. Quelle que soit la nature de ce mouvement (rectiligne ou curviligne), le piston 2 effectue, à l'intérieur du cylindre 1, une course maximale comprise entre une position El et une position E2; la position El corres- pond par exemple à la position de fermeture de la porte et la position E2 à la position d'ouverture maximale. Le cylindre 1 est équipé d'un circuit de contour- nement 3 formé de deux branches 31, 32 et d'un organe de com- mande 33. La branche 31 débouche dans la chambre 11 au point 311 au-delà de la position extrême El et la branche 32 débou- che dans la chambre 12 au point 321 au-delà de la position extrême E2. Cela signifie que, lorsque le piston 2 est dans la position extrême El (fermeture de la porte), la chambre 11, qui subsiste, est toujours en communication avec la bran- che 31. Réciproquement, lorsque le piston 2 est dans l'autre position extrême E2, la chambre 12, qui subsiste, est tou- jours en communication avec la branche 32. Cette position E2 correspond à la fin de course du piston 2. Lorsque celui-ci termine son mouvement, il vient obstruer au moins partielle-10 ment le canal 32 créant ainsi des pertes de charge dans l'écoulement qui amortissent la fin du déplacement. Les deux branches 31, 32 communiquent par l'intermédiaire d'un organe de commande 33 formé d'une cham- bre 331 logeant un clapet pivotant 332 autour d'un axe 333. Le clapet 332 peut occuper une position intermé- diaire I0, dans laquelle il interdit toute communication de fluide de part et d'autre, coupant ainsi la communication du fluide entre les branches 31 et 32. Partant de cette position intermédiaire I0, sous l'effet d'une différence de pression de fluide entre ses deux faces, le clapet pivotant 332 peut passer dans une position d'ouverture Il ou I2 située de part et d'autre de la position médiane I0. Dans ces deux positions Il, I2 représentées schématiquement par un tracé en poin- tillé, le clapet 332 libère la communication des deux parties de la chambre 331, de part et d'autre du clapet. L'axe 333 du clapet est relié à un cliquet taré 34 constitué par exemple par une bille 342 poussée par un ressort 341 et coopérant avec une rampe 35 munie d'une enco- che 350 définissant une position d'arrêt et deux parties cur- vilignes 351, 352. Le cliquet 34 est solidaire en rotation du clapet 332 par l'arbre 333. La position d'arrêt associée à l'encoche 350 correspond à la position intermédiaire I0 du clapet 332. Un organe de rappel 36 représenté schématiquement par un ressort hélicoïdal a tendance à rappeler le clapet 332 dans sa position intermédiaire I0 lorsqu'il est dévié vers la droite ou vers la gauche de cette position intermédiaire. L'arrêt de porte décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante: Selon la figure 1A, on suppose que la porte est fermée. Les pièces I et II occupent la position représentée et le piston est dans sa position 2A, au droit de la position de fin de course El. Le circuit est rempli de fluide, notamment du li- quide hydraulique, donc incompressible. Ce liquide se trouve dans les chambres 11 et 12, dans les conduites 31, 32 et dans la chambre 331 de l'organe de commande 33. Le cliquet taré 34 occupe la position représentée, la bille 342 étant engagée dans l'encoche 350. Le liquide du circuit est à l'état d'équilibre, et la même pression règne dans les deux chambres 11 et 12, de part et d'autre du clapet 332 en position intermédiaire I0. Selon la figure lB, on suppose que partant de la position de fermeture, on pousse la porte, c'est-à-dire que l'on commande le déplacement relatif des pièces I, II. Ce dé- placement se traduit par un déplacement du piston vers la gauche. Au cours de la première phase de son parcours, le piston comprime le liquide de la chambre 12. Dès que la pression régnant dans la chambre 12, dans le circuit 32 et à gauche du clapet 332, dépasse le seuil de retenue défini par le cliquet 34 dans l'encoche 350 de la rampe 35, le clapet 332 bascule vers la position Il qui permet la communication entre les conduites 32, 31 et le re- tour du fluide dans la chambre 11. Le mouvement du piston produit alors simplement une circulation de liquide hydraulique à travers les condui- tes et chambres comme cela a été indiqué ci-dessus. Néan- moins, la position Il règle un effort de traînée définissant le couple de manoeuvre de la porte en dehors de la position IO0 définie par le cran. Il en est de même de la position 12 pour l'autre sens de déplacement de la porte. Lorsque dans une certaine position, le mouvement relatif entre les pièce I, II s'arrête, cela signifie que le piston 2 s'arrête et ne pousse plus le liquide de la chambre 12; il y a équilibre des pressions des chambres 12 et 11 ainsi que dans les autres parties du circuit et notamment dans l'enceinte 331 dans laquelle se trouve le clapet 332. L'organe de rappel 36 repousse alors le clapet de sa position Il vers la position I0. Dans cette position, le cliquet 342 s'engage de nouveau dans l'encoche 350. Le clapet 332 inter- dit à partir de ce moment toute communication de part et d'autre, entre les conduites 32, 31, ce qui par conséquent bloque le piston 2 dans la position dans laquelle il s'est arrêté; les pièces I et II sont ainsi retenues dans leur po- sition. Si à partir de cette position, on cherche à dé- placer la portière dans un sens ou dans l'autre, cela se tra- duit par une poussée du piston 2 sur le liquide de la chambre 12 ou de la chambre 11 (suivant le sens du déplacement). Cette poussée est répercutée sur le clapet 332 en position I0. Dès que la différence de pression agissant sur les deux faces du clapet 332 dépasse le seuil de retenue fixé par l'organe de retenue 34 coopérant avec la rampe 35, le mouvement du liquide devient possible. A partir de ce moment, le mouvement est de nouveau libre comme cela a été décrit ci- dessus. Les figures 2A, 2B montrent une réalisation d'un arrêt de porte hydraulique tel que décrit dans son principe général à la figure 1, sous la forme d'un dispositif très in- tégré. Dans la description suivante des figures 2A, 2B on utilisera les mêmes références qu'à la figure 1 pour dési- gner les mêmes éléments. Ces références seront simplement complétées par le suffixe A. En effet, le cylindre lA, tel que représenté, constitue à la fois la chambre dans laquelle se déplace le piston 2A et celle dans laquelle se trouve le clapet pivotant 332A. Le fonctionnement est le même que ci-dessus. Par- tant d'une position qui peut être celle de la fermeture de la porte ou d'une position d'arrêt représentée à la figure 2A, si l'on agit sur l'une des pièces I, II, c'est-à-dire si l'on déplace le piston 2A dans une direction ou l'autre, par exem- ple vers la gauche (figure 2B), l'augmentation de la pres- sion, lorsque celle-ci dépasse un certain seuil, crée une dépression suffisante de part et d'autre du clapet de retenue 332A qui bascule alors dans la position Il ou 12, permettant la remise à l'équilibre du fluide de part et d'autre. Le pis- ton 2A étant arrêté dans cette nouvelle position, la pression s'équilibre et le clapet Il peut revenir dans sa position in- termédiaire I0 dans laquelle il sera retenu par sa bille 341A venant dans l'encoche 350A. Le clapet est retenu dans cette position avec un certain couple correspondant à un seuil de différence de pression entre ses deux faces. Le clapet ainsi retenu en position intermédiaire I0 bloque le piston 2A dans la position dans laquelle il a été arrêté, c'est-à-dire éga- lement la porte dans la position dans laquelle il a été arrê- té, c'est-à-dire également la porte dans la position dans laquelle elle a été laissée. Pour sortir de cette position il suffit d'exercer de nouveau sur la porte un effort suffisant pour vaincre la résistance du verrou du clapet et passer dans une nouvelle position d'arrêt ou en position d'ouverture complète ou de fermeture. La variante de réalisation représentée aux figu- res 3-5 correspond à un arrêt de porte travaillant en rota- tion et non en translation. Pour la description de cet arrêt de porte on utilisera les mêmes références que ci-dessus com- plétées du suffixe B. La pièce I est reliée à un boîtier lB définissant une chambre annulaire pour un piston. La pièce II est reliée à l'axe 21B. Cet axe 21B porte un piston 2B à trajectoire circulaire dans la cavité annulaire du boîtier lB. Cette cavité est subdivisée en deux chambres llB, 12B, de façon analogue au mode de réalisation précédent, sauf que dans la position représentée à la figure 3, la chambre llB a un volume pratiquement nul et la chambre 12B a tout le volume de la cavité. Cette cavité communique par deux orifices 311B, 321B à chaque extrémité du secteur angulaire qu'elle repré- sente, avec des passages 31B, 32B arrivant dans une cavité 331B logeant un clapet 332B mobile autour d'un axe ZZ verti- cal selon la figure 3, c'est-à-dire perpendiculaire à l'axe géométrique XX autour duquel tourne l'arbre 21B portant le piston 2B. Le clapet 332B est porté par un axe 333B (figures 4A, 4B) équipé d'un cliquet 34B (figure 5) comprenant une bille 341B poussée par un ressort 342B. Ce cliquet coopère avec une rampe 35B ayant une encoche 350B définissant la po- sition intermédiaire I0 du clapet 332B et deux surfaces cour- bes 351B, 352B. Ce fonctionnement, qui apparaît aux différentes 4A, 4B et 5 est le même que celui déjà décrit ci- dessus. Dans cette variante, le clapet 332B est relié à deux cliquets 34B situés de part et d'autre du clapet en étant reliés à celui-ci par deux organes de liaison élasti- ques 36B qui constituent des organes de rappel pour rappeler le clapet en position neutre IO. Il convient de remarquer que les positions d'extrémité El, E2 peuvent correspondre aux extrémités du secteur angulaire que parcourt le piston 2B. Selon les figures 6 et 7, on décrira ci-après un mode de réalisation de l'arrêt de porte travaillant en rota- tion, représenté schématiquement aux figures 3 à 5. Pour cette description, on utilisera les mêmes références complé- tées du suffixe c à la place du suffixe b. Cet arrêt de porte se compose d'un boîtier lC avec un couvercle lC' formant une chambre annulaire pour un piston 2C porté par un axe 21C. La cavité llC est subdivisée en deux chambres par le piston 2C. Chaque extrémité dans la direction périphérique de la cavité llC communique avec la partie 321C de la cavité qui loge le clapet 332C munie comme précédemment d'un moyen de crantage à bille 341C poussée par un ressort 342C logé dans la partie inférieure du clapet 332C et coopérant avec une rampe double 35C ayant une encoche 350C pour définir la position intermédiaire du clapet. Les figures 8 à ll montrent différentes formes de réalisation de la chambre au niveau du clapet. Selon la figure 8, la chambre 331D est en forme de canal avec une partie constituant un méplat 3311D pour le clapet 332D pivotant autour de son axe 333D. Ce méplat est de taille plus réduite dans le mode de réalisation représenté à la figure 9 qui montre la chambre 331E en forme de canal, le clapet 332E pivotant autour de son axe 333E et le méplat 3311E avec lequel coopère l'arête du clapet dans la position de fermeture. Dans le mode de réalisation de la figure 10, la chambre 331F reçoit un clapet 332F muni d'un joint périphéri- que 3321F. Dans le mode de réalisation de la figure 11, la chambre 331G comporte un clapet 332G sans joint. Mais au droit de la position neutre du clapet 332G la chambre 331G15 comporte un joint 3311G. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Arrêt de porte hydraulique monté entre deux pièces d'une porte, mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de fluide avec - un cylindre (1) logeant un piston (2), le cylindre (1) étant relié à une pièce (I) et le piston (2) à l'autre pièce (II), le piston (2) délimitant deux chambres (11, 12) dans le cylindre, - un circuit de contournement (3) reliant les deux chambres (11, 12) quelle que soit la position du piston (2), - un clapet pivotant (33, 332) autour d'un axe (333) pour ou- vrir ou fermer le passage du fluide dans le circuit de liaison (3), ce clapet (33, 332) étant mobile * entre une position intermédiaire de fermeture (Io), blo- quant le passage du fluide, * une position d'ouverture (Il, 12) par pivotement de part et d'autre de la position intermédiaire (IO) suivant le sens de la différence de pression régnant avant l'ouverture du clapet, de part et d'autre de celui-ci, - un cliquet (34) taré solidaire en pivotement du clapet (332), * retenant le clapet (332) en position intermédiaire (Io) avec un couple définissant un seuil d'ouverture, - un moyen de rappel (36) du clapet (332), exerçant sur le clapet un couple inférieur au seuil pour rappeler le clapet en position intermédiaire. 2 ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre logeant le piston est un cylindre droit (1A) et le piston (2A) un piston de translation. ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre (1B) est un cylindre définissant une cavité annu- laire (11B, 12B) et le piston (2B) est un piston pivotant porté par un axe de rotation (21B). 4 ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre (1A) loge à la fois le piston (2A) et le clapet (332A). ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de rappel du clapet (332, 332A, 332B, 332C) est constitué par un ressort (36) ou un organe de liaison élasti- que (36B). 6 ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une chambre (331D, 331E) définit un méplat en surépaisseur (3311D, 3311E) pour coopérer avec le clapet (332D, 332E) en position intermédiaire (IO). 7 ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (332F) comporte un joint périphérique. 8 ) Arrêt de porte hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' une chambre (331G) comporte un joint (3311G) au droit de la position intermédiaire (IO) du clapet (332E).