(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持構造体（３）と、
ハウジング（１０）を有する移動ロッキング部材（９）と、
ハウジング（１０）にヘッドを係合することで、移動ロッキング部材（９）の移動を妨げることができるブロッキング部材（６）と、
ブロッキング部材（６）と相互作用する、モータが取り付けられたレバー（５）と、
レバー（５）を軸（７）の周りで回転するように駆動するアクチュエータ（２）と
を備えるロッキング装置であって、
レバー（５）は、ブロッキング部材（６）の移動及びブロッキング部材（６）のヘッドのハウジング（１０）からの解放を妨げるロッキング位置と、ブロッキング部材（６）の移動及びブロッキング部材（６）のヘッドがハウジング（１０）の外に十分に出されたときの移動ロッキング部材（９）の解放を可能にする非ロッキング位置との間で移動するように、支持構造体（３）に固定された軸（７）の周りで回転することができ、
レバー（５）の重心は軸（７）上にあり、
レバー（５）は、ロッキング位置で安定に保持されて、軸（７）と支持構造体（３）との接触以外には、レバー（５）と支持構造体（３）との堅固な機械的な接触はなく、
アクチュエータ（２）は、レバー（５）に固定された少なくとも１つの磁石（１１）と、支持構造体（３）に固定された固定子（１２）と、レバー（５）と固定子（１２）との間のエアギャップとを有し、
固定子（１２）は強磁性体部品で構成されて、磁界生成コイル（１３）が設けられ、
磁界生成コイル（１３）に電圧を加えたときに、生成された磁界は固定子（１２）の強磁性体部品によって伝えられ、レバー（５）の磁石（１１）により生成された磁界との相互作用は、レバー（５）の回転を促す、レバー（５）と固定子（１２）との間の結合を生成し、
エアギャップは、レバー（５）の回転に従って変化し、レバー（５）が安定なロッキング位置にあるときに最小であり、レバー（５）が非ロッキング位置にあるときに最大であり、
磁界生成コイル（１３）に電圧が加えられないときに、最小エアギャップの安定なロッキング位置にレバー（５）を保持する傾向を有するトルクを、レバー（５）が被る、
ことを特徴とする、ロッキング装置。
【請求項２】
安定なロッキング位置は何らの消費電力無しで実現される
ことを特徴とする、請求項１に記載のロッキング装置。
【請求項３】
安定なロッキング位置は、何らの機械的接触無しでレバー（５）に作用する、磁力の作用によって実現される
ことを特徴とする、請求項２に記載のロッキング装置。
【請求項４】
レバー（５）の安定なロッキング位置を維持する磁力は、レバー（５）を移動させるアクチュエータ（２）によって更に提供される
ことを特徴とする、請求項３に記載のロッキング装置。
【請求項５】
エアギャップは、レバー（５）が安定なロッキング位置にあるときに最小であり、非ロッキング位置にあるときに最大である
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のロッキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電気アクチュエータ素子および装置のロッキングを保証する旋回レバーを有する、モータ化ロックまたはメカトロニクス位置調整集合体等のロッキング機能を提供する電気機器の分野に関する。
【０００２】
本発明は、特に、装置の外部衝撃の間に加わる機械的衝撃への高耐性を有する高度セキュリティロックの動作に関する。本発明は、また、自動車または飛行機上に搭載のアクチュエータが事故時に晒されるような外部衝撃または高周波振動に耐える必要があるメカトロニクス・システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
仏国特許公報第２９４５０６５号が技術水準として知られている。この特許は固定子、および回転子ブロッキング部材を有する固定子内で回転するように実装されている回転子を備える電気ロックを記載し、回転子ブロッキング部材は回転子の回転を妨げるように回転子と係合するロッキング位置と、回転子の回転を解除する解除位置との間で移動可能である。移動可能停止はロッキング部材の移動と反対側の第１の位置と、ロッキング部材がそのロッキング位置を自由に離れる第２の位置との間で移動する。移動可能停止は、例えば、衝撃がロックに適用される際の、エネルギー消費なしでの定常停止に反しての静止である第１の位置に、移動停止を維持することが可能な永久磁化部品を備える。
【０００４】
欧州特許公報第２４１２９０１号は、固定子および回転子と、回転子ロッキング部材と、ロッキング位置とロッキング解除位置との間で移動可能であるレバーと、を備える他の例示的電気ロックを開示する。記憶アームは、磁石の作用によって、静止および記憶位置の間で回転する。このアームは機械的停止と接触する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術の電気ロック解決策では、ロッキング部材はロック位置と同様に静止位置にある場合に、それ（ロッキング部材）が静止することに抵抗する機械的停止と接触する。激しい、または所定の周期的な衝撃が加わることで、ロッキング部材の時宜を得ないロック解除が引き起こされる。支持構造に加わる衝撃の振動は停止によって移動部材に伝搬され、伝搬エネルギーは部材の移動、およびボルトの望ましくない解放を引き起こす。
【０００６】
当業者であれば、機械的エネルギーの伝搬を引き起こすおそれのある全ての機械的接触を避ける一方で、ロッキング部材の機械的ロッキングを提供しなければいけないというパラドックス的状況に直面する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、広義の意味で、移動ロッキング部材を備えるロッキング装置に関し、ロッキング部材の移動はモータ化レバーと相互作動するブロッキング部材によって防ぐことが可能である。前記モータ化レバーは支持構造の軸の回りでの回転運動が可能であり、前記レバーの重心は前記軸上に位置し、その（支持構造の）回転軸から離れた位置の支持構造とレバーとの堅固な機械的接触無しで、決定された安定位置に保持されることを特徴とする。衝撃によって構造を介して伝搬する機械的波動は、定常的支持構造とロッキング・レバーとの機械的接触点によってロッキング・レバーへ伝達される。衝撃波はこのようにして一方では旋回軸を介して、他方ではキャッチング装置（catching device）によって（前
述の接触点において）伝搬する。仮に、装置がレバーの平衡に起因する軸によって伝搬さ
れる力に感応しないなら、対照的に磁気的キャッチング接触（magnetic catching contact）へ伝搬される力に感応する。これは落下ボールによって伝達された運動エネルギーに
起因して端のボールが射出されるニュートンのゆりかごにおいて発生する現象と比較することができる。
【０００８】
回転レバーおよび支持構造の間で発生するキャッチング効果が何であれ、レバーをその安定位置から放出するに十分な強度を有する衝撃波によって、このように常にロックをロック解除することが伝搬する傾向があるかもしれない。
【０００９】
本発明は、このように支持構造内において、電気アクチュエータ可動部、すなわち支持構造の定常軸の回りの回転運動が可能であり定常軸上に前記レバーの重心が位置するロッキング・レバーを備えるロッキング装置を提供し、前記レバーは、回転軸の接続から離れた位置の支持構造とレバーとの堅固な機械的接触無しに、決定された安定位置および静止状態に保持されることを特徴とする。
【００１０】
本明細書では、「静止状態」はロックされた時、および、その全ての構成要素が何らの影響を受けない時の装置の状態を意味する。
【００１１】
堅固な機械的接触の概念は、一般的にレバーが支持構造と堅固に集合化している部品と機械的接触している時に使用される。そのような堅固な接触は、次に、支持構造が触れた時に衝撃エネルギーをレバーへ伝搬する。
【００１２】
対照的に、本発明は、支持構造およびレバーの間の堅固な接触を消去し、レバーを全ての外部衝撃に対して非感応とさせる。どのような回転トルクも生じず、その位置（重心位置）を保持することを保証するレバーの重心位置にのみ衝撃エネルギーが伝搬し他のどこにも伝搬しないためである。
【００１３】
安定位置は、好ましくは、何らの電力消費無しに実現される。
【００１４】
この機能の多様な実施形態が考えられる。弾力性部品（少なくとも１つの機械的バネ）、または好ましくは磁性部品（磁石／磁石または磁石／強磁性材料の接触無しでのリンク）を用いることで、このように、あらゆる堅固な接触無しでのレバーのサスペンションを得ることが可能になる。このサスペンションはロッキング・アクチュエータ手段とは別であっても良く、または一体化されても良い。
【００１５】
堅固な接触無しでのそのようなサスペンション手段は、あらゆる衝撃波および（装置の共鳴周波数に関連する）高周波振動の伝搬を排除する「ローパス」タイプの機械的フィルタを形成する。
【００１６】
個別の実施形態では、ロッキング・レバーを移動させるアクチュエータは、また、レバーの位置を安定に保持する磁力を提供する。
【００１７】
本発明はまた、ロッキング・レバーを定常軸の回りに回転駆動するロッキング装置用のアクチュエータを提供することを目的とする。ロッキング・レバーの重心は定常軸に維持され、そして、アクチュエータは少なくとも１つの磁石を備え、何らの電力消費をすることのない安定位置を保証する可変エア・ギャップを有することを特徴とする。
【００１８】
好ましくは、エア・ギャップはレバーが安定ロック位置にある時に最小であり、非ロック位置において最大である。
【００１９】
本発明は、添付図面に図示される例示的な実施形態と対応する、以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態の電気モータおよび非接触安定化装置の使用に基づく完全なエレクトロメカニカル・ロック装置の斜視図である。
【図２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図１の装置の３つの異なる状態における詳細な正面図である。
【図３】第２の実施形態のアクチュエータによって提供される、電流無しで本質的な安定特性を有するアクチュエータ装置の斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図３の装置の３つの異なる状態における詳細な正面図である。
【図５】図３に示す実施形態の、アクチュエータへの電力供給によりロッキング・レバーに引き出されるトルクおよびレバーの位置を示す特性図である。
【図６】第３の実施形態の、ベイン・ソレノイド・タイプ（vane solenoid type）および弾性バネに基づくスタビライザーのアクチュエータの使用に基づく完全なエレクトロメカニカル・ロック装置の斜視図である。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図６に図示された構造の３つの状態の詳細な正面図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は、図６の代替構造の２つの状態の詳細な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の記載は移動ボルトを有するロックとしての例示的な実施形態に関連する。本発明はロックの実施形態に限定されるものではなく、モータ化レバー（motorized lever）と
相互作用するモータ化部材の手段によって一時的に移動不可とすることが可能である移動部材を備える全てのタイプのロッキング装置に拡張される。
【００２２】
記載された例示的実施形態は、支持構造３および支持構造３に係る移動によるボルト９の移動を備えるロック１に非限定的に関連する。その（ボルト９の）移動はハウジング１０に係合するピストン６のヘッドによってブロックされる。
【００２３】
そのようなピストン６はボルト９の運動方向に垂直な方向に移動する。バネ１２６は、ピストン６がハウジング１０内に係合した位置でピストン・ヘッドが保持されるように、ボルト９に向かう静止状態にピストン６を押す。ピストン・ヘッド６は切断形状または円錐形状であり、ハウジング１０の形状に適合する、そのため、ピストン・ヘッド６上のハウジング１０の内部端部によって引き出される力の（ボルト９の移動軸に垂直な）横断成分に起因して、ボルト９の運動はピストン６を押し戻す。
【００２４】
ロックはさらにロッキング位置と非ロッキング位置との間で移動可能であるレバー５を備える。ロッキング位置はピストン６の移動を防ぐ位置であり、その（ピストン６の）ヘッドの非係合により、非ロック位置はピストンの移動を可能としピストン・ヘッド６が完全にハウジング１０の外に引き出された時にボルト９の解放を可能とする位置である。
【００２５】
本発明の目的は、ボルト９または、ロックのあらゆる他のアクセス可能な部品上に作用する衝撃が、レバー５に十分なエネルギーを伝搬してレバー５の非タイムリーな移動、すなわち、ロッキング位置からもはやピストン６のロッキング運動を提供しない他の位置への移動を引き起こすことを防ぐことを目的とする。
【００２６】
図１，図２（ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態におけるモータ化ロッキング装置１を示す。そのようなロック機構は、多相スイッチモータ、トルクモータ、または比
例角度（proportional angular）もしくは可変リアクタンスアクチュエータによって電気的に制御される、支持構造３と一体化されている回転アクチュエータ２を備える。アクチュエータ２の回転子４はロッキング・レバー５と機械的に結合する。その（アクチュエータ２の）設計は、アクチュエータ２の供給によって発生する回転運動が完了した時に、レバー５（the latter）が第３部品（図中におけるピストン６）の通過をクリアにすることを可能とするようにする。
【００２７】
レバー５は、アクチュエータ２の回転子４と協調して、回転軸７上の重心に取り付けられる。この実施形態によれば、レバー５は強磁性体材料によって形成される。レバー５は、このように、支持構造３と一体化した極性（磁化）構造８によって発生する磁界に感応する。磁化回路はレバーが少なくとも１つの位置でレバーの安定位置を生成するように設計される。このようにして、アクチュエータ２が付勢されていない時は、回転子集合体４は磁気誘引にさらされ、レバー５を経由してレバー５（latter）は垂直な安定位置に再位置決めされる傾向がある。他のメカニズムにおいて複数の安定状態（ロック状態および非ロック状態）を持つことも考えられる。
【００２８】
左側図から右側図、図２（ａ）（ｂ）および（ｃ）は、第１の実施形態を用いるロッキング装置の３つの動作状態を図示する。
【００２９】
図２（ａ）はロック状態を示す。ボルト９が拡張位置に図示されている。線形ストロークを有するピストン６はバネ１６の作用により高い位置にあるボルト９と係合する。
【００３０】
ロッキング・レバー５が存在するため、それ（ピストン６）は下がることができない。ピストン６はボルト９内に備わるハウジング１０によってボルト９内に係合する。このように、仮に後者（ボルト９）が移動するようにボルト９に力が印加されると、そのような力は２つの成分によってピストン６へ伝搬する。支持構造３によって支持される水平成分、および、他方でロッキング・レバー５へ伝搬される低い垂直成分である。レバーは垂直安定状態にあるため、それ（レバー５）は、それをモータに接続する軸、またはアクチュエータ２の支持の弾性歪みに起因して、そのような力を支持構造に伝搬する。このように、ピストン６はボルト９から解放されることができず、ロック状態にロックされる。
【００３１】
図２（ｂ）は、電流が供給されるアクチュエータ２によって回転駆動されるレバー５を示す。垂直安定位置にそれを保持する傾向にある極性構造８によって生成される静磁気トルクよりも高密度である生成トルクの作用によって、レバー５は回転する。
【００３２】
図２（ｃ）は非ロック位置におけるメカニズムを示す。ボルト９はそれ（ボルト９）を移動させようとする力の配下にある。ピストン６とボルト９の相対的形状に起因して、ピストン６は移動状態に駆動される。レバー５が回転したため、ピストン６はボルト９とは完全に非係合となるよう移動することが可能となる。次に、ロックは非ロック状態となる。
【００３３】
図１、図２（ａ）（ｂ）および（ｃ）の説明において記載したように、図３および図４は本発明の動作によるメカトロニクス・ロッキング装置１の第２の実施形態を示す。相違点は、ロータの機能、および磁気相互作用による安定機能をアクチュエータへ提供するよう設計されているロッキング・レバー５に関連する。レバー５はこのように磁石１１の追加によって平衡となり極性を帯びる。支持構造３に固定されている固定子１２は強磁性体部品から構成され、磁界生成コイル１３を具備する。コイル１３にエネルギー付勢すると、発生した磁界が固定子１２の強磁性体構造に伝わる。レバー５の磁石１１によって生成された磁界との相互作用はレバー５および固定子１２の結合を生成し、レバー５の回転を誘導する。集合体は、レバー５および固定子１２間のエア・ギャップがレバー５の回転に
よって変化するように設計されている。最小エア・ギャップはレバー５が安定状態にある時であり、最大エア・ギャップは非ロック位置にある時である。そのようにすることで、コイル１３がもはやエネルギー付勢されない時は、レバー５は最小エア・ギャップの安定状態に保持する傾向にあるトルクを受ける。
【００３４】
図４（ａ）はロック位置にある装置を示す。ピストン６はボルト９内に係合され、その（ピストン６の）ストロークはロッキング・レバー５の垂直位置によって束縛される。この位置において、ロッキング・レバー５と固定子１２の磁極１４との間のエア・ギャップは最小である。コイル１３は付勢されないため、レバー５および固定子１２間の接触無しに印加されるトルクはこの位置ではゼロである。図５は、その（レバー５の）位置および固定子１２の周囲のコイル１３を流れる電流に基づくレバー５上のトルクを示す。
【００３５】
図４（ｂ）において、レバー５はコイル１３が付勢されると回転する。次に、エア・ギャップはレバー５が垂直な場合よりも重要である。仮に、コイル１３内の電流がキャンセルされると、（無電流での）磁界静止トルクが生成されレバー５を最小エア・ギャップの安定位置に駆動する結果となるだろう。
【００３６】
図４（ｃ）は最終的にアンロック状態にある装置を示す。レバー５は垂直位置から回転して、ボルト９上に引き出された力の作用下で降下する傾向があるピストン６を解放する。
【００３７】
図５は図３、図４（ａ）（ｂ）および（ｃ）の説明で図示されたアクチュエータのロッキング・レバーの軸上で得られるトルクを示す。最小エア・ギャップを有する垂直安定位置は０°位置に対応する。エア・ギャップはレバー５の回転位置と共に増加するため、コイル１３内の電流無しでのトルクは中央ソリッド（solid）曲線となり、磁界起源の機械
的剛性と比較可能である。下側および上側の方形曲線はコイル１３内の反対電流極性によって得られる。０°のロック位置から−３０°の非ロック位置への移動はコイル１３内にａ＞０の電流を印加することで実現できる。
【００３８】
図６は、例えば仏国特許公報第２８３４１１９号に示されたソレノイドタイプの回転アクチュエータの使用に基づく本発明の実施形態を示す。そのような構造は磁石を有さない構造であり、レバー５上のトルクが倍増するだろう。コイル１３が付勢される時、発生した磁束は固定子１２によって伝えられ、固定子１２は２つの別部分構成され強磁性体ロッキング・レバー５を経由してループ・バックする。そのようにすることで、固定子１２およびレバー５の間に誘導力が発生する。アクチュエータ２は極性を持たないため、ここでは機械的バネ１５がレバー５の垂直位置での安定性を保証するよう使用される。ロック１が外部衝撃にさらされる時の衝撃波の伝搬を吸収するために、機械的バネ１５は好ましくは回転軸の近辺でレバー５へ付着される。
【００３９】
図７（ａ）（ｂ）および（ｃ）は図６で提示した解決策の３つの異なる状態を詳細に示す。図７（ａ）では、レバー５はねじれバネの弾性剛性によって電流無しで安定位置に保持される。図７（ｂ）では、コイル１２の付勢は、回転するロッキング・レバー５上にトルクを発生し、ねじれバネ１５を圧縮する。図７（ｃ）では、固定子１２によって発生する磁界の作用下でレバー５はその全工程を終える。ピストン６は次にスライドすることができ、そしてボルト９を解放する。
【００４０】
図８（ａ）および（ｂ）は図６に図示された本発明の実施形態を示す。図６との相違点は、機械的バネ１５は線形タイプ（ここ図８（ａ）および（ｂ））ではねじれバネを使用）である。図８（ａ）および（ｂ）はそれぞれロック状況およびアンロック状況の装置を示す。
【図１】
0006301928.tif 000002
【図２】
0006301928.tif 000003
【図３】
0006301928.tif 000004
【図４】
0006301928.tif 000005
【図５】
0006301928.tif 000006
【図６】
0006301928.tif 000007
【図７】
0006301928.tif 000008
【図８】
0006301928.tif 000009