Brevet FR2865234A1 — publié le 20050722

La présente invention concerne un dispositif d'arrêt de porte à position d'arrêt indéfinie pour porte ou portière de véhicule, en particulier de véhicule automobile, ce dispositif d'arrêt de porte étant directement associé à une charnière par laquelle la portière est articulée à la carrosserie du véhicule concerné. Les portières des véhicules automobiles comportent, de façon habituelle, des dispositifs d'arrêt dans deux ou trois positions angulaires, correspondant à des états d'ouverture plus ou moins grande. Ainsi, le nombre des positions d'arrêt indexées reste très limité, et l'angle de rotation séparant deux positions d'arrêt consécutives est de valeur élevée. Il en résulte des inconvénients, en particulier lorsque le véhicule considéré est stationné, sur un parking, entre d'autres véhicules, et qu'une portière de ce véhicule doit être ouverte. Une ouverture large de la portière la fait parvenir en butée contre la carrosserie du véhicule adjacent, avec un risque de rayure de cette carrosserie. Une ouverture limitée, interrompue au premier arrêt de porte rencontré, peut s'avérer trop étroite pour le passage d'une personne, ou pour le chargement ou le déchargement d'objets par la portière. Pour éviter ce genre de désagréments, il a déjà été proposé des dispositifs d'arrêt de porte à position indéfinie, c'est-à-dire capables de maintenir la portière arrêtée dans toute position intermédiaire d'ouverture. Ces dispositifs d'arrêt utilisent une technologie hydraulique à soupapes; ils restent donc des dispositifs complexes, coûteux et encombrants. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, et son but est donc de fournir un dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie qui soit simple, 25 économique et d'encombrement réduit. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'arrêt de porte à position d'arrêt indéfinie, pour porte ou portière, en particulier de véhicule automobile, le dispositif étant associé à une charnière qui comprend un charnon fixe et un charnon mobile reliés de façon articulée par un axe de charnière, le dispositif d'arrêt étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: É un boîtier de forme générale cylindrique lié à l'un des charnons, tel que le charnon fixe, ^ un prolongement de l'axe de charnière engagé à l'intérieur 35 du boîtier, cet axe de charnière étant lié à l'autre charnon, tel que le charnon mobile, ^ une plaque d'entraînement liée en rotation au prolongement de l'axe de charnière, ^ une plaque de freinage montée pivotante sur le prolongement de l'axe de charnière, et adjacente à la plaque d'entraînement, les deux plaques possédant des parties imbriquées, ^ des moyens de liaison non permanente par crantage entre la plaque d'entraînement et la plaque de freinage, l'une des plaques étant mobile axialement relativement à l'autre, ^ des moyens à ressort pressant la plaque d'entraînement en direction de la plaque de freinage, ou vice-versa, ^ un ressort de forme générale circulaire, monté coaxialement autour de la plaque d'entraînement et/ou de la plaque de freinage, et ayant ses deux extrémités repliées vers l'intérieur et engagées entre ces deux plaques, dans leur région d'imbrication, ce ressort étant, dans une position de blocage, pressé contre la paroi latérale interne du boîtier. Dans une forme de réalisation de l'invention, le ressort de forme générale circulaire, monté coaxialement autour de la plaque d'entraînement et/ou de la plaque de freinage, est un ressort en forme de lame cintrée en "C", avec deux extrémités repliées vers l'intérieur et engagées entre les deux plaques, dans leur région d'imbrication. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le ressort de forme générale circulaire, monté autour de la plaque d'entraînement et/ou de la plaque de freinage, est un ressort hélicoïdal notamment à spires jointives, qui possède deux extrémités ou pattes repliées vers l'intérieur et engagées entre les deux plaques, dans leur région d'imbrication. En particulier, la plaque d'entraînement possède la forme générale d'un secteur circulaire, et elle présente à sa périphérie une échancrure d'une certaine étendue angulaire, tandis que la plaque de freinage possède, latéralement, une tête engagée dans l'échancrure de la plaque d'entraînement, et le ressort précité, de forme générale circulaire, a ses deux extrémités ou pattes repliées -vers l'intérieur engagées dans les intervalles formés entre l'échancrure de la plaque d'entraînement et la tête de la plaque de freinage. Pour son montage, la plaque d'entraînement possède avantageusement un trou central oblong, engagé sur une partie du 2865234 3 prolongement de l'axe de charnière pourvue de méplats, ce qui assure la liaison en rotation avec possibilité de coulissement axial. Quant à la plaque de freinage, celle-ci peut posséder un simple trou central circulaire, pour son montage pivotant sur le prolongement de l'axe de charnière. Les moyens de liaison non permanente par crantage entre la plaque d'entraînement et la plaque de freinage sont réalisables au moyen de billes intercalées entre les deux plaques, et prenant place dans des logements correspondants de ces plaques. Enfin, les moyens à ressort pressant la plaque d'entraînement en 10 direction de la plaque de freinage, ou vice-versa, sont réalisables sous la forme d'une rondelle-ressort ou sous la forme d'un ressort hélicoïdal. Le dispositif objet de l'invention comprend ainsi, comme composant essentiel, un ressort à lame ou hélicoïdal monté légèrement précontraint dans un boîtier cylindrique, ce ressort étant coaxial à un prolongement de l'axe de charnière équipé de deux plaques. La première plaque, dite plaque d'entraînement, a pour rôle de déformer le ressort en réduisant son diamètre, permettant la rotation de l'ensemble constitué par l'axe de charnière et par ce ressort, relativement au boîtier. La seconde plaque, dite plaque de freinage, sert à libérer le ressort, augmentant ainsi son diamètre pour le serrer contre la paroi latérale interne du boîtier, en jouant ainsi un rôle de frein. Le dispositif de crantage, liant les deux plaques par exemple au moyen de billes, autorise l'écartement de ces plaques, à l'encontre de l'action d'un ressort; il permet de maintenir la porte bloquée à l'arrêt, et de générer un couple de déclenchement lors d'une amorce de déplacement de la porte. Cette combinaison de moyens réalise un dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie, dont la structure et le fonctionnement sont purement mécaniques, et qui convient en particulier aux portières des véhicules automobiles, en assurant leur blocage dans toute position, en cours d'ouverture ou de fermeture. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de cet arrêt de porte à position indéfinie pour portière de véhicule: Figure 1 est une vue générale, montrant un arrêt de porte conforme 35 à l'invention et son implantation sur un véhicule automobile; Figure 2 est une vue en coupe passant par l'axe de l'arrêt de porte, dans une première forme d'exécution; Figure 3 est une vue en perspective éclatée, correspondant à la figure 2; Figure 4 est une vue en coupe passant par l'axe de l'arrêt de porte, dans une seconde forme d'exécution; Figure 5 est une vue en perspective éclatée, correspondant à la figure 4; Figures 6 et 7 sont des schémas illustrant le fonctionnement de 10 l'arrêt de porte selon l'invention. Comme le montre la figure 1, une portière 2 de véhicule automobile est articulée sur la carrosserie 3 du véhicule concerné par deux charnières 4 et 5 superposées. Chaque charnière, telle que la charnière 5 inférieure, comprend deux charnons 6 et 7, solidaires respectivement de la portière 2 et de la carrosserie 3, et articulés l'un à l'autre par un axe de charnière 8 sensiblement vertical. A l'une des charnières, telle que la charnière inférieure 5, est associé un dispositif d'arrêt, désigné dans son ensemble par le repère 9, et se situant par exemple au-dessus de la charnière 5 proprement dite, dans le prolongement de l'axe 8 de cette charnière 5. Vu extérieurement, le dispositif d'arrêt 9 se présente comme un boîtier étanche 10 de forme générale cylindrique, fermé à sa partie supérieure par un couvercle circulaire 11. Les figures 2 et 3 représentent le mécanisme interne du dispositif d'arrêt 9, dans une première forme d'exécution. L'axe de charnière 8 possède une partie supérieure engagée dans le dispositif d'arrêt 9, en traversant le fond du boîtier 10. La partie supérieure de l'axe 8 comporte une collerette 12 appuyée sur le fond du boîtier 10, et un trou taraudé 13 ménagé axialement et débouchant à la face d'extrémité de l'axe 8. Cette partie supérieure de l'axe 8 présente encore deux méplats parallèles 14. Une plaque d'entraînement 15, en forme générale de secteur circulaire, et pourvue en son centre d'un trou oblong 16, est engagée sur la partie supérieure de l'axe 8 pourvue des méplats 14. La plaque d'entraînement 15 présente à sa périphérie une échancrure 17 d'une certaine étendue angulaire. Une plaque de freinage 18, pourvue d'un trou central circulaire 19, est montée autour de l'axe 8, sous la plaque d'entraînement 15. La plaque de freinage 18 possède, latéralement, une tête 20 qui est engagée dans l'échancrure 17 de la plaque d'entraînement 15. Un ressort 21, en forme de lame cintrée en "C", est monté autour des plaques d'entraînement 15 et de freinage 18. Le ressort 21 possède deux extrémités 22 repliées vers l'intérieur et engagées respectivement dans les deux intervalles formés entre l'échancrure 17 de la plaque d'entraînement 15 et la tête 20 de la plaque de freinage 18. Entre la face inférieure de la plaque d'entraînement 15 et la face supérieure de la plaque de freinage 18, sont interposées des billes 23 prenant 10 place dans des logements 24 correspondants. Une vis 25 est serrée dans le trou taraudé 13 de l'axe 8, la tête de la vis 25 prenant appui, par l'intermédiaire d'une rondelle 26, sur la plaque d'entraînement 15, qui est ainsi pressée contre la plaque de freinage 18. Sous la plaque de freinage 18 est montée une rondelle plate 27, qui surmonte une rondelle-ressort 28 appuyée sur la collerette 12 de l'axe 8. Les figures 4 et 5, sur lesquelles les éléments correspondant fonctionnellement à ceux précédemment décrits sont désignés par les mêmes repères numériques complétés par l'indice "a", représentent le mécanisme interne du dispositif d'arrêt 9a, dans une seconde forme d'exécution réalisant les mêmes fonctions. L'axe de charnière 8a possède une partie supérieure engagée dans le dispositif d'arrêt 9a, en traversant le fond du boîtier 10a. La partie supérieure de l'axe 8a comporte ici encore une collerette 12a, un trou taraudé 13a ménagé axialement, et deux méplats parallèles 14a. Une plaque d'entraînement 15a, en forme générale de secteur circulaire, et pourvue en son centre d'un trou oblong 16a, est engagée sur la partie supérieure de l'axe 8a pourvue des méplats 14a, la plaque d'entraînement 15a se situant ici vers le fond du boîtier 10a. La plaque d'entraînement 15a présente à sa périphérie une échancrure 17a d'une certaine étendue angulaire. Une plaque de freinage 18a, pourvue d'un trou central circulaire 19a, est montée autour de l'axe 8a, au-dessus de la plaque d'entraînement 15a. La plaque de freinage 18a possède, latéralement, une tête 20a qui est engagée dans l'échancrure 17a de la plaque d'entraînement 15a. Un ressort hélicoïdal 21a, à spires jointives, est monté autour des plaques d'entraînement 15a et de freinage 18a. Le ressort 21a possède deux extrémités ou pattes 22a repliées vers l'intérieur, et engagées entre les deux plaques 15a et 18a, de part et d'autre de la tête 20a de la plaque d'entraînement 15a, de la manière également représentée sur les figures 6 et 7. Entre la face supérieure de la plaque d'entraînement 15a, et la face inférieure de la plaque de freinage 18a, sont interposées des billes 23a prenant place dans des logements 24a correspondants. Une vis 25a est serrée dans le trou taraudé 13a de l'axe 8a; la tête de la vis 25a prend appui, par l'intermédiaire d'une rondelle plate 27a, sur le sommet d'un ressort hélicoïdal 28a, dont la base prend appui sur la face supérieure de la plaque de freinage 18a. Pour la compréhension du fonctionnement du dispositif d'arrêt 9 (ou 9a), qui sera décrit ci-après, il faut encore considérer: ^ que l'axe de charnière 8 (ou 8a) est lié au charnon 6 (ou 6a) solidaire de la portière, donc au charnon mobile de la charnière 5 (ou 5a) ; ^ que le boîtier 10 (ou 10a) est lié au charnon 7 (ou 7a) solidaire de la carrosserie, donc au charnon fixe de la charnière 5 (ou 5a) ; ^ que la plaque d'entraînement 15 (ou 15a) est montée coulissante sur l'axe 8 (ou 8a), mais liée en rotation à cet axe, grâce aux méplats 14 (ou 14a) ; ^ que la plaque de freinage 18 (ou 18a) est montée pivotante sur l'axe 8 (ou 8a). Lorsque la portière 2 est immobile, il en est de même pour le charnon mobile 6 (ou 6a) et pour l'axe de charnière 8 (ou 8a), et la plaque d'entraînement 15 (ou 15a) est ainsi immobilisée en rotation. Cette plaque d'entraînement 15 (ou 15a) est alors complètement liée à la plaque de freinage 18 (ou 18a) par l'intermédiaire de l'ensemble de billes 23 (ou 23a). La plaque de freinage 18 (ou 18a) est bloquée dans le ressort 21 (ou 21a) et agit sur celui-ci en le pressant contre la paroi latérale interne du boîtier 10 (ou 10a), par augmentation du diamètre de ce ressort, ce qui empêche tout mouvement par rapport au boîtier 10 (ou 10a). Etant donné que ce boîtier 10 (ou 10a) est lié au charnon fixe 7 (ou 7a), le dispositif lie le charnon mobile 6 au charnon fixe 7 (ou 7a), de sorte que l'ensemble se trouve arrêté. Autrement dit, la position du charnon mobile 6 (ou 6a) et de la portière 2 est fixée, quelle que soit la position angulaire de la portière 2. La figure 6 illustre cette position de blocage, dans le cas de la forme d'exécution des figures 4 et 5. Lorsqu'on déplace la portière 2, dans le sens de l'ouverture ou de la fermeture, à partir d'une position d'arrêt telle que précédemment décrite, le 5 processus est le suivant: L'actionnement de la portière 2 force le charnon mobile 6 (ou 6a) à tourner, ce qui entraîne la plaque de freinage 18 (ou 18a) contre une des extrémités 22 (ou pattes 22a) du ressort 21 (ou 21a). L'extrémité 22 ou patte 22a tend alors à s'écarter, ce qui tend encore à augmenter le diamètre du ressort 21 (ou 21a) et à bloquer davantage l'ensemble. Une fois atteint un certain couple de blocage, les deux plaques 15 et 18 (ou 15a et 18a) sont désolidarisées grâce aux billes 23 (ou 23a), l'écartement des deux plaques se faisant à l'encontre de l'action de la rondelle-ressort 28 (ou du ressort hélicoïdal 28a). La plaque d'entraînement 15 (ou 15a) effectue ainsi une légère translation axiale. La plaque de freinage 18 (ou 18a) reste fixe en rotation, grâce à sa possibilité de pivotement sur l'axe 8 (ou 8a), alors que la plaque d'entraînement 15 (ou 15a) entre en rotation, du fait que le couple d'ouverture ou de fermeture de la portière est appliqué sur l'axe 8. La plaque d'entraînement 15 (ou 15a) vient attraper l'extrémité 22 (ou patte 22a) du resssort 21 (ou 21a), et l'entraîne, ce qui a pour effet de réduire le diamètre du ressort 21 (ou 21a), donc de diminuer sa force d'application contre la paroi interne latérale du boîtier 10 (ou 10a). Le ressort 21 (ou 21a) peut désormais tourner dans le boîtier 10 (ou 10a). L'extrémité 22 (ou patte 22a) du ressort 21 (ou 21a) vient ensuite entraîner la plaque de freinage 18 (ou 18a), montée pivotante sur l'axe 8 (ou 8a). La portière 2 peut donc s'ouvrir ou se fermer, le couple à vaincre étant limité au frottement résiduel du ressort 21 (ou 21 a) contre la paroi interne latérale du boîtier 10 (ou 10a). La figure 7 illustre cette position "débrayée" du dispositif d'arrêt, 30 dans le cas de la forme d'exécution des figures 4 et 5. Lorsqu'on cesse de déplacer la portière 2, le système de billes 23 (ou 23a) relie de nouveau les deux plaques 15 et 18 (ou 15a et 18a) entre elles, et la portière se retrouve en position bloquée. Selon la géométrie des moyens de liaison par "crantage", ici le système de billes 23 (ou 23a) , la portière 2 peut se remettre en position bloquée: ^ soit manuellement, en retirant légèrement la portière en arrière, depuis la position extrême atteinte, pour ramener les billes 23 (ou 23a) dans leurs logements 24 (ou 24a) ; ^ soit automatiquement, ce qui suppose que le déclenchement du mouvement (tel que décrit ci-dessus) ait lieu avant que les billes 23 (ou 23a) ne soient complètement sorties de leurs logements 24 (ou 24a), si bien que, lorsqu'on arrête le mouvement, les billes 23 (ou 23a) retombent de façon "naturelle" au fond de leurs logements 24 (ou 24a). Comme il ressort de ce qui précède, le principe de fonctionnement décrit précédemment est valable à la fois pour l'ouverture et la fermeture de la portière 2. Eventuellement, le dispositif d'arrêt 9 (ou 9a) peut être rendu inopérant, pour des angles d'ouverture de valeur faible, qui ne correspondent pas à des positions habituelles d'ouverture de la portière 2. A cet effet, il est prévu un système de débrayage, qui neutralise le dispositif, notamment en début d'ouverture, pour des angles d'ouverture de quelques degrés au maximum. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cet arrêt de porte à position indéfinie qui ont été décrites cidessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe; C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: ^ en modifiant les formes de détail des composants du dispositif, tels que les plaques d'entraînement et de freinage; ^ en ayant recours à tous moyens équivalents de ceux décrits, par exemple en utilisant tous genres de ressorts appropriés, ou en remplaçant le système de billes avec logements par tous moyens, du genre pions ou bossages, permettant d'écarter les plaques d'entraînement et de freinage, à l'encontre de l'action de moyens de rappel pouvant prendre eux aussi toute forme: ressort, rondelle élastique, bloc élastique... ; ^ en intervertissant les rôles des charnons fixe et mobile, c'est-à-dire en liant l'axe de charnière au charnon fixe et le boîtier 30 35 au charnon mobile, ce qui ne modifie pas le principe du dispositif qui est basé sur un mouvement relatif; ^ en plaçant le dispositif d'arrêt sur la charnière supérieure, et non la charnière inférieure de la portière, le dispositif pouvant lui-même se situer au-dessous ou au-dessus de la charnière concernée; ^ en utilisant ce dispositif d'arrêt non seulement pour les portières latérales d'un véhicule automobile, mais aussi pour d'autres parties ouvrantes: porte ou hayon arrière, capot avant et arrière; ^ en appliquant le même dispositif d'arrêt à des véhicules autres que véhicules automobiles, mais pourvus également de portes pivotantes à actionnement manuel. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'arrêt de porte à position d'arrêt indéfinie, pour porte ou portière de véhicule, en particulier de véhicule automobile, le dispositif (9; 9a) étant associé à une charnière (5; 5a) qui comprend un charnon fixe (7; 7a) et une charnon mobile (6; 6a) reliés de façon articulée par un axe de charnière (8; 8a), caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: ^ un boîtier (10; 10a) de forme générale cylindrique lié à l'un 10 des charnons, tel que le charnon fixe (7; 7a), ^ un prolongement de l'axe de charnière (8; 8a) engagé à l'intérieur du boîtier (10; 10a), cet axe de charnière (8; 8a) étant lié à l'autre charnon, tel que le charnon mobile (6; 6a), ^ une plaque d'entraînement (15; 15a) liée en rotation au prolongement de l'axe de charnière (8; 8a), ^ une plaque de freinage (18; 18a) montée pivotante sur le prolongement de l'axe de charnière (8; 8a), et adjacente à la plaque d'entraînement (15; 15a), les deux plaques (15, 18; 15a, 18a) possédant des parties imbriquées (17, 20; 17a, 20a), des moyens de liaison non permanente par crantage (23, 24; 23a, 24a) entre la plaque d'entraînement (15; 15a) et la plaque de freinage (18; 18a), l'une des plaques étant mobile axialement relativement à l'autre, ^ des moyens à ressort (28; 28a) pressant la plaque d'entraînement (15; 15a) en direction de la plaque de freinage (18; 18a), ou vice-versa, ^ un ressort (21; 21a) de forme générale circulaire, monté coaxialement autour de la plaque d'entraînement (15; 15a) et/ou de la plaque de freinage (18; 18a), et ayant ses deux extrémités (22; 22a) engagées entre ces deux plaques (15, 18; 15a, 18a), dans leur région d'imbrication, ce ressort (21; 21a) étant, dans une position de blocage, pressé contre la paroi latérale interne du boîtier (10; 10a). 2. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de forme générale circulaire, monté coaxialement autour de la plaque d'entraînement (15) et/ou de la plaque de freinage (18), est un ressort en forme de lame cintrée en "C" (21), avec deux extrémités (22) repliées vers l'intérieur et engagées entre les deux plaques (15, 18), dans leur région d'imbrication. 3. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de forme générale circulaire, monté autour de la plaque d'entraînement (15a) et/ou de la plaque de freinage (18a), est un ressort hélicoïdal (21a) notamment à spires jointives, qui possède deux extrémités ou pattes (22a) repliées vers l'intérieur et engagées entre ces deux plaques (15a, 18a), dans leur région d'imbrication. 4. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque d'entraînement (15; 15a) possède la forme générale d'un secteur circulaire, et présente à sa périphérie une échancrure (17; 17a) d'une certaine étendue angulaire, tandis que la plaque de freinage (18; 18a), possède, latéralement, une tête (20; 20a) engagée dans l'échancrure (17; 17a) de la plaque d'entraînement (15; 15a), et en ce le ressort précité (21; 21a), de forme générale circulaire, a ses deux extrémités ou pattes (22; 22a) repliées vers l'intérieur engagées dans les intervalles formés entre l'échancrure (17; 17a) de la plaque d'entraînement (15; 15a) et la tête (20; 20a) de la plaque de freinage (18; 18a). 5. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque d'entraînement (15; 15a) possède un trou central oblong (16; 16a), engagé sur une partie du prolongement de l'axe de charnière (8; 8a) pourvue de méplats (14; 14a), pour assurer une liaison en rotation avec possibilité de coulissement. 6. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la plaque de freinage (18; 18a), possède un trou central circulaire (19; 19a), pour son montage pivotant sur le prolongement de l'axe de charnière (8; 8a). 7. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de liaison non permanente par crantage entre la plaque d'entraînement (15; 15a) et la plaque de freinage (18; 18a) sont réalisés au moyen de billes (23; 23a) intercalées entre les deux plaques (15, 18; 15a, 18a), et prenant place dans des logements correspondants (24; 24a) de ces plaques. 8. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens à ressort pressant la plaque d'entraînement (15) en direction de la plaque de freinage (18), ou vice-versa, sont réalisés sous la forme d'une rondelle-ressort (28). 9. Dispositif d'arrêt de porte à position indéfinie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens à ressort pressant la plaque d'entraînement (15a) en direction de la plaque de freinage (18a), ou vice-versa, sont réalisés sous la forme d'un ressort hélicoïdal (28a).