Brevet FR2804992A1 — publié le 20010817

L'invention concerne le domaine de l'industrie automobile. Plus préci- sément, elle concerne un ensemble charnière pour une porte battante latérale de véhicule automobile comportant un arrêt de porte intégré. Généralement, I'industrie automobile emploie trois éléments pour per- mettre la fixation, la rotation et le maintien dans une position angulaire prédéfi- nie d'une porte battante latérale de véhicule. Ces éléments sont une charnière supérieure et une charnière inférieure permettant toutes deux la fixation et la rotation de la porte, et un système d'arrêt de porte permettant le maintien de la porte dans une ou plusieurs positions angulaires prédéfinies. Le système d'arrêt de porte a également pour fonction d'arrêter la porte lorsque la pleine ouverture de celle-ci est atteinte. Dans certains cas, I'une au moins des deux charnières comporte un dispositif d'arrêt de porte qui lui est intégré. De telles charnières de porte avec arrêt de porte intégré sont décrites, notamment, dans les documents suivants: DE 29806087, DE 19642597, EP 794 308, DE 29604089, DE 19606186, EP 769 600. Elles comportent notamment un ressort en fil, tra- vaillant en torsion et roulant sur une série de galets. Les charnières avec arrêt de porte intégré existant sur le marché com- portent divers inconvénients. En premier lieu, elles sont plus encombrantes que les charnières classiques du fait de la présence du système d'arrêt de porte. L'environnement du véhicule doit donc autoriser un volume important pour per- mettre le montage de ce type de charnière. D'autre part, du fait que les disposi- tifs d'arrêt de porte comportent des pièces métalliques en frottement les unes sur les autres, ils émettent un claquement ou un grincement pendant la ma- noeuvre de la porte. Les constructeurs automobiles souhaitent aujourd'hui l'élimination de ce type de bruit, désagréable pour l'utilisateur. De plus, le frot- tement entre les pièces métalliques use le revêtement anticorrosion qu'elles peuvent comporter avant leur montage; on crée ainsi la possibilité d'une corros- ion de ces mêmes pièces. Enfin, dans le but d'atténuer les bruits de fonction- nement du système d'arrêt de porte, il est habituel d'effectuer un graissage de ce système en fin de montage du véhicule. Mais il est périodiquement néces- saire de renouveler ce graissage lors des opérations d'entretien du véhicule, et les constructeurs automobiles souhaiteraient éliminer cette étape de graissage. De plus, les impuretés s'accumulent à l'intérieur de la graisse au cours de la vie du véhicule, ce qui peut causer une abrasion des pièces lors de leur frottement. Le but de l'invention est de proposer aux constructeurs automobiles un ensemble charnière pour porte battante de véhicule comportant un système d'arrêt de porte intégré exempt d'au moins certains des inconvénients précités. En particulier, optimalement un tel dispositif devrait être peu encombrant, ne devrait pas causer de bruit indésirable pendant son fonctionnement, et ne pas nécessiter de graissage au cours de la vie du véhicule. A cet effet, I'invention a pour objet un ensemble charnière pour porte battante de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend: - un premier charnon, dit charnon fixe, comportant une première partie d'orientation générale rectiligne horizontale munie d'au moins un perçage horizontal permettant sa fixation sur un élément de carrosserie fixe dudit véhi- cule, et une seconde partie d'orientation générale rectiligne horizontale sensi- blement perpendiculaire à celle de ladite première partie, et dont l'extrémité comporte un perçage vertical pour le logement de l'axe de rotation de la char- nière; - un second charnon, dit charnon mobile, d'orientation générale verticale, comportant à chacune de ses extrémités des perçages permettant sa fixation à ladite porte et comportant deux zones planes sensiblement horizonta- les, pourvues chacune d'un perçage vertical, de manière à pouvoir être traver- sées par l'axe de rotation de la charnière, et comportant chacune une came crantée; - deux galets d'appui destinés à être maintenus au contact d'une came correspondante du charnon mobile; - un ressort maintenu dans ledit charnon fixe et comportant deux branches verticales insérées dans lesdits galets, et travaillant principalement en flexion de manière à faire exercer par lesdits galets une pression contre lesdites cames; et - un axe de rotation permettant l'articulation du charnon mobile sur le charnon fixe. Comme on l'aura compris, I'invention consiste à équiper le charnon mo- bile de deux cames crantées, contre lesquelles un ressort, maintenu par le charnon fixe et travaillant principalement en flexion, plaque deux galets. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, don- née en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui montre un ensemble charnière selon l'invention monté sur un véhicule et vu en perspective; - la figure 2 qui montre ce même ensemble charnière en vue éclatée; - la figure 3 qui montre un détail d'une variante de l'invention. L'ensemble charnière selon l'invention comporte un premier charnon, dit charnon fixe 1. Il est réalisé en un matériau métallique tel que l'acier, de préfé- rence revêtu d'une couche protectrice contre la corrosion, ou un alliage d'aluminium. Il comporte une première partie 2 d'orientation générale rectiligne horizontale, munie de deux perçages horizontaux 3, 4 permettant sa fixation sur un élément de carrosserie fixe 5 d'un véhicule au moyen de vis (non représen- tées) ou de tout autre moyen équivalent. Ce charnon fixe 1 comporte une se- conde partie 6, d'orientation générale rectiligne horizontale sensiblement per- pendiculaire à l'orientation de ladite première partie 2. A l'extrémité de cette se- conde partie 6, se trouve un perçage vertical ou sensiblement vertical 7, dans lequel vient se loger l'axe de rotation 8 de la charnière. L'ensemble charnière comporte un second charnon, dit charnon mobile 9. Celui-ci est d'orientation générale verticale, et comporte à chacune de ses extrémités un perçage 10, 11, permettant sa fixation à une porte de véhicule 12 au moyen de vis de fixation (non représentées) ou de tout autre moyen équiva- lent. Dans sa partie centrale, le charnon mobile 9 comporte deux zones planes 13, 14 sensiblement horizontales. Elles-comportent chacune un perçage vertical , 16 qui est traversé par l'axe de rotation 8 de la charnière lorsque celle-ci est montée. Les zones planes 13, 14 comportent également chacune une came crantée 17, 18. Dans l'exemple représenté, les cames 17, 18 comportent quatre crans correspondant respectivement à une position fermée de la porte 12 (comme représenté sur la figure 1), deux positions possibles d'ouverture par- tielle de la porte 12 et une position d'ouverture totale de la porte 12. Afin qu'il présente en permanence une bonne résistance à la corrosion, en particulier dans les zones soumises à des frottements que constituent les cames 17, 18, le charnon mobile 9 est réalisé de préférence en un métal non corrodable, tel qu'un alliage d'aluminium. Un ressort assure la fonction d'arrêt de porte, en coopération avec les cames 17, 18. Ce ressort 19 comporte deux branches verticales 20, 21 insérées dans des galets d'appui 22, 23 comportant des épaulements 24, 25, 26, 27. A la suite des branches verticales 20, 21, le ressort 19 comporte deux branches ho- rizontales 28, 29, reliées par une troisième branche verticale 30. Lorsque l'ensemble charnière est monté sur le véhicule, cette troisième branche verticale est logée dans une gorge 31 ménagée sur la face du charnon fixe 1 tournée vers l'élément de carrosserie 5 auquel le charnon fixe 1 est solidarisé. Le ressort 19 est ainsi maintenu entre le charnon fixe 1 et l'élément de carrosserie 5. Le charnon fixe 1 comporte également deux excroissances verticales 32, 33, sur les côtés desquelles s'appuient les branches horizontales 28, 29 du ressort 19 lorsque l'ensemble charnière est monté. Cet appui permet au ressort 19 de tra- vailler principalement en flexion, de manière à faire exercer par les galets 22, 23 une pression sur les cames 17, 18 du charnon mobile. Les galets 22, 23 vien- nent ainsi se loger dans les crans des cames 17, 18 correspondant au degré d'ouverture de la porte 12 que l'on veut imposer. Lorsque l'utilisateur désire ou- vrir ou fermer la porte 12, la rotation de la porte 12 autour de l'axe 8 fait exercer par les cames 17, 18 une pression contre les galets 22, 23. Ceux-ci sont déga- gés des crans des cames 17, 18 et viennent se placer dans les crans corres- pondant à la nouvelle position désirée pour la porte 12. Le ressort 19 oppose une certaine résistance au déplacement de la porte 12, insuffisante pour empê- cher ce déplacement. Mais la raideur du ressort 19 est calculée pour qu'il per- mette un maintien efface en position de la porte 12, du fait de la pression qu'il fait exercer par les galets 22, 23 sur les cames 17, 18. Les distances entre les épaulements 24, 25 du galet 22 et des épaule- ments 26, 27 du galet 23 sont égales sensiblement à l'épaisseur des cames 17, 18, de telle manière que les galets soient maintenus eux-mêmes en position contre les cames 17, 18. L'axe de rotation 8 est de préférence maintenu en position guidée en ro- tation à l'intérieur du perçage 7 par des bagues autolubrifiantes 34, 35. Préférentiellement, les galets 22, 23 sont réalisés non en un matériau métallique, mais en une matière plastique. L'avantage d'une telle réalisation est que l'on obtient ainsi un frottement métal-plastique entre les galets 22, 23 et les cames 17, 18. Par rapport à une configuration o les galets 22, 23 seraient mé- talliques, on supprime les bruits liés au contact métal-métal, et la nécessité d'un graissage pour les diminuer. Cependant, si les opérations de cataphorèse, de peinture et de vernissage du véhicule ont lieu alors que la porte et son ensem- ble charnière sont déjà assemblés, il est nécessaire que la matière plastique constituant les galets 22, 23 puisse résister à des températures de l'ordre de C. Cependant, si le but essentiel recherché est l'obtention d'un ensemble charnière peu encombrant, il demeurerait dans l'esprit de l'invention de réaliser ces galets 22, 23 en un matériau métallique, de préférence résistant à la corros- ion. L'atténuation des bruits de fonctionnement est réalisée alors classiquement par graissage. Un avantage de l'ensemble charnière selon l'invention est que le fait d'utiliser deux galets 22, 23 permet de bien répartir l'effort de maintien exercé sur l'ensemble charnière. Cet effort ne crée pas de couple et évite un porte-à- faux au niveau de la charnière, grâce à la symétrie de la construction de 1 5 I'ensemble. De préférence, le charnon mobile 9 comporte dans sa partie centrale une surface plane verticale 36 qui vient en butée contre le charnon fixe 1 lors- que la porte 12 est en position totalement ouverte. En variante, on peut prévoir que les surfaces externes des galets 22, 23 présentent une forme concave et supprimer les épaulements 24, 25 et 26, 27, comme représenté sur la figure 3. Dans ces conditions, on confère aux parties saillantes constituant les crans des cames une forme convexe correspondante à ladite forme concave. C'est ce qui est représenté sur la figure 3, o le galet 22, traversé par la branche verticale 20 du ressort 19, a une surface externe 37 concave, faite pour venir s'insérer entre les parties saillantes 38, 39, 40 de la came 17. Ces parties saillantes ont elles-mêmes une forme convexe corres- pondant à la forme concave de la surface externe 37. On obtient ainsi un auto- centrage du galet 22 sur la came 17. De cette façon, si au cours de la vie de l'ensemble charnière, une usure du galet 22 se produit, celle-ci peut être auto- matiquement compensée par un basculement du galet 22, de manière à conserver la qualité de son contact avec la came 17. La suppression des épau- lements 24, 25, 26, 27 permet de ne pas gêner cette possibilité de basculement. Grâce à l'invention, les constructeurs automobiles peuvent disposer d'un ensemble charnière de conception simple, comportant un nombre très réduit de pièces, facile à monter et d'un faible encombrement. Au choix du constructeur, il est possible d'équiper la porte du véhicule soit de deux ensembles charnière selon l'invention, soit d'un seul ensemble charnière selon l'invention et d'un en- semble charnière de type conventionnel, dépourvu de dispositif d'arrêt de porte. A cet effet, un dispositif, selon l'invention, duquel on aurait ôté le ressort 19 et les galets 22, 23, serait utilisable. REVENDICATIONS 1. Ensemble charnière pour porte battante (12) de véhicule automobile avec arrêt de porte intégré, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier charnon (1), dit charnon fixe, comportant une pre- mière partie (2) d'orientation générale rectiligne horizontale, munie d'au moins un perçage horizontal (3, 4) permettant sa fixation sur un élément de carrosserie fixe (5) dudit véhicule, et une seconde partie (6) d'orientation générale rectiligne horizontale sensiblement perpendiculaire à celle de ladite première partie (2), et dont l'extrémité comporte un perçage vertical (7) pour le logement de l'axe de rotation (8) de la charnière; - un second charnon (9), dit charnon mobile, d'orientation générale verticale, comportant au moins un perçage (10, 11) permettant sa fixation à la- dite porte (12) et comportant deux zones planes (13, 14) sensiblement horizon- tales, pourvues chacune d'un perçage vertical (15, 16) de manière à pouvoir être traversées par l'axe de rotation (8) de la charnière et comportant chacune une came crantée (17, 18); - deux galets d'appui (22, 23) destinés à être maintenus au contact d'une came correspondante (17, 18) du charnon mobile (9); - un ressort (19) maintenu dans ledit charnon fixe (1) et comportant deux branches verticales (20, 21) insérées dans lesdits galets (22, 23), et tra- vaillant principalement en flexion de manière à faire exercer par lesdits galets (22, 23) une pression contre lesdites cames (17, 18); et - un axe de rotation (8) permettant l'articulation du charnon mobile (9) sur le charnon fixe (1). 2. Ensemble charnière selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ressort (19) comporte, à la suite desdites branches verticales (20, 21), deux branches horizontales (28, 29) reliées par une troisième branche verticale (30), et en ce que ledit charnon fixe (1) comporte une gorge (31) ménagée sur sa face destinée à être tournée vers ledit élément de carrosserie (5), destinée à recevoir la troisième branche verticale (30) du ressort (19), et deux excroissan- ces verticales (32, 33) ménagées sur la première partie rectiligne (2) du charnon fixe (1) destinées à constituer des points d'appui pour lesdites branches horizon- tales (28, 29) du ressort (19) permettant audit ressort (19) de travailler principa- lement en flexion. 3. Ensemble charnière selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le charnon mobile (9) comporte une surface plane verticale (36) venant en butée contre ledit charnon fixe lorsque la porte (12) est en position totalement ouverte. 4. Ensemble charnière selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits galets (22, 23) sont réalisés en matière plasti- que. 5. Ensemble charnière selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits galets (22) ont une surface externe (37) de forme concave et en ce que les parties saillantes (38, 39, 40) constituant les crans des cames (17, 18) ont une forme convexe correspondante à ladite forme concave de la surface externe (37) desdits galets (22).