Brevet FR2781835A1 — publié le 20000204

l MODULE DE SERRURE ELECTRIQUE POUIR UN COFFRE DE VEHICULE La présente invention concerne un module de serrure électrique pour un coffre de véhicule automobile comportant au moins un pêne pivotant autour d'un axe et agencé pour se fermer sur une gâche, un cliquet pivotant autour d'un axe et agencé pour verrouiller le pêne en position fermée sur la gâche, le cliquet étant assujetti à un dispositif de rappel en direction du pêne, et des moyens d'actionnement électriques du cliquet pour déverrouiller ledit pêne. Il existe de nombreuses formes de réalisation de serrure à actionnement électrique pour le coffre d'un véhicule. Généralement, les moyens d'actionnement sont extérieurs à la serrure et nécessitent un encombrement important dans le coffre du véhicule. Ces moyens d'actionnement comportent généralement un moteur électrique et un dispositif de transmission mécanique transversale du mouvement au cliquet par trains d'engrenages, systèmes à leviers ou autres. L'effort à exercer sur le cliquet au moment de son ouverture est important car il dépend de la poussée exercée par le joint d'étanchéité entre le coffre et la carrosserie. Par conséquent, le moteur doit être suffisamment puissant et dimensionné de façon appropriée. D'autre part, la transmission du mouvement se faisant transversalement, le moteur doit tourner dans les deux sens respectivement pour ouvrir et pour fermer le cliquet. Ceci implique bien entendu une électronique de commande du moteur adaptée. Un autre concept a été développé dans le but de simplifier cette électronique de commande. Il s'agit de moyens d'actionnement comportant une vis sans fin et un train d'engrenages, le dernier pignon portant un doigt de déclenchement excentré et agencé pour appuyer sur le cliquet et l'ouvrir pendant la rotation dudit pignon. Le retour en position fermée du cliquet est, dans cette réalisation, assuré par un ressort de rappeL Néanmoins, après l'ouverture du cliquet, il est nécessaire de positionner précisément le doigt de déclenchement pour qu'il retrouve sa position initiale. Cette opération n'est pas simple à effectuer compte tenu de l'inertie du moteur. Le risque est que le doigt de déclenchement se positionne, à l'arrêt du moteur, à un emplacement qui empêche le cliquet de revenir dans sa position fermée lui permettant de verrouiller le pêne sur la gâche. Pour solutionner ce problème, le pêne a été prolongé vers le haut pour bloquer le doigt de déclenchement dans une position fixe et stable après l'ouverture du cliquet et jusqu'à rarrêt du moteur. Néanmoins, ce principe de blocage génère des efforts importants au niveau de la vis sans fin et du moteur, ce qui engendre des problèmes d'usure et de fatigue prématurée des moyens d'actionnement. Le but de la présente invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant des moyens d'actionnement simples, fiables, sûrs et assurant un positionnement correct du cliquet sans générer d'autres inconvénients. Ce but est atteint par le module de serrure tel que défini en préambule et caractérisé en ce que les moyens d'actionnement électriques comportent au moins un moteur électrique entraînant en rotation une came cylindrique portant au moins une gorge hélicoïdale de commande et sur laquelle est monté un chariot mobile en translation, ce chariot étant couplé mécaniquement audit cliquet, la came cylindrique étant agencée pour tourner dans un sens sous l'action du moteur électrique et dans le sens inverse sous l'action du dispositif de rappel du cliquet. Le chariot comporte avantageusement au moins un élément suiveur de la gorge hélicoïdale de commande, cet élément suiveur pouvant comporter au moins un rail hélicoidal protubérant ayant un profil complémentaire à celui de la gorge hélicoïdale de commande. Dans une forme de réalisation préférée de rinvention, le chariot comporte une boucle de couplage agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure du cliquet. Cette boucle de couplage a, de préférence, une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure du cliquet de manière à ménager un jeu suffisant pour permettre le débattement dudit cliquet au moment de verrouillage du pêne. Dans la forme de réalisation préférée, le chariot comporte des moyens de guidage en translation pour empêcher sa rotation et au moins une butée agencée pour s'appuyer contre au moins une paroi d'arrêt ménagée dans le module de serrure définissant une position initiale du cliquet correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne. De manière avantageuse, rangle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale de commande par rapport à l'axe de la came cylindrique est sensiblement égal à 45 . La came cylindrique comporte, de préférence, deux gorges hélicoïdales parallèles entre elles et décalées d'un demi pas. Les moyens d'actionnement électriques peuvent, par ailleurs, comporter un train d'engrenage couplant l'arbre du moteur électrique à la came cylindrique. La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description suivante d'unme forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue de face du module serrure en position verrouillée, - la figure 2 est une vue de dessus du module de la figure 2, - la figure 3 est une vue en perspective du cliquet, - la figure 4 est une vue en perspective du chariot, et - les figures 5A et 5B représentent schématiquement le module de serrure respectivement en position verrouillée et en position déverrouillée. En référence aux figures 1 à 4, le module de serrure électrique 10 selon rinvention et destiné à équiper le coffre d'un véhicule automobile comporte principalement un pêne pivotant autour d'un axe 21 et agencé pour se fermer sur une gâche (non représentée) montée sur la caisse du véhicule, un cliquet 30 pivotant autour d'un axe 31, parallèle à l'axe 21, et agencé pour verrouiller le pêne 20 en position fermée sur la gâche et des moyens d'actionnement électriques 40 agencés pour ouvrir le cliquet 30 et déverrouiller le pêne 20 permettant de libérer la gâche. Ces principaux éléments sont rassemblés dans un boîtier 60 constituant un module compact et destiné à être directement monté sur le volet d'un coffre (non représenté). Le boîtier 60 comporte un avaloir 61 destiné à recevoir ladite gâche. Ce boîtier 60 ne sera pas décrit plus en détail. Le pêne 20 comporte, de manière connue, à sa base, un crochet 22 apte à recevoir ladite gâche et, sur son côté droit, au moins un cran 23 destiné à coopérer avec le cliquet 30. Le pêne 20 est assujetti à un dispositif de rappel constitué d'un ressort de rappel 24 coaxial à son axe 21 et comportant deux extrémités libres, l'une 24a étant en appui sur le boîtier 60 du côté gauche de l'avaloir 61 et l'autre 24b étant en appui sur le coté droit du pêne 20 de manière à créer un couple de rotation dans le sens horaire tendant à ouvrir le pêne 20. Dans la partie supérieure du pêne 20, est prévu un doigt agencé pour coopérer avec un microrupteur 26, quand le pêne 20 est en position verrouillée, pour commander par exemple la lumière du coffre, une alarme, etc. Le cliquet 30 cornporte, de manière connue et en référence plus particulièrement à la figure 3, un bras inférieur 32 terminé par un crochet 33 agencé pour se loger dans le cran 23 du pêne 20 et un bras supérieur 34 terminé par un tronçon d'extrémité supérieure 35 recourbé et destiné à coopérer avec les moyens d'actionnement électriques 40. Ce cliquet 30 est assujetti à au moins un dispositif de rappel constitué d'un ressort 36 coaxial à son axe 31 et comportant deux extrémités libres, l'une 36a étant en appui sur le boîtier 60 du côté droit et l'autre 36b étant en appui sur le côté gauche du cliquet 30 au-dessus de son axe 31 de manière à créer un couple de rotation dans le sens horaire tendant à rapprocher le cliquet 30 du pêne 20. Les moyens d'actionnement 40 comportent un moteur électrique 41, un train o20 d'engrenage 42 comportant deux pignons dentés 43, 44, une vis sans fin appelée par la suite came cylindrique 45 mobile en rotation et un chariot 70 mobile en translation couplé mécaniquement au cliquet 30. Les pignons dentés 43, 44 peuvent avoir des dents droites, inclinées ou hélicoïdales mais sont agencés pour pouvoir tourner aussi bien dans un sens que dans l'autre. La came cylindrique 45 est entrainée en rotation autour de son axe par le moteur électrique 41 au moyen du train d'engrenage 42 qui démultiplie la vitesse de rotation du moteur. La came cylindrique 45 comporte, dans rexemple représenté, deux gorges hélicoïdales de commande 46 parallèles entre elles et inclinées par rapport à l'axe de la came selon un angle sensiblement égal à 45 . Ce nombre de gorges hélicoïdales peut être réduit à un ou à trois selon les besoins. L'angle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale 46 permet la rotation de la came cylindrique 45 aussi bien dans un sens sous Faction du moteur électrique 41 que dans l'autre sens sous Faction du ressort de rappel 36 du cliquet 30 comme expliqué plus loin. Le chariot 70 est monté sur cette came cylindrique 45 et est entraîné en translation le long de cette came quand cette dernière est en rotation au moyen d'un élément suiveur des gorges hélicoïdales de commande 46. Cet élément suiveur est prévu dans le tronçon de gauche 71 et est dans cette réalisation constitué d'un rail hélicoidal double protubérant ayant un profil complémentaire à celui des gorges hélicoïdales de commande 46. En référence plus particulièrement à la figure 4, ce chariot 70 comporte le tronçon 71 en prise avec la came cylindrique 45. Il a une forme allongée et se termine par une boucle de couplage 72 agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30. Cette boucle de couplage 72 a une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet pour ménager un jeu suffisant permettant le débattement dudit cliquet 30 au moment du verrouillage du pêne 20. Le chariot 70 comporte entre le tronçon 71 et la boucle de couplage 72 une partie centrale 73 formée de deux parois longitudinales parallèles 74 définissant entre elles un espace vide 75 destiné à recevoir l'extrémité de la came cylindrique 45. Ces parois longitudinales 74 comportent chacune un rail 76 sur leur face extérieure, ce rail étant destiné à coulisser dans une rainure correspondante prévue dans le boîtier du module de serrure 10. Ces rails 76 assurent à la fois le guidage en translation du chariot 70 et l'empêchent de tourner. Les parois longitudinales 74 comportent également des butées supérieures et inférieures 77 destinées à positionner axialement ledit chariot 70 par rapport à une paroi d'arrêt 62 ménagée dans ledit boîtier pour garantir un positionnement correct du chariot 70 quand le cliquet 30 est dans sa position initiale correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne. Le fonctionnement de ce module de serrure est détaillé en référence aux figures 5A et 5B qui illustrent schématiquement le pêne 20, le cliquet 30, les moyens d'actionnement électriques 40 et le boîtier 60 représenté en pointillés. Dans la figure 5A, le module de sermrure 10 est en position verrouillée. Le pêne 20 est fermé sur la gâche (non représentée) logée dans ravaloir 61 assurant le verrouillage du volet du coffre. Le cliquet 30 maintient le pêne 20 dans cette position au moyen de son crochet 33 en prise avec le cran 23 grâce à son ressort de rappel 36 qui le sollicite autour de son axe 31 dans le sens horaire. Le moteur électrique 41 est à l'arrêt et le chariot 70 est dans la position définie par la paroi d'arrêt 62 sur laquelle les butées 77 sont en contact. Dans cette position du chariot 70, la boucle de couplage 72 est disposée de telle manière que le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30 est proche de sa partie avant. Dans la figure 5B, le module de serrure 10 est en position déverrouillée. Pour passer de la position verrouillée (figure 5A) à la position déverrouillée, le moteur électrique 41 a été activé pour faire tourner la came cylindrique 45 et déplacer le chariot 70 vers la gauche. Lors de ce mouvement de translation, le chariot 70 a entraîné le tronçon d'extrémité supérieure 35 par la boucle de couplage 72 en faisant pivoter le cliquet 30 autour de son axe 31 dans le sens trigonométrique, qui comprime le ressort de rappel 36. Lors de ce mouvement de rotation, le crochet 33 s'est dégagé du cran 23 libérant le pêne 20, qui s'ouvre sous l'effet de son ressort de rappel 24 et autorise le dégagement de la gâche et l'ouverture du volet du coffre. Après déverrouillage du module de serrure 10, le moteur électrique 41 est désactivé. Le ressort de rappel 36 se détend en faisant pivoter le cliquet 30 dans le sens horaire pour rapprocher son bras inférieur 32 du pêne 20, ce dernier restant ouvert sous l'action de son ressort 24. Lors de ce mouvement de rotation, le tronçon d'extrémité supérieure 35 du cliquet 30 exerce une pression sur l'avant de la boucle de couplage 72, qui a pour effet de déplacer le chariot 70 en translation vers la droite et jusqu'à ce que les butées 77 soient en contact avec la paroi d'arrêt 62. Le déplacement en translation du chariot 70 entraîne la came cylindrique 45, le train d'engrenage 42 et le moteur 41 en rotation inverse. Ce retour du cliquet 30 en position initiale est permis car la chaîne cinématique formée par le moteur électrique 41, le train d'engrenages 42 et la came cylindrique 45 est réversible comme expliqué précédemment. Le ressort de rappel 36 est défini de telle manière qu'il assure à lui seul la réinitialisation des moyens d'actionnement électriques 40. Ce système simple permet, par conséquent, de supprimer une électronique de commande compliquée ou un dispositif mécanique de blocage non fiable et produisant des effets secondaires néfastes. Il apparaît clairement de cette description que l'invention permet d'atteindre les objectifs prévus. Les moyens d'actionnement électriques 40 sont particulièrement simples et efficaces et autorisent le repositionnement automatique du cliquet 30 dans sa position initiale prêt à verrouiller le pêne 20. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. La forme, les dimensions et la disposition des différentes pièces composant le module de serrure 10 peuvent varier en fonction de la forme du coffre du véhicule, l'essentiel étant de respecter le principe de commande du cliquet 30 par un chariot 70 mobile en translation et réversible. Les ressorts de rappel 36 et 24 peuvent être remplacés par un seul ressort si la construction de la serrure le permet. Néanmoins, dans ce cas, il faut que le ressort soit dimensionné de manière à fournir un effort nécessaire et suffisant pour réinitialiser les moyens d'actionnement. Revendications 1. Module de serrure électrique (10) pour un coffre de véhicule automobile comportant au moins un pêne (20) pivotant autour d'un axe (21) et agencé pour se fermer sur une gâche, un cliquet (30) pivotant autour d'un axe (31) et agencé pour verrouiller le pêne (20) en position fermée sur la gâche, le cliquet étant assujetti à un dispositif de rappel (36) en direction du pêne, et des moyens d'actionnement électriques (40) du cliquet pour déverrouiller ledit pêne, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement électriques (40) comportent au moins un moteur électrique (41) entramînant en rotation une came cylindrique (45) portant au moins une gorge hélicoidale de commande (46) et sur laquelle est monté un chariot (70) mobile en translation, ce chariot étant couplé mécaniquement audit cliquet (30), la came cylindrique (45) étant agencée pour tourner dans un sens sous raction du moteur électrique (41) et dans le sens inverse sous l'action du dispositif de rappel (36) du cliquet (30). 2. Module de serrure selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte au moins un élément suiveur de la gorge hélicoïdale de commande (46). 2o 3. Module de serrure selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément suiveur comporte au moins un rail hélicoïdal protubérant ayant un profil complémentaire à celui de la gorge hélicoïdale de commande (46). 4. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte une boucle de couplage (72) agencée pour recevoir le tronçon d'extrémité supérieure (35) du cliquet. 5. Module de serrure selon la revendication 4, caractérisé en ce que la boucle de couplage (72) a une longueur supérieure à l'épaisseur du tronçon d'extrémité supérieure (35) du cliquet de manière à ménager un jeu suffisant pour permettre le débattement dudit cliquet (30) au moment de verrouillage du pêne (20). 6. Module de serrure selon lmune quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte des moyens de guidage (76) en translation pour empêcher sa rotation. 7. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chariot (70) comporte au moins une butée (77) agencée pour s'appuyer contre au moins une paroi d'arrêt (62) ménagée dans un boîtier du module de serrure (10) définissant une position initiale du cliquet (30) correspondant sensiblement à la position verrouillée du pêne (20). 8. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'angle d'inclinaison de la gorge hélicoïdale de commande (46) par rapport à l'axe de la came cylindrique (45) est sensiblement égal à 45 . 9. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement électriques (40) comportent un train d'engrenage (42) couplant rarbre du moteur électrique (41) à la came cylindrique (45). 10. Module de serrure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came cylindrique (45) comporte deux gorges hélicoïdales de commande (46) parallèles entre elles et décalées d'un demi pas. n0