Brevet FR2477988A1 — publié le 19810918

L'invention concerne un dispositif d'entraî- nement pour un couvercle ouvrant, susceptible d'être positionné à l'extérieur, d'un toit de véhicule automobile, ce couvercle étant susceptible d'être entraîné à partir d'un moteur élec- trique par l'intermédiaire d'un mécanisme de transmission et par l'intermédiaire d'au-imoins un câble fileté se trouvant en prise avec un pignon du mécanisme de transmission, un dispo- sitif de commutation susceptible d'être commandé manuellement étant prévu dans le circuit du moteur électrique et étant muni d'un bras de contact qui, dans la position de fermeture du couvercle ouvrant, coopère avec une came d'une roue de butée dans le sens d'une interruption de l'alimentation en courant du moteur électrique, la roue de butée revêtant la forme d'une roue dentée constituant avec une roue de commutation, qui se trouve en liaison d'entrAlnement avec l'arbre du pignon, un mécanisme de commutation pas.à pas, dont la démultiplication est telle que la roue de butée, pendant un déplacement du couvercle ouvrant à partir de sa position complètement en retrait et en passant par sa position de fermeture jusqu'à sa position complètement sortie à l'extérieur, accomplit une course de 3600 au plus. Dans le cas d'un dispositif d'entraînement connu de ce type (DE-GM 76 29 034) chaque révolution de la roue dentée à came correspond à un déplacement de rotation de la roue de commutation selon un angle prédéterminé. Il s'avère en pratique que le dispositif connu rend nécessaire une réali- sation des pièces du mécanisme selon-des tolérances étroites, car du fait de la grande démultiplication du mécanisme de commutation pas à pas, la course de commutation disponible pour l'actionnement du commutateur de fin de course est très réduite. En outre, la façon de réagir du dispositif est déterminée par la facilité ou par la difficulté avec laquelle se déplace le couvercle ouvrant et par la température extérieure influençant la vitesse de rotation du moteur élec- trique. Notamment, lorsque le couvercle ouvrant se déplace facilement et pour une température extérieure relativement élevée, il peut se produire que le commutateur de fin de course soit dépassé dans la position de fermeture du couvercle ouvrant, c'est-à-dire qu'il ne réagisse pas dans cette position de fermeture. Le couvercle ouvrant se déplace alors de façon non 2 2477988 souhaitable au-delà de cette position de fermeture. Il est bien entendu possible en principe de freiner le moteur électrique dans la zone de la position de fermeture par un montage de court-circuit, une inversion de pôlesou bien l'actionnement d'un frein magnétique. Mais de telles solutions électro-mécaniques entraînent une dépense élevée et ne sont par conséquent pas satisfaisantes. L'invention-a.pour but de créer un dispositif d'entraînement du type initialement mentionné, qui garantisse une commutation correcte du. commutateur de fin de course et qui exclut ainsi en principe les erreurs de commutation, tout en étant d'une construction particulièrement simple, compacte et économique. A cet effet, l'invention concerne un dispositif caractérisé en ce que le-mécanisme de commutation pas à pas est équipé d'éléments de mécanisme pour prolonger le pas de commu- tation effectué par la roue de butée dans la zone de la position de fermeture du couvercle ouvrant, et/ou pour réduire la vitesse angulaire de la roue de butée pendant ce pas de commutation. Grâce à la réalisation conforme à l'invention, il est aloué au commutateur de fin de course interrompant l'arri- vée du courant au moteur électrique dans la position de ferme- ture du couvercle ouvrant, un temps suffisant pour qu'il réagisse de façon certaine, indépendamment du degré de facilité de dépla- cement du couvercle ouvrant et de-la température extérieure du moment. Un fonctionnement correct est-également assuré par des mécanismes de commutation comportant des tolérances moins étroites. Tout ajustement à posteriori d'un commutateur de fin de course devient-superflu. Une solution particulièrement simple pour la construction du dispositif est obtenue en prévoyant que la roue de commutation est munie sur sa surface périphérique d'un intervalle entre dents délimité par de longues dents, cette roue de commutation étant réduite sur une partie de sa dimension axiale à -un diamètre plus petit correspondant à peu près au diamètre de pied de l'intervalle entre dents, tandis qu'elle est munie dans la zone de sa partie comportant un plus grand diamètre et limitrophe des deux longues dents voisines d'au moins une dent courte, s'étendant sur une partie de la dimension axiale de la partie comportant le plus grand diamètre, tandis 3 2477988 que la roue de butée, en tant que roue dentée antagoniste à la roue de commutationporte dans la zone déterminant le pas de commutation pour la position de fermeture du couvercle ouvrant, une succession de trois dents ou davantage,' susceptibles d'être amenées en prise avec les deux longues dents et avec les dents courtes voisines de la roue de commutation, tandis que dans les zones de la roue de butée déterminant les pas de commutation pour le déplacement d'ouverture et de positionnement externes, il est prévu alternativement des dents longues et courtes, la dimension axiale des dents courtes correspondant à la hauteur de la partie réduite de la roue de commutation. La roue de commutation peut être placée direc- tement sur l'arbre du pignon.Une sollicitation particulièrement réduite du bras de contact du commutateur de fin de course est obtenue lorsque la came coopérant avec ce bras revêt la forme d'une came négative disposée sur la périphérie de la roue de butée. Selon une autre forme de l'invention, la roue de butée porte en outre une piste de came pour actionner un commutateur de vitesse de rotation associé au moteur électri- que, commutateur au moyen duquel le moteur électrique est susceptible d'être commuté d'une vitesse de rotation plus élevée servant à déplacer le couvercle ouvrant pendant la partie de déplacement précédant immédiatement l'arrivée du couvercle en position de fermeture et pendant le positionnement à l'extérieur, sur une vitesse de rotation plus basse. Grâce à cette disposition, non seulement le laps de temps disponible pour l'actionnement du commutateur de fin de course est-encore prolongé# mais également une commande particulièrement sensible du positionnement vers l'extérieur du couvercle ouvrant devient possible. Avantageusement, la piste de came peut alors être conformée de façon telle qu'une commutation sur la vitesse la plus basse s'effectue également dans-la dernière partie du déplacement avant que le couvercle ait atteint sa position d'ouverture totale. De cette façon, une arrivée sans heurt du couvercle ouvrant dans sa position terminale est garantie. L'invention va être décrite plus en détail en se référant à un exemple de réalisation préféré représenté sur les dessins ci-joints dans lesquels: la figure 1 est un schéma de branchement du dispositif d'entraînement dans la position de commutation correspondant à la position de fermeture du couvercle ouvrant; - la figure 2 est le schéma de la figure 1 dans une position de commutation correspondant à une position intermédiaire en retrait du-couvercle ouvrant; - -- la figure 3 est une représentation schéma- tique du toit du véhicule automobile avec le couvercle ouvrant dans une position en retrait; - la figure 4 représente le toit selon la figure 3 avec le couvercle ouvrant dans la position de fermeture; - la figure 5 représente le toit selon la figure 3 avec le couvercle ouvrant dans sa position sortie; - la sitif d'entraînement - la grande échelle de la placé en-dessous sur - la de commutation selon - la figure 6 est une vue de dessus du dispo- conforme à l'invention; figure 7 est une vue en élévation à plus roue de commutation vue par son côté la figure 6; figure 8 est une vue latérale de la roue la figure 7; figure 9 est une coupe le long de la ligne IX-IX de ligne X-X de la la figure 6; - la figure 10 est figure 6; - la figure 11 est une coupe le long de la une vue latérale de la roue dentée à came; la figure 12 est une vue de dessus-de la roue dentée à came selon la figure 11; - la figure 13 est un diagramme concrétisant les pas de commutation accomplis par la roue de butée en fonc- tion de la rotation de la roue de-commutation. Conformément aixschémas selon les figures 1 et 2, un inverseur polaire 1, rappelé automatiquement par un dispositif à ressortnon représenté,dans-la position zéro de la figure 1, peut commuter d'une part contre les contacts 2, 3 et d'autre part, contre les contacts 4, 5. Les contacts 3 et 4 sont reliés au pôle positif 15 de la batterie du véhicule tandis que les contacts 2 et 5 sont reliés au pôle négatif 16 de cette batterie. Les bras de contact 11, 12 de l'inverseur 1 sont en 2477988 liaison par l'intermédiaire d'un premier ou bien d'un second conducteursde liaison 18, 21 avec les bornes de raccordement d'un moteur électrique 6. Le moteur électrique 6 peut en consé- quence, selon la position de commutation de l'inverseur 1, être entraîné dans un sens de rotation ou dans l'autre. Le couvercle ouvrant 10 représenté sur les figures 3 à 5 peut être soit positionné sur une ouverture 24 du toit, soit extrait de cette ouverture par l'intermédiaire d'un mécanisme 25, d'au moins un câble 7 résistant à la poussée, d'un pont de transport 8 et d'un organe en forme de levier 9. Sur le premier conduc- teur de liaison 18 est placé un commutateur 14 actionné par un relais17 à impulsions de courant. L'enroulement de commande du relais 17 est relié d'une part avec le premier conducteur de liaison 18 entre le commutateur 14 et le bras de contact 11 par un premier conducteur de raccordement 19 et il est relié d'autre part avec le conducteur de liaison 21 par l'intermé- diaire d'un second conducteur de raccordement 20. Sur le conducteur de raccordement 20 est placé un commutateur de fin de course 13 actionné par une roue de butée représentée sché- matiquement en 22. La roue de butée 22 est entraînée par le moteur 6 et comporte une came négative 22a qui, dans la posi- tion de fermeture du couvercle ouvrant 10 coopère avec le commutateur de fin de course 13 de façon telle qu'une liaison est créée entre le relais à impulsions de courant 17 et le conducteur de liaison 21. En amont du moteur 6 est branchée une résis- tance 26 pouvant être shuntée au moyen d'un contact de commu- tation 27. Lorsque le contact de commutation 27 est ouvert, la résistance 26 provoque un abaissement de la vitesse de rotation du moteur électrique 6. Si l'inverseur 1 est commuté contre les contacts 2 et 3 (figure 2), tout d'abord le relais à impulsions de cou- rant 17 reçoit du courant par l'intermédiaire du commutateur de fin de course 13 se trouvant encore dans la position selon la figure 1, grâce à quoi le commutateur 14 est fermé et le moteur électrique 6 est relié aux pôles 1, 16. Le moteur 6 entraîne par l'intermédiaire du mécanisme 25,le câble 7. Le couvercle ouvrant 10 est ramené à partir de la position de fermeture selon la figure 4 dans la position d'ouverture de la figure 3. Simultanément, la roue de butée 22 est positionnée de façon telle que le commutateur de fin de course 13 s'ouvre. Si l'inverseur 1 reste actionné, le couvercle ouvrant 10 est ramené jusque dans sa position terminale. Si le couvercle ouvrant doit être à nouveau fermé, l'inverseur 1 est commuté. Le sens de rotation du moteur 6 s'inverse. Dans la position de fermeture du couvercle 10, la came négative 22a amène le bras de contact du commutateur de fin de course 13 dans la position représentée-sur-la figure 1. Le relais à impulsions de courant 17 est excité et ouvre le commutateur 14 si bien que le moteur électrique 6 est privé de courant. Si l'inverseur est commuté sur les contacts-4 et 5, le relais à impulsions de courant 17 réagit à nouveau. Le commutateur 14 se ferme. Le moteur 6 est entraîné dans le sens de rotation ou le couvercle ouvrant 10 est positionné à l'extérieur selon la figure 5. La roue de butée 22 tourne. Le commutateur 13 s'ouvre. Le mécanisme 25 comporte comme cela est notamment visible sur les figures 6, 9 et 10, un boîtier de mécanisme 30 sur lequel est bridé le moteur électrique 6. L'arbre 31 du moteur pénétrant dans le boîtier de mécanisme 30 porte une vis 32 engrenant avec une roue à vis sans fin 33 placée sur un arbre 34 monté en étant libre en rotation dans le boîtier de mécanisme 30. Sur un arbre d'excentrique 35 également monté dans le boîtier de mécanisme 30 peut tourner librement une roue dentêe intermédiaire 36. Dans la position visible sur la figure 6, la roue dentée intermédiaire 36 assure une liaison d'entraînement entre la roue à vis sans fin 33 et une roue dentée entraînée 37. L'arbre d'excentrique 35 peut être basculé manuellement par l'intermédiaire d'un levier de débrayage 38 (figure 6) de façon telle que la roue dentée entraînée 37 est libérée de sa liaison d'entraînement avec la roue à vis sans fin 33 et le moteur électrique 6. De cette façon, le moteur 6 peut être désaccouplé en cas d'incidents, pour pouvoir en cas d'urgence, positionner le couvercle ouvrant au moyen d'une manivelle (non représentée), susceptible d'être introduite dans une ouverture six-pans 39 d'un arbre entraîné 40 solidaire de la roue dentée entraînée 37. Sur l'arbre entraîné 40 est fixé un pignon d'entraînement 41 entre un disque élastique 42 et un disque de blocage 43. Le disque élastique 42 prend appui sur un guidage de câble 44 qui maintient deux câbles 7 et 7', résistant à la poussée 7 2477988 et relié avec le pont de transport 8, en prise d'engrènement avec le pignon d'entraînement 41 (figure 9). Une roue de commutation 46 est en outre solidaire de l'arbre entraîné 40 du côté opposé au pignon d'entraînement 41, cette roue de commutation constituant avec la roue de butée 22 montée libre en rotation dans le bottier de mécanisme 30, un mécanisme de commutation pas à pas. La roue de commutation 46, comme on le voit de façon détaillée sur les figures 11 et 12, est munie sur sa surface périphérique d'un intervalle 50 entre dentsdélimité par deux longues dents 48, 49. Sur une partie 51 de sa dimension axiale la roue de commutation 46 est réduite à un diamètre plus petit d correspondant à peu près au diamètre de pied de l'inter- valle entre dents 50. Dans la zone de la partie 52 présentant un diamètre D plus important, la roue de commutation 46, de façon contiguë à chacune des deux longues dents 48, 49, est munie d'une dent courte 53 ou bien 54, qui s'étend sur une partie 55 de la dimension axiale de la partie 52 présentant le plus grand diamètre D. La roue de butée 22, en prise avec la roue de commutation 46, porte conformément aux figures 7 et 8, dans la zone déterminant le pas de commutation pour la position de fermeture du couvercle ouvrant 10, trois dents 56, 57, 58 de longueur moyenne, qui viennent en prise aussi bien avec les longues dents 48, 49 qu'avec les dents courtes 53, 54 de la roue de commutation 46. Dans les zones de la roue de butée 22 déterminant les pas de commutation pour le déplacement et pour le positionnement extérieurs, il est prévu alternativement des dents longues et courtes 59 ou bien 60, une dent 60 plus courte se raccordant respectivement tout d'abord dans le sens périphérique de la roue de butée 22 aux deux dents externes de longueur moyenne 56, 58. Le dimensionnement axial de la dent courte 60 correspond à la hauteur de la partie réduite 51 de la roue de commutation 46. A la partie 61, portant les dents 56, 60, de la roue de butée 22 se raccorde en direction axiale un bandeau 62 faisant saillie radialement au-dessus des dents et dans lequel est ménagée la came négative 22a. Contre le bandeau 62 s'applique la tête de commutation du commutateur de fin de course 13, représentée sur les figures 1 et 2 sous la forme du bras de contact 64. 8 2477988 Le commutateur 13 est alors, conformément à la figure 2, -maintenu normalement ouvert. Le commutateur 13 est amené dans la position de fermeture de la figure 1 lorsque le bras de contact 64 se trouve en face de la came négative 22a. La roue de butée 22 porte en outre, sur le côté du bandeau 62 opposé axialement à la partie 61, une piste de came 65 pour actionner un bras de commutation 66 d'un commu- tateur 67 constituant le contact de commutation 27. La piste de came 65 est conformée de façon telle que le contact de commutation 27 est susceptible d'être commuté d'une vitesse de rotation plus élevée servant au déplacement du couvercle ouvrant sur une vitesse de rotation plus basse, pendant la partie du mouvement de déplacement précédant immédiatement l'arrivée du couvercle dans sa position de fermeture, pendant la dernière partie du déplacement avant que le couvercle ait atteint sa position de pleine ouverture, et pendant le posi- tionnement externe du couvercle ouvrant 10. Si par exemple le couvercle ouvrant 10 se trouve dans la position d'ouverture selon la figure 3, et si, par actionnement de l'inverseur 1, le moteur électrique 6 est mis en rotation dans le sens de rotation correspondant au déplacement de fermeture du couvercle ouvrant 10, la roue de commutation 46, par l'intermédiaire de la vis 32, de la roue à vis sans fin 33, de la roue dentée intermédiaire 36 et de la roue dentée entraînée 37, est entraînée en continu dans le sens des aiguilles d'une montre. Lorsque pendant le déroulement d'une révolution de la roue de commutation 46, l'intervalle entre dents vient en prise avec l'une des longues dents 59 de la roue de butée 22, la roue de butée 22 est mise en mesure d'effectuer un pas de commutation, correspondant par exemple à un angle de rotation de 240 de la roue de butée 22. Conformément à la figure 13, la roue de butée 22 effectue à chaque révolution de la roue de commutation 46 un tel pas de commutation, jusqu'à ce que dans la position angulaire de la roue de butée 22 cor- respondant à la position de fermeture du couvercle ouvrant 10, les longues dents 48, 49 délimitant l'intervalle entre dents ainsi que les dents courtes 53, 55 de la roue de commutation 46, viennent en prise avec les dents de longueur moyenne 56 à 58 de la roue de butée 22. Ceci a pour conséquence que pour la révolution considérée de la roue de commutation 46, la roue de 9 2477988 butée 22 est en mesure d'effectuer un pas de commutation qui est deux fois aussi long qu'un pas de commutation normal et qui, dans ce présent exemple de réalisation, atteint 480. En conséquence, la came négative 22a peut être maintenue relativement large. Le commutateur de fin de course 13 est amené avec certitude à réagir dans la position de fermeture de couvercle ouvrant 10, même si par exemple du fait de tempé- rature extérieure élevée et d'une aisance de déplacement relativement grande du couvercle ouvrant, le déplacement du couvercle ouvrant est relativement rapide. Si le couvercle ouvrant est ensuite positionné à l'extérieur (figure 5 et partie gauche du diagramme de la figure 13) une révolution de la roue de commutation 46 correspond à nouveau pendant le positionnement à l'extérieur à un déplacement pas à pas de la roue de butée 22 d'un pas de commutation normal de, par exemple 240. La mise à l'arrêt du moteur 6 dans la position d'ouverture de la figure 3 ou bien dans la position extérieure selon la figure 5 peut s'effectuer de diverses façons. Par exemple, il peut être prévu un détecteur de courant qui, dès que le couvercle ouvrant 10 atteint la position terminale indiquée par des butées mécaniques, détecte-un accroissement du courant moteur et interrompt en conséquence l'alimentation de courant au moteur 6. Eventuellement, on peut également opérer simplement avec un accouplement à glissement entre le moteur et le pignon d'entraînement 41. Il est possible par ailleurs de stopper le moteur 6 dans la position terminale du couvercle en actionnant le commutateur de fin de course 13 par l'intermédiaire de cames supplémentaires de la roue de butée 22. Dans ce dernier cas, on peut, par l'utilisation de dents supplémentaires de longueur moyenne (correspondant aux dents 56 à 58) de la roue de butée-22, assurer également un accroissement du pas de commutation'dans cette zone de la position terminale du couvercle. Tandis que sur les schémas des figures 1 et 2 une résistance 26 sert à assurer la commutation de la vitesse de rotation, il peut être prévu entre autres un moteur élec- trique à commutation polaire pour lequel la commutation des pôles s'effectue par l'intermédiaire d'un commutateur correspondant au contact de commutation 27. ' 2477938 L'invention n'est pas non plus limitée à l'utilisation d'un relais à impulsions de courant 17 confor- mément aux figures 1 et 2. Il est par exemple possible de placer le commutateur de fin de course 13 directement dans le circuit du courant moteur et de prévoir un commutateur actionné manuellement permettant de shunter à volonter un commutateur de fin de course ouvert. il 2477988 REVENDICATIONS 1)Dispositif d'entraînement pour un couvercle ouvrant, susceptible d'être positionné à l'extérieur, d'un toit de véhicule automobile, ce couvercle étant susceptible d'être entraîné à partir d'un moteur électrique par l'inter- médiaire d'un mécanisme de transmission et par l'intermédiaire d'au moins un câble fileté se trouvant en prise avec un pignon du mécanisme de transmission, un dispositif de-commu- tation susceptible d'être commandé manuellement étant prévu dans le circuit du-moteur électrique et étant muni d'.un bras de contact qui, dans la position de fermeture du couvercle ouvrant, coopère avec une.came d'.une roue.de.butée dans le sens d'une interruption de l'alimentation en courant du moteur électrique, la roue de butée revêtant la forme d'une roue dentée constituant avec une roue de commutation, qui se trouve en liaison d'entraînement avec l'arbre du pignon, un mécanisme de commutation pas à pas, dont.la.démultipli.cation est telle que la roue de butée, pendant.un déplacement.du couvercle ouvrant à partir, de sa position complètement en retrait et en passant par sa position de fermeture jusqu'à sa-position complètement sortie à l'extérieur, accomplit une course de 3600 au plus, mécanisme caractérisé en ce que le mécanisme de commutation pas à pas (22,.46) est.équipé d'éléments de méca- nisme (53, 54, 56, 57, 58) pour prolonger le pas de commutation effectué par la roue de butée (22.). dans la zone de la position de fermeture du couvercle ouvrant, et/ou pour réduire la vitesse angulaire de la roue de butée (22) pendant ce pas de commutation. 2) Dispositif d'entraînement selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la roue de commutation (46) est munie sur sa surface périphérique d'un intervalle (50) entre dents délimité par de longues dents (48, 49), cette roue de commutation étant réduite sur une partie (51) de sa dimen- sion axiale à un diamètre (d) plus petit correspondant à peu près au diamètre de pied de l'intervalle.(50) entre dents, tandis qu'elle est munie dans la zone de sa partie (52) comportant un plus grand diamètre (D) et limitrophe des deux longues dents voisines (48, 49) d'au moins une dent courte (53, 54), s'étendant sur une partie (55) de la dimension axiale de la partie (52) comportant le plus grand diamètre (D), tandis 12 2477983 que la roue de butée (22), en tant que roue dentée.antagoniste à la roue de commutation porte dans la zone déterminant le pas de commutation pour la position de fermeture du couvercle ouvrant (10), une succession de trois dents (56, 57, 58) ou davantage, susceptibles d'être amenées en prise avec les deux longues dents (48, 49) et avec les.dents courtes (53, 54) voisines de la roue de commutation (46), tandis que dans les zones de la roue de butée (22) déterminant les pas de commu- tation pour le déplacement d'ouverture et de positionnement externes, il est prévu alternativement des dents longues et courtes (59, 60), la dimension axiale des dents courtes (60) correspondant à la hauteur de la partie réduite (51) de la roue de commutation (46). 3) Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la roue de commutation (46) est placée sur l'arbre de pignon (arbre entraîné 40). 4) Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la came coopérant avec le bras de contact (64) du commutateur de fin de course (13) revêt la forme d'une came négative (22a) disposée sur la périphérie de la roue de butée (22). ) Dispositif d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la roue de butée (22) porte en outre une piste de came (65) pour actionner un commutateur de vitesse de rotation (27, 67) associé au moteur électrique (6), commutateur au moyen duquel le moteur électrique (6) est susceptible d'être commuté d'une vitesse de rotation plus élevée servant à déplacer le couvercle ouvrant (10) pendant la partie de déplacement précédant immé- diatement l'arrivée du couvercle en position de fermeture et pendant le positionnement à l'extérieur, sur une vitesse de rotation plus basse. 6) Dispositif d'entraînement selon la revendi- cation 5, caractérisé en ce que la piste de came (65) a une conformation telle qu'il s'effectue également une commutation sur la vitesse de rotation la plus basse dans la dernière partie du déplacement avant que le couvercle atteigne sa position d'ouverture complète.