Brevet FR2572863A1 — publié le 19860509

Dispositif de commande avec moteur d'entraînement élec- trique dont le sens de rotation peut être inversé ". L'invention concerne un dispositif de commande comprenant un moteur d'entraînement électrique dont on peut inverser le sens de rotation, d'un dispositif de commutation situé dans le circuit de travail de ce moteur pour inverser le sens de rotation de celui-ci et d'un démultiplicateur relié à un arbre de sortie du moteur, et dont l'arbre de sortie déplace, entre deux positions de fonctionnement,un organe d'un dispositif additionnel appartenant à un véhicule automobile. On connaît déjà un dispositif de com- mande dans le cas duquel le dispositif de commutation com- porte plusieurs interrupteurs de fin de course et relais, au moyen desquels les positions terminales de l'organe à déplacer sont signalisées et maintenues. La dépense pour un tel dispositif de commutation est considérable. Afin de remédier aux inconvénients de tels dispositifs, l'invention concerne un mécanisme de commande qui est caractérisé en ce que le dispositif de commutation comporte un disque déplaçable selon un mouve- ment pendulaire entre deux positions de commutation et muni sur l'une de ses surfaces frontales de voies de con- tact conductrices du courant électrique, et comporte éga- lement une butée reliée d'une façon active au démultipli- cateur et coopérant avec des contre-butées du disque, qui limitent le mouvement pendulaire de celui-ci. Un dispositif de commande ainsi défini offre l'avantage, vis-à-vis des réalisations connues, d'être robuste, de présenter une grande sûreté de fonction- nement et d'être économique. Divers moyens indiqués dans la suite permettent d'obtenir des modes de réalisation avantageux et de perfectionnements du dispositif de commande caracté- risé en ce que la butée est prévue sur une roue hélicoi- dale faisant partie du démultiplicateur; la roue à vis comporte un épaulement faisant saillie de sa surface périphérique, et dont la surface terminale libre consti- tue la butée pour les contre-butées du disque; la sur- face terminale libre de la butée présente une courbure qui est concentrique à l'axe de rotation de la roue hélicoi- dale; l'axe pendulaire du disque s'étend, au moins approximativement, parallèlement à l'axe de rotation de la roue hélicoïdale; les deux contre-butées sont cons- tituées par deux évidements ménagés dans le disque en se faisant suite l'un à l'autre; les 'deux contre-butées sont formées par des surfaces courbes concaves, dont les rayons de courbure sont adaptés en concordance avec la courbure de la surface terminale libre de l'épaulement prévu sur la roue hélicoidale.; rapportées à une ligne passant par l'axe pendulaire du disque, Ies deux contre- butées sont disposées sur des côtés différents de cette ligne de façon à être inversement symétriques; les deux contre-butées se rejoignent sur une saillie du disque; la saillie se situe sur la ligne passant par l'axe pen- dulaire du disque et la transition de l'une à l'autre contre-butée forme une arête de commande; la surface terminale libre de l'épaulement qui constitue la butée, vue en direction de la courbure, est limitée de chaque côté par une arête de commutation, et en ce que ces arêtes de commutation sont formées par des surfaces s'étendant de préférence radialement par rapport à l'axe de rotation de la roue hélicoidale et qui aboutissent à la surface périphérique de cette roue; sur le disque agissent des moyens à ressort, qui appliquent les contre- butées du disque alternativement contre la butée; les moyens à ressort sont constitués par un ressort de trac- tion précontraint, qui par l'une de ses extrémités, en se rapportant à l'axe pendulaire du disque, est fixé du côté situé à l'opposé de l'arête de commande de préférence sur un prolongement de la ligne, et en ce que l'autre ex- trémité du ressort de traction est tenue sur la roue hélicoidale, au moins approximativement sur une-.ligne qui part de l'axe de rotation de la roue en passant par la zone centrale de la surface de butée; sur les vôies de contact du disque sont pressés élastiquement des con- tacts frotteurs faisant partie du circuit d'alimentation du moteur électrique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant deux exemples de réalisation de l'invention; dessins dans lesquels: - la figure 1 est une vue d'ensemble de principe du mécanisme de commande, avec lequel l'or- gane à-déplacer se trouve dans l'une de ses positions de fonctionnement, le dispositif de commutation correspon- dant étant expressément représenté; - la figure 2 est une vue du disposi- tif de commande correspondant à la figure 1, mais dans laquelle l'organe à déplacer se trouve dans son autre position de fonctionnement. Le dispositif de commande représenté sur la figure I comporte un moteur électrique 10, dont l'arbre d'entraînement 12 se continue par un arbre à vis sans fin 16 faisant partie d'un démultiplicateur 14. L'arbre à vis sans fin engrène avec une roue hélicoidale 18 reliée à un arbre 20, qui constitue l'arbre de sortie du démultiplicateur. Au moteur d'entraînement électrique appartient un circuit d'alimentation d'énergie 22, dans lequel sont prévus une source de courant 24 et un contacteur principal 26. En outre, le circuit d'alimenta- tion 22 du moteur électrique 10 comporte un dispositif de commutation 28, à l'aide duquel on peut faire varier le sens de rotation du moteur 10. Le dispositif de commutation 28 com- porte un disque de commutation 30, qui est monté à mouve- ment pendulaire. L'axe pendulaire 32 du disque 30 se situe parallèlement à l'axe de rotation 34 de la roue hélicoidale 18. En outre, l'arbre de sortie 20 du démulti- plicateur 14 est muni d'une tige de transmission 36, qui mène à un organe à déplacer 38. Dans l'exemple de réali- sation dont il s'agit, l'organe à déplacer est un verrou d'un dispositif de verrouillage de porte d'un véhicule automobile. A l'aide du dispositif de commande, l'organe 38 doit être amené de l'une de ses positions de fonction- nement -représentée sur la figure 1 - à son autre position de fonctionnement (voir la figure 2). Comme le montre une comparaison des deux figures, il est nécessaire de prévoir à cet effet un angle de rotation prédéterminé de la roue hélicoidale 18, qui est désigné par i dans l'exemple de réalisation en question. Le dispositif de commutation 28 est agencé de manière que l'angle de rotation k de la roue 18, c'est-à-dire aussi bien de l'arbre de sortie 20, se trouve maintenu avec précision. A cet effet, la roue hélicoidale 18 comporte un épaulement bilatéral 40, qui fait saillie de la surface périphérique 42 de la roue hélicoidale 18. A son extrémité libre, l'épaulement bilatéral 40 présente une surface terminale 44 s'étendant selon une courbe, et dont la courbure est concentrique à l'axe de rotation 34 de la roue hélicoidale 18. Vue en direction périphérique de celle-ci, la surface terminale 44 est limitée par des surfaces 46 s'étendant en direction radiale. Sur le disque 30 sont ménagés deux évidements 50 et 52, qui donnent sur ce disque 30 deux surfaces concaves 54, 56 se faisant suite l'une à l'autre, et qui constituent des contre-butées coopérant avec la surface terminale 44 de l'épaulement bilatéral 40 de la roue hélicoidale. La courbure de ces surfaces 54 et 56 formant contre-butées est adaptée de manière à concorder avec la courbure de la surface terminale 44 de l'épaule- ment 40. La transition de l'une de ces surfaces de contre- butée 54 à l'autre surface de contre-butée 56 se situe sur une ligne 58 qui passe par l'axe pendulaire 32 du disque 30. Cette ligne 58 se trouve alors placée de telle manière, que les deux surfaces de contre-butées 54 et 56, rapportées à la ligne 58, se situent de façon à être tout à fait symétriquement inversées l'une par rapport à l'au- tre. La transition de l'une des surfaces de contre-butée 54 à l'autre surface de contre-butée 56 se fait sur une saillie 60 du disque 30, qui résulte de la courbure concave de ces deux surfaces 54 et 56. La transition elle-même est constituée de façon à se présen- ter à angle vif relativement, de telle sorte qu'il en résulte une arête de commande 62. Etant donné que la limi- tation de la surface de pourtour 44 de l'épaulement 40 de la roue hélicoïdale par les surfaces 46 est constituée également à arêtes vives, il en résulte deux arêtes de commutation 66, 67, qui garantissent un fonctionnement bien précis du dispositif de commutation. En vue de la commande forcée du dis- que de commutation 30, le dispositif de commutation 28 comporte des moyens à ressort 68, qui sont constitués par un ressort de traction. Ce ressort de traction 68 est fixé par une extrémité 70 au disque 30. Le point de fixation 72 du ressort 68 se situe, rapporté à l'axe pen- dulaire 32 du disque 30, sur le côté opposé à l'arête de commande 62 sur un prolongement 74 de la ligne 58. L'au- tre extrémité 76 du ressort 68 est solidaire de la roue hélicoïdale 18. Son point de fixation 78 correspondant se situe sur une ligne 80 qui passe, à partir de l'axe de rotation 34 de la roue hélicoïdale f8, par la zone centrale de la surface terminale 44. La disposition du ressort de traction 68 est alors réalisée de manière que ce ressort se trouve précontraint dans ses deux positions de fonctionnement représentées sur les figures 1 et 2. Considérant la figure 1, le ressort de traction 68 précontraint tire ainsi le disque 30 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, de telle sorte que ce disque s'applique par sa surface de contre- butée 54 contre la surface terminale 44, agissant comme butée, de l'épaulement 40 de la roue hélicoïdale. D'autre part le disque de commutation 30 comporte, sur l'une de ses surfaces frontales, des voies de contact 81, sur lesquelles sont pressés, en étant précontraints, des contacts frotteurs 82 élastiques. Aussi bien les voies de contact 81 que les contacts frotteurs 82 font partie du circuit d'alimentation 22 du moteur d'entraînement élec- trique 10. Lorsqu'alors on doit faire passer l'organe de blocage 38, appartenant à l'installation de verrouillage de sa position de fonctionnement représentée sur la figure 1 (position de deverrouillage), en parcou- rant un trajet de déplacement désigné par 83, à sa posi- tion de verrouillage représentée sur la figure 2, l'on ferme le contacteur principal 26, de sorte que le moteur d'entraînement se met en marche. Son sens de rotation est alors tel, que la roue hélicoidal subit une rotation dans le sens de la flèche 84. Par suite, l'épaulement 40 de la roue hélicoidale 18 tourne également dans le sens des aiguilles d'une montre en se déplaçant par rapport à la surface de contre-butée 54, le point. de fixation 78 du ressort de traction 68 se déplaçant, naturellement aussi de façon correspondante. Un mouvement pendulaire du disque de commutation 30 est cependant empêché tant que la surface terminale ou surface de butée 44 fait en- core face à une portion de la surface de contre-butée 54. Ce n'est que lorsque l'arête de commutation 66 de la butée 44 vient faire face à l'arête de commande 62 du disque 30 que ce disque 30 se trouve brusquement tiré par le ressort de traction 68 précon- traint dans sa position représentée sur la figure 2. Le mouvement de pivotement du disque 30 provoqué par le res- sort 68 est limité, parce qu'alors sa surface 56 vient buter contre la surface terminale 44 de l'épaulement 40 de la roue hélicoidale. Comme on peut le voir d'après la figure 2, le moteur d'entraînement 10 a alors sa pola- rité inversée, grâce à l'agencement particulier des voies de contact 81 et à la disposition, mise en concordance avec ces voies de contact, des contacts frotteurs 82; c'est-à-dire que le moteur d'entraînement 10 tourne alors en sens inverse. Dans l'exemple de réalisation représenté, le contacteur principal 26 est cependant - grâce à des dispositifs de montage connus en eux-mêmes, non représen- tés ici - ouvert et le moteur d'entraînement 10 est mis à l'arrêt. l'organe de blocage 38 se trouve dès lors dans sa position de verrouillage (figure 2); le dispositif de commutation du circuit d'alimentation du moteur électrique 10 est préparé là de telle manière, que lorsqu'on ferme à nouveau le contacteur principal 26, la roue hélicoïdale 18 subit une rotation dans le sens de la flèche 88 (figure 2), et l'organe de blocage 38 est ramené dans sa position de déverrouillage (figure 1). Egalement dans cette position de fonctionnement de l'organe de blocage - le dispositif de commutation 28 se retrouvant alors dans la position de fonctionnement représentée sur la figure 1 - le contacteur principal 26 est à nou- veau ouvert et le moteur d'entraînement 10 est mis hors circuit. Le circuit d'alimentation 22 de ce moteur 10 est alors à nouveau préparé de telle manière, que lorsqu'on ferme le contacteur principal 26, la roue hélicoidale 18 tourne dans le sens de la flèche 84 (figure 1). -râce à la disposition du ressort de traction 68 précontraint, l'on est assuré que le changement d'encliquetage du disque de commutation 30 s'effectue sans retardement et avec exactitude, toujours lorsque l'une des deux arêtes de commutation 66 ou 67, suivant le sens de rotation de la roue hélicoldale 18, vient faire face directement à l'arête de commande 62 du disque 30. A cet égard la précontrainte du ressort de traction 68 est assez forte pour l'emporter avec sûreté sur la friction de glissement inévitable au point d'appui du disque 30. L'angle P de changement d'encliquetage, dont se déplace le disque 30, lors de son mouvement pen- dulaire, est limité.d'après l'agencement des voies de contact 81 de manière à garantir l'inversion de polarité du moteur d'entraînement 10. Le dispositif de commutation 28 com- prend donc ainsi un disque de commutation 30 déplaçable selon un mouvement pendulaire entre deux positions de commutation (figures 1 et 2), et qui est muni sur l'une de ses surfaces frontales de voies de contact 81 conduc- trices du courant électrique. D'autre part, fait partie également du dispositif de commutation 28 une butée 44 reliée activement au mécanisme démultiplicateur 14, et qui coopère avec des contre-butées 54 et 56 du disque 30. La butée 40 et les contre-butées 54 et 56 limitent le mouvement pendulaire du disque 30 selon un angle pendu- laire désigné par P sur le dessin. RE V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Dispositif de commande comprenant un moteur d'entraînement électrique dont on peut inver- ser le sens de rotation, d'un dispositif de commutation situé dans le circuit de travail de ce moteur pour inver- ser le sens de rotation de celui-ci et d'un démultipli- cateur relié à un arbre de sortie du moteur, et dont l'ar- bre de sortie déplace entre deux positions de fonctionne- ment un organe d'un dispositif additionnel appartenant à un véhicule automobile, mécanisme de commande caractérisé en ce que le dispositif de commutation (28) comporte un disque (30) déplaçable selon un mouvement pendulaire en- tre deux positions de commutation et muni sur l'une de ses surfaces frontales de voies de contact (81) conductri- ces du courant électrique, et comporte également une butée (44) reliée d'une façon active au démultiplicateur (14) et coopérant avec des contre-butées (54, 56) du dis- que (30), qui limitent le mouvement pendulaire de celui- ci. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la butée (44) est prévue sur une roue hélicoïdale (18) faisant partie du démultiplicateur (14). 3 ) Dispositif selon la revendication 2, 'caractérisé en ce que la roue à vis (18) comporte un épaulement (40) faisant saillie de sa surface périphéri- que (42), et dont la surface terminale libre (44) consti- tue la butée pour les contre-butées (54, 56) du disque (30). 4 ) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface terminale libre (44) de la butée (40) présente une courbure qui est concentri- que à l'axe de rotation (34) de la roue hélicoidale (18). ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe pendulaire (32) du disque (30) s'étend, au moins approximativement, parallèlement à l'axe de rotation (34) de la roue hélicoidale (18). 6 ) Dispositif selon la revendication , caractérisé en ce que les deux contre-butées (54, 56) sont constituées par deux évidements (50, 52) ménagés dans le disque (30) en se faisant suite l'un à l'autre. - 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux contre-butées (54, 56) sont formées par des surfaces courbes concaves, dont les rayons de courbure sont adaptées en concordance avec la courbure de la surface terminale libre (44) de l'épaule- ment (40) prévu sur la roue hélicoidale (18). 8 ) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que, rapportées à une ligne (58) passant par l'axe pendulaire (32) du disque (30), les deux contre-butées (54, 56) sont disposées sur des côtés différents de cette ligne (58) de façon à être inverse- ment symétriques. 9 ) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux contre-butées (54, 56) se rejoignent sur une saillie (60) du disque (30). ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que là saillie (60) se situe sur la ligne (58) passant par l'axe pendulaire (32) du disque (30) et la transition de l'une à l'autre contre-butée (54 ou 56) forme une arête de commande (62). 11 ) Dispositif selon la revendication , caractérisé en ce que la surface terminale libre (44) de l'épaulement (40) qui constitue la butée, vue en direc- tion de la courbure, est limitée de chaque côté par une arête de commutation (66 ou 67), et en ce que ces arêtes de commutation (66 et 67) sont formées par des surfaces (46) s'étendant de préférence radialement par rapport à l'axe de rotation (34) de la roue hélicoidale (18) et qui aboutissent à la surface périphérique (42) de cette roue. 12 ) Dispositif selon la revendica- tion 11, caractérisé en ce que sur le disque (30) agis- sent des moyens à ressort (68), qui appliquent les contre- butées (54, 56) du disque alternativement contre la butée (44). 13 ) Dispositif selon la revendica- tion 12, caractérisé en ce que les moyens à ressort sont constitués par un ressort de traction (68) précontraint, qui par l'une de ses extrémités (70), en se rapportant à l'axe pendulaire (32) du disque (30), est fixé du côté situé à l'opposé de l'arête de commande (62) de préférence sur un prolongement (74) de la ligne (58), et en ce que l'autre extrémité (76) du ressort de traction (68) est tenue sur la roue hélicoidale (18), au moins approximati- vement sur une ligne (80) qui part de l'axe de rotation (34) de la roue (18) en passant par la zone centrale de la surface de butée (44). 14 ) Dispositif selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que sur les voies de contact (81) du disque (30) sont pressés élastiquement des contacts frotteurs (82) faisant partie du circuit d'alimentation (22) du moteur électrique (10).