Brevet FR2863298A1 — publié le 20050610

L'invention concerne le domaine des serrures de capot de véhicules automobiles. Un souci de plus en plus présent chez les constructeurs automobiles est de prévoir sur leurs véhicules des systèmes ayant pour fonction de limiter les blessures infligées à un piéton lors d'un choc frontal. A cet effet, l'un des éléments sur lesquels on peut agir est la serrure qui maintient le capot en position fermée. II est préférable que, lors d'un choc avec un piéton, cette serrure modifie le mode d'accrochage du capot, d'une manière qui autorise la déformation du capot. On peut, à cet effet, imaginer des systèmes dits actifs qui, lors d'un choc, font monter le capot, avant que celui-ci ne puisse s'affaisser. On pourrait également imaginer l'utilisation d'un système qui serait dit passif . Lors d'un léger choc, il absorberait de l'énergie en permettant au capot de s'enfoncer sans se dégager de la serrure. L'utilisation d'un tel système serait possible si l'architecture du véhicule laissait assez de place au capot pour se déformer lors des chocs importants. II n'existe cependant, pour l'instant, pas de serrure pour capot de véhicule fonctionnant selon ce mode passif. Cela serait pourtant désirable, car il permettrait d'éviter de devoir réarmer le dispositif après un choc léger n'ayant que peu endommagé le véhicule. Le but de l'invention est de procurer aux constructeurs automobiles la possibilité de prévoir un système de serrure de capot fonctionnant sur le mode passif pour assurer la protection des piétons lors des chocs. A cet effet, l'invention a pour objet une serrure pour capot de véhicule, du type comportant un boîtier destiné à être fixé au véhicule et pourvu d'une encoche destinée à loger le fil de gâche du capot lorsque le capot est fermé, un pêne comportant un axe de rotation et une encoche destinée à loger le fil de gâche lorsque le capot est fermé, un ressort tendant à faire tourner le pêne autour de l'axe de manière à autoriser la sortie du fil de gâche desdites encoches pour l'ouverture du capot, un cliquet comportant une extrémité et un axe de rotation, un ressort tendant à faire tourner le cliquet autour de l'axe de manière à ce que le cliquet bloque la rotation du pêne lorsque le capot est fermé, et des moyens pour faire tourner le cliquet de manière à libérer le pêne lors de l'ouverture du capot, caractérisée en ce qu'elle comporte une came pouvant tourner autour d'un axe, et dont une extrémité peut coopérer avec le bord du pêne lorsque le pêne a tourné sous l'effet d'un effort exercé par le fil de gâche progressant dans l'encoche du boîtier lors d'un choc subi par le capot, et un ressort tendant à faire tourner la came de manière à lui permettre de freiner la rotation du pêne. Le ressort tendant à faire tourner la came peut être un ressort à lame exerçant son action sur l'extrémité de la came coopérant avec le crantage du pêne. Les axes de rotation du cliquet et de la came peuvent être confondus. Le cliquet et la came peuvent alors être confondus en une pièce unique. Le bord du pêne coopérant avec la came peut porter un crantage. Ledit crantage peut être conformé pour que la courbe effort = f (course du fil de gâche) passe par un maximum puis présente des oscillations jusqu'à ce que le fil de gâche atteigne le fond de l'encoche. Comme on l'aura compris, l'invention consiste à ajouter à un système classique de serrure de capot à pêne et cliquet une came actionnée par un ressort, ainsi qu'une encoche dans le boîtier de la serrure autorisant un déplacement vertical vers le bas du fil de gâche relativement important lorsqu'un effort est appliqué sur le capot. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées suivantes: - la figure 1 qui est une vue éclatée d'un exemple de serrure de capot selon l'invention; - la figure 2 qui montre, vue de face, ce même exemple de serrure assemblée, à l'état normal verrouillé ; - la figure 3 qui montre de la même façon la serrure après un choc; - la figure 4 qui montre un exemple d'évolution de l'effort d'absorption du choc procuré par la serrure lors de la progression du fil de gâche dans son encoche. L'exemple de serrure selon l'invention tel que représenté sur les figures se compose principalement des éléments suivants, représentés de façon isolée sur la figure 1 et à l'état assemblé sur les figures 2 et 3. Un boîtier 1, comme sur les serrures de type connu, renferme les différents organes du dispositif. II est fixé sur la carrosserie du véhicule par des éléments traversant deux orifices 2, 2'. II comporte une encoche 3 permettant au fil de gâche 4 solidaire du capot de s'enfoncer dans le boîtier 1 et d'en sortir. Le contour du fil de gâche 4 est représenté sur les figures 2 et 3. A la différence de ce qui se passe sur les boîtiers correspondants des serrures connues, cette encoche 3 est profonde, au point de permettre un enfoncement relativement important du fil de gâche 4 dans le boîtier 1, dans des conditions qui seront vues plus loin. A l'extérieur du boîtier 1 est fixé un crochet 5 pouvant tourner autour d'un axe 6 sous l'action d'un ressort 7 dont une extrémité s'appuie sur le boîtier 1. Ce crochet 5 constitue une fermeture de sécurité du capot empêchant une ouverture totale du capot en cas de déverrouillage accidentel de la serrure, et est déverrouillable manuellement. Il est identique dans sa fonction et sa réalisation aux crochets de sécurité connus et employés classiquement et n'a pas de fonction particulière dans le cadre de l'invention. Sa présence n'est pas obligatoire, et il pourrait être placé ailleurs que sur la serrure. Il n'en sera donc plus question dans la suite de la description. De manière également connue, la serrure comporte un pêne 8 qui présente une encoche 9 dans laquelle est logé le fil de gâche 4 lorsque le capot est fermé.Un ressort 10 est enroulé autour d'un axe 11 qui maintient le pêne 8 dans le boîtier 1 et autour duquel le pêne 8 peut tourner. Ce ressort 10 s'appuie à l'une de ses extrémités sur une butée 12 solidaire du boîtier 1, et son autre extrémité est insérée dans une encoche 13 du pêne 8. De manière également connue, la serrure comporte un cliquet 14 qui peut tourner autour d'un axe 15 sous l'effet d'un ressort 16, dont une extrémité s'appuie contre la paroi interne du boîtier 1 et dont l'autre extrémité s'appuie contre une patte 17 du cliquet 14. Lorsque le capot est verrouillé le ressort 16 tend à faire tourner le cliquet autour de l'axe 15 pour que son extrémité supérieure 18, conformée en crochet, joue une rôle de butée pour une partie 19 du pêne 8 conformée de façon correspondante. De cette façon, on empêche une rotation du pêne 8 qui orienterait l'ouverture de l'encoche 9 vers le haut et rendrait ainsi possible la sortie du fil de gâche 4 hors du boîtier 1, donc l'ouverture normale du capot. L'ouverture du capot n'est possible que si, grâce à un dispositif non représenté attaché à l'extrémité inférieure 20 du cliquet 14, on force le cliquet 14 à effectuer une rotation dans le sens contraire de celui imposé par le ressort 16. Alors, l'extrémité 18 du cliquet 14 est escamotée, et libère ainsi le pêne 8 dont l'encoche 9 se retrouve débouchant à l'extérieur du boîtier 1, de manière à permettre le dégagement du fil de gâche 4. Le capot peut alors être ouvert si on déverrouille le crochet de sécurité 5. A ces organes connus, outre le fait que l'encoche 3 du boîtier 1 traversée par le fil de gâche 4 est prolongée vers le bas, l'invention ajoute la présence d'une came 21, articulée autour du même axe 15 que le cliquet 14 dans l'exemple représenté. Cette came 21 a une de ses extrémités 22 qui, lorsque la serrure est en position fermée, se situe sous le bord inférieur du pêne 8. La came 21 s'appuie contre la face supérieure d'un ressort à lame 23 en acier (par exemple) qui s'étend d'un bord vertical à l'autre du boîtier 1, et a ses extrémités insérées dans deux perforations 24, 25 du boîtier 1. Le boîtier 1 est obturé partiellement à sa face arrière par une bretelle 26 qui supporte les axes 11, 15 du pêne 8 et du cliquet 14. Cette bretelle n'a pas été représentée sur les figures 2 et 3 pour rendre visibles les autres pièces de la serrure. Dans l'exemple représenté, c'est également elle qui porte la butée 12 contre laquelle s'appuie le ressort 10 du pêne 8. En variante, bien entendu, cette butée 12 pourrait être intégrée non à la bretelle 26 mais au boîtier 1, ou être une pièce séparée fixée sur le boîtier 1. Lorsque, lors d'un choc, un effort ayant une composante verticale est exercé sur le capot, le fil de gâche 4 exerce une poussée sur le pêne 8. Cette poussée est d'abord contrecarrée par l'action du ressort 10 du pêne 8, et si le choc a été très léger, le pêne ne tourne que d'un angle faible avant de revenir à sa position initiale: le capot et la serrure retrouvent leur état verrouillé normal. Si le choc est plus important, la poussée exercée sur le pêne 8 par le fil de gâche 4 parvient à mettre le pêne 8 en contact avec l'extrémité 22 de la came 21. La poussée exercée par le fil de gâche 4 est transmise à la came 21 dont la rotation autour de l'axe 15 est contrecarrée par le ressort à lame 23, ce qui contribue à absorber le choc. Dans l'exemple représenté, un crantage 27 ménagé sur le bord du pêne 8 qui vient au contact de la came 21 permet de renforcer l'effet de freinage du pêne 8 par la came 21 lors de la progression vers le bas du fil de gâche 4. La figure 3 montre la serrure lors d'un choc qui a provoqué la descente du fil de gâche 4 jusqu'au fond de l'encoche 3. Une fois que le fil de gâche est parvenu au fond de l'encoche 3, l'absorption du choc peut se poursuivre par la déformation du capot. Dans la pratique, on peut prévoir, par exemple, une course maximale de 30mm pour le fil de gâche 4. L'ensemble ressort à lame 23 et came 21 peut être capable d'absorber des efforts d'environ 70 à 180 daN avant que le fil de gâche 4 ne parvienne au fond de l'encoche 3. Les caractéristiques des ressorts et la géométrie du contact entre le bord du pêne 8, portant le crantage 27, et la came 21, permettent au constructeur d'obtenir l'intensité de l'absorption souhaitée. Sur la figure 4 on a représenté qualitativement un exemple de l'évolution de l'effort exercé par la serrure pour contrecarrer la descente du fil de gâche 4 dans l'encoche 3, à différents stades de cette descente, donc pour différentes valeurs de la course du fil de gâche 4. Cette évolution est gouvernée, notamment, par la géométrie de la zone de contact entre le bord du pêne et la came 21. La figure 4a rappelle la configuration de la serrure au repos. Dans un premier temps, alors que le pêne n'est pas encore entré en contact avec la came, c'est le ressort 10 qui assure seul l'effort exercé contre la descente du fil de gâche 4. Comme il n'oppose qu'une faible résistance à la descente du fil de gâche 4, la courbe effort = f (course) est sensiblement une droite faiblement ascendante. Ensuite, lorsque le pêne 8 entre en contact avec la came 21, c'est le ressort à lame 23 qui prend le relais et tend à s'opposer avec force à la descente du fil de gâche 4: la pente de la courbe s'accroît très fortement, jusqu'à ce que la serrure se retrouve dans la configuration de la figure 4b où le contact pêne 8- came 21 s'effectue au niveau du premier sommet 28 du crantage 27. A ce moment, la courbe effort = f (course) atteint un maximum. Si la descente du fil de gâche 4 continue, le contact pêne 8 came 21 s'effectue dans la partie du crantage 27 qui suit le premier sommet 28. II correspond à une diminution progressive de l'effort, jusqu'à la configuration de la figure 4c où le contact a lieu dans le creux 29 qui suit le sommet 27 et qui correspond à un minimum de la courbe. Puis l'effort se remet à augmenter pendant la descente du fil de gâche 4, jusqu'à atteindre un nouveau maximum lorsque le contact pêne 8 came 21 s'effectue au niveau du deuxième sommet 30 du crantage 27 (fig.4d). Audelà, l'effort se remet à diminuer. Dans la suite du fonctionnement de la serrure, la courbe effort = f(course) présente des oscillations correspondant aux différentes portions du crantage 27, jusqu'à ce que, si le choc subi est suffisamment important, le fil de gâche 4 parvienne au fond de l'encoche 3. Par rapport à une courbe continûment croissante, qui traduirait un effort également continûment croissant, l'avantage de prévoir une telle configuration de la courbe effort = f(course), imposée par la forme de la surface du pêne 8 qui vient au contact de la came 21, est qu'elle permet d'avoir un effort relativement important au début du contact pêne 8 came 21 qui crée un point dur dépassé seulement en cas de choc important. Ainsi, en cas de mauvaise utilisation du capot en dehors d'un choc piéton (par exemple si une personne s'assoit dessus), on évite une descente importante et immédiate du capot, qui viendrait alors inutilement en contact avec des pièces environnantes, telles que les phares, ce qui pourrait les endommager. Par rapport à la configuration décrite et représentée, de multiples variantes peuvent être imaginées. En particulier: - le ressort à lame 23 peut être non en acier mais en une autre matière, par exemple un élastomère, avec l'inconvénient que les caractéristiques mécaniques de l'élastomère seront davantage influencées par la température extérieure que celles d'un ressort 23 en acier; - le ressort à lame 23 peut être remplacé par un autre type de ressort pouvant remplir les mêmes fonctions; - l'axe de rotation de la came 21 et l'axe de rotation 15 du cliquet 14 peuvent être distincts; la came 21 pourrait alors être installée de l'autre côté du pêne 8 par rapport au cliquet 14, mais la serrure serait alors plus encombrante; - la came 21 et le cliquet 14 pourraient être confondus en une seule pièce dont une partie aurait la conformation en crochet de l'extrémité 18 du cliquet 14, dont une autre partie aurait la conformation de l'extrémité 22 de la came 21 coopérant avec le crantage 27 du pêne 8, et dont une troisième partie porterait l'extrémité 20 où sont attachés les moyens d'ouverture du capot; - le crantage 27 peut être remplacé par toute autre configuration du bord du pêne 8 qui autoriserait un freinage de la rotation du pêne 8 par la came 21, telle qu'un bord lisse ou ondulé ; on peut jouer sur les variations de la courbure du bord du pêne 8 pour moduler l'intensité de l'absorption des efforts lors de la progression du fil de gâche dans l'encoche 3. REVENDICATIONS 1. Serrure pour capot de véhicule, du type comportant un boîtier (1) destiné à être fixé au véhicule et pourvu d'une encoche (3) destinée à loger le fil de gâche (4) du capot lorsque le capot est fermé, un pêne (8) comportant un axe de rotation (11) et une encoche (9) destinée à loger le fil de gâche (4) lorsque le capot est fermé, un ressort (10) tendant à faire tourner le pêne (8) autour de l'axe (11) de manière à autoriser la sortie du fil de gâche (4) desdites encoches (3, 9) pour l'ouverture du capot, un cliquet (14) comportant une extrémité (18) et un axe de rotation (15), un ressort (16) tendant à faire tourner le cliquet (14) autour de l'axe (15) de manière à ce que le cliquet (14) bloque la rotation du pêne (8) lorsque le capot est fermé, et des moyens (20) pour faire tourner le cliquet (14) de manière à libérer le pêne (8) lors de l'ouverture du capot, caractérisée en ce qu'elle comporte une came (21) pouvant tourner autour d'un axe (15), et dont une extrémité (22) peut coopérer avec le bord du pêne (8) lorsque le pêne (8) a tourné sous l'effet d'un effort exercé par le fil de gâche (4) progressant dans l'encoche (3) du boîtier lors d'un choc subi par le capot, et un ressort tendant à faire tourner la came (21) de manière à lui permettre de freiner la rotation du pêne (8). 2. Serrure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ressort tendant à faire tourner la came (21) est un ressort à lame (23) exerçant son action sur l'extrémité (22) de la came (21) coopérant avec le pêne (8) . 3. Serrure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les axes de rotation (15) du cliquet (14) et de la came (21) sont confondus. 4. Serrure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cliquet (14) et la came (21) sont confondus en une pièce unique. 5. Serrure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bord du pêne (8) coopérant avec la came (21) porte un crantage (27). 6. Serrure selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit crantage (27) est conformé pour que la courbe effort = f (course du fil de gâche (4)) passe par un maximum puis présente des oscillations jusqu'à ce que le fil de gâche (4) atteigne le fond de l'encoche (3).