FR2927109A1 - Serrure a commande automatique et son dispositif d'actionnement permettant un fonctionnement de la serrure en mode degrade. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une serrure à commande automatique et son dispositif d'actionnement permettant un fonctionnement de la serrure en mode dégradé.Le dispositif d'actionnement est caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (2 à 4) forment un système moto-réducteur pour la démultiplication du couple transmis, le dispositif comprenant un moyen de blocage calibré (10, 10') de ce système moto-réducteur selon une valeur seuil de couple afin que le couple transmis par ce système ne soit pas démultiplié tant qu'il ne dépasse pas cette valeur seuil prédéterminée.Application pour tout type de serrure dans tous domaines, notamment dans le domaine des véhicules automobiles.

Description

Serrure à commande automatique et son dispositif d'actionnement permettant un fonctionnement de la serrure en mode dégradé La présente invention concerne un mécanisme d'actionnement d'une serrure à commande automatique et, plus particulièrement, un mécanisme d'actionnement offrant la possibilité de fonctionner quelque soit l'état de la serrure. La présente invention trouve une application particulière mais non exclusive comme serrure à commande automatique pour un véhicule automobile. Les serrures à commande automatique sont largement répandues dans de nombreux domaines, notamment pour les véhicules automobiles et permettent de remplacer tout un jeu de moyens mécaniques de serrure par un actionneur automatique, avec le cas échéant, un mécanisme d'engrenages pour la réduction de couple transmis par le moteur, cet actionneur étant raccordé avec le système mécanique proprement dit de la serrure. Ces serrures offrent l'avantage de permettre le pilotage à distance par télécommande et la diminution de leur masse et leur volume de la serrure afin de faciliter leur intégration dans l'élément du véhicule la recevant, par exemple une porte de celui-ci.

Le principal problème que rencontre ce type serrure est d'assurer son fonctionnement dans toutes situations. Une première situation est le fonctionnement normal dit mode nominal, pour lequel il est requis une manoeuvre rapide. Une seconde situation se produit après incident ou endommagement de la serrure, par exemple pour un véhicule automobile, par un choc important survenu sur la partie du véhicule comportant cette serrure. Une troisième situation peut survenir après une longue inutilisation de cette serrure, par exemple quand les moyens moteurs de cette serrure sont déficients ou quand certains moyens mécaniques de cette serrure sont grippés.

Dans les deux derniers cas, il convient de disposer d'une force d'appoint locale pour que le système d'actionnement de la serrure puisse continuer à fonctionner ou pour l'assister dans son fonctionnement.

Actuellement, afin d'effectuer l'effort nécessaire pour l'ouverture de la serrure en cas de problème d'ouverture automatique de celle-ci, l'utilisateur utilise un mécanisme de manoeuvre purement manuel qui doit subsister encore en parallèle au mécanisme d'actionnement automatique. Le problème de la présente invention est d'assurer le fonctionnement d'une serrure à système d'actionnement automatique dans toutes les situations énoncées ci-dessus tout en améliorant sa qualité et sa robustesse et en n'augmentant pas son encombrement.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'actionnement d'une serrure à commande automatique, ce dispositif comprenant un moyen moteur délivrant un couple, des moyens d'engrenage pour la transmission de ce couple à des moyens mécaniques d'ouverture et de fermeture de la serrure, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage forment un système moto-réducteur pour la démultiplication du couple transmis, le dispositif comprenant un moyen de blocage calibré de ce système moto-réducteur selon une valeur seuil de couple afin que le couple transmis par ce système ne soit pas démultiplié tant qu'il ne dépasse pas cette valeur seuil prédéterminée.

Selon des caractéristiques additionnelles de la présente invention : -cette valeur seuil de couple correspond au couple maximum à exercer sur les moyens mécaniques pour l'ouverture de la serrure dans un fonctionnement normal de celle-ci, - le moyen de blocage calibré est sous la forme d'un ressort, ce ressort étant mis sous tension lors du mouvement d'un élément du système moto-réducteur par rapport à un autre élément de ce système, la force de rappel du ressort étant choisie pour maintenir fixe les éléments du système moto-réducteur tant que le couple transmis ne dépasse pas la valeur seuil, - le système moto-réducteur de couple transmis est un train épicycloïdal comprenant un pignon planétaire, comme élément d'entrée du train, et un pignon satellite, les deux étant mobiles en rotation autour d'un axe central respectif et reliés entre eux par un porte satellite articulé à une de ses extrémités autour de l'axe du pignon planétaire et portant à son autre extrémité l'axe du pignon satellite, ce dernier pouvant tourner à l'intérieur d'une couronne mobile en rotation autour de l'axe du pignon planétaire, l'élément de sortie de ce système étant soit le pignon satellite, soit la couronne, - le ressort est un ressort à spirale disposé à l'extérieur de la couronne en entourant celle-ci, l'extrémité externe de ce ressort étant fixée à un point fixe par rapport au système moto-réducteur, - le ressort est un ressort articulé autour de l'axe du pignon satellite et présentant deux branches, l'une étant reliée au pignon satellite et l'autre au porte satellite, -l'élément de sortie du train épicycloïdal est le pignon satellite, un levier étant articulé à une de ses extrémités autour de l'axe de ce pignon en étant en appui sur un cliquet à son autre extrémité, une rotation du pignon dans un sens donné provoquant une pression du levier sur le cliquet, - ce cliquet est monté pivotant autour d'un axe et présente un moyen d'engagement avec un pêne pour le verrouillage de la serrure, le cliquet étant engagé ou désengagé d'avec le pêne par actionnement du dispositif, - le moyen moteur est électrique, pneumatique ou hydraulique, - le moyen moteur délivre un couple moteur par l'intermédiaire d'un arbre de sortie sous la forme d'une vis sans fin, cette vis engrenant le pignon planétaire du train épicycloïdal directement ou indirectement par une roue dentée reliée à ce pignon, cette roue représentant un système moto-réducteur additionnel.

L'invention concerne également une serrure à commande automatique caractérisée en ce qu'elle comporte 10 un tel dispositif d'actionnement.

L'invention concerne enfin un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'au moins une de ses parties constitutives présente une telle serrure à commande 15 automatique.

Le dispositif d'actionnement selon l'invention permet non seulement de déclencher la libération de la serrure très rapidement en mode nominal, c'est-à-dire en 20 fonctionnement normal de la serrure, mais aussi d'assurer le déclenchement même lorsque le couple pour l'ouverture de la serrure doit être important lors d'un fonctionnement anormal de la serrure, ceci étant obtenu avec un actionneur unique et de puissance raisonnable. 25 Le passage d'un mode à l'autre se fait naturellement, sans discontinuité et automatiquement suivant le calibrage du moyen de blocage d'un des moyens d'engrenage.

30 L'invention va maintenant être décrite plus en détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique du dispositif d'actionnement d'une serrure à commande 35 automatique conformément à la présente invention, la serrure étant montrée dans un mode de fonctionnement nominal, - la figure 2 est une représentation schématique du dispositif d'actionnement d'une serrure à commande automatique conformément à la présente invention, la serrure étant montrée dans un mode de fonctionnement dégradé, - la figure 3 est une représentation schématique d'une partie du dispositif d'actionnement selon un premier mode de réalisation de l'invention d'une serrure à commande automatique, - la figure 4 est une représentation schématique d'une partie du dispositif d'actionnement selon un second mode de réalisation de l'invention d'une serrure à commande automatique.

Les figures 1 et 2 montrent le dispositif d'actionnement selon un mode de réalisation de la présente invention. Le dispositif d'actionnement de la serrure à commande automatique comprend un moteur 1 pouvant être électrique, pneumatique ou hydraulique, dont l'arbre de sortie est accouplé avec une vis sans fin 1', laquelle s'engrène avec un pignon 2 formant le planétaire d'un système moto-réducteur. Un tel système permet de réduire la vitesse moteur et donc d'augmenter le couple de sortie délivré par celui-ci.

Dans ce qui va suivre le dispositif d'actionnement le système moto-réducteur est sous la forme d'un train épicycloïdal va être décrit en fonctionnement sans intervention d'un moyen de blocage calibré d'un de ses éléments. Dans le cas d'une intervention du moyen de blocage calibré d'un de ses éléments, le train épicycloïdal comporte les mêmes éléments mais sans liberté de mouvement de cet élément par rapport à l'ensemble du train quand le couple de sortie est inférieur à une certaine valeur prédéterminée, comme il va être détaillé par la suite.

Ce train épicycloïdal comporte, en plus du pignon planétaire 2, un porte satellite 4, articulé à une de ses extrémités autour de l'axe 2' central de rotation du pignon planétaire 2 et à l'autre extrémité portant l'axe 3' central de rotation d'un pignon satellite 3, ce pignon satellite 3 étant aussi en prise avec la denture intérieure d'une couronne 8, pouvant aussi pivoter autour de l'axe 2' du pignon planétaire 2. Selon le mode de réalisation montré aux figures 1 et 2, un levier 5 est monté à l'une de ses extrémités autour de l'axe 3' commun au pignon 3 et au porte satellite 4 et appuie par son autre extrémité sur une partie située sensiblement vers une extrémité d'un cliquet 6. Ce levier 5 présente une encoche longitudinale avec un téton logé dans cette encoche pour le maintien dans une position perpendiculaire au cliquet lors de son déplacement vers celui-ci. Le cliquet 6 présente une dent 6" à son extrémité opposée à celle en contact avec le levier 5, cette dent 6" étant disposée sur l'autre côté longitudinal du cliquet en contact avec le levier 5. Ce cliquet 6 est articulé autour d'un axe 6' vers son extrémité portant cette dent 6". La dent 6" du cliquet 6 pénètre dans une ouverture 7" en forme de U d'un pêne 7, cette ouverture 7" contenant dans son fond un élément du type fil de gâche 9. La poussée du levier 5 sur la partie d'extrémité du cliquet 6 le fait pivoter autour de son axe 6' et dégage la dent 6" de l'ouverture 7" en forme de U du pêne 7. Ce pêne 7 est monté pivotant autour de son axe central 7' avec un moyen de rappel, non visible sur la figure.

La figure 1 est relative à un mode nominal, c'est- à-dire un mode de fonctionnement normal de la serrure à commande automatique où il n'est pas nécessaire d'exercer un couple de sortie élevé pour l'ouverture de celle-ci. Dans ce cas, selon une caractéristique essentielle de l'invention, un moyen de blocage 10 et 10' d'un élément du train épicycloïdal 2 à 4 est mis en jeu. Ce moyen de blocage est calibré à une certaine valeur de couple de sortie prédéterminée, sensée correspondre à la limite supérieure d'un fonctionnement normal de la serrure à commande automatique. En effet quand la serrure fonctionne dans un mode dégradé après par exemple un accident où certains de ses éléments sont tordus, les tensions sur diverses parties de cette serrure sont répercutées sur le cliquet et celui-ci demande un couple plus fort pour être décliqueté. La valeur seuil prédéterminée correspond donc au couple maximum que l'on doit appliquer sur les moyens mécaniques de cette serrure pour son ouverture dans un fonctionnement normal.

Le fonctionnement du dispositif est alors le suivant. La rotation de la vis sans fin 1' du moteur 1 entraîne une rotation du pignon planétaire 2, par exemple dans le sens contraire des aiguilles d'une montre selon la flèche montrée à la figure 1. Un moyen de blocage calibré selon le couple de sortie empêche le pivotement du porte satellite 4 par rapport au pignon planétaire 2. Le train épicycloïdal 2 à 4 est bloqué et tous ses éléments, à savoir le planétaire 2, le porte satellite 4, le satellite 3 et la couronne 8, sont solidaires et tournent de façon à former un seul et même élément. Le pignon planétaire 2 entraîne le reste de la chaîne cinématique pour pousser le levier 5 contre le cliquet 6, faire pivoter ce cliquet 6 dans le sens de la flèche montrée pour cet élément à la figure 1, sortir la dent 6" de l'ouverture 7" du pêne 7 et ouvrir la serrure après pivotement du pêne selon la flèche associée de la figure 1.

La serrure doit pouvoir cependant être ouverte lors 35 d'un mode de fonctionnement anormal dit mode dégradé. Ce fonctionnement en mode dégradé est montré à la figure 2.

Par exemple, suite à un accident d'un véhicule automobile ou à une tentative pour forcer la serrure entraînant l'endommagement de celle-ci, la carrosserie du véhicule déformée produit un effort sur l'ouvrant de la serrure, ce qui a tendance à désolidariser l'ouvrant du reste du véhicule. Ces forces sont répercutées sur les charnières et sur la serrure. Dans ce cas, le dispositif d'actionnement déclenchant l'ouverture de la serrure devra produire un effort plus important pour permettre la libération du cliquet. Le mode dégradé peut aussi correspondre à une autre situation où il est difficile de déclencher l'ouverture, par exemple une batterie faible comme moyen moteur ou un dispositif d'actionnement en surchauffe.

Dans ce mode dégradé, quand le pignon planétaire 2 est mis en rotation par action du moteur 1 et de la vis sans fin 1', l'effort sur le porte satellite 4 est augmenté du fait, par exemple, de contraintes de déformation lors d'un accident, ce qui entraîne des frottements sur l'interface du cliquet 6 avec le pêne 7. Quand la valeur de couple de sortie dépasse la valeur seuil prédéterminée du moyen de blocage calibré, celui-ci autorise alors un déplacement relatif entre le pignon planétaire 2 et le porte satellite 4. Le pignon planétaire 2 entraîne le pignon satellite 3 en sens contraire, sur les dessins dans le sens des aiguilles d'une montre puisque le planétaire tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. Le pignon satellite 3 roule sur l'intérieur de la couronne 8 qui se met alors en appui sur le bâti 11 du dispositif par rotation, dans le sens des aiguilles d'une montre selon la flèche de la figure 2. Tous ces mouvements de rotation induisent la poussée du levier 5 sur le cliquet 6 et la suite de la chaîne cinématique est la même que dans le mode nominal avec cependant une vitesse moins élevée. Ainsi, le dispositif d'actionnement, selon la présente invention, présente une possibilité d'adaptation du couple de sortie du train épicycloïdal suivant l'effort nécessaire pour libérer le cliquet 6 du contact avec le pêne 7. Il est possible qu'au départ d'un mode dégradé, le dispositif fonctionne en mode nominal, étant donné les jeux existants dans celui-ci. Cependant, quand ces jeux sont rattrapés, le dispositif fonctionne alors en mode dégradé, car le couple de sortie doit être nécessairement plus important. Le mode dégradé commence alors avec les éléments du train épicycloïdal bougeant les uns par rapport aux autres avec une vitesse du porte satellite beaucoup plus faible, étant donné la démultiplication du couple. Le moyen de blocage calibré peut être un ressort 15 avec un couple de friction ou de rappel correspondant à la valeur prédéterminée du couple de sortie. La valeur prédéterminée dépend du couple de sortie maximum nécessaire et du premier rapport de réduction. Avantageusement, cette valeur peut être entre 400 et 500 20 Nmm. Il en va de même pour le nombre de dents des éléments du train épicycloïdal.

La figure 3 montre un dispositif d'entraînement 25 d'une serrure avec le train épicycloïdal et un moyen de blocage calibré sous la forme d'un ressort. Ce ressort est un ressort en spirale 10 entourant le train épicycloïdal et fixé à une de ses extrémités contre le bâti 11 du dispositif ou un point fixe du 30 véhicule. En fonctionnement nominal, le couple de sortie est relativement faible, ainsi, le couple transmis au ressort en spirale 10 est suffisamment faible pour ne pas faire tourner ou sinon très peu la couronne 8. 35 En fonctionnement dégradé, le couple de sortie est plus important, ce qui entraîne des efforts plus grands sur le ressort 10 et le met sous tension. Cela provoque le pivotement de la couronne 8 autour de son axe commun 2' avec le pignon planétaire 2, ce qui diminue le rapport de réduction du train. Quand le couple de sortie est suffisant, la tension 5 est libéré. Ainsi, parvient à nécessaire. serrure est certes augmenté, ce qui est secondaire étant 10 donné qu'il nominal.

La figure 4 montre une autre forme de réalisation d'un train épicycloïdal avec un moyen de blocage calibré 15 présentant une autre forme de ressort pour le dispositif d'entraînement d'une serrure selon l'invention. Le moyen de blocage calibré est sous la forme d'un ressort 10' à deux branches, ce ressort étant disposé autour de l'axe commun 3' du pignon satellite 3 avec le 20 porte satellite 4 en présentant une branche solidaire du premier et une branche solidaire du second. Le pignon planétaire 2 réalise toujours l'engrenage d'entrée, tandis que la couronne 8 devient la sortie du train. Lorsque l'effort à transmettre est faible, le 25 porte satellite 4 et le pignon satellite 3 tourne très peu l'un par rapport à l'autre. Par contre, lorsque l'effort devient plus important, une rotation s'amorce entre le pignon satellite 3 et le porte satellite 4, ce qui a pour effet de diminuer le rapport de réduction 30 entre le pignon planétaire 2 et la couronne 8. En effet, à ce moment, l'effort plus important exercé par le train est suffisant pour contrer l'effort du ressort 10' disposé entre le satellite 3 et le porte satellite 4.

35 Dans ce qui précède, le dispositif selon l'invention a été décrit en association avec une serrure de véhicule automobile. Ceci n'est pas du tout limitatif avec la obtenir sur le ressort diminue et celui-ci

même puissance du moteur, on un couple plus important si Dans ce cas, le temps d'ouverture de la s'agit d'un mode dégradé et non d'un mode et la présente invention s'applique à toutes formes de serrure à commande automatique pour d'autres utilisations, le mode dégradé étant alors, par exemple, dû à une énergie électrique d'apport diminué ou une serrure endommagée pour une raison quelconque. Il convient de préciser aussi que les éléments tels que le levier, le cliquet et le pêne sont des éléments additionnels de la présente invention et que celle-ci peut fonctionner avec d'autres moyens mécaniques de mécanisme de serrure. Par exemple, la serrure peut être une serrure à cylindre avec une roue dentée en prise avec la couronne du train épicycloïdal. De nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. On pourra citer entre autres la possibilité d'inclure un système moto-réducteur additionnel entre la vis sans fin et le pignon planétaire, par exemple, une roue dentée solidaire du pignon planétaire et engrenant la vis sans fin, cette roue présentant un diamètre plus grand que le pignon.

La présente invention propose ainsi un dispositif d'entraînement compact avec un nombre de pièces réduit, car le train épicycloïdal sert à la fois de système moto- réducteur et de système d'adaptation du couple transmis selon l'effort à exercer sur les moyens mécaniques pour l'ouverture de la serrure. Ceci permet d'implanter un actionneur plus adapté à une utilisation quotidienne tout en assurant l'ouverture en mode dégradé de la serrure, cet actionneur travaillant la plupart du temps dans des conditions optimales au niveau rendement, vitesse et puissance grâce à l'action du moyen de blocage calibré.35

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'actionnement d'une serrure à commande automatique, ce dispositif comprenant un moyen moteur (1) délivrant un couple, des moyens d'engrenage (2 à 4) pour la transmission de ce couple à des moyens mécaniques (5 à 7) d'ouverture et de fermeture de la serrure, caractérisé en ce que les moyens d'engrenage (2 à 4) forment un système moto- réducteur pour la démultiplication du couple transmis, le dispositif comprenant un moyen de blocage calibré (10, 10') de ce système moto-réducteur selon une valeur seuil de couple afin que le couple transmis par ce système ne soit pas démultiplié tant qu'il ne dépasse pas cette valeur seuil prédéterminée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette valeur seuil de couple correspond au couple maximum à exercer sur les moyens mécaniques (5 à 7) de la serrure pour l'ouverture de celle-ci lors d'un fonctionnement normal.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de blocage calibré (10, 10') est sous la forme d'un ressort, ce ressort étant mis sous tension lors du mouvement d'un élément du système moto-réducteur (2 à

4) par rapport à un autre élément de ce système, la force de rappel du ressort (10, 10') étant choisie pour maintenir fixe les éléments du système moto-réducteur (2 à 4) tant que le couple transmis ne dépasse pas la valeur seuil. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système moto-réducteur (2, 4) de couple transmis est un train épicycloïdal comprenant un pignon planétaire (2), comme élément d'entrée du train, et un pignon satellite (3), les deux étant mobiles en rotation autour d'un axe central (2', 3') respectif et reliés entre eux par un porte satellite (4) articulé à une deses extrémités autour de l'axe (2') du pignon planétaire (2) et portant à son autre extrémité l'axe (3') du pignon satellite (3), ce dernier pouvant tourner à l'intérieur d'une couronne (8) mobile en rotation autour de l'axe (2') du pignon planétaire (2), l'élément de sortie de ce système étant soit le pignon satellite (3), soit la couronne (8).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort est un ressort (10) à spirale disposé à l'extérieur de la couronne (8) en entourant celle-ci, l'extrémité externe de ce ressort (10) étant fixée à un point fixe (11) par rapport au train épicycloïdal (2 à 4).

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le ressort est un ressort (10') articulé autour de l'axe (3') du pignon satellite (3) et présentant deux branches, l'une étant reliée au pignon satellite (3) et l'autre au porte satellite (4).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'élément de sortie du train épicycloïdal (2 à 4) est le pignon satellite (3), un levier (5) étant articulé à une de ses extrémités autour de l'axe (3') de ce pignon (3) en étant en appui sur un cliquet (6) à son autre extrémité, une rotation du pignon (3) dans un sens donné provoquant une pression du levier (5) sur le cliquet (6).

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ce cliquet (6) est monté pivotant autour d'un axe (6') et présente un moyen d'engagement (6") avec un pêne (7) pour le verrouillage de la serrure, le cliquet (6) étant engagé ou désengagé d'avec le pêne (7) par actionnement du dispositif.

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen moteur (1) est électrique, pneumatique ou hydraulique.

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen moteur délivre un couple moteur par l'intermédiaire d'un arbre de sortie sous la forme d'une vis sans fin (1'), cette vis (1') engrenant le pignon planétaire (2) du train épicycloïdal (2 à 4) directement ou indirectement par une roue dentée reliée à ce pignon (2), cette roue représentant un autre système moto-réducteur.

11. Serrure à commande automatique, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'actionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes.

12. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'au moins une de ses parties constitutives présente une serrure à commande automatique selon la revendication précédente.