Brevet FR3009329A1 — publié le 20150206

La présente invention concerne un dispositif d'arrêt de porte provisoire, pour stabiliser provisoirement une porte en position d'ouverture par rapport à une caisse de véhicule automobile pendant des opérations de fabrication du véhicule automobile. La présente invention s'applique notamment au domaine des véhicules automobiles pour stabiliser provisoirement les portes d'un véhicule automobile, tel que véhicule de tourisme, véhicule utilitaire ou véhicule industriel par exemple de type camion. En particulier, la présente invention s'applique à chaque portière latérale d'un véhicule automobile pour la maintenir ouverte dans une position particulière au cours d'opérations effectuées sur les lignes de fabrication du véhicule automobile. En service, chaque porte d'un véhicule automobile est généralement montée sur un dispositif d'arrêt de porte définitif qui indexe et retient la porte dans une ou plusieurs position(s) angulaire(s) d'ouverture par rapport à la caisse. Mais les dispositifs d'arrêt de porte définitifs ne peuvent pas être installés sur le véhicule automobile au cours des opérations de revêtement de la porte et de la caisse par immersion dans un bain de cataphorèse et/ou par projection de peinture. Comme les dispositifs d'arrêt de porte définitifs ne sont pas compatibles avec les produits de revêtement, des dispositifs d'arrêt de porte provisoires sont montés sur le véhicule automobile en cours de fabrication avant le montage des dispositifs d'arrêt de porte définitifs. Chaque dispositif d'arrêt de porte provisoire maintient une porte ouverte pendant l'immersion dans un bain de cataphorèse et/ou la projection de peinture. Les dispositifs d'arrêt de porte provisoires doivent supporter les opérations de revêtement et permettre plusieurs manoeuvres des portes, par exemple une vingtaine, sans dégrader les charnières déjà peintes. Après les opérations de cataphorèse et/ou de peinture, les portes sont démontées de la caisse puis sorties de la ligne d'assemblage des véhicules automobiles pour être habillées dans un atelier dédié. À cet effet, les axes provisoires et les arrêts de porte provisoires sont extraits des charnières au moyen d'une pince électrique. Donc les dispositifs d'arrêt de porte provisoires doivent être facilement démontables. Sur le véhicule automobile, les axes provisoires et les 35 arrêts de porte provisoires seront remplacés par des axes et arrêts de porte définitifs. C'est pourquoi on nomme dispositif d'arrêt de porte provisoire un dispositif comprenant un axe provisoire et un arrêt de porte provisoire. Parfois, les dispositifs d'arrêt de porte provisoires sont réutilisés successivement sur plusieurs véhicules automobiles en cours de fabrication. Le document FR2916471A1 décrit et illustre un dispositif d'arrêt de porte provisoire pour stabiliser provisoirement une porte en position d'ouverture par rapport à une caisse de véhicule automobile pendant des opérations de fabrication du véhicule automobile. Le dispositif d'arrêt de porte provisoire du document FR2916471A1 comporte : - une charnière 3 qui a un charnon fixe 4 et un charnon mobile 5 10 par rapport à la caisse, - un axe provisoire 6 solidaire du charnon mobile 5 et pivotant sur le charnon fixe 4 pour que la porte pivote par rapport à la caisse. - un arrêt de porte 20 solidaire du charnon mobile 5, - un membre de retenue 19 solidaire du charnon fixe 4 et agencé 15 de sorte que l'arrêt de porte 20 coopère avec le membre de retenue 19 de façon à stabiliser provisoirement la porte en position d'ouverture par rapport à la caisse. Dans le dispositif d'arrêt de porte provisoire du document FR2916471A1, le charnon mobile 4 présente un trou de serrage 9 et l'axe 20 provisoire 6 présente une portion de serrage cylindrique à base circulaire qui est serrée dans le trou de serrage 9 par emmanchement. Cependant, avec un dispositif d'arrêt de porte provisoire de l'art antérieur, le serrage de la portion de serrage cylindrique dans le trou de serrage 9 n'est pas complètement maîtrisé. En effet, l'axe provisoire est 25 fabriqué par le procédé dit de frappe à froid, ce qui induit de grandes tolérances de fabrication, notamment sur la portion de serrage. De même, les tolérances de fabrication du charnon mobile, donc du trou de serrage, sont relativement grandes. Par conséquent, l'effort de traction à exercer pour désolidariser l'axe provisoire du charnon mobile est relativement variable. 30 Parfois, cet effort de traction est inférieur à 100 N, ce qui risque d'induire une désolidarisation inopinée de l'axe provisoire du charnon mobile, par exemple pendant une manoeuvre de la porte. Parfois, inversement, cet effort de traction est supérieur à 2000 N, ce qui est supérieur à l'effort que peut produire un outil électrique d'extraction, et rend très difficile la 35 désolidarisation de l'axe provisoire du charnon mobile. La présente invention vise notamment à résoudre, totalement ou partiellement, les problèmes mentionnés ci-avant. À cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'arrêt de porte provisoire, pour stabiliser provisoirement une porte en position d'ouverture 5 par rapport à une caisse de véhicule automobile pendant des opérations de fabrication du véhicule automobile, le dispositif d'arrêt de porte provisoire comportant au moins : - une charnière comprenant un charnon mobile et un charnon fixe, le charnon mobile présentant une partie primaire de fixation adaptée 10 pour être fixée à la porte, le charnon fixe présentant une partie secondaire de fixation adaptée pour être fixée à la caisse, - un axe provisoire qui est solidaire du charnon mobile en rotation autour d'une direction axiale et qui est lié de manière pivotante au charnon fixe de sorte que la porte puisse pivoter par rapport à la caisse, 15 - un arrêt de porte solidaire en rotation du charnon mobile, - un membre de retenue solidaire du charnon fixe et agencé de sorte que l'arrêt de porte coopère avec le membre de retenue de façon à stabiliser provisoirement la porte en position d'ouverture par rapport à la caisse, 20 le dispositif d'arrêt de porte provisoire étant caractérisé en ce que le charnon mobile présente un trou de serrage ayant une section sensiblement cylindrique à base circulaire, et en ce que l'axe provisoire présente une portion de serrage agencée pour être serrée dans le trou de serrage de sorte que l'axe provisoire est provisoirement immobilisé en 25 translation suivant la direction axiale, la portion de serrage présentant au moins trois dents formées par des secteurs cylindriques répartis autour de la direction axiale. Dans la présente demande, le terme "secteur cylindrique" désigne une portion angulaire d'un cylindre, c'est-à-dire une partie de cylindre 30 découpée suivant deux demi-plans se coupant sur l'axe du cylindre, ici la direction axiale. En d'autres termes, un secteur cylindrique a la forme d'une part de gâteau. Dans la présente demande, l'expression "solidaire en rotation" lie deux composants qui tournent ensemble et simultanément autour d'un même 35 axe de rotation. En d'autres termes, lorsque l'un des deux composants tourne, l'autre composant tourne aussi. Par exemple, l'axe provisoire et le charnon mobile sont solidaires en rotation autour de la direction axiale. Ainsi, une telle configuration de la portion de serrage avec des dents permet de générer un effort de serrage optimal, dont la composante 5 axiale évite i) que l'axe provisoire ne s'échappe inopinément du trou de serrage, et ii) que l'axe provisoire ne devienne difficilement démontable après le dépôt de produit de revêtement. Avec un tel dispositif d'arrêt de porte provisoire, des essais ont montré que, après vingt cycles d'ouverture et fermeture de la porte, l'effort de traction à exercer pour désolidariser l'axe 10 provisoire du charnon mobile est compris entre 200 N et 2000 N. De plus, l'effort de serrage est optimal, car sa composante tangentielle ou orthoradiale peut être suffisamment grande pour éviter que l'axe provisoire ne tourne dans le trou de serrage pendant les opérations de fabrication. Selon un mode de réalisation de l'invention, le nombre de dents 15 est compris entre quatre et huit, de préférence compris entre cinq et sept, de préférence encore égal à six. Ainsi, un tel nombre de dents permet de répartir les efforts de contact autour de la direction axiale, ce qui diminue les concentrations de contraintes. 20 Selon un mode de réalisation de l'invention, la surface cylindrique d'une dent a une superficie comprise entre 2,5 mm2 et 3,5 mm2. Ainsi, une telle superficie permet de générer un effort de serrage optimal de l'axe provisoire dans le charnon mobile, c'est-à-dire ni trop serré ni trop lâche. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention, les surfaces cylindriques des dents déterminent une superficie totale comprise entre 10 mm2 et 30 mm2, de préférence comprise entre 15 mm2 et 21 mm2. Ainsi, les dents permettent d'optimiser la composante axiale de l'effort de serrage, de façon à empêcher l'axe provisoire de tourner dans ou 30 de se désolidariser du charnon mobile, au cours des opérations de fabrication. La composante axiale de l'effort de serrage de l'axe provisoire dans le charnon mobile est proportionnelle d'une part au diamètre du trou de serrage et d'autre part à la superficie du contact des dents dans le trou de serrage. Dans l'art antérieur, la superficie de la portion de serrage cylindrique 35 est typiquement égale à 64 mm2. Selon un mode de réalisation de l'invention, la portion de serrage a un diamètre sélectionné dans la plage s'étendant de 5 mm à 8 mm, et la portion de serrage a une hauteur, mesurée parallèlement à la direction axiale, sélectionnée dans la plage s'étendant de 3 mm à 5 mm. Ainsi, de telles dimensions permettent de garantir un serrage adéquat de l'axe provisoire dans le charnon mobile. Après avoir sélectionné ce diamètre et cette hauteur, la portion de serrage est réalisée avec des tolérances dimensionnelles permettant d'avoir un ajustement très précis de la portion de serrage dans le trou de serrage. Par exemple, le jeu d'assemblage des dents dans le trou de serrage est de l'ordre de quelques centièmes de millimètres. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe provisoire comprend une portion d'extrémité cylindrique de plus grand diamètre que la portion de serrage, l'arrêt de porte présentant un orifice de solidarisation serré sur la portion d'extrémité cylindrique, la portion d'extrémité cylindrique et la portion de serrage étant raccordées par un congé circulaire. Ainsi, une telle portion d'extrémité cylindrique de plus grand diamètre forme un épaulement qui permet de positionner l'arrêt de porte sans réglage. Le congé circulaire évite les concentrations de contraintes. Dans la présente demande, le terme "congé circulaire" désigne un segment de tore coupé en section transversale, par exemple en quart, et centré sur la direction axiale. Selon une variante de l'invention, le congé circulaire a un rayon compris entre 1 mm et 2 mm. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'arrêt de porte comporte deux bras élastiquement déformables agencés dans un plan perpendiculaire à la direction axiale de façon à pincer le membre de retenue. Ainsi, la porte peut être provisoirement stabilisée en position d'ouverture par rapport à la caisse. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'axe provisoire est issu d'une fabrication par frappe à froid. Ainsi, la fabrication par frappe à froid confère à l'axe provisoire une résistance mécanique appropriée, tout en minimisant son coût de fabrication. Les modes de réalisation et les variantes mentionnés ci-avant peuvent être pris isolément ou selon toute combinaison techniquement admissible. La présente invention sera bien comprise et ses avantages 5 ressortiront aussi à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective assemblée d'un dispositif d'arrêt de porte provisoire conforme à l'invention ; 10 - la figure 2 est une vue en perspective, depuis l'intérieur de l'habitacle du véhicule automobile, d'une partie d'un véhicule automobile comprenant une caisse, une porte et le dispositif d'arrêt de porte provisoire de la figure 1, la porte étant en position entrouverte ; 15 - la figure 3 est une vue du détail III à la figure 2; - la figure 4 est une coupe d'une partie du dispositif d'arrêt de porte provisoire de la figure 1, l'axe provisoire étant en perspective ; - la figure 5 est une vue en perspective d'une partie de l'axe 20 provisoire de la figure 3, suivant un angle différent de la figure 3 ; et - la figure 6 est une coupe suivant le plan V à la figure 1 d'une autre partie de l'axe provisoire de la figure 3. Les figures 1, 2, 3, 4, 5 et 6 illustrent un dispositif d'arrêt de porte 25 provisoire 1, pour stabiliser provisoirement une porte 3, visible à la figure 2, en position d'ouverture par rapport à une caisse 4 de véhicule automobile, visible à la figure 2, pendant des opérations de fabrication du véhicule automobile. Aux figures 1, 2 et 3, la porte 3 est en position entrouverte par rapport à la caisse 4. 30 Le dispositif d'arrêt de porte provisoire 1 comporte une charnière 10 qui comprend un charnon mobile 11 et un charnon fixe 12. Le charnon mobile 11 présente une partie primaire de fixation 11.1 adaptée pour être fixée à la porte 3. Dans l'exemple de la figure 1, la partie primaire de fixation 11.1 présente un trou 11.2 destiné au passage d'une vis ou d'un boulon. Le 35 charnon fixe 12 présente une partie secondaire de fixation 12.1 adaptée pour être fixée à la caisse 4. Dans l'exemple de la figure 1, la partie secondaire de fixation 12.1 présente deux trous 12.2 destinés aux passages de deux vis ou boulons. Le dispositif d'arrêt de porte provisoire 1 comporte en outre un axe provisoire 20 qui est solidaire du charnon mobile 11 en rotation autour d'une direction axiale Z20 et qui est lié de manière pivotante au charnon fixe 12 de sorte que la porte 3 puisse pivoter par rapport à la caisse 4. En d'autres termes, l'axe provisoire 20 et le charnon mobile 11 sont solidaires en rotation autour de la direction axiale Z20. L'axe provisoire 20 est qualifié de provisoire, car il est destiné à 10 être démonté après les opérations de revêtement et remplacé par un axe définitif non représenté. L'axe provisoire 20 est de préférence issu d'une fabrication par frappe à froid. Pour lier de manière pivotante l'axe provisoire 20 au charnon fixe 12, le dispositif d'arrêt de porte provisoire 1 comporte en outre une première 15 bague 41, visible aux figures 3 et 4, et une deuxième bague 42, visible aux figures 1 et 6. Comme le montre la figure 4, la première bague 41 forme un palier lisse recevant une portion cylindrique 12.41 du charnon fixe 12. De même, la deuxième bague 42 forme un palier lisse pour une portion cylindrique non représentée du charnon fixe 12. 20 De plus, le dispositif d'arrêt de porte provisoire 1 comporte un arrêt de porte 13 qui est solidaire en rotation du charnon mobile 11 et un membre de retenue 14 qui est solidaire du charnon fixe 12. Pour solidariser l'arrêt de porte 13 au charnon mobile 11, l'arrêt de porte 13 comprend un doigt 13.11 qui est claveté dans une encoche complémentaire ménagée dans 25 le charnon mobile 11. Le membre de retenue 14 est ici formé par un ergot cylindrique. Pour solidariser le membre de retenue 14 au charnon fixe 12, le membre de retenue 14 est ici emmanché serré dans un orifice correspondant ménagé dans le charnon fixe 12, comme le montre la figure 3. Le membre de retenue 14 est agencé de sorte que l'arrêt de porte 30 13 coopère avec le membre de retenue 14 de façon à stabiliser provisoirement la porte en position d'ouverture par rapport à la caisse. Dans l'exemple des figures 1 à 6, l'arrêt de porte 13 peut être en quelque sorte cranté sur le membre de retenue 14, lorsque la porte 3 est stabilisée en position d'ouverture par rapport à la caisse 4. 35 À cet effet, l'arrêt de porte 13 comporte deux bras élastiquement déformables 13.3 et 13.4 qui sont agencés dans un plan perpendiculaire à la direction axiale Z20 de façon à pincer l'ergot formant le membre de retenue 14 de sorte que la porte 3 est provisoirement stabilisée en position d'ouverture par rapport à la caisse 4. Lorsque la porte 3 a tourné d'un angle d'environ 75° par rapport à la caisse 4, l'arrêt de porte 13 bute contre le membre de retenue 14 puis les bras élastiquement déformables 13.3 et 13.4 pincent l'ergot formant le membre de retenue 14. Le charnon mobile 11 présente un trou de serrage 15 ayant une section cylindrique à base circulaire. Comme le montre les figures 4 et 5, l'axe provisoire 20 présente une portion de serrage 25 agencée pour être serrée dans le trou de serrage 15. La portion de serrage 25 a ici un diamètre D25 d'environ 6,8 mm. La portion de serrage 25 a ici une hauteur H25, mesurée parallèlement à la direction axiale Z20, d'environ 4 mm. Dans l'exemple des figures 1 à 6, la portion de serrage 25 présente six dents, dont quatre sont visibles à la figure 5 avec les références 15 26, 27, 28, 29. Les six dents 26, 27, 28, 29 et équivalents sont réparties autour de la direction axiale Z20. Chacune des six dents 26, 27, 28, 29 et équivalents est formée par un secteur cylindrique. La surface cylindrique de chacune des dent 26 à 29 a ici une superficie d'environ 3,0 mm2. Les surfaces cylindriques des dents 20 26 à 29 déterminent une superficie totale d'environ 18 mm2. Les six dents 26, 27, 28, 29 et équivalents sont séparées deux à deux par des évidements 36, dont l'un est référencé à la figure 4. L'axe provisoire 20 comprend une portion d'extrémité cylindrique 21 de plus grand diamètre que la portion de serrage 25. En l'occurrence, la 25 portion d'extrémité cylindrique 21 a un diamètre d'environ 10 mm, tandis que la portion de serrage 25 a un diamètre D25 d'environ 6,8 mm. De manière complémentaire, l'arrêt de porte 13 présente un orifice de solidarisation qui est serré sur la portion d'extrémité cylindrique 21. La portion d'extrémité cylindrique 21 et la portion de serrage 25 sont raccordées 30 par un congé circulaire 31. Le congé circulaire 31 a ici un rayon d'environ 1,5 mm. L'axe provisoire 20 comprend en outre une tête formée d'un disque 22 et d'un tronçon cylindrique 23. Le disque 22 et le tronçon cylindrique 23 sont situés à l'opposé du charnon mobile 11 par rapport à 35 l'arrêt de porte 13. Lors du démontage manuel de l'axe provisoire 20, cette tête, en particulier le disque 22, sert à accrocher un outil électrique d'extraction, tel qu'une pince électrique. Après avoir accroché la pince électrique à la tête, un opérateur peut extraire l'axe provisoire suivant la direction axiale Z20. Comme le montre la figure 6, l'axe provisoire 20 présente une extrémité d'insertion 44 qui a une forme cylindrique et qui est ajusté dans un trou complémentaire du charnon mobile 11. Entre ce trou complémentaire et l'extrémité d'insertion 44, le jeu d'assemblage est déterminé pour permettre l'extraction de l'axe provisoire 20 avec une composante axiale comprise entre 200 N et 2000 N, après le revêtement de cataphorèse et/ou de peinture. De préférence, ce jeu d'assemblage est déterminé de sorte que la composante axiale de serrage la plus importante est celle qu'exercent les dents 26 à 29 et équivalents sur le trou de serrage 25. REVENDICATIONS1. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1), pour stabiliser provisoirement une porte en position d'ouverture par rapport à une caisse de 5 véhicule automobile pendant des opérations de fabrication du véhicule automobile, le dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) comportant au moins : - une charnière (10) comprenant un charnon mobile (11) et un charnon fixe (12), le charnon mobile (11) présentant une partie primaire de fixation (11.1) adaptée pour être fixée à la porte, le charnon fixe (12) 10 présentant une partie secondaire de fixation (12.1) adaptée pour être fixée à la caisse, - un axe provisoire (20) qui est solidaire du charnon mobile (11) en rotation autour d'une direction axiale (Z20) et qui est lié de manière pivotante au charnon fixe (12) de sorte que la porte (3) puisse pivoter par 15 rapport à la caisse (4), - un arrêt de porte (13) solidaire en rotation du charnon mobile (12), - un membre de retenue (14) solidaire du charnon fixe (11) et agencé de sorte que l'arrêt de porte (13) coopère avec le membre de retenue 20 (14) de façon à stabiliser provisoirement la porte en position d'ouverture par rapport à la caisse, le dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) étant caractérisé en ce que le charnon mobile (11) présente un trou de serrage (15) ayant une section sensiblement cylindrique à base circulaire, et en ce que l'axe 25 provisoire (20) présente une portion de serrage (25) agencée pour être serrée dans le trou de serrage (15) de sorte que l'axe provisoire (20) est provisoirement immobilisé en translation suivant la direction axiale (Z20), la portion de serrage (25) présentant au moins trois dents (26, 27, 28, 29) formées par des secteurs cylindriques répartis autour de la direction axiale 30 (Z20). 2. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon la revendication 1, dans lequel le nombre de dents (26-29) est compris entre quatre et huit, de préférence compris entre cinq et sept, de préférence encore 35 égal à six. 3. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface cylindrique d'une dent (26-29) a une superficie comprise entre 2,5 mm2 et 3,5 mm2. 4. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les surfaces cylindriques des dents (26-29) déterminent une superficie totale comprise entre 10 mm2 et 30 mm2, de préférence comprise entre 15 mm2 et 21 mm2. 5. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de serrage (25) a un diamètre (D25) sélectionné dans la plage s'étendant de 5 mm à 8 mm, et dans lequel la portion de serrage (25) a une hauteur (H25), mesurée parallèlement à la direction axiale (Z20), sélectionné dans la plage s'étendant de 3 mm à 5 mm. 6. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'axe provisoire (20) comprend une portion d'extrémité cylindrique (21) de plus grand diamètre que la portion de serrage (25), l'arrêt de porte (13) présentant un orifice de solidarisation serré sur la portion d'extrémité cylindrique (21), la portion d'extrémité cylindrique (21) et la portion de serrage (25) étant raccordées par un congé circulaire (31). 7. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'arrêt de porte (13) comporte deux bras élastiquement déformables (13.3, 13.4) agencés dans un plan perpendiculaire à la direction axiale (Z20) de façon à pincer le membre de retenue (14). 8. Dispositif d'arrêt de porte provisoire (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'axe provisoire (20) est issu d'une fabrication par frappe à froid.35