EP0976902A1 - Module de serrure électrique pour un coffre de véhicule - Google Patents

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EP0976902A1
EP0976902A1 EP99440211A EP99440211A EP0976902A1 EP 0976902 A1 EP0976902 A1 EP 0976902A1 EP 99440211 A EP99440211 A EP 99440211A EP 99440211 A EP99440211 A EP 99440211A EP 0976902 A1 EP0976902 A1 EP 0976902A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pawl
lock module
module according
bolt
carriage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP99440211A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Dominique Benoit
Stéphane Kippelen
Minh Au Truong
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akwel SA
Original Assignee
MGI Coutier SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MGI Coutier SA filed Critical MGI Coutier SA
Publication of EP0976902A1 publication Critical patent/EP0976902A1/fr
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/12—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators
    • E05B81/14—Power-actuated vehicle locks characterised by the function or purpose of the powered actuators operating on bolt detents, e.g. for unlatching the bolt
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B83/00—Vehicle locks specially adapted for particular types of wing or vehicle
    • E05B83/16—Locks for luggage compartments, car boot lids or car bonnets

Definitions

  • the present invention relates to an electric lock module for a trunk motor vehicle comprising at least one bolt pivoting about an axis and arranged to close on a keeper, a pawl pivoting about an axis and arranged to lock the bolt in the closed position on the strike, the pawl being subject to a return device towards the bolt, and electrical actuation means of the ratchet to unlock said bolt, these electrical actuation means comprising at least one electric motor rotating a cam cylindrical carrying at least one helical control groove and on which is mounted a carriage movable in translation, this carriage being mechanically coupled to said pawl, the cylindrical cam being arranged to rotate in one direction under the action of the electric motor and in the opposite direction under the action of a return device.
  • actuation means are external to the lock and require significant space in the trunk of the vehicle.
  • actuating means generally comprise an electric motor and a device of transverse mechanical transmission of the ratchet movement by trains gears, lever systems or others.
  • the effort to exert on the ratchet at the time of its opening is important because it depends on the thrust exerted by the joint between the boot and the body. Therefore, the engine must be sufficiently powerful and appropriately sized.
  • the transmission of the movement being done transversely the motor must turn in the two directions respectively to open and to close the pawl. This implies heard suitable engine control electronics.
  • actuation means comprising a worm and a train gears, the last pinion carrying an eccentric trigger finger and arranged to press the pawl and open it during the rotation of said pinion.
  • the return in closed position of the pawl is, in this embodiment, ensured by a return spring.
  • the bolt has been extended upwards to block the trigger finger in a fixed and stable position after opening the pawl and until the engine stops.
  • this blocking principle generates efforts important in terms of the worm and the motor, which causes problems wear and premature fatigue of the actuating means.
  • actuation means as defined in the preamble and described in the publications DE-A-195 01 493, DE-A-195 45 722 and EP-A-119 133, these means being reversible under the action of a specific spring member.
  • the actuating means comprise a motor driving a screw without end by a gear train, this screw being coupled to a carriage movable in translation controlling the bolt locking pawl.
  • the ratchet control is not performed directly, the carriage being coupled to an intermediate lever which even is coupled to the ratchet, which complicates the kinematic chain and the transmission some efforts.
  • the spring member which allows the return of the kinematic chain in initial position consists of a specific spiral spring provided directly on the worm at the reducer, which makes these realizations complex and expensive because of the multiplicity of parts.
  • the purpose of the present invention is to overcome the drawbacks mentioned above by offering much simpler, economical means of actuation, reliable. safe and ensuring correct positioning of the pawl without generating other disadvantages.
  • the carriage advantageously comprises at least one follower element of the groove helical control, this follower element being able to comprise at least one rail protruding helical having a profile complementary to that of the helical groove control.
  • the carriage has a loop coupling arranged to receive the upper end section of the pawl.
  • This coupling loop preferably has a length greater than the thickness of the section upper end of the pawl so as to provide sufficient clearance for allow the deflection of said pawl when locking the bolt.
  • the carriage comprises guide means in translation to prevent its rotation and at least one stop arranged to rest against at least one stop wall formed in the lock module defining a initial position of the pawl corresponding substantially to the locked position of the bolt.
  • the angle of inclination of the helical groove for controlling by relative to the axis of the cylindrical cam is judiciously chosen to allow the reversibility of the actuating means in a range of about 45 ° to 60 °.
  • Drug cylindrical preferably comprises two helical grooves parallel to each other and shifted by half a step.
  • the electrical actuation means may also include a train of gear coupling the shaft of the electric motor to the cylindrical cam, this train gear being chosen to increase the speed of said motor. It comprises advantageously at least two toothed pinions of which at least one is made of synthetic materials to reduce the coefficient of friction.
  • the electric motor is also chosen to have a low residual torque when it is not powered.
  • the cam and the carriage are made in different synthetic materials arranged to reduce their coefficient of friction, one of the parts can be made of polyamide 66 and the other part of polyoxymethylene.
  • the pivot axis of the bolt, the pivot axis of the pawl and the fulcrum between the hook and the notch are judiciously positioned by relation to the strike axis so as to obtain an optimized force diagram, in which the force of the pawl is less than the force of the keeper supported by the bolt, for a given strike force, the force of the pawl being substantially equal to a third of the effort of waste.
  • the electric lock module 10 mainly comprises a bolt 20 pivoting about an axis 21 and arranged to close on a keeper, whose axis is shown in point G, mounted on the vehicle body, a pawl 30 pivoting around an axis 31, parallel to the axis 21, and arranged to lock the bolt 20 in position closed on the keeper and electrical actuating means 40 arranged to open the pawl 30 and unlock the bolt 20 to release the strike.
  • a box 60 constituting a compact module and intended to be directly mounted on the flap of a trunk (not shown).
  • Box 60 comprises a drain 61 intended to receive said keeper. This case 60 will not described in more detail.
  • the bolt 20 comprises, in known manner, at its base, a hook 22 adapted to receive said keeper and, on its right side, at least one notch 23 intended to cooperate with the pawl 30.
  • the bolt 20 is subject to a return device consisting of a spring return 24 coaxial with its pivot axis 21 and having two free ends, one 24a being supported on the housing 60 on the left side of the drain 61 and the other 24b being supported on the right side of the bolt 20 so as to create a torque clockwise tending to open the bolt 20.
  • the pivot axis 21 of the bolt 20 is advantageously offset to the left of the axis G of the keeper.
  • a finger 25 is provided which is arranged to cooperate with a microswitch 26, when the bolt 20 is in the locked position, to control for example the light safe, alarm, etc.
  • the pawl 30 comprises, in a known manner and with particular reference to the Figure 3, a lower arm 32 terminated by a hook 33 arranged to be housed in the notch 23 of the bolt 20 and an upper arm 34 terminated by an end section upper 35 curved and intended to cooperate with the actuating means electric 40.
  • This pawl 30 is subject to at least one return device constituted a spring 36 coaxial with its axis 31 and having two free ends, one 36a being supported on the housing 60 on the right side and the other 36b being supported on the side left of the pawl 30 above its axis 31 so as to create a couple of clockwise rotation tending to bring the pawl 30 closer to the bolt 20.
  • the axis of pivoting 31 of the pawl 30 is advantageously offset to the right of the fulcrum between the hook 33 and the notch 23 of the bolt 20, this fulcrum also being offset at right of the G axis of the strike.
  • the actuating means 40 include an electric motor 41, a train gear 42 comprising two toothed pinions 43, 44, an endless screw called by the following cylindrical cam 45 movable in rotation and a carriage 70 movable in translation mechanically and directly coupled to the pawl 30.
  • the toothed pinions 43, 44 may have straight, angled or helical teeth but are arranged to be able to turn in one direction as well as the other.
  • the electric motor 41 is chosen to have a low residual torque when it is not powered to facilitate its reversibility.
  • the cylindrical cam 45 is rotated about its axis by the motor electric 41 by means of the gear train 42 which increases the speed of rotation of the motor.
  • the toothed pinions 43, 44 therefore form a reduction gear, the driving pinion 43 being made of metal and the other pinion 44 of synthetic materials, such as by example of polyamide 66, to reduce the coefficient of friction and facilitate reversibility of the reducer.
  • the cylindrical cam 45 comprises, in the example shown, two helical control grooves 46 parallel to each other and inclined relative to the axis of the cam at an angle of inclination judiciously chosen for facilitate its reversibility, and for example in a range of 45 ° to 60 ° relative to the axis of the cam and in the example shown substantially equal to 53 °.
  • This number of grooves helical can be reduced to one or three as required.
  • the tilt angle of the helical groove 46 allows the rotation of the cylindrical cam 45 as well in a direction under the action of the electric motor 41 than in the other direction under the action of the return spring 36 of the pawl 30 as explained below.
  • the carriage 70 is mounted on this cylindrical cam 45 and is driven in translation the along this cam when the latter is rotating by means of a follower element helical control grooves 46.
  • This follower element is provided in the left section 71 and in this embodiment consists of a double helical rail protuberant having a profile complementary to that of the helical grooves of control 46.
  • these parts are made of different synthetic materials, such as for example polyamide 66 for cam 45 and polyoxymethylene for carriage 70.
  • a special plastic grease is interposed between these two parts in the helical grooves.
  • this carriage 70 comprises the section 71 in engagement with the cylindrical cam 45. It has an elongated shape and ends in a coupling loop 72 arranged to receive the upper end section 35 of the pawl 30.
  • This coupling loop 72 has a length greater than the thickness of the upper end section 35 of the pawl to provide sufficient clearance allowing the movement of said pawl 30 when the latch 20 is locked.
  • the carriage 70 comprises between the section 71 and the coupling loop 72 a central portion 73 formed of two parallel longitudinal walls 74 defining between them a space vacuum 75 intended to receive the end of the cylindrical cam 45. These walls longitudinal 74 each have a rail 76 on their outer face, this rail being intended to slide in a corresponding groove provided in the housing 60 of the lock module 10.
  • the longitudinal walls 74 have also upper and lower stops 77 intended to position axially said carriage 70 relative to a stop wall 62 formed in said housing for guarantee correct positioning of the carriage 70 when the pawl 30 is in its initial position corresponding substantially to the locked position of the bolt.
  • FIGS. 5A and 5B schematically illustrate the bolt 20, the pawl 30, the means electric actuator 40 and the housing 60 shown in dotted lines.
  • the lock module 10 is in the locked position.
  • the bolt 20 is closed on the keeper (not shown) housed in the drain 61 ensuring the locking of the trunk flap.
  • the pawl 30 maintains the bolt 20 in this position by means of its hook 33 in engagement with the notch 23 thanks to its return spring 36 which urges it around its axis 31 clockwise.
  • the electric motor 41 is stopped and the carriage 70 is in the position defined by the stop wall 62 on which the stops 77 are in contact.
  • the coupling loop 72 is arranged in such a way that the upper end section 35 of the pawl 30 is close to its front part.
  • the lock module 10 is in the unlocked position.
  • the electric motor 41 has been activated to rotate the cylindrical cam 45 and move the carriage 70 towards left.
  • the carriage 70 has driven the section upper end 35 by the coupling loop 72 by pivoting the pawl 30 around its axis 31 in the counterclockwise direction, which compresses the return spring 36.
  • the hook 33 is released from the notch 23 releasing the bolt 20, which opens under the effect of its return spring 24 and authorizes the release of the strike plate and opening of the boot lid. Thanks to the diagram optimized effort as described above, the effort required to open the pawl 30 is low, i.e. 1/3 of the strike force, which reduces power and dimensions of the actuation means of the invention and of using an electric motor 41 with low torque.
  • the electric motor 41 is deactivated.
  • the return spring 36 relaxes by turning the pawl 30 clockwise to bring its lower arm 32 closer to the bolt 20, the latter remaining open under the action of its spring 24.
  • the end section upper 35 of the pawl 30 exerts pressure on the front of the coupling loop 72, which has the effect of moving the carriage 70 in translation to the right and until that the stops 77 are in contact with the stop wall 62.
  • the displacement in translation of the carriage 70 drives the cylindrical cam 45, the gear train 42 and the motor 41 in reverse rotation.
  • the electrical actuation means 40 are particularly simple, efficient, inexpensive, compact and allow automatic repositioning of the pawl 30 in its initial position ready to lock the bolt 20.
  • the present invention is not limited to the embodiment described but extends to any modification and variant obvious to a person skilled in the art.
  • the shape, the dimensions and arrangement of the different parts making up the lock module 10 may vary depending on the shape of the trunk of the vehicle, the main thing being respect the ratchet control principle 30 by a movable carriage 70 in translation as well as the choice of different characteristics allowing reversibility of the kinematic chain.
  • Return springs 36 and 24 can be replaced by a single spring if the construction of the lock allows it. However, in this case, it the spring must be dimensioned to provide a necessary effort and sufficient to reset the actuating means.

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Abstract

La présente invention concerne un module de serrure électrique (10) pourvu de moyens d'actionnement électrique (40) simples, fiables, sûrs et assurant un positionnement correct du cliquet (30) sans générer d'autres inconvénients. Ce module de serrure (10) est pourvu de moyens d'actionnement électriques (40) comportant au moins un moteur électrique (41) entraînant en rotation une came cylindrique (45) portant au moins une gorge hélicoïdale de commande (46) et sur laquelle est monté un chariot (70) mobile en translation, ce chariot étant couplé mécaniquement et directement au cliquet (30), la came cylindrique (45) étant agencée pour tourner dans un sens sous l'action du moteur électrique (41) et dans le sens inverse sous l'action uniquement du dispositif de rappel (36) du cliquet. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un module de serrure électrique pour un coffre de véhicule automobile comportant au moins un pêne pivotant autour d'un axe et agencé pour se fermer sur une gâche, un cliquet pivotant autour d'un axe et agencé pour verrouiller le pêne en position fermée sur la gâche, le cliquet étant assujetti à un dispositif de rappel en direction du pêne, et des moyens d'actionnement électriques du cliquet pour déverrouiller ledit pêne, ces moyens d'actionnement électriques comportant au moins un moteur électrique entraínant en rotation une came cylindrique portant au moins une gorge hélicoïdale de commande et sur laquelle est monté un chariot mobile en translation, ce chariot étant couplé mécaniquement audit cliquet, la came cylindrique étant agencée pour tourner dans un sens sous l'action du moteur électrique et dans le sens inverse sous l'action d'un dispositif de rappel.
Il existe de nombreuses formes de réalisation de serrure à actionnement électrique pour le coffre d'un véhicule. Généralement, les moyens d'actionnement sont extérieurs à la serrure et nécessitent un encombrement important dans le coffre du véhicule. Ces moyens d'actionnement comportent généralement un moteur électrique et un dispositif de transmission mécanique transversale du mouvement au cliquet par trains d'engrenages, systèmes à leviers ou autres. L'effort à exercer sur le cliquet au moment de son ouverture est important car il dépend de la poussée exercée par le joint d'étanchéité entre le coffre et la carrosserie. Par conséquent, le moteur doit être suffisamment puissant et dimensionné de façon appropriée. D'autre part, la transmission du mouvement se faisant transversalement, le moteur doit tourner dans les deux sens respectivement pour ouvrir et pour fermer le cliquet. Ceci implique bien entendu une électronique de commande du moteur adaptée.
Un autre concept a été développé dans le but de simplifier cette électronique de commande. Il s'agit de moyens d'actionnement comportant une vis sans fin et un train d'engrenages, le dernier pignon portant un doigt de déclenchement excentré et agencé pour appuyer sur le cliquet et l'ouvrir pendant la rotation dudit pignon. Le retour en position fermée du cliquet est, dans cette réalisation, assuré par un ressort de rappel. Néanmoins, après l'ouverture du cliquet, il est nécessaire de positionner précisément le doigt de déclenchement pour qu'il retrouve sa position initiale. Cette opération n'est pas simple à effectuer compte tenu de l'inertie du moteur. Le risque est que le doigt de déclenchement se positionne, à l'arrêt du moteur, à un emplacement qui empêche le cliquet de revenir dans sa position fermée lui permettant de verrouiller le pêne sur la gâche. Pour solutionner ce problème, le pêne a été prolongé vers le haut pour bloquer le doigt de déclenchement dans une position fixe et stable après l'ouverture du cliquet et jusqu'à l'arrêt du moteur. Néanmoins, ce principe de blocage génère des efforts importants au niveau de la vis sans fin et du moteur, ce qui engendre des problèmes d'usure et de fatigue prématurée des moyens d'actionnement.
Encore un autre concept a été développé pour apporter une solution technique différente. Il s'agit de moyens d'actionnement tels que définis en préambule et décrits dans les publications DE-A-195 01 493, DE-A-195 45 722 et EP-A-119 133, ces moyens étant réversibles sous l'action d'un organe ressort spécifique. Dans ces réalisations, les moyens d'actionnement comportent un moteur entraínant une vis sans fin par un train d'engrenage, cette vis étant couplée à un chariot mobile en translation commandant le cliquet de verrouillage du pêne. Néanmoins, la commande du cliquet n'est pas réalisée en direct, le chariot étant couplé à un levier intermédiaire qui lui même est couplé au cliquet, ce qui complique la chaíne cinématique et la transmission des efforts. De plus, l'organe ressort qui permet le retour de la chaíne cinématique en position initiale est constitué d'un ressort spirale spécifique prévu directement sur la vis sans fin au niveau du réducteur, ce qui rend ces réalisations complexes et coûteuses à cause de la multiplicité des pièces.
Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant des moyens d'actionnement beaucoup plus simples, économiques, fiables. sûrs et assurant un positionnement correct du cliquet sans générer d'autres inconvénients.
Ce but est atteint par le module de serrure tel que défini en préambule et caractérisé en ce que le chariot est couplé directement au cliquet et en ce que ledit dispositif de rappel est uniquement constitué du dispositif de rappel du cliquet.
Le chariot comporte avantageusement au moins un élément suiveur de la gorge hélicoïdale de commande, cet élément suiveur pouvant comporter au moins un rail hélicoïdal protubérant ayant un profil complémentaire à celui de la gorge hélicoïdale de commande.
Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le chariot comporte une boucle de couplage agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure du cliquet. Cette boucle de couplage a, de préférence, une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure du cliquet de manière à ménager un jeu suffisant pour permettre le débattement dudit cliquet au moment de verrouillage du pêne.
Dans la forme de réalisation préférée, le chariot comporte des moyens de guidage en translation pour empêcher sa rotation et au moins une butée agencée pour s'appuyer contre au moins une paroi d'arrêt ménagée dans le module de serrure définissant une position initiale du cliquet correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne.
De manière avantageuse, l'angle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale de commande par rapport à l'axe de la came cylindrique est choisi judicieusement pour autoriser la réversibilité des moyens d'actionnement dans une plage d'environ 45° à 60°. La came cylindrique comporte, de préférence, deux gorges hélicoïdales parallèles entre elles et décalées d'un demi pas.
Les moyens d'actionnement électriques peuvent, par ailleurs, comporter un train d'engrenage couplant l'arbre du moteur électrique à la came cylindrique, ce train d'engrenage étant choisi pour démultiplier la vitesse dudit moteur. Il comporte avantageusement au moins deux pignons dentés dont un au moins est réalisé en matières synthétiques pour réduire le coefficient de frottement.
Le moteur électrique est, par ailleurs, choisi pour avoir un couple résiduel faible lorsqu'il n'est pas alimenté.
Dans la forme de réalisation préférée, la came et le chariot sont réalisés dans des matières synthétiques différentes agencées pour réduire leur coefficient de frottement, l'une des pièces pouvant être réalisée en polyamide 66 et l'autre pièce en polyoxyméthylène.
De manière préférentielle, l'axe de pivotement du pêne, l'axe de pivotement du cliquet et le point d'appui entre le crochet et le cran sont positionnés judicieusement par rapport à l'axe de la gâche de manière à obtenir un diagramme d'efforts optimisés, dans lequel l'effort du cliquet est inférieur à l'effort de gâche supporté par le pêne, pour un effort de gâche donné, l'effort du cliquet étant sensiblement égal au tiers de l'effort de gâche.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description suivante d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue de face du module serrure en position verrouillée,
  • la figure 2 est une vue de dessus du module de la figure 2,
  • la figure 3 est une vue en perspective du cliquet,
  • la figure 4 est une vue en perspective du chariot,
  • les figures 5A et 5B représentent schématiquement le module de serrure respectivement en position verrouillée et en position déverrouillée, et
  • la figure 6 représente le diagramme d'efforts entre le pêne et le cliquet.
En référence aux figures 1 à 4, le module de serrure électrique 10 selon l'invention et destiné à équiper le coffre d'un véhicule automobile comporte principalement un pêne 20 pivotant autour d'un axe 21 et agencé pour se fermer sur une gâche, dont l'axe est représenté au point G, montée sur la caisse du véhicule, un cliquet 30 pivotant autour d'un axe 31, parallèle à l'axe 21, et agencé pour verrouiller le pêne 20 en position fermée sur la gâche et des moyens d'actionnement électriques 40 agencés pour ouvrir le cliquet 30 et déverrouiller le pêne 20 permettant de libérer la gâche. Ces principaux éléments sont rassemblés dans un boítier 60 constituant un module compact et destiné à être directement monté sur le volet d'un coffre (non représenté). Le boítier 60 comporte un avaloir 61 destiné à recevoir ladite gâche. Ce boítier 60 ne sera pas décrit plus en détail.
Le pêne 20 comporte, de manière connue, à sa base, un crochet 22 apte à recevoir ladite gâche et, sur son côté droit, au moins un cran 23 destiné à coopérer avec le cliquet 30. Le pêne 20 est assujetti à un dispositif de rappel constitué d'un ressort de rappel 24 coaxial à son axe de pivotement 21 et comportant deux extrémités libres, l'une 24a étant en appui sur le boítier 60 du côté gauche de l'avaloir 61 et l'autre 24b étant en appui sur le coté droit du pêne 20 de manière à créer un couple de rotation dans le sens horaire tendant à ouvrir le pêne 20. L'axe de pivotement 21 du pêne 20 est avantageusement décalé à gauche de l'axe G de la gâche. Dans la partie supérieure du pêne 20, est prévu un doigt 25 agencé pour coopérer avec un microrupteur 26, quand le pêne 20 est en position verrouillée, pour commander par exemple la lumière du coffre, une alarme, etc.
Le cliquet 30 comporte, de manière connue et en référence plus particulièrement à la figure 3, un bras inférieur 32 terminé par un crochet 33 agencé pour se loger dans le cran 23 du pêne 20 et un bras supérieur 34 terminé par un tronçon d'extrémité supérieure 35 recourbé et destiné à coopérer avec les moyens d'actionnement électriques 40. Ce cliquet 30 est assujetti à au moins un dispositif de rappel constitué d'un ressort 36 coaxial à son axe 31 et comportant deux extrémités libres, l'une 36a étant en appui sur le boítier 60 du côté droit et l'autre 36b étant en appui sur le côté gauche du cliquet 30 au-dessus de son axe 31 de manière à créer un couple de rotation dans le sens horaire tendant à rapprocher le cliquet 30 du pêne 20. L'axe de pivotement 31 du cliquet 30 est avantageusement décalé à droite du point d'appui entre le crochet 33 et le cran 23 du pêne 20, ce point d'appui étant également décalé à droite de l'axe G de la gâche.
Les moyens d'actionnement 40 comportent un moteur électrique 41, un train d'engrenage 42 comportant deux pignons dentés 43, 44, une vis sans fin appelée par la suite came cylindrique 45 mobile en rotation et un chariot 70 mobile en translation couplé mécaniquement et directement au cliquet 30. Les pignons dentés 43, 44 peuvent avoir des dents droites, inclinées ou hélicoïdales mais sont agencés pour pouvoir tourner aussi bien dans un sens que dans l'autre. Le moteur électrique 41 est choisi pour avoir un faible couple résiduel lorsqu'il n'est pas alimenté pour faciliter sa réversibilité.
La came cylindrique 45 est entraínée en rotation autour de son axe par le moteur électrique 41 au moyen du train d'engrenage 42 qui démultiplie la vitesse de rotation du moteur. Les pignons dentés 43, 44 forment donc un réducteur, le pignon moteur 43 étant réalisé en métal et l'autre pignon 44 en matières synthétiques, comme par exemple du polyamide 66, pour réduire le coefficient de frottement et faciliter la réversibilité du réducteur. La came cylindrique 45 comporte, dans l'exemple représenté, deux gorges hélicoïdales de commande 46 parallèles entre elles et inclinées par rapport à l'axe de la came selon un angle d'inclinaison judicieusement choisi pour faciliter sa réversibilité, et par exemple dans une plage de 45° à 60° par rapport à l'axe de la came et dans l'exemple représenté sensiblement égal à 53°. Ce nombre de gorges hélicoïdales peut être réduit à un ou à trois selon les besoins. L'angle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale 46 permet la rotation de la came cylindrique 45 aussi bien dans un sens sous l'action du moteur électrique 41 que dans l'autre sens sous l'action du ressort de rappel 36 du cliquet 30 comme expliqué plus loin.
Le chariot 70 est monté sur cette came cylindrique 45 et est entraíné en translation le long de cette came quand cette dernière est en rotation au moyen d'un élément suiveur des gorges hélicoïdales de commande 46. Cet élément suiveur est prévu dans le tronçon de gauche 71 et est dans cette réalisation constitué d'un rail hélicoïdal double protubérant ayant un profil complémentaire à celui des gorges hélicoïdales de commande 46. Pour réduire les frottements entre la came 45 et le chariot 70, ces pièces sont réalisées dans des matières synthétiques différentes, comme par exemple du polyamide 66 pour la came 45 et du polyoxyméthylène pour le chariot 70. De plus, pour réduire encore ces frottements, une graisse spéciale matières plastiques est interposée entre ces deux pièces dans les gorges hélicoïdales.
En référence plus particulièrement à la figure 4, ce chariot 70 comporte le tronçon 71 en prise avec la came cylindrique 45. Il a une forme allongée et se termine par une boucle de couplage 72 agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30. Cette boucle de couplage 72 a une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet pour ménager un jeu suffisant permettant le débattement dudit cliquet 30 au moment du verrouillage du pêne 20. Le chariot 70 comporte entre le tronçon 71 et la boucle de couplage 72 une partie centrale 73 formée de deux parois longitudinales parallèles 74 définissant entre elles un espace vide 75 destiné à recevoir l'extrémité de la came cylindrique 45. Ces parois longitudinales 74 comportent chacune un rail 76 sur leur face extérieure, ce rail étant destiné à coulisser dans une rainure correspondante prévue dans le boítier 60 du module de serrure 10. Ces rails 76 assurent à la fois le guidage en translation du chariot 70 et l'empêchent de tourner. Les parois longitudinales 74 comportent également des butées supérieures et inférieures 77 destinées à positionner axialement ledit chariot 70 par rapport à une paroi d'arrêt 62 ménagée dans ledit boítier pour garantir un positionnement correct du chariot 70 quand le cliquet 30 est dans sa position initiale correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne.
Le fonctionnement de ce module de serrure est détaillé en référence aux figures 5A et 5B qui illustrent schématiquement le pêne 20, le cliquet 30, les moyens d'actionnement électriques 40 et le boítier 60 représenté en pointillés.
Dans la figure 5A, le module de serrure 10 est en position verrouillée. Le pêne 20 est fermé sur la gâche (non représentée) logée dans l'avaloir 61 assurant le verrouillage du volet du coffre. Le cliquet 30 maintient le pêne 20 dans cette position au moyen de son crochet 33 en prise avec le cran 23 grâce à son ressort de rappel 36 qui le sollicite autour de son axe 31 dans le sens horaire. Le moteur électrique 41 est à l'arrêt et le chariot 70 est dans la position définie par la paroi d'arrêt 62 sur laquelle les butées 77 sont en contact. Dans cette position du chariot 70, la boucle de couplage 72 est disposée de telle manière que le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30 est proche de sa partie avant. Les axes de pivotement 21 et 31 du pêne 20 et du cliquet 30 ainsi que le point d'appui entre le cran 23 et le crochet 33 sont positionnés judicieusement par rapport à l'axe G de la gâche pour obtenir un diagramme d'efforts optimisé, tel que représenté par la figure 6. Pour un effort de gâche Fg donné, on obtient seulement un effort de cliquet Fc égal à 1/3 de Fg. Ceci signifie que seulement 33% de l'effort vertical de la gâche est répercuté sur le cliquet impliquant un effort d'ouverture du cliquet faible pour un effort de gâche donné.
Dans la figure 5B, le module de serrure 10 est en position déverrouillée. Pour passer de la position verrouillée (figure 5A) à la position déverrouillée, le moteur électrique 41 a été activé pour faire tourner la came cylindrique 45 et déplacer le chariot 70 vers la gauche. Lors de ce mouvement de translation, le chariot 70 a entraíné le tronçon d'extrémité supérieure 35 par la boucle de couplage 72 en faisant pivoter le cliquet 30 autour de son axe 31 dans le sens trigonométrique, qui comprime le ressort de rappel 36. Lors de ce mouvement de rotation, le crochet 33 s'est dégagé du cran 23 libérant le pêne 20, qui s'ouvre sous l'effet de son ressort de rappel 24 et autorise le dégagement de la gâche et l'ouverture du volet du coffre. Grâce au diagramme d'efforts optimisé tel que décrit plus haut, l'effort nécessaire pour ouvrir le cliquet 30 est faible, soit 1/3 de l'effort de gâche, ce qui permet de réduire la puissance et les dimensions des moyens d'actionnement de l'invention et d'utiliser un moteur électrique 41 à faible couple.
Après déverrouillage du module de serrure 10, le moteur électrique 41 est désactivé. Le ressort de rappel 36 se détend en faisant pivoter le cliquet 30 dans le sens horaire pour rapprocher son bras inférieur 32 du pêne 20, ce dernier restant ouvert sous l'action de son ressort 24. Lors de ce mouvement de rotation, le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30 exerce une pression sur l'avant de la boucle de couplage 72, qui a pour effet de déplacer le chariot 70 en translation vers la droite et jusqu'à ce que les butées 77 soient en contact avec la paroi d'arrêt 62. Le déplacement en translation du chariot 70 entraíne la came cylindrique 45, le train d'engrenage 42 et le moteur 41 en rotation inverse. Ce retour du cliquet 30 en position initiale est permis car la chaíne cinématique formée par le moteur électrique 41, le train d'engrenages 42 et la came cylindrique 45 est réversible comme expliqué précédemment et grâce au choix judicieux de certaines caractéristiques techniques à savoir les matières entre les pièces en contact, le moteur, l'angle d'inclinaison de la came et le ressort de rappel 36 du cliquet qui est défini de telle manière qu'il assure à lui seul la réinitialisation des moyens d'actionnement électriques 40. Ce système simple permet, par conséquent, de supprimer une électronique de commande compliquée ou un dispositif mécanique de blocage non fiable et produisant des effets secondaires néfastes.
Il apparaít clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les objectifs prévus. Les moyens d'actionnement électriques 40 sont particulièrement simples, efficaces, peu coûteux, de faible encombrement et autorisent le repositionnement automatique du cliquet 30 dans sa position initiale prêt à verrouiller le pêne 20.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. La forme, les dimensions et la disposition des différentes pièces composant le module de serrure 10 peuvent varier en fonction de la forme du coffre du véhicule, l'essentiel étant de respecter le principe de commande du cliquet 30 par un chariot 70 mobile en translation ainsi que le choix des différentes caractéristiques permettant la réversibilité de la chaíne cinématique. Les ressorts de rappel 36 et 24 peuvent être remplacés par un seul ressort si la construction de la serrure le permet. Néanmoins, dans ce cas, il faut que le ressort soit dimensionné de manière à fournir un effort nécessaire et suffisant pour réinitialiser les moyens d'actionnement.

Claims (16)

  1. Module de serrure électrique (10) pour un coffre de véhicule automobile comportant au moins un pêne (20) pivotant autour d'un axe (21) et agencé pour se fermer sur une gâche, un cliquet (30) pivotant autour d'un axe (31) et agencé pour verrouiller le pêne (20) en position fermée sur la gâche, le cliquet étant assujetti à un dispositif de rappel (36) en direction du pêne, et des moyens d'actionnement électriques (40) du cliquet pour déverrouiller ledit pêne, les moyens d'actionnement électriques (40) comportant au moins un moteur électrique (41) entraínant en rotation une came cylindrique (45) portant au moins une gorge hélicoïdale de commande (46) et sur laquelle est monté un chariot (70) mobile en translation, ce chariot étant couplé mécaniquement audit cliquet (30), la came cylindrique (45) étant agencée pour tourner dans un sens sous l'action du moteur électrique (41) et dans le sens inverse sous l'action d'un dispositif de rappel, caractérisé en ce que le chariot (70) est couplé directement au cliquet (30) et en ce que ledit dispositif de rappel est constitué uniquement du dispositif de rappel (36) du cliquet (30).
  2. Module de serrure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte au moins un élément suiveur de la gorge hélicoïdale de commande (46).
  3. Module de serrure selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément suiveur comporte au moins un rail hélicoïdal protubérant ayant un profil complémentaire à celui de la gorge hélicoïdale de commande (46).
  4. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte une boucle de couplage (72) agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure (35) du cliquet.
  5. Module de serrure selon la revendication 4, caractérisé en ce que la boucle de couplage (72) a une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure (35) du cliquet de manière à ménager un jeu suffisant pour permettre le débattement dudit cliquet (30) au moment de verrouillage du pêne (20).
  6. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte des moyens de guidage (76) en translation pour empêcher sa rotation.
  7. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte au moins une butée (77) agencée pour s'appuyer contre au moins une paroi d'arrêt (62) ménagée dans un boítier du module de serrure (10) définissant une position initiale du cliquet (30) correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne (20).
  8. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale de commande (46) par rapport à l'axe de la came cylindrique (45) est choisi judicieusement pour autoriser la réversibilité des moyens d'actionnement (40) dans une plage d'environ 45° à 60°.
  9. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement électriques (40) comportent un train d'engrenage (42) couplant l'arbre du moteur électrique (41) à la came cylindrique (45), ce train d'engrenage (42) étant choisi pour démultiplier la vitesse dudit moteur.
  10. Module de serrure selon la revendication 9, caractérisé en ce que le train d'engrenage (42) comporte au moins deux pignons dentés (43, 44) dont un au moins est réalisé en matières synthétiques pour réduire le coefficient de frottement.
  11. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came cylindrique (45) comporte deux gorges hélicoïdales de commande (46) parallèles entre elles et décalées d'un demi pas.
  12. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur électrique (41) est choisi pour avoir un couple résiduel faible lorsqu'il n'est pas alimenté.
  13. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came (45) et le chariot (70) sont réalisés dans des matières synthétiques différentes agencées pour réduire leur coefficient de frottement.
  14. Module de serrure selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'une des pièces (45, 70) est réalisée en polyamide 66 et l'autre pièce (70, 45) est réalisée en polyoxyméthylène.
  15. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de pivotement (21) du pêne, l'axe de pivotement (31) du cliquet et le point d'appui entre le crochet (33) et le cran (23) sont positionnés judicieusement par rapport à l'axe (G) de la gâche de manière à obtenir un diagramme d'efforts optimisés, dans lequel l'effort du cliquet (Fc) est inférieur à l'effort de gâche (Fg) supporté par le pêne, pour un effort de gâche donné.
  16. Module de serrure selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'effort du cliquet (Fc) est sensiblement égal au tiers de l'effort de gâche (Fg).
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