Brevet FR2927350A1 — publié le 20090814

La présente invention concerne une charnière de porte, notamment une porte latérale de véhicule automobile, ainsi qu'une porte comportant au moins une telle charnière. Elle concerne plus particulièrement une charnière de porte du type 5 comportant un charnon fixe et un charnon mobile articulés l'un par rapport à l'autre au moyen d'un axe de pivotement. Dans le domaine automobile, il est d'usage d'articuler les portes latérales au moyen d'une ou plusieurs charnières comportant un charnon fixe, solidaire d'un élément de structure du véhicule, et un charnon mobile, solidaire 10 de la porte qui pivote, et où les deux charnons sont montés pivotants entre eux au moyen d'un axe sensiblement vertical. Un tel axe de pivotement est en général fixe lors de l'ouverture et de la fermeture de la porte, de sorte que cette porte parcoure une trajectoire sensiblement circulaire centré sur l'axe de pivotement. Une fois la porte 15 ouverte, une personne souhaitant descendre du véhicule s'engage à travers l'encadrement de porte, pratiqué sur la structure du véhicule, et engage plus particulièrement un pied dans un espace délimité par la partie inférieure de l'encadrement de porte, comme par exemple un longeron de caisse, et par le bas de la porte. 20 Ainsi, cet espace pour le pied est limité par l'ouverture de la porte et donc par l'architecture des charnières responsables de son pivotement. La présente invention a notamment pour but de fournir une charnière de porte permettant d'augmenter l'espace entre la porte et l'encadrement de porte, une fois que la porte est ouverte. 25 A cet effet, elle propose une charnière de porte du type comportant un charnon fixe et un charnon mobile articulés l'un par rapport à l'autre au moyen d'un axe de pivotement, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens conçus pour permettre le déplacement du charnon mobile en translation, selon une direction transversale à l'axe de pivotement, 30 concomitamment au pivotement relatif des charnons. Ainsi, la charnière de porte selon l'invention permet de rajouter un mouvement de translation à la porte conjointement à son mouvement de rotation, lors de son ouverture, et donc de permettre un déplacement supplémentaire apte à augmenter l'espace entre la porte et l'encadrement de 35 porte une fois que celle-ci est ouverte. Avec une telle charnière, la porte ne parcourt plus une trajectoire circulaire mais une trajectoire de forme générale ellipsoïdale. Ces moyens conçus pour permettre le déplacement du charnon mobile en translation sont donc adaptés pour éloigner le charnon mobile du charnon fixe lors du pivotement relatif des charnons. En éloignant le charnon mobile, solidaire de la porte, du charnon fixe, solidaire de la structure du véhicule et plus particulièrement d'un montant vertical de l'encadrement de porte, on éloigne la porte de l'encadrement de porte et on assure une augmentation de l'espace entre ces éléments une fois la porte ouverte. Ces moyens sont en outre adaptés pour que le mouvement de fermeture de la porte soit inverse du mouvement d'ouverture, de sorte que les charnons retrouvent leurs position d'origine une fois la porte fermée, et que donc la porte retrouve la position adéquate de fermeture. Dans une réalisation particulière, les moyens pour déplacer le charnon mobile en translation comprennent un pignon solidaire en rotation de l'axe de pivotement et fixé sur un premier charnon, et une crémaillère engrenant avec ledit pignon et qui est fixée sur un deuxième charnon. Ce système pignon/crémaillère assure ainsi la conversion de la rotation de l'axe de pivotement, et donc du pignon, en un mouvement de translation, parallèle à la crémaillère, qui se combine avec le pivotement relatif des deux charnons. Deux variantes sont ici possibles, à savoir : - le charnon mobile constitue le premier charnon sur lequel est fixé le pignon, et le charnon fixe constitue le deuxième charnon, sur lequel est fixée la 25 crémaillère ; ou inversement - le charnon fixe constitue le premier charnon et le charnon mobile constitue le deuxième charnon. Afin d'assurer le guidage en translation de l'axe de pivotement, tout le long de l'ouverture et de la fermeture de porte, la charnière conforme à 30 l'invention comprend une cage, qui est solidaire du deuxième charnon sur lequel est fixée la crémaillère, conçue pour guider en translation le charnon mobile lors du pivotement relatif des charnons. Selon une caractéristique, la cage comporte au moins une paroi normale à l'axe de pivotement et dans laquelle est ménagé un rail de guidage 35 dudit charnon mobile. Le rail peut être traversant ou non, l'essentiel étant qu'il guide le charnon mobile ; l'axe de pivotement étant maintenu entre ces faces internes de guidage. Selon une autre caractéristique, la cage comporte deux parois normales à l'axe de pivotement qui encadrent le pignon. Ainsi, le pignon et l'axe de pivotement, lorsque solidaires, sont bloqués entre ces deux parois qui assurent ainsi leur maintien. Avantageusement, le pignon présente des dents aptes à engrener avec la crémaillère, lesdites dents s'étendant sur une section du pignon d'un angle prédéterminé, préférentiellement un angle correspondant au débattement angulaire de la porte et qui est généralement de 90°. Une telle limitation angulaire de l'étendue des dents du pignon vise à réduire l'encombrement de la charnière, en limitant le nombre d'éléments en saillie comme les dents de pignon. Dans un mode de réalisation particulier, le charnon fixe est formé d'une paroi adaptée pour être rapportée et fixée sur un élément de structure fixe, et d'un des éléments du système pignon/crémaillère rapporté solidairement sur ladite paroi et incliné par rapport à cette paroi selon un angle prédéterminé, notamment à angle droit, ledit élément du système pignon/crémaillère étant constitué du pignon ou de la crémaillère. De même, le charnon mobile peut être formé d'une paroi adaptée pour être rapportée et fixée sur la porte, et de l'autre des éléments du système pignon/crémaillère rapporté solidairement sur ladite paroi et incliné par rapport à cette paroi selon un angle prédéterminé, notamment à angle droit. Dans ce mode de réalisation, la cage est rapportée solidairement sur la paroi du charnon solidaire de la crémaillère et s'étend parallèlement à ladite crémaillère. L'invention se rapporte également à une porte latérale de véhicule, notamment de véhicule automobile, du type comportant au moins une charnière comme décrit ci avant, où les moyens pour permettre le déplacement du ou de chaque charnon mobile sont conçus pour permettre le déplacement latéral de la porte vers l'extérieur du véhicule au fur et à mesure de son ouverture par pivotement relatif des charnons. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective avant d'une charnière de porte conforme à l'invention, en position porte fermée ; - la figure 2 est une vue en perspective arrière de la charnière de la figure 1 dans la même position porte fermée ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'une partie du véhicule et illustrant une porte fermée, articulée sur la structure du véhicule au moyen d'une charnière conforme à l'invention et montée selon une première configuration ; - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 3, 10 dans laquelle la porte est ouverte ; - la figure 5 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 4, illustrant une plus grande partie du véhicule et dans laquelle sont représentées la position ouverte d'une porte articulée avec une charnière selon l'invention et la position ouverte d'une porte articulée avec une charnière classique ; 15 - les figures 6 à 8 sont des vues en coupe analogues à celles des figures 3 à 5 et illustrant une porte en position respectivement fermée, à moitié ouverte et complètement ouverte, cette porte étant équipée d'une charnière conforme à l'invention et montée selon une deuxième configuration. Les figures 1 et 2 illustrent une charnière de porte 1 conforme à 20 l'invention. Sur ces figures, les éléments extérieurs à la charnière 1, tels que la porte ou l'élément de structure fixe, ne sont pas illustrés. La charnière 1 selon l'invention comporte deux charnons 2, 3 articulés l'un par rapport à l'autre au moyen d'un axe de pivotement 4 où le premier charnon 2 constitue l'un des charnons mobile et fixe, et le deuxième 25 charnon 3 constitue l'autre des charnons mobile et fixe. Comme décrit ci-après et illustré aux figures 3 à 5, dans une première configuration de montage de la charnière 1, le premier charnon 2 correspond au charnon mobile tandis que le deuxième charnon 3 correspond au charnon fixe. Par ailleurs, comme décrit ci-après et illustré aux figures 6 à 8, 30 dans une deuxième configuration de montage de la charnière 1, le premier charnon 2 correspond charnon fixe tandis que le deuxième charnon 3 correspond au charnon mobile. Le premier charnon 2 est formé d'une paroi 20 plane comportant un perçage 21 pour le passage d'un moyen de fixation approprié (non représenté), 35 du genre vis, rivet ou analogue, permettant d'immobiliser le premier charnon 2 sur un support, comme la porte dans la première configuration ou un élément de structure dans la deuxième configuration. Cette paroi 20 supporte un pivot 22, destiné à engrener avec une crémaillère 32 décrite ultérieurement, au moyen d'un bras 23 s'étendant perpendiculairement à ladite paroi 20. La paroi 20, le pivot 22 et le bras 23 viennent de matière, et sont par exemple obtenus par un procédé classique de moulage ou d'usinage. Le pivot 22 est solidaire en rotation d'un axe de pivotement 4. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le pivot 22 et l'axe de pivotement 4 sont solidaires, l'axe 4 saillant de part et d'autre dudit pivot 22. Le pivot 22 est formé d'une portion de roue dentée, avec des dents s'étendant radialement par rapport à l'axe 4 sur une section d'angle prédéterminée, correspondant sensiblement à l'angle d'ouverture de la porte qui est généralement d'environ 90°. Le deuxième charnon 3 est formé d'une paroi 30 plane comportant plusieurs perçages 31 pour le passage de moyens de fixation appropriés (non représentés), du genre vis, rivet ou analogue, permettant d'immobiliser le deuxième charnon 3 sur un support, comme la porte dans la deuxième configuration ou un élément de structure dans la première configuration. Cette paroi 30 supporte une crémaillère 32 et une cage 33 pour le guidage en translation du charnon mobile, c'est-à-dire pour le guidage en translation de l'axe de pivotement 4 par rapport à une cage 33 fixe ledit axe 4 est relié au charnon mobile ou pour le guidage de la cage 33 par rapport à un axe 4 fixe lorsque ladite cage 33 est reliée au charnon mobile. La cage 33 s'étend perpendiculairement à la paroi 30 et se présente sous la forme deux parois percées 34 parallèles, en vis-à-vis et perpendiculaires à l'axe 4. Ces parois 34 présentent chacune un perçage 35 oblong, destiné à accueillir respectivement une extrémité de l'axe de pivotement 4, afin de le guider en translation le long des perçages 35 ou de guider en translation la cage 33 par rapport à l'axe 4. Les perçages 35 s'étendent perpendiculairement à la paroi 30. Le pignon 22 est disposé entre ces deux parois percées 34, les dents dudit pignon 22 dépassant de celles-ci afin d'engrener avec la crémaillère 32. La crémaillère 32 est formée d'une paroi dentée 36 s'étendant 35 parallèlement aux perçages 35, perpendiculairement à la paroi 30, et rapportée sur ladite paroi 30 ou la cage 33, par exemple au moyen d'un bras coudé 37. La suite de la description porte sur la disposition de la charnière selon l'invention dans un véhicule automobile. Les figures 3 à 8 illustrent le montage d'une porte 5 sur un montant interne 6 de la structure ou carrosserie 7 du véhicule, ce montant 6 qui a une direction sensiblement verticale. Ce montant 6 est notamment constitué par une tôle métallique 60, convenablement conformé et muni d'au moins un élément de raidissement interne 61 (illustré aux figures 6 à 8), lui conférant la rigidité nécessaire. La tôle 60 comporte notamment une plage 62, sensiblement plane 10 et qui permet d'assurer la fixation sur le montant 6 d'une charnière 1, et plus particulièrement de son charnon fixe. La porte 5 est également constituée d'une tôle 50 comportant une plage 51 sensiblement plane et qui permet d'assurer la fixation sur la porte 5 d'une charnière 1, et plus particulièrement de son charnon mobile. 15 Dans une première configuration illustrée aux figures 3 à 5, le premier charnon 2 constitue le charnon mobile, sa paroi 20 étant fixée sur la plage 51 de la porte 5, et le deuxième charnon 3 constitue le charnon fixe, sa paroi 30 étant fixée sur la plage 62 du montant interne 6. Dans cette configuration, lorsque la porte 5 est fermée, ainsi 20 qu'illustré en figure 3, l'axe 4 est positionné dans les percées 34, au niveau de leurs extrémités respectives les plus proches de la paroi 30 (à droite sur la figure). Lors de l'ouverture de la porte, les dents du pivot 22 engrènent avec les dents de la crémaillère 32 conduisant à la translation de l'axe 4 le long des perçages 34, vers l'extérieur du véhicule c'est-à-dire dans le sens de 25 l'éloignement par rapport à la paroi 30. Ainsi, lorsque la porte 5 est ouverte, ainsi qu'illustré en figure 4, l'axe 4 est positionné dans les percées 34, au niveau de leurs extrémités respectives les plus éloignées de la paroi 30 (à gauche sur la figure). La figure 7 illustre une porte 5 ouverte, en trait plein, articulée au 30 montant interne 6 au moyen d'une charnière 1 conforme à l'invention, et une porte 8 ouverte, en trait pointillé, articulée au même montant interne 6 au moyen d'une charnière classique. Avec la charnière classique, l'axe de pivotement 4 ne se déplace pas et reste, tout le long de l'ouverture de la porte 8, à la même position, correspondant à la position de l'axe 4 au niveau des 35 extrémités des percées 34 les plus proches de la paroi 30. Avec une charnière 1 conforme à l'invention, la porte 5 est plus éloignée de la structure 7 du véhicule, et plus particulièrement du longeron 9 formant la partie basse de l'encadrement de porte, qu'avec une charnière classique ; par exemple, la plage 61 de la porte 5 est plus éloignée du longeron 9 que la plage 81 de la porte 8 classique. Dans une deuxième configuration illustrée aux figures 6 à 8, le premier charnon 2 constitue le charnon fixe, sa paroi 20 étant fixée sur la plage 62 du montant interne 6, et le deuxième charnon 3 constitue le charnon mobile, sa paroi 30 étant fixée sur la plage 51 de la porte 5. Dans cette configuration, lorsque la porte 5 est fermée, ainsi qu'illustré en figure 6, la cage 33 est parallèle à la paroi 20 du premier charnon 2 fixe et est positionnée de sorte que l'axe 4 soit au niveau des extrémités des percées 34 les plus proches de la paroi 30. Lors de l'ouverture de la porte, ainsi qu'illustré en figure 7, la crémaillère 32 pivote et ses dents engrènent avec les dents du pivot 22 fixe, conduisant à la translation du deuxième charnon 3 mobile, la cage 33 coulissant autour de l'axe 4 et guidée grâce aux perçages 34, vers l'extérieur du véhicule c'est-à-dire dans le sens de l'éloignement par rapport à la paroi 20. Ainsi, lorsque la porte 5 est ouverte, ainsi qu'illustré en figure 8, le deuxième charnon 3 mobile s'est déplacé de sorte que l'axe 4 soit au niveau des extrémités des percées 34 les plus éloignées de la paroi 30. Une telle configuration conduit à la même trajectoire de la porte 5 que dans le cas de la première configuration, conduisant ainsi à un espace entre la porte 5 et la structure 7 qui est augmenté par rapport à une porte classique 8. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés à la charnière selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres mécanismes de conversion de la rotation en translation et d'autres mécanismes de guidage peuvent être réalisés.30 REVENDICATIONS 1. Charnière (1) de porte (5) du type comportant un charnon fixe (2 ; 3) et un charnon mobile (3 ; 2) articulés l'un par rapport à l'autre au moyen d'un axe de pivotement (4), caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (22, 32) conçus pour permettre le déplacement du charnon mobile (3 ; 2) en translation, selon une direction transversale à l'axe de pivotement (4), concomitamment au pivotement relatif des charnons (2, 3). 2. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens pour déplacer le charnon mobile (3 ; 2) en translation comprennent un pignon (22) solidaire en rotation de l'axe de pivotement (4) et fixé sur un premier charnon (2), et une crémaillère (32) engrenant avec ledit pignon (22) et qui est fixée sur un deuxième charnon (3). 3. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une cage (33) solidaire du deuxième charnon (3) sur lequel est fixée la crémaillère (32), ladite cage (33) étant conçue pour guider en translation le charnon mobile (3 ; 2) lors du pivotement relatif des charnons (2, 3). 4. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la cage (33) comporte au moins une paroi (34) normale à l'axe de pivotement (4) et dans laquelle est ménagé un rail de guidage dudit charnon mobile (3 ; 2). 5. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 4, caractérisée en ce que la cage (33) comporte deux parois (34) normales à l'axe de pivotement (4) qui encadrent le pignon (22). 6. Charnière (1) de porte (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le pignon (22) présente des dents aptes à engrener avec la crémaillère (32), lesdites dents s'étendant sur une section du pignon (22) d'un angle prédéterminé. 7. Charnière (1) de porte (5) selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le charnon fixe (2 ; 3) est formé d'une paroi (20 ; 30) adaptée pour être rapportée et fixée sur un élément de structure fixe (6), et d'un des éléments (22 ; 32) du système pignon/crémaillère rapporté solidairement sur ladite paroi (20 ; 30) et incliné par rapport à cette paroi (20 ; 30) selon un angle prédéterminé, notamment à angle droit, ledit élément du système pignon/crémaillère étant constitué du pignon (22) ou de la crémaillère (32). 8. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le charnon mobile (3 ; 2) est formé d'une paroi (30 ; 20) adaptée pour être rapportée et fixée sur la porte (5), et de l'autre des éléments (32 ; 22) du système pignon/crémaillère rapporté solidairement sur ladite paroi (30 ; 20) et incliné par rapport à cette paroi (30 ; 20) selon un angle prédéterminé, notamment à angle droit. 9. Charnière (1) de porte (5) selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisée en ce que la cage (33) est rapportée solidairement sur la paroi (30) du charnon (3) solidaire de la crémaillère (32) et s'étend parallèlement à ladite crémaillère (32). 10. Porte latérale (5) de véhicule, notamment de véhicule automobile, du type comportant au moins une charnière (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens (22, 32) pour permettre le déplacement du ou de chaque charnon mobile (3 ; 2) sont conçus pour permettre le déplacement latéral la porte (5) vers l'extérieur du véhicule au fur et à mesure de son ouverture par pivotement relatif des charnons (2, 3).30