FR2640674A3 - Hinge with an orientable hinge pin - Google Patents

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Abstract

This hinge, in particular for doors of motor vehicles comprises a first hinge element 2 to which is fixed one end of a hinge pivot 4 and a second hinge element 3 provided with a housing 19 in which the hinge pivot 4 is engaged so that it can rotate freely. The free end of the pivot 4 has a swelled head 15 of spherical shape which comes into engagement with the housing 19 of the second element of the hinge, which has a corresponding spherical shape.

Description

La présente invention se rapporte à une charnière pouvant être utilisée pour articuler un organe tournant sur une structure fixe, en particulier une porte,un hayon, un capot ou équivalent, sur la caisse d'un véhicule, & l'aide d'une paire de charnières analogues espacées l'une de l'autre. The present invention relates to a hinge that can be used to articulate a rotating member on a fixed structure, in particular a door, a tailgate, a hood or the like, on the body of a vehicle, using a pair similar hinges spaced from each other.

L'invention concerne plus particulièrement une charnière du type qui comprend
- un premier élément de charnière auquel est fixée une extrémité d'un pivot d'articulation ; et
- un deuxième élément de charnière muni d'un lo serment dans lequel le pivot porté par le premier élément est engagé libre en rotation.The invention relates more particularly to a hinge of the type which comprises
- a first hinge element to which is fixed one end of a hinge pivot; and
- A second hinge element provided with a lo oath in which the pivot carried by the first element is engaged free in rotation.

Pour l'articulation d'un organe tournant sur une structure fixe, on utilise habituellement une paire de charnières espacées l'une de l'autre, montres de fa çon que les axes de leurs pivots d'articulation respectifs soient sensiblement alignés. Lorsqu'on utilise des charnières du type connu, si les axes d'articulation des deux charnières viennent à être désalignés, par exemple par suite d'erreurs de montage, de tolérances de fabrication, etc., il s'exerce des sollicitations qui peuvent entraîner la rupture de la charnière. For the articulation of a rotating member on a fixed structure, a pair of hinges spaced apart are usually used, shown so that the axes of their respective articulation pivots are substantially aligned. When hinges of the known type are used, if the articulation axes of the two hinges become misaligned, for example as a result of assembly errors, manufacturing tolerances, etc., stresses can be exerted. cause the hinge to break.

Le but de la présente invention est de réaliser une charnière du type cité plus haut qui permette d'éviter cet inconvénient et qui permette en outre de monter et de démonter rapidement l'organe tournant, même au moyen de dispositifs automatiques. The object of the present invention is to produce a hinge of the type mentioned above which makes it possible to avoid this drawback and which also makes it possible to quickly mount and dismount the rotating member, even by means of automatic devices.

Selon l'invention, ce but est atteint en réalisant une charnière du type défini ci-dessus et dans laquelle
- ledit pivot d'articulation porté par le premier élément présente à son extrémité libre une tête renflée de forme sensiblement sphérique,
- le logement porté par ledit élément est un logement sensiblement sphérique apte à recevoir ladite té- te dudit pivot dtarticulation. According to the invention, this object is achieved by producing a hinge of the type defined above and in which
said articulation pivot carried by the first element has at its free end a swollen head of substantially spherical shape,
- The housing carried by said element is a substantially spherical housing adapted to receive said head of said articulation pivot.

Grâce à la caractéristique définie ci-dessus, lorsqu'on utilise une paire de charnières selon l'invention pour articuler un organe tournant sur une structure fixe, et en présence d'éventuelles erreurs de montage qui entraîneraient un désalignement des axes des pivots des deux charnières au moment du montage, l'alignement des axes des deux charnières se produit sous l'effet du mouvement des portions d'extrémités sphériques des pivots dans leurs logements respectifs, dans une mesure propre à compenser lesdites erreurs de montage. Thanks to the characteristic defined above, when a pair of hinges according to the invention is used to articulate a rotating member on a fixed structure, and in the presence of possible mounting errors which would cause a misalignment of the axes of the pivots of the two hinges at the time of assembly, the alignment of the axes of the two hinges occurs under the effect of the movement of the portions of spherical ends of the pivots in their respective housings, to an extent capable of compensating for said assembly errors.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la deEcrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels,
la figure 1 est une vue en élévation frontale d'une charnière selon l'invention
la figure 2 est une vue prose selon la flèche II de la figure 1
la figure 3 est une ccupe selon la ligne III
III de la figure 1
la figure 4 est une vue en perspective éclatée de la charnière selon la figure 1
la figure 5 est une coupe correspondant à la figure 3, d'une charnière qui peut être utilisée en combinaison avec la charnière représentée sur les figures à 4 pour articuler un organe tournant sur une structure fixe
les figures 6, 7 et.8 sont des vues qui correspondent aux figures 1, 2 et 3 et qui sont relatives à une charnière selon l'invention qui est équipée d'un organe auxiliaire ae rappel ; et
la figure 9 est une vue en perspective partiellement éclatée de la charnière des figures 6 à 8.Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the description which follows of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which,
Figure 1 is a front elevational view of a hinge according to the invention
Figure 2 is a prose view according to arrow II of Figure 1
Figure 3 is a line along line III
III of figure 1
Figure 4 is an exploded perspective view of the hinge according to Figure 1
Figure 5 is a section corresponding to Figure 3, a hinge which can be used in combination with the hinge shown in Figures 4 to articulate a rotating member on a fixed structure
Figures 6, 7 and.8 are views which correspond to Figures 1, 2 and 3 and which relate to a hinge according to the invention which is equipped with an auxiliary member ae recall; and
FIG. 9 is a partially exploded perspective view of the hinge of FIGS. 6 to 8.

Sur les figures 1 à 4, on a indiqué en 1 une charnière qui peut être utilisée, en combinaison avec une charnière de type analogue, pour articuler une porte sur la caisse d'un véhicule automobile (non représentés). Dans le cours de la description qui va suivre, on fait référence au cas de l'articulation d'une porte sur la coque du véhicule mais il est évident que la charnière selon l'invention peut être utilisée d'une façon générale pour articuler un organe tournant quelconque, par exemple, un hayon, capot ou équivalent,sur une structure fixe. In Figures 1 to 4, there is indicated at 1 a hinge which can be used, in combination with a hinge of similar type, to articulate a door on the body of a motor vehicle (not shown). In the course of the description which follows, reference is made to the case of the articulation of a door on the hull of the vehicle, but it is obvious that the hinge according to the invention can be used in general to articulate a any rotating member, for example, a tailgate, hood or the like, on a fixed structure.

La charnière 1 comprend essentiellement un premier élément de charnière 2 et un deuxième élément de charnière 3 articulés l'un sur l'autre au moyen d'un pivot 4. The hinge 1 essentially comprises a first hinge element 2 and a second hinge element 3 articulated one on the other by means of a pivot 4.

L'élément 2 est constitué par une lame 5 destinée & être fixée par soudage à la porte et sur laquelle fait saillie un corps renflé 6. Dans le corps 6 est formé un logement tronconique 7 qui communique à son extrémité supérieure avec un trou cylindrique traversant 8. The element 2 consists of a blade 5 intended to be fixed by welding to the door and on which protrudes a bulged body 6. In the body 6 is formed a frustoconical housing 7 which communicates at its upper end with a through cylindrical hole 8.

Le pivot 4 présente dans sa portion d'extrémité supXrieu- re une zone de fixation 9 constituée par une portion tronconique 10 à surface moletée, et par une portion cyiindrique 11 dans laquelle est formé un trou fileté 12.The pivot 4 has in its upper end portion an attachment zone 9 constituted by a frustoconical portion 10 with knurled surface, and by a cylindrical portion 11 in which a threaded hole 12 is formed.

La portion de fixation 9 du pivot 4 est fixée au corps 6 du premier élément 2 au moyen d'une vis 13 qui attaque le trou fileté 12 et serre la portion tronconique 10 du pivot 4 contre son logement respectif 7. Au-dessous de la portion tronconique 10, le pivot 4 présente une tige cylindrique 14 raccordée à son extrémité inférieure à une tête sphérique renflée 15.The fixing portion 9 of the pivot 4 is fixed to the body 6 of the first element 2 by means of a screw 13 which attacks the threaded hole 12 and clamps the frustoconical portion 10 of the pivot 4 against its respective housing 7. Below the frustoconical portion 10, the pivot 4 has a cylindrical rod 14 connected at its lower end to a bulged spherical head 15.

Le deuxième élément d'articulation est essentiellement constitué par une patte coudée possédant une portion plane 16 dans laquelle sont formés deux trous servant a fixer l'élément 3 à la coque du véhicule automobile à l'aide de vis (non représentée). L'élément d'articulation 3 présente un corps renflé 17 dans lequel est ménagée une cavité cylindrique 18 ayant un diamètre sen siblement égal à celui de la tête sphérique 15 du pivot 4. Sur le fond de la cavité cylindrique 18 est formé un logement 19 de forme hémisphérique dans lequel la tête sphérique 15 du pivot 4 est disposée libre en rotation. The second articulation element is essentially constituted by a bent tab having a flat portion 16 in which are formed two holes serving to fix the element 3 to the shell of the motor vehicle using screws (not shown). The articulation element 3 has a bulged body 17 in which is formed a cylindrical cavity 18 having a diameter substantially equal to that of the spherical head 15 of the pivot 4. On the bottom of the cylindrical cavity 18 is formed a housing 19 of hemispherical shape in which the spherical head 15 of the pivot 4 is arranged to rotate freely.

Entre la tige cylindrique 14 du pivot 4 et la cavité cy lindrique 18, il subsiste un jeu radial qui permet au pivot 4 de s'incliner par rapport à l'axe vertical. A l'in- térieur de la cavité cylindrique 18 est ménagée une gorge circonférentielle 20 dans laquelle est disposée une bague élastique 21. La bague 21 est disposée au niveau de la portion de raccordement entre la tige cylindrique '4 et la tête sphérique 15 du pivot et elle attaque cette pcrtion de manière à empêcher la tête sphérique 15 de se dégager accidentellement du logement 19.Between the cylindrical rod 14 of the pivot 4 and the cylindrical cavity 18, there remains a radial clearance which allows the pivot 4 to tilt relative to the vertical axis. Inside the cylindrical cavity 18 is formed a circumferential groove 20 in which is disposed an elastic ring 21. The ring 21 is disposed at the connection portion between the cylindrical rod '4 and the spherical head 15 of the pivot and it attacks this position so as to prevent the spherical head 15 from being released accidentally from the housing 19.

En variante, en remplacement de la bague élastique 21, on pourrait utiliser un grain fileté (non repré serte) vissé dans la paroi de la cavité cylindrique 18 et coopérant avec la portion de raccordement entre la tête sphérique 15 et la tige cylindrique 14 du pivot 4. Alternatively, as a replacement for the elastic ring 21, a threaded grain (not shown) could be used which is screwed into the wall of the cylindrical cavity 18 and cooperates with the connection portion between the spherical head 15 and the cylindrical rod 14 of the pivot. 4.

Dans l'exemple en question, la charnière représentée sur les figures 1 à 4 est destinée à être utili sée comme charnière inférieure. Sur la figure 5, on a représenté une charnière qui est essentiellement analogue à la charnière décrite jusqu'a présent mais destinée à être utilisée comme charnière supérieure. Dans ce cas, la cavité cylindrique 18 et le logement sphérique 19 sont formés dans le premier élément 2, c'est-à-dire dans l'élément destiné à être fixé à la porte du véhicule. Le logement tronconique 7 et le trou cylindrique 8 destiné à la fixation de la portion de fixation 9 du pivot 4 sont au contraire formés dans le deuxième élément 3, c'est-h-dire dans l'élément destiné à être fixé à la coque du véhicule. De cette façon, les têtes des vis 13 sont dirigées l'une vers l'autre et sont accessibles à partir de la partie de la porte qui est comprise entre la charnière supérieure et la charnière inférieure. Cet te disposition permet d'obtenir l'accessibilité maximale aux vis 13 pendant les opérations de montage et de démontage de la porte. In the example in question, the hinge shown in Figures 1 to 4 is intended to be used as a lower hinge. In Figure 5, there is shown a hinge which is essentially similar to the hinge described so far but intended to be used as an upper hinge. In this case, the cylindrical cavity 18 and the spherical housing 19 are formed in the first element 2, that is to say in the element intended to be fixed to the vehicle door. The frustoconical housing 7 and the cylindrical hole 8 intended for the fixing of the fixing portion 9 of the pivot 4 are on the contrary formed in the second element 3, that is to say in the element intended to be fixed to the shell of the vehicle. In this way, the heads of the screws 13 are directed towards each other and are accessible from the part of the door which is between the upper hinge and the lower hinge. This arrangement allows you to obtain maximum accessibility to the screws 13 during the assembly and disassembly operations of the door.

Sur les figures 6 à 9, la charnière selon l'invention est munie d'un dispositif servant à limiter l'ou- verture de la porte et à rappeler la porte vers la position de fermeture. Ce dispositif est constitué par un ressort en fil métallique rond 22 qui présente la forme générale d'un S. Le ressort 22 comprend un segment rectiligne central 23 et une première portion d'extrémité 24 qui sont retenus dans des cavités respectives -formées dans le deuxième corps 3. Sur la partie restante ou d'extrémité du ressort 22, qui est indiquée en 25, est monté un galet 26 qui est lui-même maintenu pressé contre la surface latérale d'un secteur d'arrêt profilé 27. Le secteur profilé 27 présente sur sa surface latérale trois crans 28 qui correspondent respectivement aux positions de porte entièrement ouverte, porte demi-ouverte et porte fermée.Le galet 26 se déplace de l'un à l'autre des trois crans 28 sous l'effet de la rotation relative entre les éléments 2 et 3. In FIGS. 6 to 9, the hinge according to the invention is provided with a device serving to limit the opening of the door and to return the door to the closed position. This device consists of a round metal wire spring 22 which has the general shape of an S. The spring 22 comprises a central rectilinear segment 23 and a first end portion 24 which are retained in respective cavities -formed in the second body 3. On the remaining or end portion of the spring 22, which is indicated at 25, is mounted a roller 26 which is itself kept pressed against the lateral surface of a profiled stop sector 27. The sector profile 27 has on its lateral surface three notches 28 which correspond respectively to the positions of fully open door, half-open door and closed door. The roller 26 moves from one to the other of the three notches 28 under the effect of the relative rotation between elements 2 and 3.

Le secteur profilé 27 est fixé au pivot 4 par soudage par projection et il présente un trou quadrangulaire 29 qui est en prise avec une portion 30 de forme correspondante du pivot 4. Sur la portion tronconique 10 du pivot 4, sont formées deux nervures radiales opposées 31 qui se mettent en prise avec des encoches correspondantes 32 formées sur l'élément d'articulation 2. Le trou quadrangulaire 29 du secteur d'arrêt 27 et les nervures 31, avec les encoches 32, constituent des références qui permettent d'établir, au cours du montage, la position angulaire exacte du secteur 27 par rapport au pivot 4 et du pivot 4 par rapport à l'élément 2. The profiled sector 27 is fixed to the pivot 4 by projection welding and it has a quadrangular hole 29 which is engaged with a portion 30 of corresponding shape of the pivot 4. On the frustoconical portion 10 of the pivot 4, two opposite radial ribs are formed 31 which engage with corresponding notches 32 formed on the articulation element 2. The quadrangular hole 29 of the stop sector 27 and the ribs 31, with the notches 32, constitute references which make it possible to establish, during assembly, the exact angular position of the sector 27 relative to the pivot 4 and of the pivot 4 relative to the element 2.

Ainsi que ceci ressort clairement de la description qui précee, le ressort 22 permet d'obtenir un dispositif servant 9 limiter l'ouverture de la porte et à rappeler la porte vers la position de fermeture et qui permet de monter et de démonter la porte d'une façon par ticulièrement simple et rapide. As is clear from the foregoing description, the spring 22 makes it possible to obtain a device serving to limit the opening of the door and to return the door to the closed position and which makes it possible to mount and dismount the door d 'a particularly simple and fast way.

Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention.  Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which has just been described solely by way of non-limiting example without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Charnière pouvant être utilisée pour articuler un organe tournant sur une structure fixe, en particulier une porte, un hayon, un capot ou équivalent sur la caisse d'un véhicule, à l'aide d'une paire de charnieres analogues espacées l'une de l'autre, du type qui comprend 1. Hinge that can be used to articulate a rotating member on a fixed structure, in particular a door, a tailgate, a hood or the like on the body of a vehicle, using a pair of similar hinges spaced apart. one of the other, of the type which includes - un premier élément de charnière (2) auquel est fixée une extrémité (9) d'un pivot d'articulation (4) ; et - a first hinge element (2) to which is fixed one end (9) of an articulation pivot (4); and - un deuxième élément de charnière (3) muni d'un logement (19) dans lequel le pivot porté (4) par le premier élément (2) est engag libre en rotation, - a second hinge element (3) provided with a housing (19) in which the pivot carried (4) by the first element (2) is freely rotatable, caractérisée en ce que, characterized in that, - ledit pivot d'articulation (4) porté par le premier élément (2) présente à son extrémté libre une tête renflée (15) de forme sensiblement sphérique, - said articulation pivot (4) carried by the first element (2) has at its free end a bulged head (15) of substantially spherical shape, - le logement (19) porté par le deuxième élément (3) est un logement sensiblement sphérique apte à recevoir ladite tête (15) dudit pivot d'articulation (4). - The housing (19) carried by the second element (3) is a substantially spherical housing adapted to receive said head (15) of said articulation pivot (4). 2. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit logement (19) destiné à recevoir la tête sphérique (15) du pivot (4) possède la forme d'une calotte de sphère et est ménagé sur le fond d'une cavité cylindrique (18) possédant un diamètre sensiblement égal au diamètre de ladite tête sphérique (15) du pivot (4). 2. Hinge according to claim 1, characterized in that said housing (19) intended to receive the spherical head (15) of the pivot (4) has the shape of a sphere cap and is formed on the bottom of a cavity cylindrical (18) having a diameter substantially equal to the diameter of said spherical head (15) of the pivot (4). 3. Charnière selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu des moyens de retenue (21) adaptés pour faire obstacle au déplacement axial relatif entre le pivot (4) et le logement (10). 3. Hinge according to claim 2, characterized in that there is provided retaining means (21) adapted to obstruct the relative axial movement between the pivot (4) and the housing (10). 4. Charnière selon la revendication 3, caractérise en ce que dans ladite cavité cylindrique (18), est ménagée une gorge circonférentielle (20) dans laquelle est disposée une bague élastique (21) qui coopère avec la portion de raccordement entre la tête sphérique (15) et le pivot (4). 4. Hinge according to claim 3, characterized in that in said cylindrical cavity (18) is formed a circumferential groove (20) in which is arranged an elastic ring (21) which cooperates with the connection portion between the spherical head ( 15) and the pivot (4). 5. Charnière selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits moyens de retenue sont constitués par un grain fileté vissé dans la paroi de ladite cavité cylindrique (18) et qui coopère avec la portion de raccordement entre la tête sphérique (15) et le pivot (4). 5. Hinge according to claim 3, characterized in that said retaining means consist of a threaded grain screwed into the wall of said cylindrical cavity (18) and which cooperates with the connection portion between the spherical head (15) and the pivot (4). 6. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit pivot (4) présente une portion tronconique (10) moletée possédant une conicité qui converge vers l'extrémité du pivot (4) qui est à l'opposé de celle qui porte ladite tête sphérique (15), ladite portion tronconique (10) étant insérée dans un logement conique (7) formé dans l'un (2) desdits éléments de charnière et qui communique avec un trou cylindrique (8) for mo dans ledit élément (2) ; ladite portion tronconique (10) étant maintenue en contact forcé avec ledit logement conique (7) sous l'effet d serrage d'une vis (13) enfilée dans ledit trou cylindrique (8) et qui est en prise avec un trou fileté (12) ménagé dans l'extrémité du pivot (4) qui est à l'opposé de la tête sphérique (15). 6. Hinge according to claim 1, characterized in that said pivot (4) has a frustoconical portion (10) knurled having a taper which converges towards the end of the pivot (4) which is opposite to that which carries said spherical head (15), said frustoconical portion (10) being inserted in a conical housing (7) formed in one (2) of said hinge elements and which communicates with a cylindrical hole (8) for mo in said element (2 ); said frustoconical portion (10) being maintained in forced contact with said conical housing (7) under the tightening effect of a screw (13) threaded into said cylindrical hole (8) and which is engaged with a threaded hole (12 ) formed in the end of the pivot (4) which is opposite the spherical head (15). 7. Charnière selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans son application à l'articulation d'une porte sur la coque d'un véhicule automobile, elle comprend un ressort en fil métalllque rond (22) ayant la configuration générale d'un S, avec un segment rectiligne central (23) et une portion d'extrémité (24) fixés audit deuxième élément de charnière (3), qui est fixé à la coque du véhicule automobile, l'autre portion d'extrémité (25) dudit ressort (22) coopérant, sous l'effet de la rotation relative entre les deux éléments (2, 3) de la charnière (1), avec un secteur d'arrêt profilé (27) fixé audit pivot (4) porté par ledit premier élément de charnière (2) fixé à la porte ; ledit secteur (27) étant muni de trois crans (28) qui correspondent respectivement aux positions de porte fermée, porte demi-ouverte et porte entièrement ouverte. 7. Hinge according to claim 1, characterized in that, in its application to the articulation of a door on the hull of a motor vehicle, it comprises a spring in round metal wire (22) having the general configuration of an S, with a central rectilinear segment (23) and an end portion (24) fixed to said second hinge element (3), which is fixed to the shell of the motor vehicle, the other end portion (25) of said spring (22) cooperating, under the effect of the relative rotation between the two elements (2, 3) of the hinge (1), with a profiled stop sector (27) fixed to said pivot (4) carried by said first hinge element (2) fixed to the door; said sector (27) being provided with three notches (28) which correspond respectively to the positions of closed door, half-open door and fully open door. 8. Charnière selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit secteur d'arrêt profilé (27) est muni d'un trou de forme quadrangulaire (29) qui est en prise avec une portion (30) de forme correspondante du pivot (4). 8. Hinge according to claim 7, characterized in that said profiled stop sector (27) is provided with a hole of quadrangular shape (29) which is engaged with a portion (30) of corresponding shape of the pivot (4 ). 9. Charnière selon la revendication 7, caractérisée en ce que, sur ledit premier élément de charnière (2), sont formées une paire d'encoches (22) qui s'accouplent à des nervures radiales correspcndantes (31) du pivot (4).  9. Hinge according to claim 7, characterized in that, on said first hinge element (2), are formed a pair of notches (22) which couple to corresponding radial ribs (31) of the pivot (4) .
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