Brevet FR2613676A1 — publié le 19881014

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE DE DIRECTION, NOTAMMENT PERMETTANT DE DEVEROUILLER L' ARBRE DE DIRECTION D'UN VEHICULE A ROUES, AVEC ET SANS CLE L'invention concerne d'une façon générale les dispositifs de verrouillage de direction destinés à être utilisés dans des véhicules à moteur équipés de roues, et plus particulièrement les dispositifs de verrouillage de direction du type permettant de déverouiller l'arbre de direction sans utiliser une clé ou en utilisant une clé. Dans ce domaine technologique, on connaît déjà le Brevet U.S.A. nO 4 426 864. L'essentiel de ce brevet selon l'art antérieur consiste en une serrure à cylindre pouvant être déverrouillée soit en utilisant une clé soit sans utiliser de clé, cette serrure à cylindre comprenant un bottier de rotor comportant une rainure dans la surface intérieure d'une paroi latérale de celui-ci, cette rainure étant parallèle à l'axe du bottier, et le bottier de rotor comportant en outre une ouverture de passage allongée dans la paroi latérale de celui-ci, cette ouverture communiquant avec la rainure; un rotor monté en rotation dans le bottier de rotor et comportant un trou de serrure ainsi qu'un bouton fixé sur l'extrémité extérieure de celui-ci; des gorges s'adaptant en glissement dans le rotor et comportant des extrémités en saillie s'engageant et se dégageant sélectivement de la rainure respectivement lorsqu'on retire et lorsqu'on introduit une clé dans le trou de serrure; un élément de blocage de gorge monté en glissement dans l'ouverture de passage allongée du bottier de rotor, un dispositif d'entratne ment à plongeur monté dans une position prédéterminée sur la surface extérieure de la paroi latérale du bottier de rotor et comportant un plongeur d'entratnement à l'opposé de l'élément de blocage de gorge, de sorte que les gorges sont poussées dans le rotor par ltélément de blocage de gorge, lorsque le plongeur est poussé vers l'élément de blocage de gorge par un dispositif dtentratnement à à plongeur, et que les extrémités en saillie des gorges sont dégagées de la rainure du bottier de rotor pour qu'on puisse faire tourner le rotor en faisant tourner le bouton. On connatt également le Brevet U.S.A. nO 3 708 302. L'essentiel de ce seeond brevet selon l'art antérieur consiste en un dispositif permettant d'empêcher le fonctionnement accidentel de l'appareil d'antivol d'un véhicule à moteur, du type comportant une serrure, une clé pouvant être introduite de manière amovible dans un rotor de la serrure, des moyens de contact permettant de régler sélectivement un circuit électrique du véhicule dans différentes positions telles qu'une position d'arrêt, une position d'entratnement et une position de démarrage, en réponse à la rotation de la clé et du rotor dans des positions respectives correspondantes, et un boulonde verrouillage pouvant être manPeavré pour ne s'engager dans une partie verrouillable du véhicule que lorsqu'on fait tourner la clé pour l'amener dans sa position d'arrêt et lorsqu'on retire la clé du rotor, le dispositif comprenant : des moyens dtanti-verrouillage amovibles, des moyens poussant normalement ces moyens d'anti-verrouillage pendant la marche du véhicule Dour les amener en contact avec la clé de manière à empêcher le retrait de cette clé du rotor lorsque ce rotor se trouve dans sa position d'arrêt, et des moyens pouvant être manoeuvrés, lorsque le véhicule s'arrête, pour libérer les moyens d'anti-verrouillage de leur engagement avec la volé, ces moyens de libération étant actionnés électriquement en réponse à ltarrêt dtune partie du véhicule qui se déplaçait lorsque le véhicule était en marche. L'invention a donc pour principal but de créer un dispositif de verrouillage de direction perfectionné du type indiqué ci-dessus, qui soit équipé de ce qu'on apelle des moyens "d'appui" permettant de s'assurer de 11 état de déverrouillage de arbre de direction du dispositif. TTn second but de l'invention est de créer un tel dispositif de verrouillage de direction qui permette de supprimer les effets de vibration occasionnels et perturbateurs provoqués par les vibrations du véhicule, ceS effets pouvant fréquemment provoquer un phénomène de défaut de fonctionnement du plongeur principal. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de verrouillage de direction comportant une barre de verrouillage pouvant venir se verrouiller dans un arbre de direction, dispositif caractérisé en ce qu'il compend: un corps creux; un bottier cylindrique venant se loger en rotation dans le corps creux et comportant un trou de verroliillage: un bouton relié au bottier cylindrique pour tourner solidairement de celui-ci; un rotor venant se loger en rotation dans le bottier cylindrique et comportant un certain nombre de gorges pouvant venir faire saillie sur celui-ci pour pénétrer dans des rainures formées dans le bottier cylindrique; un levier d'arrbt monté en pivotement dans le corps creux; ce levier d'arr8t comportant une ex- tremité pouvant venir faire saillie dans le rotor et son autre extrémité pouvant veir s'engager dans une partie donnée de la barre de verrouillage pour maintenir celle-ci dans un état de déverrouillage de l'arbre de direction; des moyens de poussée destinés à pousser le levier d'arrêt dans une direction faisant sortir la première extrémité ci-dessus pour qu'elle pénètre dans le rotor; un organe de manoeuvre comportant un plongeur de verrouillage principal pouvant venir faire saillie dans le trou de verrouillage du bottier cylindrique pour verrouiller celui-ci par rapport au corps creux; des moyens d'accouplement destinés à coupler le levier d'arrêt au plongeur de verrouillage pour déplacer la première extrémité ci-dessus du levier de verrouillage en ltécartant du rotor, lorsque le plongeur de verrouillage est écarté du trou de verrouillage du bottier cylindrique; et un plongeur secondaire manoeuvrable dans des direction perpendiculaires à celle du plongeur principal, ce plongeur secondaire comportant une plaque de butée fixée à celui-ci et faisant saillie sur celui-ci, cette plaque de butée pouvant s'engager et se dégager d'un rebord du plongeur principal. L'invention sera décrite en détails en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif de verrouillage de direction selon l'invention représenté dans sa position inactive; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de verrouillage de la figure 1, mais dans sa position de fonctionnement; - la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1; et - la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1. Dans toute la description qui suit, les termes de "droite" ngauche, "vers la droite, "vers la gauche" "vers le haut" et vers le bas" doivent être compris comme se référant aux positions et aux directions définies par rapport à la figure 1. En se référant aux dessins ci-joints, et plus particulièrement à la figure 1, celle-ci représente un dispositif de verrouillage de direction 11 selon l'invention. Le dispositif 11 comprend un corps creux 13 dans lequel un bottier cylindrique 15 vient se loger de manière à pouvoir tourner sur son axe. Comme on peut le voir sur la figure 1, le bottier cylindrique 15 présente une extrémité gauche agrandie 15a venant buter en glissement sur la surface arrière d'un capot 17 percé d'un trou, ce capot étant fixé au corps 13. Un bouton 21 faisant saillie à l'extérieur du capot 17 est fixé à l'extrémité gauche agrandie 15a du bottier 15 par des tiges de verrouillage 19. Ainsi, le bouton 21 et le boîtier cylindrique 15 tournent solidairement d'un seul bloc. Un rotor 23 est logé dans le bottier cylindrique 15 de manière à pouvoir tourner sur son axe par rapport au bottier 15. Une série de gorges repérées par les références 25 sont portées par le rotor 23 de façon que l'une de leurs extrémités fasse saillie dans des rainures 15b et 15c formées dans le boîtier cylindrique 15. Lorsqu'on introduit une clé 27 dans le rotor 23 les gorges 25 sont tirées à l'intérieur du rotor 23 en supprimant ainsi l'état de verrouillage du rotor 23 par rapport au boîtier cylindrique 15.Dans ces conditiofls, on peut ainsi faire tourner le rotor 23 sur son axe en faisant tourner la clé 27. A l'extrémité droite du rotor 23 est fixée une came 29 dtoù part une tige de manoeuvre 31 dirigée vers un commutateur d'allumage 33 et destinée à manoeuvrer ce dernier. En se référant de nouveau à la figure 1, un organe de manoeuvre à commande électromagnétique 37 est monté d'un côté du corps creux 13, cet organe de manoeuvre 37 comportant une plongeur de verrouillage 39 pouvant faire saillie dans un trou de verrouillage 15d formé dans le bottier cylindrique 15. Ainsi, lorsque le plongeur de verrouillage principal 39 fait saillie dans le trou 14d, le bottier cylindrique 15 se trouve verrouillé par rapport au corps creux 13. Le levier arrêt 41 est disposé latéralement dans le sens transversal de l'espace de volume de balayage imaginaire 14a de l'extrémité supérieure courbée latéralement 39b du plongeur mobile 39, cette extrémité et le plongeur pouvant s'engager l'un contre l'autre. La référence 16 désigne un organe de manoeuvre secondaire disposé latéralement au voisinage immédiat de l'organe de manoeuvre principal 37, et formé dans un bloc de plongeur à commande électromagnétique comportant un plongeur secondaire 38 pouvant se déplacer transversalement par rapport au plongeur principal 39. Lorsque l'aimant, non représenté, du bloc de plongeur secondaire est excité, le plongeur secondaire 38 est attiré contre l'action du ressort de poussée 36. Comme on peut le voir plus clairement sur les figures 1 et 2, un rebord de butée 28 rigidement solidaire de la plaque de butée 26, est fDrmé sur le plongeur secondaire 38, cette dernière plaque pouvant venir s'engager contre le rebord de butée 28. Cependant, la plaque 26 est munie d'une ouverture en creux 26a permettant le passage éventuel de la plaque de butée 28 lorsque cela est nécessaire. Ainsi, lorsque le contr81eur fournit un signal de commande à l'organe de manoeuvre secondaire 16, le plongeur secondaire 38 se trouve attiré contre l'action du ressort 20 pour faire reculer la plaque de butée 26 du chemin de passage normal du rebord de butée 28, de façon que ce dernier puisse passer librement à travers ltouverture en creux 26a de la plaque 26. Cette condition est maintenue pendant une certaine période de temps prédéterminée au cours de laquelle le contrôleur fournit un signal d'excitation au solénoïde de l'organe de maoneuvre principal 37, ce solénoïde powant être appelé brièvement "solénoïde principal".Lorsque ce solénoïde est excité, son plongeur 39 recule à partir de la position indiquée sur la figure 1, de façon que le levier d'arr & 41 soit tiré mécaniquement vers sa position de déverrouillage et conserve cette position électromagnétique du solénoïde. L'invention comporte également ce qu'on appelle un dispositif "d'appui" servant à maintenir de façon sûre la barre de verrouillage 34 dans l'état de déverrouillage de l'arbre de direction lorsque la clé 27 du rotor 23 est placée dans la position de MARCHE ou dtARRET. Le dispositif d'appui comprend un levier dwarret 41 placé à c8té du bottier cylindrique 15. Ce levier dtarret 41 est supporté en pivotement, généralement dans sa partie médiane, par une tige 43 qui sert ainsi de point de pivot au levier dtarrêt 41. La tige 43 est réalisée dans une matière élastique de façon que lorsqu'on applique une force extérieure à cette tige, celle-ci se déplace vers le bas de la figure 1 contre la force de poussée créee dans celle-ci. Une partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a du levier d'arref 41 peut venir faire saillie dans le rotor 23 en passant à travers des ouvertures correspondantes 15e et 23a formées respectivement dans le boîtier cylindrique 15 et dans le rotor 23. Une partie d'extrémité courbée vers la droite 41b du levier d'arrêt 41 peut venir s'engager dans la rainure indiquée ci-dessus 35a de la barre de verrouillage 35. Un ressort hélicoïdal 45 est utilisé pour pousser le levier d'arrêt 41 dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 1, c'est-à-dire dans une direction faisant sortir dans le rotor 23 la partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a du levier 41, comme illustré en traits pleins sur le dessin. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 4, le plongeur de verrouillage principal 39 de l'organe de manoeuvre 37 comporte une partie en creux 39a dans laquelle la partie gauche du levier dtarrêt 41 vient se loger de façon que l'un de ses côtés vienne en contact avec une paroi latérale 39b de la partie en creux 39a. Comme on peut le voir sur la figure 3, le bottier cylindrique 15 est muni, au voisinage de l'ouverture 15e, d'une projection tournée vers l > extérieur 15f destinée à empocher la rotation extrême du bottier 15, comme cela apparaltra plus clairement ci-après. Le fonctionnement du dispositif de verrouillage de direction 11 sera décrit plus en détails ci-après en se référant aux dessins. Paur faciliter l'explication, on commencera par le cas dans lequel, comme indiqué sur les figures 1, 3 et 4, le plongeur de verrouillage 39 de l'organe de manoeuvre 37 fait saillie dans le trou de verrouillage 15d du boiter cylindrique 15 pour verrouiller ainsi le bottier 15 par rapport au corps 13. Lorsque la clé 27 est introduite dans le rotor 23 les gorges 25 sont toutes tirées en arrière dans le rotor 23 en supprimant la liaison de verrouillage entre le rotor 23 et le boîtier cylindrique verrouillé 15, tandis que la partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a:du levier d'arrêt 41 est poussée en même temps vers l'arrière, à partir du rotor 23, en entraînant la tige 43 vers le bas contre la force de poussée appliquée à celle-ci. Ainsi, on peut ensuite faire tourner le rotor 21 en faisant tourner la clé 27. Lorsque, pour stopper le moteur, on fait tourner la clé 27 en sens inverse pour l'amener dans la position d'ARRET et finalement dans la position de VERROUILLAGE, le commutateur d'allumage 33 passe en position d'ARRET. En même temps, la came 29 est entrainée en rotation. Cependant, du fait de l'engagement de verrouillage maintenu entre le levier d'arrêt 41 et la barre de verrouillage 35, cette barre de verrouillage 35 n'est pas déplacée et reste dégagée du trou de verrouillage de l'arbre de direction.Lorsqu'on retire maintenant la clé 27 du rotor 23, la partie deextrmité courbée vers la gauche 41a du levier d'arr & 41 peut venir faire saillie dans le rotor 23 sous l'action du ressort 44, en produisant ainsi un mouvement de pivotement dans le sens des aiguilles d'une montre du levier arrêt 41 autour de la tige 43. Ainsi, la partie d'extrémité courbée vers la droite 41b du levier 41 est dégagée de la rainure 35a de la barre de verrouillage 35, en permettant ainsi à cette barre 35 de venir faire saillie dans le trou de verrouillage de Arbre de direction sous l'action du ressort 34. Dans ces conditions, l'arbre de direction se trouve ainsi verrouillé et les gorges 25 font saillie dans les rainures 15b et 15c du bottier cylindrique 15. Lorsque, pour déverrouiller l'arbre de direction sans utiliser la clé 27, on introduit maintenant un numéro de code en manipulant le clavier, non représenté sur les dessins, l'organe de manoeuvre 37 est excité en dégageant ainsi le plongeur de verrouillage 39 du trou de verrouillage 15d du bottier cylindrique 15. Pendant ce mouvement du plongeur de verrouillage 39, la paroi latérale 39b de la rainure 39a du plongeur 39 pousse le levier d'arrêt 41 de manière à faire pivoter celui-ci en sens inverse des aiguilles d'une montre sur la figure 1, contre la force de poussée du ressort hélicoïdal 45. Dans cette opération, la partie d'extrtité courbée vers la gauche 41a est dégagée du rotor 23, tandis que la partie d'extrémité courbée vers la droite 41b est poussée en même temps contre la barre de verrouillage 35.Lorsquton fait ensuite tourner le bouton 21 dans un certain sens, le bottier cylindrique 15 tourne avec celui-ci du fait de leur construction d'une seule pièce. Comme les gorges 25 font saillie dans les rainures 15b et 15c du bottier cylindrique 15, la rotation du boiter 15 fait tourner le rotor 23 dans le même sens. Grâce à cela, la projection tournée vers l'extérieur 15f du bottier cylindrique 15 passe devant la partie courbée vers la gauche 41a du levier d'arrêt 41 et vient dans une position diamétralement opposée du bolier 15. Lorsque le rotor 23 vient dans une position correspondant à la position ACC de la clé 27, un signal convenable est appliqué au bloc de commande pour stopper l'excitation de l'organe de manoeuvre 37. De ce fait, le plongeur de verrouillage principal 39 est poussé en saillie. Dans ce cas cependant, le bottier cylindrique 15 prend une position pour laquelle son,trou de verrouillage 15d est écarté du plongeur de verrouillage 39, c'est-àdire que, dans ces conditions, l'extrémité avant du plongeur 39 vient buter en glissement sur la surface extérieure cylindrique du bottier cylindrique 15. Ainsi, la rotation du bouton 21 vers la position DEMARRAGE est ensuite permise sans exciter l'organe de manoeuvre 37. Lorsqu'on fait tourner le rotor 23 vers la position DEMARRAGE, la barre de verrouillage 34 est soulevée en se dégageant du trou de verrouillage de l'arbre de direction du fait du pivotement de la came 29. De manière analogue au cas ci-dessus, lorsque la barre de verrouillage 35 est soulevée jusqu'à une certaine position, la partie d'extrémité courbée vers la droite 41b du levier d'arr & 41 est amenée en contact de verrouillage avec la rainure 35a de la barre de verrouillage 35, de manière à maintenir ainsi la barre 35 dans la position de déverrouillage de l'arbre de direction, Dans ces conditions, l'arbre de direction peut ainsi tourner librement. Lorsque pour verrouiller de nouveau l'arbre de direction, on fait tourner le bouton 21 en le ramenant vers sa position de VERROUILLAGE, la projection tournée vers l'extérieur 15f du bottier cylindrique 15 est amenée en butée avec la partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a du levier d'arrêt 41, en empêchant ainsi tout mouvement de pivotement ultérieur du bottier 15 dans le même sens.Ensuite, une clé déterminée du clavier est poussée pour exciter l'organe de manoeuvre 37 dans le cas où le véhicule se trouve à ltarret. Ainsi, la partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a du levier d' arrêt 41 est écartée de la projection tournée vers l'extérieur 15f du fait du mouvement de retrait du plongeur de verrouillage principal 39, de sorte que le rotor 23, le bottier cylindrique 15 et par conséquent le bouton 21, peuvent ensuite tourner pour venir en position de VERROUILLAGE. Lorsqu'on fait tourner le bouton 21 pour l'amener en position de VERROUILLAGE, un détecteur classique monté dans le commutateur d'allumage 33 fournit au bloc de commande 49 un signal permettant de stopper l'excitation de l'organe de manoeuvre 37. Ainsi, le plongeur de verrouillage principal 39 est poussé dans le trou de verrouillage 15d du bottier cylindrique 15 tandis qu'en même temps la partie d'extrémité courbée vers la gauche 41a du levier d'arrêt 41 est poussée dans le rotor 23 en passant à travers les ouvertures correspondantes 15e et 23a, comme cela apparaîtra clairement sur la figure 1. Simulta nément, la partie d'extrémité courbée vers la droite 41b du levier d'arrêt 41 est dégagée de la rainure 35a de la barre de verrouillage 35 en permettant ainsi à cette dernière de venir faire saillie dans le trou de verrouillage de l'arbre de directiai pour verrouiller ce dernier. REVENDICATIONS 1- Dispositif de verrouillage de direction comportant une barre de verrouillage pouvant venir se verrouiller dans un arbre de direction, dispositif caractérisé en ce qutil comprend : un corps creux (13), un bottier cylindrique (15) venant se loger ên rotation dans le corps creux et comportant un trou de verrouillage; un bouton (21) relié au bottier cylindrique pour tourner solidairement de celui-ci; un rotor venant se loger en rotation dans le bottier cylindrique et comportant un certain nombre de gorges pouvant venir faire saillie sur celui-ci pour pénétrer dans des rainures formées dans le bottier cylindrique (15); un levier dtarrEt (41) monté en pivotement dans le corps creux (13); ce levier d'arr & comportant une extrémité pouvant venir faire saillie dans le rotor et son autre ex-trémité pouvant venir s'engager dans une partie donnée de la barre de verrouillage de l'arbre de direction; des moyens de poussée destinés à pousser le levier d'arrêt dans une d'rection faisant sortir la première extrémité ci-dessus pour qu'elle pénètre dans le rotor; un organe de manoeuvre comportant un plongeur de verrouillage (39) principal pouvant venir faire saillie dans le trou de verrouillage (15d) du bottier cylindrique pour verrouiller celui-ci par rapport au corps creux; des moyens d'accouplement destinés à coupler le levier d'arr8t au plongeur de verrouillage pour déplacer la première extrémité ci-dessus du levier de verrouillage en l'écartant du rotor, lorsque le Dlongeur de verrouillage est écarté du trou de verrouillage du boîtier cylindrique; et un plongeur secondaire (38) manoeuvrable dans des direction perpendiculaires à celle:du plongeur principal, ce plongeur secondaire comportant une plaque de butée fixée à celui-ci et faisant saillie sur celui-ci, cette plaque de butée pouvant s'engager et se dégager d'un rebord du plongeur principal. 2- Dispositif de verrouillage de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement comprennent : une partie du plongeur de verrouillage (39), cette partie étant munie d'une rainure à parois latérales opposées; et une partie du levier d'arrêt pouvant venir se loger en glissement dans la rainure de façon que l'un de ses cotés vienne en contact avec l'une des parois latérales opposées de la rainure du plongeur de verrouillage. 3- Dispositif de verrouillage de direction selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (37) est de type à commande électromagnétique, de façon que, lorsqu'il est excité, le plongeur de verrouillage (39) soit tiré à l'intérieur de l'organe de manoeuvre (37).