Brevet FR2580716A1 — publié le 19861024

1î 2580716 ACTIONNEUR ELECTRO-MECANIQUE A COMMANDE PAR MOTEUR ELECTRIQUE PAR DEMI-TOUR. L'invention concerne un actionneur électro-mécanique à commande par moteur électrique par demi-tour. Les actionneurs connus,- utilisés par exemple dans les systèmes de verrouillage centralisé pour véhicules automo- biles, comportent en général une centrale électronique de contrôle assurant la transmission de la commande à l'en- semble des actionneurs du système, l'arrêt précis des ac- tionneurs en position de repos, la sécurité contre les ma- noeuvres intempestives. Les conditions d'utilisation ren- dent en général ces systèmes assez fragiles et, dans tous les cas, ils sont coûteux et délicats à installer. La présente invention vise à assurer par des moyens électro-mécaniques logés dans l'actionneur lui-même, les fonctions et sécurités inhérentes au système, en profitant des qualités de robustesse, de simplicité, de fiabilité et d'économie des moyens électro-mécaniques. A cet effet, l'invention a pour objet un actionneur électro-mécanique à commande par moteur électrique par demi-tour, du type comprenant un moteur électrique entraî- nant une roue dentée laquelle entraîne à chaque demi-rota- tion une tige de commande selon une translation en va-et- vient, caractérise par le fait que ladite roue dentée est solidaire avec jeu angulaire limité d'une roue d'entraîne- ment de ladite tige, ladite roue d'entraînement comportant un ressort de couple tendant à ramener les roues dentée et d'entraînement dans une position angulaire déterminée, la roue d'entraînement comportant en outre un organe d'arrêt effaçable en une position angulaire déterminée en fin de cycle, la tension du ressort de couple induite par ledit arrêt produisant l'effacement dudit organe d'arrêt et l'arrêt en une seconde position angulaire déterminée par le- dit organe d'arrêt effaçable. L'invention sera bien comprise à la lecture de la des- cription suivante faite en se référant au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue schématique en plan d'un actionneur selon un exemple de réalisation de l'invention, le bottier étant ouvert; - la figure 2 est analogue a la figure 1, les engrena- ges et pièces coulissantes étant enlevées; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III- III de la figure 1; - la figure 4 est une vue de dessus de la roue dentée; - la figure 5 est une vue en coupe diamétrale de la roue dentée de la figure 4; - la figure 6 est une vue de dessous de la roue dentée des figures 4 et 5; - la figure 7 est une vue en élévation de la roue d'en- traînement; - la figure 8 est une vue de dessous de la roue d'en- traînement de la figure 7; - la figure 9 est une vue en coupe axiale de la roue des figures 7 et 8;- - la figure 10 est une vue de dessus de la roue des figures 7 à 9; - la figure 11 est un schéma développé d'une partie de la roue des figures 7 à 10; - la figure 12 est une vue en élévation latérale d'un chariot de l'actionneur; - la figure 13 est une vue en élévation latérale de l'autre face du chariot de la figure 12; - la figure 14 est une vue en coupe selon la ligne XIV- XIV de la figure 12; - la figure 15 est une vue en coupe selon la ligne XV- XV de la figure 13; - la figure 16 est une vue en plan du chariot des figures 12 à 15; - la figure 17 est une vue schématique en perspective d'une ressort-lame; - la figure 18 est une vue en plan de la tige de com- mande de l'actionneur; - la figure 19 est une vue en élévation de la tige de la figure. 18; 25807 i 6 - la figure 20 est une vue en coupe selon la ligne XX- XX de la figure 18; - la figure 21 est une vue schématique en perspective d'un autre ressort-lame; - la figure 22 est une vue schématique des circuits électriques, en position d'arrêt, chariot rentré; - la figure 23 est analogue à la figure 22, le chariot étant sorti; - la figure 24 est analogue aux figures 22 et 23, pour un cas de désolidarisation de la tige de commande et du chariot; - la figure 25 illustre schématiquement la position du chariot au cours du fonctionnement; - la figure 26 représente la position correspondante des roues dentée et d'entraînement; - la figure 27 illustre schématiquement en plan et en vue développée, la position correspondante d'un organe d'arrêt de la roue d'entraînement; - la figure 28 représente la position correspondante des pistes de contact; - les figures 29 à 32 sont analogues respectivement - aux figures 25 à 28, mais pour la première position d'arrêt, et - les figures 33 à 36 sont analogues aux figures 25 à 28 respectivement, mais pour la seconde position d'arrêt. L'actionneur représenté au dessin est destiné à la commande de verrouillage-déverrouillage d'une serrure (non représentée) de porte ou de hayon d'un véhicule automobile. Le moteur électrique M, alimenté séquentiellement par un dispositif de commutation à piste de contact circulaire, frotteurs et curseurs de sélection, qui sera décrit plus en détail ultérieurement, entraîne, par l'intermédiaire d'une vis sans fin V et d'une démultiplication auxiliaire DA, une roue dentée R. Cette rotation dans le sens S résultant du sens de rotation unique du moteur M, est effectuée selon un parcours séquentiel de 180 par une commande électromécanique caractéristique du moteur, dite par demi-tour, qui est con- çue de manière à assurer notamment dans tous les cas: 1) en cas d'actionnement normal de la tige de serrure (non représentée) destinée à être asservie à l'actionneur, un arrêt précis de la roue et du moteur, tous les 180 , en des positions angulaires bien déterminées garantissant la sécurité de gouverne de la commande de serrure ainsi que la sécurité d'un déclenchement électrique correct du moteur pour la séquence suivante; 2) en cas d'actionnement fortuit, répété et inapproprié de la tige de commande de serrure pendant la rotation des organes rotatifs de l'actionneur, un rattrapage conséquent de l'erreur d'actionnement par rotation d'un demi-tour sup- plémentaire réalignant comme il convient tous les éléments de l'actionneur et garantissant ainsi la sécurité de fonc- tionnement du dispositif à l'actionnement normal suivant de la tige de commande de serrure intéréssée. La roue dentée R (figures 4 à 6), par l'intermédiaire d'une lumière 1 en forme de haricot, que traverse le doigt d'entraînement saillant d d'une seconde roue entraîneuse E (figures 7 à 11), pivotant sur le même axe A que la roue R, la roue R recouvrant partiellement la périphérie de la roue E, entraîne en rotation la roue E qui, à son tour, entraîne un chariot de verrouillage C (représenté plus en détail aux figures 12 à 16) et assure également, comme il sera expli- qué plus loin, la sûreté des arrêts séquentiels. Le doigt d'entraînement d appuie séquentiellement et respectivement, selon la position de départ de séquence ma- térialisée par une position rentrée ou sortie de la tige de gouverne T de l'actionneur, soit sur le rebord extérieur r1 du relief latéral supérieur rn de la rehausse r du relief latéral intérieur ri de la semelle coulissante S du chariot C, lequel se trouve ainsi animé d'un mouvement rectiligne de va-et-vient, pour chaque rotation d'un demi-tour de la roue entraîneuse E munie du doigt d. La roue E porte, sur son rebord périphérique externe non recouvert par la roue R, deux secteurs crantés Cr1 et Cr2 diamétralement.opposés, représentés plus en détail aux - figures 8, 10 et 11. Les secteurs Cr1 et Cr2 comportent chacun des crans 1 et 2 qui coopèrent à tour de rôle, au cours du déplacement séquentiel, avec un ressort à lame R1 en forme de V à saillie curviligne au sommet (figure 17). Les extrémités du ressort R1 prennent appui dans un loge- ment 1 du bottier de l'actionneur, tandis que son sommet arrondi est en appui élastique sur le bord périphérique de la roue E, de sorte que, à la fin d'une séquence, ce sommet vient s'encliqueter dans le cran 1 du secteur Cr1 ou Cr2 qui lui était diamétralement opposé au début de la séquence. La roue E porte, dans un logement de forme appropriée, un ressort de couple Rc dont les extrémités libresse rap- prochent l'une de l'autre au cours de la séquence, sous l'action conjuguée d'un bossage intérieur b1 de la roue R et d'un rebord de butée intérieure b2 de la roue E. Lorsque ]5 la roue R s'arrête, le ressort Rc se relâche instantanément et engendre sur la butée b2 de la roue E une pression de rap- pel qui provoque une rotation supplémentaire de cette roue E jusqu'à ce que le sommet du ressort R1 passe du cran 1 au cran 2 du secteur cranté. On obtient ainsi de manière effi- cace et sûre l'arrêt de la roue E en une position précise et stable déterminée par le cran 2. Les séquences de déplacement correspondantes sont illus- trées aux figures 26 à 37. Le positionnement angulaire précis de la roue E entraîne, par l'intermédiaire du doigt d qui vient se positionner entre chacun des rebords d'entraînement rî et r2 du chariot C, un déplacement précis de rentrée ou de sortie de ce chariot C et de sa tige de commande T. En outre, la roue E porte, sur sa face arrière, la piste de contact circulaire agencée en secteurs S1 et S2 qui co- opèrent respectivement, selon la position angulaire de la roue E, avec des frotteurs de commutation électrique F1 - F2 - F3 logés dans la paroi du bottier d'actionneur, leurs extrémités frottantes occupant les positions représentées à la figure 2. Cette disposition assure que chaque séquence de travail commencée se termine et que chaque arrêt précis de la roue E amène les secteurs actifs de la piste de contact en regard de deux frotteurs seulement sur les trois, ce qui garantit le déclenchement de la séquence suivante en fonction de la position du curseur de distribution Cc-CT shuntant tour à tour les frotteurs F1-F3 avec l'arrivée électrique. Ces phases sont particulièrement visibles sur les figures 29, 33 et 37. L'actionneur comprend également des moyens permettant d'assurer le fonctionnement manuel de la serrure en cas de défaillance d'une des pièces d'asservissement électromécaniquE du verrouillage et pour le fonctionnement d'autres serrures électromécaniques associées, par exemple sur un véhicule auto- mobile. En cas d'impossibilité de manoeuvre du chariot C ou de blocage de la tige T, conformément à l'invention, l'assem- blage mécanique de la tige T au chariot C est agencé de mani- ère à se déclipser élastiquement sous l'effet d'un effort longitudinal plus important exercé sur l'une ou l'autre de ces pièces, ce qui permet l'alimentation et la commutation électriques, donc le fonctionnement d'autres serrures montées en parallèle. La tige de commande T est munie d'une queue 3 de lar- geur adaptée pour s'engager et coulisser à frottement doux dans une rainure 3' de la semelle du chariot C. Un ressort à lame Rd (figure 21), semblable au ressort R1, a son sommet logé en appui sur le fond d'un logement longitudinal 4 de la tige T et vient s'enclipser dans une entaille 4' de la rainu- re 3' du chariot C. L'ensemble chariot C - tige T est ainsi rigidifié pour un fonctionnement normal mais peut être sépa- ré par déformation élastique du ressort Rd en cas d'effort anormal. L'ensemble est prévu de manière à assurer le rattrapage de toute manipulation fortuite non appropriée de la commande de serrure durant l'une des séquences de fonctionnement de l'actionneur. Les deux curseurs de distribution Cc et CT disposés l'un sous la semelle du chariot C, l'autre sous la tige de commande T, sont agencés pour glisser sur la zone terminale fixe de chacun des frotteurs F1 et F3 afin de les relier à une borne d'arrivée électrique A et assurer la bonne commu- tation séquentielle du système. On se réfère à ce sujet aux figures 23, 24 et 25. Pour obtenir le fonctionnement tournant du dispositif, il suffira de faire avancer l'ensemble tige T-chariot C en position sortie pour connecter électriquement la borne d'ali- mentation A au frotteur F3 qui se trouve au contact du sec- teur S1 de la piste S, ce qui permet d'alimenter le moteur M par l'intermédiaire de cette piste et du contact F2. L'en- semble roue R-roue E-piste S tourne d'un demi-tour dans le sens S. A la fin d'une rotation de 180 , dès que le frotteur F3 perd le contact avec la section Sl, l'alimentation électrique du système est interrompue. L'ensemble rotatif s'arrête en la position angulaire précise grace aux moyens décrits plus haut. Le frotteur F1 est en contact avec la piste S1, prêt à faire redémarrer le système dès qu'une nouvelle commande de l'ensemble tige T-chariot C sera effectuée. Au cas o l'utilisateur effectuerait une double solli- citation de la commande alors que l'ensemble a entrepris une nouvelle rotation, les curseurs DT et CC de la tige T et du chariot C se trouveraient automatiquement dans la position de la figure 25, c'est-àdire tige T et chariot C temporairement déclipsés et désalignés. Par l'intermédiaire de la double distribution électrique sur le frotteur F1 qui s'ensuivrait, les éléments tournants, au lieu de s'arrêter dans la position de la figure 24, effectueraient une nouvelle rotation de rattrapage de 180 pour ramener le chariot C vers l'arrière afin de le réaligner et le refixer par rapport à la tige T, ce qui ramène l'ensemble à la position de la figure 23. REVENDICATIONS. 1. - Actionneur électro-mécanique à commande par moteur électrique par demi-tour, du type comprenant un moteur électrique entraînant une roue dentée laquelle en- traîne à chaque demi-rotation une tige de commande selon une translation en va-et-vient, caractérisé par le fait que ladite roue dentée (R) est solidaire avec jeu angulai- re limité d'une roue d'entraînement (E) de ladite tige (T), ladite roue d'entraînement (E) comportant un ressort de couple (Rc) tendant à ramener les roues dentée (R) et d'entraînement (E) dans une position angulaire déterminée, la roue d'entraînement (E) comportant en outre un organe d'arrêt effaçable (R1) en une position angulaire (1) dé- terminée en fin de cycle, la-tension du ressort de couple (Rc) induite par ledit arrêt (1) produisant l'effacement dudit organe d'arrêt (R1) et l'arrêt en une seconde position angulaire déterminée (2) par ledit organe d'arrêt effaçable. 2. - Actionneur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite roue d'entraînement (E) est munie d'un doigt d'entraînement (d) coopérant avec une fenêtre allongée (1)de la roue dentée (R). 3. - Actionneur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit doigt d'entraînement (d) commande un chariot (C) d'entraînement de ladite tige de commande (T). 4. - Actionneur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit organe d'arrêt effaçable est constitué par un ressort-lame (R1) plié dont le sommet incurvé glisse sur un secteur cranté (Crl-Cr2) de la roue d'entraînement (E), ledit secteur cranté (Crl-Cr2) étant muni de deux crans d'arrêt successifs (1,2). 5. - Actionneur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la roue d'entraînement (E) porte une piste de contact circulaire agencée en deux sec- teurs (S1, S2) et coopérant respectivement, selon la posi- tion angulaire de la roue d'entraînement (E), avec trois frotteurs de commutation électrique (F1-F2-F3) de telle manière qu'un des frotteurs (F2) soit en contact permanent avec ladite piste et qu'au moins un des deux autres frot- teurs (F1-F3) soit en contact avec l'un desdits secteurs (Sl,S2). 9 2580716 6. - Actionneur selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la tige de commande (T) est en- trainée par l'intermédiaire d'un chariot (C), la tige (T) étant montée coulissante dans ledit chariot (C) avec un moyen d'encliquetage (Rd) relatif de la tige (T) et du chariot (C), la tige (T) et le chariot (C) portant chacun respectivement un curseur de distribution ((CT-CC) coopé- rant chacun avec une borne d'alimentation (A) et l'un ou l'autre de deux contacts d'alimentation (F1-F3) du moteur (M).