FR2842854A1 - Charniere detendue-amortie a verrouillage inertiel - Google Patents

Abstract

Un mécanisme (11) à charnière verrouillé et amorti comprend un premier et un second bras (13, 15) raccordés pour pouvoir pivoter à la manière de ciseaux entre une position ouverte et une position fermée. Une came (51) et un chemin (49) de galet de came établissent un maintien du type verrouillage dans les deux positions, ouverte et fermée, et ajoutent une composante de mouvement radial au mouvement de pivotement général. Un amortisseur (25) limite le mouvement relatif des bras(13, 15). Un ressort (53) d'inclinaison est utilisé pour incliner le premier et le second bras dans la position ouverte. Une bille anti-gravité à déplacement libre se déplace dans un passage lorsqu'un mouvement est transmis au mécanisme à charnière. Lorsque la bille est dans sa position normale inférieure, les bras sont libres de se déplacer; et lors du déplacement dans la position supérieure, le mouvement complet des bras est bloqué par l'interférence de la bille.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale les

mécanismes à charnière avec une commande de poussée-traction.

En particulier, l'invention concerne les mécanismes à charnière qui peuvent être verrouillés pour conserver une position particulière et qui peuvent effectuer un mouvement

amorti lorsqu'ils sont soumis à la commande de tractionpoussée.

Les mécanismes à charnière, les bras de ciseaux et les serrures à commandes de poussée-poussée sont connus dans l'art. Un exemple de ce type de serrure est décrit dans le brevet US no 4,655,489 publié le 7 avril 1987 par Robert H. Bisbing. La serrure décrite dans ce brevet fonctionne en capturant une gâche fixée à une porte ou un panneau lorsque la

gâche est initialement poussée dans le logement de la serrure.

La gâche est relâchée en poussant de nouveau la gâche dans le logement pour désengrener la gâche d'une clenche à l'intérieur

du logement, d'o le terme serrure de poussée-poussée.

Certains autres mécanismes à charnière comportent des blocages fonctionnant par gravité. Bako et al., brevet US n0 5, 106,132 publié le 21 avril 1992, décrit une bille de blocage fonctionnant par gravité pour un dispositif de fermeture de valise. Wilstermann, brevet US no 4,906,044, décrit une bille de blocage fonctionnant par gravité pour une serrure d'accoudoir de voiture. Dans chaque cas, le bille Bako et Wilstermann roule vers le bas sous l'effet de la force de gravité pour créer un état de blocage. Ces billes de blocage fonctionnant par gravité empêchent le mouvement d'un

levier à extrémité en forme de crochet hors d'une gâche.

L'art antérieur n'offre aucune suggestion et aucune considération concernant l'adaptation d'une bille de blocage à une serrure du type bras de ciseaux. En fait, les serrures du type bras de ciseaux ont une structure qui n'a pas été adaptée au fonctionnement d'une bille de blocage. Un objet de la présente invention est de proposer un mécanisme à charnière amélioré avec une ouverture et une

fermeture sans à-coups.

Un deuxième objet de la présente invention est de proposer un tel mécanisme à charnière amélioré avec une position ouverte commandée fixement et une position fermée

commandée fixement.

Un troisième objet de la présente invention est de proposer un tel mécanisme à charnière avec une inclinaison commandée pour le mouvement positif une fois que ladite charnière est sortie de sa position ouverte fixe ou de sa position fermée fixe et o l'inclinaison comprend l'absorption

des vibrations de résonance.

Un autre objet de la présente invention est de proposer un tel mécanisme à charnière avec des éléments structuraux pour faciliter le montage, une structure extra-plate et un fonctionnement fiable, et avec des matériaux d'isolation phonique. Un autre objet est de proposer un blocage activé par le

mouvement lorsque la serrure est dans la position fermée.

Les objets de la présente invention sont réalisés dans un mécanisme à charnière verrouillée et amortie avec un fonctionnement en pousséetraction et traction-poussée à vitesse commandée. Cette charnière a une structure extra-plate du type ciseaux qui est adaptée pour la manoeuvre d'un couvercle de boîte ou d'un casier de boîte à gants de voiture, d'un vide-poche de portière ou d'un casier de portière ou d'un panneau d'accès latéral de coffre et autres dispositifs de ce genre. Les forces de verrouillage aident à maintenir la position fermée et la position ouverte, chacune desquelles forces de verrouillage étant, à son tour, surmontée par un déplacement manuel de la structure par l'opérateur. Un dispositif sensible au mouvement, comme par exemple une bille anti-gravité, fonctionne pour bloquer le mouvement de la charnière entre la position fermée en présence de forces excessives générées pendant un changement excessif prédéterminé de le mouvement du véhicule et d'autres types de forces d'accélération (accélération à la fois positive et négative). Ces forces peuvent survenir au cours d'une vibration, d'un choc ou d'une accélération soudaine ou d'une décélération de côté, comme cela se passe pendant un accident ou en cas de conduite erratique, ou dans le cas de vide-poches de portières lorsque

l'on claque une portière.

La charnière comporte un premier bras allongé et un second bras allongé qui se déplacent l'un par rapport à l'autre dans le plan des leurs allongements, pivotant ainsi au cours de la manoeuvre de type ciseaux avec un mouvement de translation radiale supplémentaire pour les fonctions de verrouillage. Un ressort incline les bras de type ciseaux et, par conséquent, la charnière dans chaque position extrême. Un amortisseur fonctionne à l'inverse des mouvements des bras dans les deux directions pour le fonctionnement en pousséetraction et traction-poussée. Une came coopère avec un chemin de came curviligne pour effectuer un mouvement articulé entre le premier et le second bras lorsqu'ils se déplacent l'un par rapport à l'autre. Cette articulation compense les variations des positions de montage pour diverses applications entre diverses conceptions de boîte à gants, casier et vide-poche de

portière.

Le premier bras de la charnière peut être fixé fixement à un premier élément structurel non mobile, comme par exemple un réceptacle de boîte à gants. Son second bras, raccordé au premier bras de manière à pouvoir pivoter, peut être fixé fixement à un élément structurel mobile, comme par exemple un couvercle ou un casier de boîte à gants, un vide-poche de portière ou un panneau d'accès latéral de coffre. Ainsi, lorsque les bras sont déplacés l'un par rapport à l'autre entre la première position fermée et la seconde position ouverte, les deux éléments structurels se déplacent l'un par

rapport à l'autre.

Le second bras porte le mécanisme amortisseur qui est

inséré ou encliqueté dans une découpe de ce second bras.

L'amortisseur peut s'engrener dans une portion du premier bras et créer ainsi un mouvement commandé entre le premier et le second bras. Ce mouvement commandé est une force inhibitrice qui agit à l'encontre de tout mouvement pivotant excessif

pendant le fonctionnement normal.

Le mécanisme amortisseur comprend un engrenage à pignons monté sur le second bras. L'engrenage à pignons est raccordé à un accouplement à friction ou un accouplement hydraulique qui est, dans ce cas, un accouplement hydraulique entouré d'un lubrifiant de silicone à viscosité élevée. On peut utiliser différents types de lubrifiant pour obtenir le mouvement commandé souhaité. L'engrenage à pignons fonctionne avec ses dents s'engrenant dans un rail ou une longueur de dents monté sur le premier bras. Cette longueur de dents forme un rail incurvé, c'est-à-dire une "crémaillère", avec une dépression à l'extrémité de position fermée de celui-ci. Cette dépression aide la fonction de verrouillage de position fermée. Le pignon tourne et traverse la crémaillère lorsque les bras de charnière se déplacent entre la position ouverte et la position fermée, il fonctionne ainsi à l'encontre de la force d'accouplement associée pour la commande des mouvements d'ouverture et de fermeture normaux du couvercle ou casier de boîte à gants, du vide-poche de portière ou du panneau d'accès

latéral de coffre associés.

Le ressort est raccordé entre des crochets respectifs ou, en variante, entre des bosses placées sur chacun des deux bras. Les emplacements des raccordements sur les bras sont sélectionnés en fonction de l'emplacement du pivot et de la configuration des bras. La force du ressort est sélectionnée pour s'adapter au poids de l'amortisseur, de la portière et à d'autres facteurs qui sont pris en compte. La fonction de verrouillage est assurée par des surfaces concaves incorporées aux deux extrémités du rail ou chemin de galet de came curviligne. La came bute contre l'extrémité du chemin de galet de came lorsque la charnière est dans la position ouverte extrême, c'est-à-dire lorsqu'elle a tourné ou pivoté dans cette position. La position de la came dans la position fermée est donnée par la hauteur et la dureté shore des butées en caoutchouc du véhicule montées sur l'élément fixe ou l'élément mobile de l'unité formant boîte à gants, de l'unité formant vide-poche de portière ou du panneau ou casier d'accès latéral de coffre du véhicule, c'est-à-dire le couvercle lui-même ou

le châssis.

Dans l'application au vide-poche de portière, les butées en caoutchouc sont montées sur le garnissage de portière et lorsque le vide-poche se ferme, il vient en contact avec une butée en caoutchouc. La butée en caoutchouc assure qu'il n'y ait pas contact entre le vide-poche et la garniture de portière, absorbant ainsi tout bruit lorsque l'on claque la portière pour la fermer, ou tout bruit de vibration lorsqu'elle est en position fermée et que le moteur du véhicule tourne au ralenti ou lorsque le véhicule est en

marche.

La charnière selon la présente invention permet de légères variations de la hauteur et de la souplesse des butées, et la distorsion possible des casiers ou des couvercles. La charnière s'ajuste pour garantir que son élément de came peut toujours se déplacer plus loin dans son rail ou son chemin de galet de came. La charnière peut également, si nécessaire, compenser ces variations et peut compenser pour empêcher une précharge sur le couvercle ou casier de boîte à gants, sur le vide-poche de portière ou le panneau ou casier d'accès latéral de coffre, selon l'installation, de forcer le couvercle ou le casier à s'ouvrir. Par conséquent, le couvercle ou casier de boîte à gants spécifique, le vide- poche de portière ou le panneau ou casier d'accès latéral de coffre spécifique restent fermés jusqu'à ce que l'utilisateur les ouvre. Cela garantit que la structure fixée reste toujours fermée et qu'elle est correctement fermée et, également, qu'elle ne va pas cliqueter

ou s'ouvrir sous la pression des vibrations ou des chocs.

Outre le poids de précharge présent lorsque la structure est dans la position fermée, la charnière offre une résistance à l'ouverture. Cela se produit lorsque la charnière est montée de telle manière que la surface du rail ou du chemin de galet de came dans la zone de la position fermée se trouve à un angle relatif de 45 degrés (incliné) par rapport à la direction de la force d'ouverture. (La zone de la position fermée est la région du rail engrenée par l'engrenage à pignons lorsque les bras tournent pour mettre la charnière dans son état fermé). Cela forme une zone d'inclinaison de

rail qui sert de grande zone de verrouillage.

Dans cette zone de verrouillage, la vitesse du mouvement radial est supérieure à la vitesse du mouvement pivotal (lorsque la charnière s'ouvre sur les quatre premiers degrés) et cela provoque la translation du second bras dans le sens

perpendiculaire vers la direction de l'effort d'ouverture.

Cela a pour résultat un effort d'ouverture plus grand pendant les quatre premiers degrés de mouvement rotatif et ce la définit une zone de verrouillage plutôt qu'un point de verrouillage fixe à (ou dans) la position fermée. (Un point de verrouillage se trouverait en un point prédéterminé selon un

angle de rotation spécifique).

La zone de verrouillage résultante rend la charnière mieux adaptée à l'utilisateur (et résistante à l'usure) car elle fournit la fonction de verrouillage sur une large bande (de rotation angulaire), établissant ainsi une large bande de tolérance de position fermée. En outre, avec la zone de verrouillage, les petites incohérences entre les installations ne sont pas aussi décisives. Cela constitue un facteur lorsque

deux charnières sont montées sur une seule structure, c'est-àdire une sur chaque côté.

La résistance de la zone de verrouillage est ajustée par l'angle du rail ou son chemin de galet de came à la position fermée. (La résistance de la zone de verrouillage est la force nécessaire pour sortir du verrouillage). L'angle pour le chemin est, de manière caractéristique, de 45 degrés par rapport à la direction de l'effort d'ouverture, mais il peut être plus petit pour réduire la résistance (forces nécessaires pour déplacer la charnière) et supérieur à 45 degrés pour

augmenter la résistance nécessaire (pour ouvrir la charnière).

Il est entendu que le chemin curviligne pour le rail d'engrenage suit le chemin de la fente de galet de came,

c'est-à-dire la glissière ou le chemin.

Le second bras mobile peut pivoter sur une paumelle ouverte formée dans son extrémité de talon. Cette paumelle correspond avec une bosse placée près de l'extrémité inférieure du premier bras fixe. Cette paumelle ouverte est légèrement allongée, ce qui permet au second bras de se déplacer radialement vers l'extérieur à partir d'une position profonde lorsque le bras tourne à partir de la position fermée. Cela permet le mouvement d'articulation mentionné cidessus. La position du ressort d'inclinaison et sa force de ressort servent à placer la paumelle allongée sur sa bosse correspondante lorsque le s econd bras se trouve dans la position fermée. Cela s'applique en l'absence de butées en caoutchouc, lorsque l'installation de charnière nécessite un écartement entre le couvercle ou le casier et la boîte à gants, ou entre le couvercle ou le casier et le châssis de montage ou la garniture de portière d'un autre boîtier. Dans ce cas, le second bras se déplace dans la position extrême fermée et définit ainsi la position fermée pour le couvercle

ou le casier respectif.

Cette position extrême fermée est également l'état normal

de la charnière pendant l'expédition et avant l'installation.

Dans le cas o il y a des butées en caoutchouc dans une installation, la charnière doit être positionnée et fixée sur le châssis de la boîte à gants ou sur la garniture de portière de sorte que, dans la position fermée, la paumelle du second bras s'arrête juste avant sa bosse correspondante afin de permettre aux butées en caoutchouc de fonctionner en amortissant la force du couvercle ou du casier lors du contact

avec le châssis respectif ou la garniture respective.

Un manchon en PVC (chlorure de polyvinyle) est positionné sur une portion suffisante du corps du ressort pour amortir le bruit des vibrations du ressort lorsque la charnière est

claquée dans la position ouverte ou dans la position fermée.

Les matières en TPE (élastomère thermoplastique) sont moulées dans des surfaces de butée pour amortir la force des chocs et le bruit générés sur les surfaces de butée mécaniques. Les exemples de matières en TPE peuvent comprendre le polypropylène chargé en talc et peuvent comprendre du polystyrène-b-éthylène-cobutylène-b-styrène (SEBS) ou

d'autres matières appropriées liées par un polymère.

Le bras fixe porte un passage dans lequel fonctionne la bille antigravité. Cette bille a une masse prédéterminée qui lui permet de se déplacer à une vitesse prédéterminée entre une position de non blocage à une extrémité de son passage et une position de blocage à l'autre extrémité de son passage, sous l'effet de forces d'accélération excessives. L'angle du passage et la masse de la bille sont également influencés par les paramètres de conception de la charnière, y compris les paramètres de conception de la structure de l'amortisseur, du ressort d'inclinaison et du poids moyen exercé par le couvercle ou le casier de la boîte à gants, par le panneau ou le casier d'accès latéral de coffre, et par le poids de leur contenu. Le mouvement transmise à la bille provoque son déplacement vers la position de blocage. La gravité fait revenir la bille dans la position de non blocage après disparition de l'effet de la force de mouvement induite par l'accélération. De manière caractéristique, le passage est orienté selon un angle d'à peu près quarante cinq degrés, la

position de non blocage se trouvant en bas.

Le passage forme une enceinte pour maintenir la bille à mouvement libre. Une enceinte de ce type peut faire saillie au-delà de la paroi extérieure du second bras mobile lorsqu'une bille de plus grande taille est nécessaire. En variante, lorsque la taille de la bille anti-gravité le permet, le passage peut avoir la forme d'une paroi d'un second bras. Dans l'un ou l'autre cas, un dispositif de verrouillage ou une surface de butée doit, être enclenché dans le premier bras fixe. Ce dispositif de verrouillage peut être une butée profilée ou une paumelle ou une autre structure dans laquelle la bille peut rouler pour être ainsi fixée contre le dispositif de verrouillage, ce qui conduit à l'état de blocage. Cet état de blocage est maintenu pendant la durée de toute excessive accélération et le mouvement résultante est

transmise à la bille.

Les caractéristiques, avantages et le fonctionnement de la présente invention ressortiront mieux et seront mieux

compris à la lecture de la description détaillée ci-après

ainsi que des dessins, sur lesquels les mêmes repères se réfèrent aux mêmes éléments, sur lesquels: La figure 1 est une vue de face du mécanisme à charnière de la présente invention assemblé montrant dans la position fermée le premier bras fixe à l'arrière-plan et le second bras mobile au premier plan; La figure 2 est une vue inversée ou arrière du mécanisme à charnière fermé de la figure 1; La figure 3 est une vue de face de la charnière de la figure 1 dans la position bloquée; La figure 4 est une vue arrière de la charnière bloquée de la figure 3; La figure 5 est une vue de face de la charnière de la figure 1 dans la position ouverte; La figure 6 est une vue arrière de la charnière ouverte de la figure 5; La figure 7 montre une vue arrière/extérieure du premier bras fixe du mécanisme à charnière de la figure 2; La figure 8 montre la face juxtaposée/intérieure du bras fixe de la figure 7; La figure 9 montre la face avant/extérieure du bras mobile du mécanisme à charnière de la figure 1; La figure 10 montre la face juxtaposée/intérieure du bras mobile de la figure 9; La figure 11 est une vue en perspective vue du côté gauche de la face intérieure du bras fixe de la figure 8; La figure 12 est une vue droite en perspective de la face intérieure du bras fixe de la figure montrant la bille de blocage à l'emplacement de non blocage; La figure 13a est une vue gauche en perspective de la face intérieure du bras mobile de la figure 10; La figure 13b est une vue gauche en perspective du bras mobile de la figure 13a avec l'engrenage à pignons d'amortisseur installé; La figure 14a est une vue droite en perspective du bras mobile de la figure 13a; La figure 14b est une vue gauche en perspective du bras mobile installé sur l'amortisseur de la figure 13b; La figure 15 montre une vue partielle détaillée du bras mobile recouvrant le bras fixe portant la bille de blocage à l'état de non impact, position de non blocage pour la charnière fermée; La figure 16 montre une vue de la structure partielle de la figure 15 avec la bille Ode blocage dans la position de blocage après un impact ou une accélération pour la charnière bloquée; La figure 17 montre une vue de la structure partielle de la figure 15 avec la bille de blocage dans la position non bloquée et la charnière en train de s'ouvrir; La figure 18 montre une vue de la structure partielle et de la position de la bille de la figure 17 avec la charnière complètement ouverte; La figure 19 est une vue partielle détaillée de la face intérieure du bras fixe de la figure 12 montrant des matériaux mous; La figure 20 est une vue partielle détaillée du bras fixe et de la bille de la figure 19 avec une vue partielle en coupe du bras mobile montée dessus; La figure 21 montre la face intérieure du bras mobile de la figure 10 avec la bille superposée pour sa position correspondante en butée avec la charnière complètement ouverte: La figure 22 montre le bras mobile et la bille en butée de la figure 21 avec la charnière dans la position fermée; La figure 23 montre le bras mobile et la bille en butée de la figure 21 avec la charnière immédiatement après l'impact ou l'accélération; La figure 24 montre le bras mobile et la bille en butée de la figure 21 avec la charnière dans la position fermée complètement bloquée; La figure 25 montre un détail partiel du bras mobile lorsqu'il bute contre la bosse du bras fixe dans la position de charnière complètement ouverte; La figure 26 montre une vue détaillée en perspective partielle du bras mobile sous le bras fixe au moment o il va quitter la zone de verrouillage sur le chemin de l'amortisseur; La figure 27 montre la vue arrière de la charnière assemblée de la figure 2 illustrant le mouvement à partir de la position de la zone de verrouillage fermée; et La figure 28 montre la vue arrière de la charnière assemblée de la figure 27 illustrant le mouvement dans une position à mi-chemin le long du chemin d'amortisseur, entre la

position ouverte et la position fermée.

La présente invention propose un mécanisme à charnière de blocage de mouvement verrouillé et amorti. Un choc ou une accélération (que ce soit une accélération positive ou négative) peut amener un élément de blocage à empêcher la charnière de s'ouvrir à partir de sa position fermée. La charnière a une configuration en ciseaux extra-plate avec deux bras qui sont inclinés par un ressort dans la position de charnière fermée. Des verrouillages mécaniques sont utilisés à chaque extrémité de l'opération de ciseaux pour verrouiller les positions fermée et ouverte. Des matériaux mous sont utilisés pour amortir le bruit des vibrations du ressort. On utilise également des matériaux mous à des emplacements de

butée pour amortir les bruits de butée.

Le mécanisme de charnière en ciseaux 11, montré sur une vue avant dans la position Xfermée, figure 1, comprend un premier bras fixe 13 et un second bras mobile 15 montés pour tourner sur celui-ci. Le premier bras fixe 13 porte trois bosses de montage 17, 19, 21 pour monter le bras fixe sur une structure de casier fixe ou de vide-poche ou de boîte à gants ou d'un équipement de ce genre à l'aide vis de montage. La première bosse de montage 17 est située dans la zone supérieure du bras fixe à l'emplacement de la position ouverte du bras fixe 13, comme cela sera décrit ci-après. La deuxième bosse de montage 19 est située à l'emplacement de la position fermée du bras fixe 13 alors que la troisième bosse de montage 21 est située en bas du bras fixe 13. Ces bosses 17, 19, 21 ont chacune une paroi verticale cylindrique 23 s'étendant vers l'extérieur à partir de la face juxtaposée/intérieure du bras fixe 13 à une certaine distance au-dessus de la surface d'appui de la tête de la vis de montage. Pour la première et la deuxième bosse 17, 19, la paroi cylindrique présente une butée pour la limite extrême du mouvement rotatif du bras

mobile 15.

Le bras mobile porte une structure d'amortisseur qui comprend un accouplement à friction ou accouplement hydraulique entouré d'un lubrifiant de silicone à viscosité élevée. L'amortisseur comporte un engrenage à pignons (décrit ci-après), figure 2, qui coopère avec un chemin denté ou crémaillère 29, figure 1. La figure 2 montre une vue arrière du mécanisme à charnière fermé. Une bride arrière en saillie forme une structure de verrouillage pour maintenir le bras mobile 15 sur le bras fixe 13 lorsque cette bride arrière en saillie est recouverte par une lèvre en saillie 33, figure 2,

sur le couvercle arrière 35 de la structure d'amortisseur 25.

Le bras fixe 13 et le bras mobile 15 ont tous deux une forme allongée irrégulièrement. Le bras mobile 15 est monté pour tourner sur le bras fixe à partir de sa portion de fond ou de talon. La charnière 11 est généralement montée de sorte que les allongements de deux bras 13, 15 s'étendent essentiellement verticalement. L'extrémité extérieure 39 (à l'opposé du talon 37) du bras mobile 15 comporte une structure de chape 41 qui crée une fente ouverte allongée 43. Cette fente 43 reçoit une goupille ou montant montée sur un élément mobile, par exemple un couvercle, un casier, un vide-poche de portière, un panneau ou un casier d'accès et autres éléments de ce genre. Lorsque le bras mobile 15 se déplace, l'élément mobile est déplacé. La fente 43 est entourée par une surface de dépression 45 qui est la surface d'appui pour la tête du

montant de l'élément mobile.

La structure d'amortisseur 25 est placée à l'extrémité extérieure 39 du bras mobile 15, à côté de la fente allongée 43. Cette structure d'amortisseur 25 s'encliquette dans un trou de réception dans le bras mobile et est maintenue en place par des doigts de compression diamétralement positionnés 47. Un chemin de galet de came curviligne ou fente de came 49, figures 1, 2, est positionné à l'extrémité extérieure du bras fixe 13. Une projection cylindrique pleine 51 s'étendant vers l'extérieur à partir de la face juxtaposée/intérieure du bras mobile 15 sert de came 51 et s'étend à travers la fente de came 49. Un ressort à boudin 53 est monté entre un emplacement intermédiaire sur le bras mobile 15, o se trouve une fixation, par exemple le premier crochet 55, et une branche inférieure en saillie 57 du bras fixe 13, o se trouve un second crochet 59. Le ressort à boudin 53 porte un manchon cylindrique en PVC 61 sur la majorité de sa longueur non dépliée. Ce manchon en PVC absorbe le bruit des vibrations du ressort lorsque la charnière 11 est claquée dans la position

ouverte ou dans la position fermée.

L'extrémité de position ouverte de la fente de came 49 présente des poussées concaves supérieure et inférieure 63, s'étendant transversalement. La poussée supérieure 63 permet un assemblage facile du bras mobile 15 sur le bras fixe 13. La poussée inférieure 65 sert de verrouillage de position ouverte. La profondeur de cette poussée inférieure 65 et la force du ressort détendu 53 déterminent la résistance du

verrouillage de position ouverte.

L'extrémité de talon 37 du bras mobile 15 a une forme de chape avec une fente allongée 67. Un tourillon 69 s'étendant vers l'extérieur sur la face juxtaposée/intérieure du bras fixe 13 sert de pivot pour la rotation du bras mobile 15. Ce tourillon 69 comporte à son extrémité extérieure une paire de lobes 71, 73 diamétralement opposés, s'étendant transversalement. Le premier lobe 71 est dirigé à l'inverse de l'emplacement du premier crochet 55 et est utilisé pour recouvrir le bras de la chape droite 75 du talon 37 lorsque le bras mobile 15 est dans la position ouverte extrême. Le second lobe 73 est dirigé vers l'emplacement du premier crochet 55 et est utilisé pour recouvrir le bras de la chape gauche 77

lorsque le bras mobile 15 est dans la position fermée extrême.

Le bras de la chape gauche et le bras de la chape droite ont tous deux des surfaces de dépouille 79, 81, figure 3, la dépouille de la chape droite 79 s'étendant sous le premier lobe 71 et la dépouille de la chape gauche 81 s'étendant sous

le second lobe 73.

L'élément de blocage est une bille métallique 83, expliquée ci-dessous, et cachée (non montrée) sur les figures 1 à 3. Un butoir à contact souple 85 est positionné au point de contact du bras mobile 15 sur la première bosse de montage 17, figure 3. Les figures 3-4 montrent la position de verrouillage, c'est-à-dire l'encliquetage anti-gravité, de la charnière 11, la figure 3 étant une vue de face et la figure 4 étant une vue arrière. Cette position de verrouillage "A" est établie à une rotationd'environ 4 degrés à partir de la position complètement fermée "B". Toutefois, cette position de

verrouillage "A" est déterminée comme expliqué ci-dessous.

Sur les figures 5-6, qui montrent le mécanisme à charnière 11 respectivement dans la position ouverte et dans la position fermée, le bras mobile 15 s'est déplacé dans la position complètement ouverte "C" pour buter contre le butoir à contact souple 85 sur la paroi cylindrique 19 de la première

bosse de montage 17.

Lorsque la charnière 11 se trouve dans la position complètement ouverte "C", le ressort 53 est complètement déplié et le bras mobile 15 s'est déplacé radialement vers

l'extérieur 87 en suivant la forme de la fente de came 49.

Dans la position complètement fermée "A", le bras mobile 15 repose complètement sur le tourillon 69, comme le montre la figure 1. Lorsque le bras mobile 15 commence à tourner à partir de la position complètement fermée, il commence également à s'articuler, c'est-à-dire à se déplacer radialement vers l'extérieur, comme le montre la figure 2. La position complètement ouverte "C" montre la charnière complètement ouverte et le bras mobile complètement tourné et complètement déplié vers l'extérieur dans la direction radiale 87, figure 3. Cette articulation est une réflexion pour la conception du fonctionnement avec une variété de boîtes à gants, de vide-poche de portière, de casiers/panneaux d'accès

latéral de coffre et d'autres dispositifs de ce genre.

Les figures 7, 8 montrent respectivement la face extérieure et la face intérieure du bras fixe 13. La forme de la fente de came curviligne 49 est facile à voir. L'extrémité de position fermée "A" de la fente de came 49 s'incline vers le bas pour former une région inclinée 89 du bord inférieur de la fente de came. Cette région en saillie vers le bas 91 et la région inclinée 89 du bord inférieur de la fente de came fournissent une fonction de verrouillage dans la position fermée "A" et la zone de rotation immédiatement adjacente à la position fermée "A". La longueur de cette zone de verrouillage est une réflexion pour la conception de la force utilisée pour la manoeuvre d'ouverture de la charnière 11. Le rail denté, la crémaillère, 29 s'incline vers le bas pour qu'une région parallèle 93 suive l'inclinaison 91 dans la

fente de came 49.

Un passage fermé 95 poqur maintenir la bille 83 est positionné dans la face juxtaposée/intérieure du bras fixe 11, figure 8. Ce passage comporte des butoirs à contact souple 85 en TPE à chaque extrémité fermée. Le passage 95 permet à la bille 83 de rouler entre une première position "D" et une seconde position "E", la position "D" étant la position de non blocage et la seconde position "E" étant la position de blocage. Les parois latérales du passage 95 peuvent avoir n'importe quelle forme qui permet à la bille 83 de rouler librement entre la position "D" et la position "E". Cependant, si les parois latérales du passage 95 sont arrondies pour donner un "ajustement plus net" avec la bille et pour réduire le jeu latéral, le fonctionnement de la bille dans le passage

est moins bruyant et ne présente pas de cliquetis notable.

Le tourillon 69, figure 8, sur lequel tourne l'extrémité du talon 37 du bras mobile 15, comporte deux lobes 71, 3 en forme de pâté ou d'éventail. Le premier lobe 71 a une paroi verticale 97 qui s'élève à partir de la surface de la face intérieure du bras mobile 15 sur le bord du lobe 71 le plus près de la troisième bosse de montage 21. Cette paroi verticale 97 est une butée supplémentaire pour l'extrémité du bras de la chape droite 75 à l'extrémité du talon du bras mobile 15 lorsque ce bras 15 est dans la position complètement ouverte "C". Le second crochet 59, dans le bras inférieure en saillie 57, est formé comme une projection verticale à partir de la face intérieure du bras fixe 13. Un bloc d'écartement 99 se trouve à l'extrémité de blocage "E" du passage près du côté faisant face à la fente de galet de came 49. Ce premier bloc d'écartement 99 sert de pièce d'écartement pour garantir que les deux bras 13, 15 sont suffisamment séparés pour permettre le libre fonctionnement de la bille 83. Une découpe concave 101 dans le premier bloc d'écartement 99 bute contre le passage et elle a une taille et une forme adaptées pour recevoir la bille 83 dans la position

de blocage "E".

Les figures 9-10 montrent la face extérieure et la face

intérieure, respectivement, du bras mobile 15, respectivement.

En référence à la face extérieure, figure 9, la section de dépouille 45 formant la surface abaissée est facile à comprendre. On se rend facilement compte que les formes de pattes des surfaces de dépouille respectives droite et gauche 79, 81 dans les bras droit et gauche du tourillon 77, 79 à l'extrémité du talon du bras mobile 15 ont une taille et une forme qui s'adaptent au premier et au second lobe 71, 73 du tourillon 69 du bras fixe 13. La dépouille droite 79 a sensiblement une forme de pelle alors que la dépouille gauche 81 a une queue en saillie à sa base. Le premier crochet 55 à fixation par ressort 53 sur le bras mobile 15, figure 9, fait saillie vers l'extérieur à partir de la face extérieure dans une zone de dépouille 99. Cette zone de dépouille de ressort 103 permet de positionner le ressort 53 de manière extra-plate dans un plan près duquel butent les faces intérieures de chaque bras 13, 15. Cela aligne la force du ressort 53 avec le plan de ciseaux et cela élimine l'accouplement des bras 13, 15. Des épaulements rapportés 105, 107 entourent la fente allongée, figure 10, à l'extrémité de chape 41 du bras mobile 15. Ces épaulements assurent l'épaisseur résultante de la chape 41 et compensent la dépouille 45. Par conséquent, le bras 15 n'est pas affaibli dans la zone de chape 41 et ne se casse pas en fonctionnement. Les épaulements rapportés de compensation 109, 111 entourent également la fente de talon 67 et donnent une épaisseur pour compenser les dépouilles

respectives 79, 81.

Une zone de dépouille 113 irrégulière mais tronquée, ayant une forme trapézodale, est positionnée pour s'étendre vers l'extrémité d'amortisseur 25 du bras 15 à partir du fond de la fente de talon 67. Cette dépouille fournit l'espacement pour le fonctionnement de la bille 83 dans le passage 95 et le pivotement des bras 13, 15 sans coincer la bille 83. Un bourrelet bossué 115 sert de second bloc d'écartement 115 pour assurer l'écartement entre les bras 13, 15 pour le libre fonctionnement de la bille de blocage 83. Une découpe concave 117 a une taille et une forme adaptées pour recevoir la bille 83. Cette seconde découpe 117 est dirigée à l'opposé de la fente de talon 67 et sert à buter contre la bille 83 dans la position de blocage "E" et à la fixer contre la découpe 101 dans le bloc d'écartement 99 lorsque la charnière 11 est

bloquée dans la position fermée.

Les figures 11 et 12 sont des vues de perspective droite et gauche, respectivement, de la face intérieure du bas fixe 13 et illustrent, en outre, les formes des éléments décrits ci-dessus. La bille en acier 83 montrée par remplissage (noir) est positionnée à l'emplacement inférieur de non blocage dans

le passage 95, figure 12.

Les figures 13a, 13b montrent une vue en perspective gauche de la face intérieure du bras mobile 15 sans l'engrenage d'amortisseur 27 installé et avec l'engrenage d'amortisseur 27 installé, respectivement. Les figures 14a, 14b montrent une vue en perspective droite de la face intérieure du bras mobile 15 sans l'engrenage d'amortisseur 27 installé et avec l'engrenage d'amortisseur 27 installé, respectivement. Les figures 15 à 18 illustrent une vue partielle détaillée du fonctionnement de la bille anti-gravité 83 et du bras mobile 15 (premier plan) et du bras fixe 13 (arrière20 plan). Les lignes partielles en traits interrompus sont montrées comme des lignes "fines". La bille anti-gravité 83 est normalement libre de se déplacer vers le haut et vers le

bas du passage 95 lorsque la charnière est fermée, figure 15.

En l'absence d'accélération, la bille 83 reste dans la zone inférieure "D" du passage 95 en raison de son poids propre, figure 15. Le ressort 53 maintient le bras mobile 15 dans la

position fermée.

Sous l'effet d'un impact ou d'une accélération, figure 16, la bille 83 se déplace dans la direction de l'accélération en raison du mouvement qui lui est transmis. Etant donné que la bille 83 est conçue pour avoir une inertie inférieure à celle du bras mobile 15 raccordé à l'amortisseur 25 et agissant à l'encontre de la force du ressort 53, elle arrive dans la position de blocage "E" en haut du passage avant le bras mobile 15. Le bras 15 comnence alors à bouger mais il est arrêté par la bille située entre les deux bras 13, 15. Dans cet état, la bille 83 est maintenue entre les poches incurvées 101, 117 dans les épaulements amortisseur/pièce d'écartement 99, 115 respectivement. Ces poches 101, 117 sont

montrées sur des figures ultérieures.

La charnière Il peut s'ouvrir, figure 17, dans un état sans impact et sans accélération. Ici, la bille 83 reste à l'emplacement inférieur de non blocage du passage "D" sous l'effet de son poids propre. Il n'y a pas d'interférence avec les bras 13, 15. Par conséquent, lorsqu'un utilisateur ouvre la boîte à gants à laquelle est raccordée la charnière, les éléments de charnière 13, 15 continuent de fonctionner car la bille 83 reste à l'emplacement de non-interférence "D". Les bras 13, 15 ne se verrouillent pas et le mécanisme à charnière

11 peut s'ouvrir avec un faible effort.

Lorsque la charnière 11 est complètement ouverte, et sans accélération ni choc, figure 18, la bille 83 reste dans la position inférieure "D" de non blocage du passage 95. Les bras 13, 15 sont libres d'effectuer une rotation en ciseaux l'un

par rapport à l'autre.

Les figures 19-20 illustrent l'utilisation des matières à contact souple 85 en TPE, moulées sur le bras fixe 13 pour insonoriser le fonctionnement de la bille anti-gravité 83. Ces matières 83 à chaque extrémité du passage 95 amortissent le cliquetis de la bille lorsqu'elle frappe l'une ou l'autre des extrémités. La figure 20 illustre la position de blocage de la bille 83 contre le bloc d'écartement 99 et les découpes concaves 101, 117. Comme,déjà expliqué, en raison de l'inertie, la bille 83 parvient à l'emplacement de blocage entre les découpes 101, 117 avant que les bras 13, 15 ne

tournent au-delà de ce point, provoquant ainsi un blocage.

Les figures 21 à 24 illustrent la position de la bille anti-gravité 83 par rapport à la zone de dépouille 113 de forme trapézodale, au second bloc d'écartement 115 et à sa découpe concave 117. La figure 21 montre la position de la bille 83 contre un épaulement éloigné de la zone de dépouille 113 du bras mobile 15 lorsqu'il n'y a aucun impact, aucune accélération ni aucun choc et que le poids de la bille la place dans sa position la plus basse dans le passage 95. La

charnière 11 est ouverte.

La figure 22 montre la charnière 11 fermée et il n'y a aucun impact avec la bille 83 dans sa position la plus basse dans le passage 95. Ici, la bille 83 se trouve à mi-chemin de

la zone de dépouille 113.

La figure 23 illustre la position de la bille 83 après q'un choc ou un impact a amené la bille 83 en haut du passage , dans laquelle la bille 83 se déplace plus rapidement que le bras mobile 15 ne peut réagir au choc ou à l'impact. Ici, la bille 83 est à peu près en contact avec la surface de découpe concave 117 dans le second bloc d'écartement/amortisseur 115. Une fraction de seconde plus tard, le bras mobile 15, figure 24, vient en contact avec la bille 83 et la place contre la découpe concave 117 lorsque la découpe concave correspondante 101 dans le premier bloc 99 sur le bras fixe 13 reçoit la bille 83, arrêtant ainsi tout mouvement entre les bras 13,- 15 à environ quatre degrés de

rotation hors de la position fermée "A".

La figure 25 illustre un détail de la matière à contact souple 85 en TPE absorbant le choc mécanique lorsque le bras mobile 15 bute contre la surface cylindrique 23 au niveau de la première bosse de montage 17 dans la position de charnière

complètement ouverte "C" montrée sur la figure 26.

La figure 26 illustre le mouvement d verrouillage 25 hors de la zone de verrouillage entre la position "A" et la position "B". Lorsque la charnière 11 est dans la position fermée, montrée sur la figure 27, l'effort d'ouverture se fait dans une direction toujours perpendiculaire à la chape 41 du bras mobile 15. Cette chape 41 entraîne le raccord à goupille 119, la goupille 119 étant fixée à la structure pour être déplacée librement pour se déplacer en haut et en bas de la fente de chape allongée 43 figure 28. La direction du mouvement du bras mobile 15 est généralement à 45 degrés par rapport à la direction de l'effort d'ouverture. Cela aide à créer l'effet de verrouillage dans la position fermée "A" et la longueur de l'inclinaison définit une ''zone de verrouillage". Cette zone est définie par la région inclinée 89 de la fente de came, vue sur les figures 26 à 28 et sur la

figure 7, o elle porte son numéro de repère.

Si l'on diminue l'angle relatif à moins de 45 degrés, on réduit la force de verrouillage. La force de verrouillage est principalement établie par l'angle de la région inclinée 89 le long de laquelle la came 51 doit monter contre le poids du bras mobile 15 et la force du ressort 43. Lorsque l'angle augmente, la force de verrouillage augmente. Au-delà d'environ degrés, il y a un "seuil de blocage", c'est-à-dire que la force de verrouillage est trop excessive pour les installations automobiles. Une fois que l'engrenage à pignons 27 de la structure d'amortisseur 25 quitte la "zone de verrouillage" lors de l'ouverture de la charnière 11, la résistance diminue et l'effort d'ouverture supplémentaire

nécessaire est largement réduit, figure 28.

De nombreux changements peuvent être apportés à l'invention décrite cidessus sans s'écarter de l'intention

et de la portée de celle-ci. La description ci-dessus est donc

destinée à être lue dans le sens illustratif et non dans le sens limitatif. Les substitutions et changements peuvent être faits sans s'écarter de l'étendue et de l'intention de l'invention.

Claims (20)

Revendications

1. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement (11), comprenant: un premier élément fixe (13); un second élément (15) raccordé audit premier élément (13) et déplaçable par rapport à celui-ci; un chemin (95) positionné par rapport au premier élément (13); et une bille (83) positionnée pour effectuer un mouvement dans le chemin (95) entre une première position (D) de celui-ci et une seconde position (E) de celui-ci; dans lequel le chemin (95) d'étend au moins partiellement verticalement pour amener la bille (83) à se déplacer à l'encontre de la gravité lorsqu'elle se déplace entre la première position (D) du chemin (95) et la seconde position (E) du chemin (95); dans lequel la bille (83) interfère avec le mouvement du premier (13) et du second élément (15) lorsqu'elle est dans la

seconde position (E) du chemin.

2. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement (11) selon la revendication 1, comprenant également un chemin de came (49) sur l'un des premier et second éléments (13, 15) et une came (51) sur l'autre des premier et second éléments (13, 15), dans lequel le chemin de came (49) comporte une section de poussée à une extrémité et une section recourbée formant une région inclinée (89) à l'autre extrémité, dans laquelle la came (51) coopère avec chacune des extrémités selon un mode d'action de verrouillage.

3. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement selon la revendication 2, comprenant également un amortisseur (25) raccordé entre le premier (13) et le second élément (15) pour

diminuer le taux de mouvement relatif entre ceux-ci.

4. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement selon la revendication 3, dans lequel le raccordement entre le premier (13) et le second élément (15) est façonné pour permettre un

mouvement radial ainsi qu'un mouvement rotatif.

5. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement selon la revendication 4, dans lequel le chemin de came (49) et le fonctionnement de la came (51) établissent une première position extrême fermée pour les deux éléments et une seconde

position extrême ouverte.

6. Mécanisme à charnière de blocage de mouvement selon la revendication 5, dans lequel, lorsqu'elle est dans la position fermée, la bille (83) n'interfère pas avec le mouvement du premier (13) et de second élément (15), et dans lequel, lorsque le mécanisme à charnière de blocage de mouvement est soumis à un choc, la bille (83) commence à se déplacer et le second élément (15) commencer à se déplacer par rapport au premier élément (13), moyennant quoi la bille (83) atteint la position d'interférence avant que le second élément (15) puisse se déplacer suffisamment par rapport au premier élément

(13) pour être dans la position ouverte.

7. Procédé pour faire fonctionner un mécanisme à charnière de blocage de mouvement comprenant les étapes consistant à: permettre aux deux éléments (13, 15) de charnière d'effectuer une rotation l'un par rapport à l'autre, le second élément pivotant (15) par rapport au premier élément (13) sous l'action d'un actionneur entre une position ouverte et une position fermée avec un fonctionnement en traction-poussée d'ouverture et un fonctionnement en poussée-traction de fermeture; articuler la rotation du second élément (15) dans une direction radiale par rapport au premier élément (13) sur la portion du début de rotation pour l'ouverture; enclencher un élément de verrouillage anti-gravité (83) pour le mouvement libre entre une position de repos et une position d'interférence, dans lequel, lorsqu'il est dans la position d'interférence, l'élément de verrouillage (83) empêche la rotation des deux éléments (13, 15) de charnière; et permettre au second élément (15) de charnière de se déplacer entre une position fermée et une position ouverte sous l'effet d'une force de mouvement communiquée à la charnière, et à l'élément anti- gravité (83) de se déplacer entre une position de non-interférence et la position d'interférence sous l'effet de la même force de mouvement communiquée, moyennant quoi l'élément anti-gravité (83) atteint la position d'interférence avant que le second élément de charnière (15) puisse tourner dans la position ouverte par rapport au premier élément de

charnière (13).

8. Procédé pour faire fonctionner un mécanisme à charnière selon la revendication 7, comprenant également le verrouillage du second élément (15) par rapport au premier élément (15)

dans la position ouverte et dans la position fermée.

9. Procédé pour faire fonctionner un mécanisme à charnière selon la revendication 8, comprenant également l'amortissement du mouvement rotatif du second élément (15) par rapport au

premier élément (13).

10. Procédé pour faire fonctionner un mécanisme à charnière selon la revendication 9, comprenant également le réglage de la force de verrouillage dans la position fermée en réglant

l'angle par rapport au vecteur de gravité du premier élément.

11. Mécanisme à charnière, comprenant un premier bras fixe (13); un second bras mobile (15) fixé au premier et déplaçable en rotation par rapport à celui-ci pour définir une position fermée et une position ouverte de celui-ci dans les positions de rotation respectives extrêmes; un passage (95) dans ledit bras fixe (13), positionné pour s'étendre au moins partiellement vers le haut; et un élément de mouvement anti-gravité (83) déplaçable librement dans ledit passage (95) entre une première position de repos de passage et une second position d'interférence de passage; dans lequel, lorsqu'il est dans ladite position d'interférence, ledit élément de mouvement (83) empêche la rotation dudit second bras (15) par rapport audit premier bras (13); et dans lequel ledit élément de mouvement (83) renvient dans ladite première position de repos de passage sous l'effet de

la force de gravité.

12. Mécanisme à charnière selon la revendication 11, dans lequel ledit premier bras (13) et ledit second bras (15) sont juxtaposés pour effectuer un mouvement de rotation en forme de ciseaux l'un par rapport à l'autre et dans lequel ledit élément de mouvement est une bille anti- gravité (83) et dans lequel ledit premier bras (13) comprend une fente de came (49) définissant un chemin de galet de came et dans lequel ledit second bras (15) comprend une came (51) s'étendant entre la face juxtaposée de celui-ci et ladite fente de came (49) dudit

premier élément (13).

13. Mécanisme à charnière selon la revendication 12, dans lequel ledit second bras (15) est fixé audit premier bras (13) de manière à pouvoir pivoter, ladite fixation pivotable comportant une ouverture allongée permettant un mouvement radial dudit second bras (15) par rapport audit premier bras (13).

14. Mécanisme à charnière selon la revendication 13, dans lequel ladite fente de came (49) est curviligne et ledit mécanisme à charnière comprend également un élément amortisseur (25) fonctionnant entre ledit premier (13) et ledit second bras (15) pour modifier la vitesse de rotation du mouvement.

15. Mécanisme à charnière selon la revendication 14, dans lequel ladite fente de came (49) présente une forme de verrouillage à chaque extrémité de celle-ci, ladite came (51) coopérant avec la forme de verrouillage à chaque extrémité de ladite fente de came (49) pour maintenir une position verrouillée dans lesdites positions tournées ouverte et fermée

desdits bras (13, 15).

16. Mécanisme à charnière selon la revendication 15, comprenant également un ressort (53) d'inclinaison raccordé entre ledit premier (13) et ledit second bras (15), ledit ressort (53) inclinant lesdites positions extrêmes pour maintenir lesdites positions tournées ouverte et fermée

desdits bras (13, 15).

17. Mécanisme à charnière selon la revendication 16, dans lequel ledit élément amortisseur (25) comprend un rail curviligne denté (29) sur ledit premier bras (13) et un engrenage à pignons rotatif (27) sur ledit second bras (15), ledit engrenage à pignons (27) s'engrenant dans ledit rail curviligne denté (29) et dans lequel ledit engrenage à pignons

(27) est raccordé à un amortisseur à griffes.

18. Mécanisme à charnière selon la revendication 17, dans lequel ledit second bras (15) comprend un extrémité en forme de chape (41) avec une fente allongée (43) et dans lequel ledit second bras (15) comprend un fente de talon (67) à l'extrémité opposée dudit bras par rapport à ladite extrémité en forme de chape (41), ladite fente de talon (67)

fonctionnant comme la bosse de pivot dudit second bras (15).

19. Mécanisme à charnière selon la revendication 18, dans lequel ledit premier bras (13) comporte un tourillon lobé (69), ledit tourillon lobé (69) coopérant avec ladite bosse de pivot pour ajouter une fonction de butée auxdites positions

tournées extrêmes.

20. Mécanisme à charnière selon la revendication 19, dans lequel ledit premier bras (13) et ledit second bras (15) portent chacun un épaulement de butée (99, 115) s'étendant en position juxtaposée vers ledit autre bras, chacun desdits épaulements de butée (99, 115) présentant une découpe concave (101, 117), lesdites découpes respectives s'engrenant dans ladite bille de mouvement (83) dans ladite position

d'interférence.