Brevet FR2875252A1 — publié le 20060317

L'invention concerne le domaine de l'industrie automobile. Plus précisément, elle, concerne un ensemble charnière pour une porte battante latérale de véhicule automobile comportant un arrêt de porte intégré. Généralement, l'industrie automobile emploie trois éléments pour permettre la fixation, la rotation et le maintien dans une position angulaire prédéfinie 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 io 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, l'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-A-29 806 087, DE-A-19 642 597, EP-A-O 794 308, DEA-29 604 089, DE-A-19 606 186, EP-A-O 769 600. Elles comportent principalement un ressort en fil, travaillant en torsion et roulant sur une série de galets. D'autres types de charnières à arrêt de porte intégré ont été développés, moins volumineux, comportant un ressort de flexion, maintenu par un charnon fixe fixé à la carrosserie, le ressort portant des galets exerçant une pression sur des cames portées par un charnon mobile fixé à la porte. C'est, par exemple, le cas dans le document EP-A-1 126 116. Dans d'autres types de charnières à arrêt de porte intégré, on intègre au charnon mobile une came crantée, et on fait s'appuyer contre cette came une surface de contact (une simple surface de frottement ou un galet tournant), portée par une pièce mobile intégrée au charnon fixe et actionnée au moyen d'un ressort de compression. De préférence, elle est portée par l'axe d'articulation de la charnière, ledit axe étant cannelé et inséré dans des cannelures correspondantes d'un orifice du charnon fixe, dont il est aussi solidaire en rotation. Le degré d'ouverture de la porte choisi par l'utilisateur détermine dans quel cran de la came la surface de contact est appliquée. La pièce mobile peut être mobile en translation, ou être mobile en rotation autour d'un axe traversant le charnon fixe. Optimalement, la came, la pièce mobile et les moyens qui l'actionnent sont intégrés dans un boîtier solidaire du charnon mobile et dont une paroi interne porte la came. Ce boîtier est, de préférence, obturé par un couvercle qui isole complètement la partie active de l'ensemble charnière de porte par rapport au milieu extérieur. Le document FR-A-2 811 007 montre un tel type de charnière. De tels dispositifs connus présentent cependant l'inconvénient de ne pas permettre de compensation des jeux qui apparaissent au cours de l'utilisation de la charnière. II y a donc fatalement, à long terme, une certaine détérioration de to la qualité du fonctionnement de la charnière au cours de son utilisation. Le but de l'invention est de proposer un nouveau type de charnière de porte de véhicule à arrêt de porte intégré, dont la qualité du fonctionnement se dégrade sensiblement moins, au fil du temps, que la qualité du fonctionnement des dispositifs connus. A cet effet, l'invention a pour objet un ensemble charnière de porte de véhicule à mécanisme d'arrêt de porte intégré, du type comportant: - un charnon fixe destiné à être solidarisé à la carrosserie du véhicule; - un charnon mobile destiné à être solidarisé à la porte du véhicule; - un axe d'articulation dudit charnon mobile sur ledit charnon fixe, ledit axe étant solidaire en rotation dudit charnon fixe; - une came crantée solidaire dudit charnon mobile; - une surface de contact pouvant s'insérer dans l'un des crans de la came lors d'une ouverture partielle ou totale de la porte, portée par une pièce mobile; et - des moyens élastiques agissant sur ladite pièce mobile pour réaliser l'application de ladite surface de contact contre ladite came, lesdits moyens élastiques étant solidaires de la partie supérieure de l'axe; caractérisé en ce que ledit charnon fixe comporte une aile supérieure et une aile inférieure traversées par l'axe et placées toutes deux dans l'espace compris entre une aile supérieure et une aile inférieure du charnon mobile, également traversées par l'axe, en ce que l'orifice de l'aile supérieure du charnon fixe traversé par l'axe comporte sur sa paroi des cannelures coniques coopérant avec des cannelures coniques correspondantes ménagées sur l'axe pour le bloquer en rotation dans l'orifice, en ce que l'axe comporte dans sa partie inférieure des moyens d'immobilisation axiale, et en ce que sous l'effet desdites cannelures de l'axe et de l'orifice et desdits moyens d'immobilisation axiale, le charnon fixe subit une contrainte tendant à faire se rapprocher ses ailes supérieure et inférieure. Lesdits moyens d'immobilisation axiale de l'axe peuvent être constitués par un sertissage de son extrémité inférieure. Lesdits moyens d'immobilisation axiale de l'axe peuvent comporter un io écrou placé à son extrémité inférieure qui comporte un filetage. L'ensemble peut comporter un boîtier solidaire de l'aile supérieure du charnon mobile et en ce que ladite came est ménagée sur la paroi interne dudit boîtier. Lesdits moyens élastiques agissant sur la pièce mobile peuvent comporter un ressort de compression contenu dans un support solidaire de la partie supérieure de l'axe, et tendant à repousser la pièce mobile en direction de la came. L'orifice de l'aile inférieure du charnon fixe traversé par l'axe peut comporter sur sa surface des cannelures coopérant avec des cannelures 20 correspondantes ménagées sur l'axe. L'ensemble peut comporter des bagues en un matériau autolubrifiant, insérées dans les orifices des ailes du charnon mobile traversés par l'axe. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à procurer à la charnière une configuration particulière qui permet un certain rattrapage des jeux qui peuvent apparaître lors de l'utilisation de la charnière. En particulier, les charnons fixe et mobile présentent chacun une configuration en U. Les branches du U du charnon fixe sont imbriquées dans les branches du U du charnon mobile. Celui-ci porte la came contre laquelle le dispositif élastique solidaire de l'axe de la charnière applique la surface de contact assurant l'arrêt de la porte dans la position choisie par l'utilisateur. Une autre caractéristique importante est que l'axe de la charnière est rendu solidaire du charnon fixe au voisinage de son extrémité qui porte le dispositif élastique au moyen d'une zone à cannelures coniques, et non cylindriques. L'autre extrémité de l'axe est immobilisée axialement sur le charnon fixe. De cette façon, on maintient en permanence un état de mise sous contrainte, tendant à rapprocher les branches du charnon fixe et à conserver les jeux nécessaires au fonctionnement de la charnière à leurs valeurs et à leurs emplacements désirés. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui montre, vu en perspective, un exemple de charnière io de porte de véhicule à arrêt de porte intégré selon l'invention; - la figure 2 qui montre ce même exemple de charnière vu de face et en section. La charnière de porte selon l'invention représentée sur les figures 1 et 2 comporte, comme il est connu, un charnon fixe 1 destiné à être solidarisé à la carrosserie du véhicule au moyen, par exemple, de boulons traversant des perforations 2, 2' ménagées dans une partie plane du charnon fixe 1 destinée à être plaquée contre la carrosserie. Selon une caractéristique de l'invention, le charnon fixe 1 comporte deux ailes 3, 4 connectées à deux bords opposés de ladite partie plane et sensiblement à angle droit de celle-ci. Les ailes 3, 4 et la partie plane forment donc une section en U. La charnière comporte également, comme il est connu, un charnon mobile 5, destiné à être fixé à la porte du véhicule par des moyens non visibles sur les figures. Lui-même est constitué d'une partie plane et de deux ailes 6, 7 connectées à deux bords opposés de ladite partie plane et sensiblement à angle droit de celle-ci. Les ailes 6, 7 et la partie plane forment donc une section en U. L'intervalle entre les ailes 6, 7 du charnon mobile 5 doit être suffisamment large pour que les ailes 3, 4 du charnon fixe 1 puissent y être toutes deux contenues, de façon que les deux charnons 1, 5 puissent être imbriqués l'un dans l'autre. Les ailes 6, 7 du charnon mobile 5 comportent également des butées 8, 9, qui peuvent venir en appui sur le bord des ailes 3, 4 du charnon fixe 1 pour limiter la course de la porte en fin de son mouvement d'ouverture. Les ailes 3, 4, 6, 7 des charnons 1, 5 sont toutes traversées par un axe 10 d'articulation de la charnière, des orifices ménagés dans les ailes 3, 4, 6, 7 étant prévus à cet effet. L'axe 10 est maintenu fixe en rotation à l'intérieur du charnon fixe 1 grâce à une série de cannelures coniques 11 ménagées à proximité de son extrémité supérieure 12 qui permettent l'insertion et le blocage en rotation de l'axe 10 dans l'orifice 13 de l'aile supérieure 3 du charnon fixe 1. A cet effet, la paroi de cet orifice 13 comporte une conicité et des cannelures correspondant à celles de l'axe 10. Au voisinage de son extrémité inférieure 14, l'axe 10 traverse io successivement l'aile inférieure 4 du charnon fixe 1, l'aile inférieure 7 du charnon mobile 5, et une rondelle plate 15. L'extrémité inférieure 14 de l'axe 10 comporte également un moyen de blocage axial de l'axe 10. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un sertissage 16 par lequel le bord inférieur de l'axe 10 est replié contre la rondelle 15. La fonction de cette rondelle 15 est d'éviter que le sertissage n'ait pour conséquence que la partie repliée de l'axe 10 ne vienne directement au contact du rebord d'une bague autolubrifiante 17 insérée dans l'orifice 18 de l'aile inférieure 7 du charnon mobile 5. Ce rebord est formé par écrasement après l'insertion de la bague 17 dans l'orifice 18. Une autre bague autolubrifiante 19 est, de même, insérée dans l'orifice 20 20 de l'aile supérieure 6 du charnon mobile 5, traversé par la partie supérieure de l'axe 10. Ces deux bagues 17, 19 permettent une rotation, avec un frottement et un jeu latéral minimaux, du charnon mobile 5 autour de l'axe 10, qui est maintenu fixe aussi bien en rotation qu'en translation à l'intérieur du charnon fixe 1 sous l'effet des cannelures coniques 11 et du sertissage 16. La partie supérieure de l'axe 10 s'étend au-delà de l'orifice 20 de l'aile supérieure 6 du charnon mobile 5, de manière à pénétrer à l'intérieur d'un boîtier 21 fixé sur la face supérieure 22 de l'aile supérieure 6 du charnon mobile 5. Sur l'extrémité supérieure 12 de l'axe 10 est fixé le dispositif élastique 23 qui, de manière connue, assure le maintien de la porte dans une position d'ouverture totale ou partielle bien définie, au choix de l'utilisateur. Dans l'exemple représenté de manière schématique sur la figure 2, ce dispositif élastique 23 comporte un support 24 qui est une pièce cylindrique creuse d'orientation générale perpendiculaire à l'axe 10. Ce support 24 est donc connecté rigidement au charnon fixe 1 par l'intermédiaire de l'axe 10. Le support 24 comporte une cavité 25. Un ressort de compression 26 s'appuie par l'une de ses extrémités contre le s fond 27 de la cavité 25. L'autre extrémité du ressort 26 s'appuie contre un piston 28. Celui-ci peut coulisser à l'intérieur de la cavité 25 qui assure ainsi son guidage en translation, le ressort 26 exerçant sur le piston 28 un effort tendant à expulser le piston 28 hors de la cavité 25. La face externe du piston 28, c'est-à-dire la face opposée à celle sur io laquelle s'applique le ressort 26, comporte un évidement 29. Dans celuici vient se loger un galet 30 pouvant tourner autour d'un axe 31 sensiblement perpendiculaire à la direction de translation du piston 28. La face externe du galet 30 débord de la face externe du piston 28, de manière à constituer une surface de contact avec une came crantée 32 en arc de cercle, solidaire de la face interne du boîtier 21, ou lui étant intégrée de construction. Le nombre et la position des crans de la came 32 déterminent le nombre de positions d'ouverture que peut prendre la porte du véhicule, ainsi que les angles que forment la porte et la carrosserie dans ces diverses positions. Le boîtier 21 est obturé, sur sa face supérieure, par un couvercle 33 20 qui protège le dispositif élastique 23 du milieu extérieur. II doit être entendu que les configurations du boîtier 21 et du dispositif élastique 23 qui ont été décrites et représentées ne sont que des exemples non limitatifs. On pourra se reporter, notamment, au document FR-A-2 811 007 précité pour avoir plus de détails sur le dispositif représenté, ainsi que pour la description d'une variante de ce dispositif. Tous types de dispositifs élastiques connus, fonctionnellement équivalents aux précédents, peuvent être utilisés dans le cadre de l'invention. Ce serait, par exemple, le cas de dispositifs élastiques comportant plusieurs galets ou surfaces de contact et leurs moyens d'actionnement correspondants, disposés avec une symétrie radiale autour de l'axe de la charnière. De même, on pourrait se passer du boîtier 21, la came 32 étant simplement fixée ou intégrée à une pièce solidaire de l'aile supérieure 6 du charnon mobile 5. Le jeu latéral de l'axe 10 dans les orifices 18, 20 du charnon mobile qu'il traverse est très faible, de fait de la présence des bagues 17, 19, et aussi du fait que la traversée du charnon mobile 5 par l'axe 10 s'effectue dans deux zones situées chacune au voisinage de l'une des extrémités de l'axe 10. La conjugaison du sertissage 16 de l'axe 10 à sa partie inférieure et de la présence des cannelures coniques 11 de l'axe 10 et de l'orifice 13 io correspondant de l'aile supérieure 3 du charnon fixe 1 fait que l'axe 10 n'a aucune possibilité de jeu axial. Selon l'invention, le montage et le sertissage de l'axe 10 s'effectuent avec une mise sous contrainte du charnon fixe 1 tendant à faire se rapprocher ses ailes 3, 4. Cette mise sous contrainte permet de compenser les usures qui peuvent survenir aux différents niveaux de la charnière en garantissant la permanence d'une pression exercée par la zone cannelée de l'axe 10 sur l'aile supérieure 3 du charnon fixe. En même temps, on est assuré de conserver en permanence un jeu fonctionnel suffisant entre les ailes supérieures respectives 3, 6 des charnons fixe 1 et mobile 5, quel que soit l'affaissement de la porte qui se produit soit au moment du montage de la porte sur le véhicule, soit lors de la vie du véhicule. Ce jeu intègre, notamment, les tolérances dimensionnelles des différentes pièces de la charnière. En variante, on pourrait remplacer le sertissage 16 par tout autre moyen de blocage axial de l'axe 10. On pourrait, par exemple, utiliser un écrou coopérant avec un filetage de l'extrémité inférieure 14 de l'axe 10, ce qui rendrait la charnière démontable après son assemblage et pourrait permettre, si nécessaire, un certain ajustement de la mise sous contrainte du charnon fixe 1 postérieurement au montage de la charnière (avec cependant, le risque que cet écrou ne se desserre au cours de la vie du véhicule et qu'il ne faille le resserrer périodiquement). L'utilisation de cannelures coniques 11, et non plus droites comme dans FR-A-2 811 007, a également pour avantage de procurer une meilleure résistance aux déformations qui pourraient être causées par les efforts très élevés auxquels l'axe 10 est soumis lors des ouvertures et fermetures de la porte. Des cannelures droites peuvent également être présentes au niveau de l'orifice 34 de l'aile inférieure 4 du charnon fixe 1 que traverse l'axe 10, pour s qu'elles coopèrent avec des cannelures correspondantes ménagées sur l'axe 10. REVENDICATIONS 1. Ensemble charnière de porte de véhicule à mécanisme d'arrêt de porte intégré, du type comportant: - un charnon fixe (1) destiné à être solidarisé à la carrosserie du véhicule; s - un charnon mobile (5) destiné à être solidarisé à la porte du véhicule; - un axe (10) d'articulation dudit charnon mobile (5) sur ledit charnon fixe (1), ledit axe (10) étant solidaire en rotation dudit charnon fixe (1) ; - une came crantée (32) solidaire dudit charnon mobile (5) ; - une surface de contact (30) pouvant s'insérer dans l'un des crans de la io came (32) lors d'une ouverture partielle ou totale de la porte, portée par une pièce mobile (28) ; et des moyens élastiques agissant sur ladite pièce mobile (28) pour réaliser l'application de ladite surface de contact (30) contre ladite came (32), lesdits moyens élastiques étant solidaires de la partie supérieure de l'axe (10) ; caractérisé en ce que ledit charnon fixe (1) comporte une aile supérieure (3) et une aile inférieure (4) traversées par l'axe (10) et placées toutes deux dans l'espace compris entre une aile supérieure (6) et une aile inférieure (7) du charnon mobile (5), également traversées par l'axe (10), en ce que l'orifice (13) de l'aile supérieure (3) du charnon fixe (1) traversé par l'axe (10) comporte sur sa paroi des cannelures coniques coopérant avec des cannelures coniques (11) correspondantes ménagées sur l'axe (10) pour le bloquer en rotation dans l'orifice (13), en ce que l'axe (10) comporte dans sa partie inférieure des moyens d'immobilisation axiale, et en ce que sous l'effet desdites cannelures de l'axe (10) et de l'orifice (13) et desdits moyens d'immobilisation axiale, le charnon fixe (1) subit une contrainte tendant à faire se rapprocher ses ailes supérieure (3) et inférieure (4). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation axiale de l'axe (10) sont constitués par un sertissage (16) de son extrémité inférieure (14). 3. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'immobilisation axiale de l'axe (10) comportent un écrou placé à son extrémité inférieure (14) qui comporte un filetage. 2875252 io 4. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (21) solidaire de l'aile supérieure (6) du charnon mobile (5) et en ce que ladite came (32) est ménagée sur la paroi interne dudit boîtier (21). 5. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques agissant sur la pièce mobile (28) comportent un ressort de compression (26) contenu dans un support (24) solidaire de la partie supérieure de l'axe (10), et tendant à repousser la pièce mobile (28) en direction de la came (32). 6. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que io l'orifice (34) de l'aile inférieure (4) du charnon fixe (1) traversé par l'axe (10) comporte sur sa surface des cannelures coopérant avec des cannelures correspondantes ménagées sur l'axe (10). 7. Ensemble selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des bagues (17, 19) en un matériau autolubrifiant, insérées dans les 15 orifices (18, 20) des ailes (6, 7) du charnon mobile (5) traversés par l'axe (10).