Brevet FR2945998A1 — publié le 20101203

Mécanisme de commande sécurisé d'un arbre de transmission couplé à un organe de préhension L'invention concerne un mécanisme de commande sécurisé d'un arbre de transmission couplé à un organe de préhension. Elle concerne en particulier un dispositif antivol pour un véhicule, en particulier pour un véhicule automobile, permettant un accouplement ou un désaccouplement du volant de la colonne de direction. Il existe déjà de nombreux dispositifs de sécurité antivol pour véhicules automobiles, dont le principe général est celui d'un cran de blocage venant se loger dans un logement associé de la colonne de direction du véhicule, au niveau d'un boitier recevant la clé de contact. Ces dispositifs parviennent cependant à être détériorés en cas d'effraction et à ne plus remplir ainsi leur fonction de sécurité. Même si la détérioration est insuffisante pour parvenir à déverrouiller la colonne de direction, des dommages sont néanmoins souvent causés à la colonne de direction, ainsi qu'au volant et aux éléments d'habillage du tableau de bord. Pour remédier à ces problèmes, des dispositifs antivol, tels que présentés dans le document FR2682346, permettent un désaccouplement du volant de la colonne de direction. Le dispositif de désaccouplement est constitué d'un volant comportant un moyeu en deux parties, la première partie étant montée solidaire de la colonne de direction et la seconde partie étant solidaire du volant. Un dispositif d'accouplement mécanique peut soit laisser pivoter librement ces deux parties soit les solidariser. Le but de l'invention est de proposer un dispositif antivol, permettant un désaccouplement du volant de la colonne de direction et permettant son accouplement en limitant le nombre de liaisons mécaniques. Un tel mécanisme présente une conception complexe, multipliant les risques d'usures mécaniques et donc de pannes éventuelles, voire de casse, qui si elles interviennent véhicule roulant peuvent être dramatique. A cet effet, l'invention a pour objet un mécanisme de commande sécurisé comportant un organe de préhension, un arbre de transmission, des moyens d'accouplement ou de désaccouplement sélectif de l'organe de préhension avec l'arbre de transmission de type électromagnétique, des moyens de commande pilotant lesdits moyens d'accouplement ou de désaccouplement, lesdits moyens de commande étant conformés pour commander la solidarisation ou la désolidarisation de l'organe de préhension de l'arbre de transmission lorsque l'on souhaite autoriser ou interdire l'usage dudit mécanisme. Suivant un premier mode de réalisation, les moyens d'accouplement ou de désaccouplement comportent un électro-aimant fixé à l'arbre de transmission, et une masse polaire fixée à l'organe de préhension, ladite masse polaire étant positionnée concentriquement en regard de la surface périphérique intérieure dudit électro-aimant. Suivant une variante du premier mode de réalisation, les moyens d'accouplement ou de désaccouplement comportent une masse polaire fixée à l'arbre de transmission, et un électro-aimant fixé à l'organe de préhension, ledit électro-aimant étant positionné concentriquement en regard de la surface périphérique intérieure de ladite masse polaire. Les moyens d'accouplement ou de désaccouplement forment le moyeu de l'organe de préhension, permettant de fixer ledit organe de préhension sur l'arbre de transmission. Un palier solidaire de l'organe de préhension, présentant une liaison de type pivot avec l'arbre de transmission, guide en rotation l'organe de préhension concentriquement à l'axe de rotation de l'arbre de transmission. Un capteur de position formé de deux parties dont une première partie est solidaire du palier et dont une seconde partie est liée en rotation à l'arbre de transmission, délivre un signal aux moyens de commande lorsque les deux parties dudit capteur de position sont en regard l'une de l'autre, permettant la solidarisation de l'organe de préhension avec l'arbre de transmission selon un positionnement angulaire prédéfini. Suivant un second mode de réalisation de l'invention, le mécanisme de commande sécurisé comporte en outre un moteur électrique dont le stator est fixe par rapport à l'ensemble formé par l'organe de préhension et l'arbre de transmission, et dont le rotor est lié en rotation avec le palier. L'organe de préhension comporte au moins un capteur de préhension pouvant délivrer un signal au moyen de commande pour activer le moteur électrique et désaccoupler le coupleur électromagnétique, interdisant l'usage dudit mécanisme et la préhension de l'organe de préhension, en cas de détection d'une tentative d'utilisation non autorisée du mécanisme de commande. Au moins un des capteurs de préhension est constitué d'un ensemble émetteur récepteur infrarouge ou d'un dispositif sensitif. Ainsi, lorsqu'une main s'approche de l'organe de préhension, la main en coupant le faisceau infrarouge signale aux moyens de commande une tentative de préhension, l'identifiant comme une tentative d'utilisation non autorisée du mécanisme de commande. Une telle information peut aussi provenir d'un dispositif sensitif qui par contact avec une main saisissant l'organe de préhension, permet aussi d'identifier une tentative d'utilisation non autorisée du mécanisme de commande. L'invention concerne aussi un ensemble de commande de direction d'un véhicule, comportant un mécanisme de commande sécurisé comportant au moins une des caractéristiques précédentes, tel que ledit arbre est constitué par une colonne de direction, ledit organe de préhension étant constitué par un volant de direction. L'invention concerne aussi un véhicule comportant un tel ensemble de 25 commande de direction. D'autres avantages et caractéristiques techniques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit en référence aux figures des dessins annexés parmi lesquelles : - La figure 1 qui représente une vue en coupe partielle d'un volant 30 couplé à une colonne de direction comportant un mécanisme de commande sécurisé suivant l'invention ; et - La figure 2 qui représente une vue en coupe partielle d'un volant couplé à une colonne de direction comportant un mécanisme de commande sécurisé suivant un second mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe partielle d'un volant 2 comportant un moyeu 1 relié à une colonne de direction 3. Le moyeu 1 comporte un coupleur électromagnétique 11 constitué d'une masse polaire 12 cylindrique et d'un électro-aimant 14 l'entourant concentriquement. La masse polaire 12 du coupleur électromagnétique 11 est fixée à la colonne de direction 3 par l'intermédiaire d'une entretoise 13, concentriquement à un axe de rotation X de la colonne de direction 3. L'électro-aimant 14 du coupleur électromagnétique 11 est monté fixe sur le volant 2. Un palier 15, auquel est fixé le volant 2, formant une liaison de type pivot avec la colonne de direction 3, guide en rotation le volant 2 et l'électro-aimant 14 concentriquement à l'axe X. Le palier 15 comporte un contacteur tournant 16 et un circuit électrique 17 permettant d'alimenter l'électro-aimant 14 en électricité. Le contacteur tournant 16 peut aussi servir à alimenter les autres fonctions électriques du volant 2, en particulier l'airbag. Un calculateur, pouvant être intégré à un des calculateurs présent dans le véhicule, gère l'activation et la désactivation du coupleur électromagnétique 11. Lorsque le véhicule est stationné, l'électro-aimant 14 n'est pas alimenté, désactivant le coupleur électromagnétique 11, permettant une libre rotation du volant 2 sans entrainer la colonne de direction 3. Une fois le conducteur identifié, que ce soit en introduisant la clef de contact dans le Neiman ou au moyen d'une carte d'identification, de type carte main libre par exemple, l'électro-aimant 14 est alimenté, permettant au volant 2 d'entraîner en rotation la colonne de direction 3. Un capteur de position 18, positionné sur le palier 15, détecte un repère 19 positionné sur l'entretoise 13, pour permettre au calculateur d'activer le coupleur électromagnétique 11 au moment opportun, positionnant avec le bon réglage angulaire le volant 2 par rapport à la colonne de direction 3. La figure 2 représente une vue en coupe partielle d'un volant 2 comportant un moyeu 6, suivant un second mode de réalisation de l'invention, relié à une colonne de direction 3. Le moyeu 6 comporte, comme pour le premier mode de réalisation de l'invention, un coupleur électromagnétique 11 constitué d'une masse polaire 12 cylindrique et d'un électro-aimant 14. Le coupleur électromagnétique 11 est toujours positionné concentriquement à l'axe de rotation X de la colonne de direction 3. Comme pour le premier mode de réalisation, la masse polaire 12 du coupleur électromagnétique 11 est fixée à la colonne de direction 3 par l'intermédiaire d'une entretoise 13. L'électro-aimant 14 du coupleur électromagnétique 11 est monté fixe sur le volant 1. Un palier 15, auquel est toujours fixé le volant 2, forme une liaison de type pivot avec la colonne de direction 3, guidant en rotation le volant 2 et l'électro-aimant 14 concentriquement à l'axe X. Comme pour le premier mode de réalisation, un capteur de position 18 positionné sur le palier 15 utilise un repère 19 positionné sur l'entretoise 13, permettant au calculateur d'activer le coupleur électromagnétique 11 au moment opportun, positionnant avec le bon réglage angulaire le volant 2 par rapport à la colonne de direction 3. Le palier 15 se prolonge, autour de la colonne de direction 3, d'un manchon 20 servant de support à un moteur électrique 7. Le moteur électrique 7 est constitué d'un rotor 71 fixé sur le manchon 20 du palier 15 et d'un stator 72 fixé à la structure du véhicule (non représentée). Le calculateur commande, au moyen d'un circuit électrique 73, l'activation du moteur électrique 7 en fonction d'informations provenant de capteurs de préhension positionnés sur le volant 2. Les capteurs de préhension signalent au calculateur qu'une personne est sur le point d'actionner le volant 2. Cette information de préhension du volant 2, couplée au fait que le véhicule est stationné et que le conducteur ne s'est pas identifié, est interprétée comme une éventuelle tentative de vol, déclenchant la mise en rotation du volant 2. Cette mise en rotation du volant 2, du fait de la non activation du coupleur électromagnétique 11, ne commande pas la colonne de direction 3 en rotation. Une telle mise en rotation interdit toute préhension du volant 2, déstabilisant le voleur et rendant impossible l'accessibilité des vis d'assemblage du volant 2. Le volant est ainsi protégé vis-à-vis d'une tentative de démontage, interdisant ainsi l'accès au moyeu 6. Les capteurs de préhension peuvent être soit composés de détecteurs tactiles, répartis en diverses positions sur le pourtour du volant 2, soit constitués d'un ou de plusieurs faisceaux infrarouges balayant certaines zones du volant ; la coupure d'un des faisceaux permettant d'identifier une main cherchant à saisir le volant 2. Un autre moyen d'identification d'une tentative de vol, consiste soit à mesurer le courant induit produit lors la rotation du volant 2 par le coupleur électromagnétique 11, soit à utiliser le capteur de position 18, activant le moteur électrique 7, obligeant le voleur à relâcher le volant 2, le déstabilisant et lui interdisant toute nouvelle préhension du volant 2. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut, notamment concernant le coupleur électromagnétique 11. Ainsi le positionnement de la masse polaire 12 et de l'électro-aimant 14 peuvent être inversés sans modifier l'invention. De plus d'autres moyens de couplage/découplage à commande électromagnétique peuvent être envisagés. Le mécanisme de commande sécurisé pourra être utilisé non seulement comme antivol pour des véhicules (à deux, trois, quatre roues ou plus), mais aussi pour des vannes ou autres organes requérant une sécurité contre un usage non autorisé (la "colonne de direction" est dans ce dernier cas un arbre fonctionnel de commande). Revendications1. Mécanisme de commande sécurisé comportant un organe de préhension (2), un arbre de transmission (3), des moyens d'accouplement ou de désaccouplement sélectif (11) de l'organe de préhension (2) avec l'arbre de transmission (3) de type électromagnétique, des moyens de commande pilotant lesdits moyens d'accouplement ou de désaccouplement (11), lesdits moyens de commande étant conformés pour commander la solidarisation ou la désolidarisation de l'organe de préhension (2) de l'arbre de transmission (3) lorsque l'on souhaite autoriser ou interdire l'usage dudit mécanisme. 2. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement ou de désaccouplement (11) comportent un électro-aimant (14) fixé à l'arbre de transmission (3), et une masse polaire (12) fixée à l'organe de préhension (2), ladite masse polaire (12) étant positionnée concentriquement en regard de la surface périphérique intérieure dudit électro-aimant (14). 3. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement ou de désaccouplement (11) comportent une masse polaire (12) fixée à l'arbre de transmission (3), et un électro-aimant (14) fixé à l'organe de préhension (2), ledit électro-aimant (14) étant positionné concentriquement en regard de la surface périphérique intérieure de ladite masse polaire (12). 4. Mécanisme de commande sécurisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'accouplement ou de désaccouplement (11) forment le moyeu (1, 6) de l'organe de préhension (2), permettant de fixer ledit organe de préhension (2) sur l'arbre de transmission (3). 5. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un palier (15) solidaire de l'organe de préhension (2), présentant une liaison de type pivot avec l'arbre de transmission (3), guidant en rotation l'organe de préhension (2) concentriquement à l'axe de rotation de l'arbre de transmission (3) et en ce qu'il comporte un capteur de position formé de deux parties : une première partie (18, 19) solidaire du palier (15) et une seconde partie (19, 18) liée en rotation à l'arbre de transmission (3), ledit capteur de position délivrant un signal aux moyens de commande lorsque les deux parties (18, 19) dudit capteur de position sont en regard l'une de l'autre, permettant la solidarisation de l'organe de préhension (2) avec l'arbre de transmission (3) selon un positionnement angulaire prédéfini. 6. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte un palier (15) solidaire de l'organe de préhension (2), présentant une liaison de type pivot avec l'arbre de transmission (3), guidant en rotation l'organe de préhension (2) concentriquement à l'axe de rotation de l'arbre de transmission (3) et en ce qu'il comporte en outre un moteur électrique (7) dont le stator (72) est fixe par rapport à l'ensemble formé par l'organe de préhension (2) et l'arbre de transmission (3), et dont le rotor (71) est lié en rotation avec le palier (15). 7. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de préhension (2) comporte au moins un capteur de préhension délivrant un signal au moyen de commande pour activer le moteur électrique (7) et désaccoupler le coupleur électromagnétique (11), interdisant l'usage dudit mécanisme et la préhension de l'organe de préhension (2). 8. Mécanisme de commande sécurisé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un des capteurs de préhension est constitué d'un ensemble émetteur récepteur infrarouge ou d'un dispositif sensitif. 9. Ensemble de commande de direction d'un véhicule, comportant un mécanisme de commande sécurisé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit arbre (3) est constitué par une colonne de direction, ledit organe de préhension (2) étant constitué par un volant de direction. 10. Véhicule comportant un ensemble de commande de direction selon la revendication 9.