KUMMER, Frank (Schiessgrabenstrasse 34, Augsburg, 86150, DE)
| REVENDICATIONS Dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant de véhicule automobile (1), comprenant : - une unité motrice (3), - un élément de transmission (5), destiné à être mis en mouvement par l'unité motrice (3), - un module de freinage (7) de l'élément de transmission (5), caractérisé en ce que le module de freinage (7) est relié à l'élément de transmission (5) par un module d'embrayage (9) interposé entre l'élément de transmission (5) et l'unité motrice (3), et comportant d'une part un ressort enroulé (35) en contact de friction avec un arbre de freinage (23) relié au module de freinage (7), et d'autre part deux éléments d'accouplement (25, 27) en prise l'un avec l'autre avec un jeu fonctionnel, le changement de position relative de ces deux éléments d'accouplement (25, 27) permettant d'agir sur des extrémités (37, 39) dudit ressort enroulé (35) pour les basculer entre une position embrayée et une position débrayée du module de freinage (7), selon lequel des deux éléments d'accouplement (25, 27) est respectivement menant et mené. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments d'accouplement (25, 27) sont en prise l'un avec l'autre par coopération de formes. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un des éléments d'accouplement (25, 27) comporte une fente axiale (31), et l'autre un doigt (33) de forme correspondant et d'extension transversale moindre pour permettre l'obtention du jeu fonctionnel, et en ce que les extrémités (37, 39) du ressort enroulé (35) sont disposées de part et d'autre du doigt (33), dans la fente axiale (31). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort enroulé (35) entoure l'arbre de freinage (23). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort enroulé (35) est disposé à l'intérieur de l'arbre de freinage (23). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de freinage (23) comporte un revêtement de matériau de friction. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau de friction est du carbone, du tuf calcaire, ou du molybdène. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de transmission (5) comporte une vis sans fin. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module d'embrayage (9) comporte un joint de transmission mécanique (29) relié à un arbre de sortie (13) de l'unité motrice. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le joint de transmission mécanique (29) comporte un joint d'Oldham. 11. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que le joint de transmission mécanique (29) comporte un joint de cardan. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de freinage (7) comporte un aimant (19) relié à l'arbre de freinage et un matériau magnétique à hystérésis (21) disposé autour de l'aimant. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le module de freinage (7) comporte des moyens de freinage par friction. |
automobile
L'invention concerne un dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant de véhicule automobile, ouvrant tel qu'une portière ou un hayon de coffre.
Pour rendre automatique ou assister l'ouverture ou la fermeture d'un ouvrant de véhicule automobile, il est connu d'utiliser un moteur électrique. Le moteur actionne un mécanisme de transmission qui met en mouvement l'ouvrant. Entre le moteur et le mécanisme de transmission se trouvent différents éléments destinés à permettre un contrôle de la séquence d'ouverture de l'ouvrant.
Ces éléments comportent en général au moins un embrayage et un module de freinage. L'embrayage permet d'accoupler ou non le module de freinage, par exemple lorsque l'ouvrant est actionné manuellement ou par son propre poids. Le module de freinage intervient en particulier lorsque l'ouvrant doit rester dans une position déterminée, généralement non extrémale. Par exemple, dans le cas d'un hayon de coffre, le module de freinage doit agir contre la force gravitationnelle agissant sur l'ouvrant, pour l'empêcher de retomber.
Le frein et le moteur ayant des effets antagonistes, le module de freinage ne doit pas être accouplé au mécanisme de transmission lorsque le moteur est actif. Pour accomplir cette fonction, il est connu d'utiliser des actionneurs électromécaniques, qui pilotent l'embrayage, de sorte que le frein est découplé lorsque le moteur travaille.
Cependant ces actionneurs sont relativement coûteux et sujets aux pannes inhérentes aux appareils électroniques. De plus, ces actionneurs deviennent inopérants si la batterie du véhicule est épuisée, au risque de laisser le module de freinage à l'état découplé ou couplé. Afin de pallier aux défauts précédemment cité, l'invention propose un dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant de véhicule automobile, comprenant :
- une unité motrice,
- un élément de transmission, destiné à être mis en mouvement par l'unité motrice,
- un module de freinage de l'élément de transmission,
caractérisé en ce que le module de freinage est relié à l'élément de transmission par un module d'embrayage interposé entre l'élément de transmission et l'unité motrice, et comportant d'une part un ressort enroulé en contact de friction avec un arbre de freinage relié au module de freinage, et d'autre part deux éléments d'accouplement en prise l'un avec l'autre avec un jeu fonctionnel, le changement de position relative de ces deux éléments d'accouplement permettant d'agir sur des extrémités dudit ressort enroulé pour les basculer entre une position embrayée et une position débrayée du module de freinage, selon lequel des deux éléments d'accouplement est respectivement menant et mené.
On obtient ainsi un dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant de véhicule automobile accouplant sélectivement un module de freinage à la transmission tout en étant entièrement mécanique. On s'affranchit ainsi de toute alimentation et commande électrique. De la sorte, le coût et les défauts des composants électroniques pilotés sont évités.
Le dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant de véhicule automobile peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison.
Les éléments d'accouplement sont en prise par coopération de forme.
L'un des éléments d'accouplement comporte une fente axiale, et l'autre un doigt de forme correspondante et d'extension transversale moindre pour permettre l'obtention du jeu fonctionnel, et les extrémités du ressort enroulé sont disposées de part et d'autre du doigt, dans la fente axiale.
Le ressort enroulé entoure l'arbre de freinage.
Le ressort enroulé est disposé à l'intérieur de l'arbre de freinage. L'arbre de freinage comporte un revêtement de matériau de friction.
Le matériau de friction est du carbone, du tuf calcaire, ou du molybdène.
L'élément de transmission comporte une vis sans fin.
Le module d'embrayage comporte un joint de transmission mécanique relié à un arbre de sortie de l'unité motrice.
Le joint de transmission mécanique est un joint d'Oldham.
Le joint de transmission mécanique est un joint de cardan.
Le module de freinage comporte un aimant relié à l'arbre de freinage et un matériau à hystérésis disposé autour de l'aimant.
Le module de freinage comporte des moyens de freinage par friction.
D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description des figures qui suit, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale simplifiée du mode de réalisation du dispositif de la figure 1,
- les figures 3 et 4 sont des vues en coupe frontale selon la ligne III— III de la figure 2, au niveau du ressort enroulé du dispositif de la figure 1; en figure 3 lorsqu'un couple venant de l'unité motrice est transmis, en figure 4 lorsqu'un couple venant de l'élément de transmission est transmis, - la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un mode de réalisation alternatif du dispositif.
Sur toutes les figures les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments.
L'invention a pour objet un dispositif d'actionnement motorisé d'ouvrant 1 de véhicule automobile. De tels dispositifs sont implantés dans un véhicule automobile au niveau de ses ouvrants, portières, hayon de coffre, capot de moteur.
Un tel dispositif 1 est représenté en figure 1. Il comprend d'une part une unité motrice 3, alimentée par exemple par l'électricité de bord du véhicule et pouvant être pilotée par l'électronique de bord.
Ce dispositif comprend un élément de transmission 5, destiné à être mis en mouvement par l'unité motrice 3, et dont la mise en rotation correspond selon le sens de ladite rotation à un mouvement de fermeture ou d'ouverture d'un ouvrant non représenté.
Le dispositif 1 comprend aussi un module de freinage 7, destiné à freiner l'élément de transmission 5, en particulier lorsque l'ouvrant est en position intermédiaire entre la position ouverte et la position fermée, et que l'unité motrice 3 n'est pas alimentée électriquement.
Entre l'unité motrice 3 et l'élément de transmission 5 est disposé un module d'embrayage 9, relié à la fois à ladite unité motrice 3, à l'élément de transmission 5 et au module de freinage 7. L'unité motrice 3 comporte notamment un moteur 11, et un arbre de sortie 13. Selon un mode de réalisation non représenté, l'unité motrice 3 peut aussi comprendre différents éléments d'adaptation de puissance, entre le moteur 11 et l'arbre de sortie 13 pour adapter le couple exercé par le moteur 11 aux besoins du dispositif 1 au niveau de l'arbre de sortie 13. Les éléments d'adaptation de puissance peuvent par exemple comprendre un ou plusieurs réducteurs à trains épicycloïdaux. Lorsque le moteur 11 est alimenté, il exerce un couple transmis à l'arbre de sortie 13.
L'élément de transmission 5 comporte une vis sans fin 15, supportée par des paliers 17, évidée en son centre, ce qui lui donne une forme sensiblement tubulaire.
Le module de freinage 7 comporte un aimant 19, disposé à l'intérieur d'un matériau magnétique à hystérésis 21, et relié à un arbre de freinage 23, l'arbre de freinage 23 traversant l'élément de transmission 5 (voir notamment figure 2). De la sorte, lorsque l'arbre de freinage 23 est entraîné en rotation, l'aimant 19 est aussi mis en rotation dans le matériau magnétique à hystérésis 21, il en résulte un couple de freinage, opposé à la rotation de l'arbre de freinage 23.
Un mode de réalisation alternatif, non représenté, du module de freinage 7 prévoit l'utilisation de moyens de freinage par friction, par exemple un disque de freinage et un sabot de friction associé.
Le module d'embrayage 9 comporte deux éléments d'accouplement 25, 27, sous forme de douilles d'accouplement. L'une 25 est solidaire en rotation de l'élément de transmission 5, l'autre 27 est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 13 de l'unité motrice 13, via un joint de transmission mécanique 29 composé d'un joint d'Oldham. Un mode de réalisation prévoit que le joint mécanique de transmission 29 comporte en outre ou alternativement un joint de cardan pour permettre la transmission du couple exercé par l'unité motrice 3 à la douille d'accouplement 27 qui lui est reliée.
Les deux douilles d'accouplement 25, 27 sont en prise mutuelle par coopération de forme.
La douille d'accouplement 25 reliée à l'élément de transmission 5 est munie d'une fente axiale 31, de forme rectangulaire. Dans cette fente axiale 31 est engagé un doigt 33, de forme rectangulaire correspondante, et de largeur moindre, de sorte qu'il y a un jeu fonctionnel en rotation entre les deux douilles d'accouplement 25, 27.
Le module d'embrayage comporte en outre un ressort enroulé 35 (voir figure 2) dont seules sont visibles deux branches extrémales 37, 39 sur la figure 1. Ces deux branches extrémales 37, 39, sont disposées de part et d'autre du doigt 33 dans la fente axiale 31.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du dispositif 1.
Sur celle-ci, on voit que l'arbre de freinage traverse l'élément de transmission 5 ainsi que les deux douilles d'accouplement 25, 27, jusqu'au niveau du joint de transmission mécanique 29. L'arbre de freinage 23 est supporté par trois paliers 41, 43, 45 disposés respectivement au niveau de l'élément de transmission 5, de la première douille d'accouplement 25 et de la deuxième douille d'accouplement 27.
Le ressort enroulé 35 entoure l'arbre de freinage 23, et est en contact de friction avec celui-ci en l'absence d'action sur ses branches extrémales 37, 39.
Les branches extrémales 37, 39 peuvent basculer entre une position écartée et une position resserrée. Dans la première, l'écartement des branches extrémales 37, 39 provoque une augmentation du diamètre d'au moins quelques spires du ressort enroulé 35, ce qui correspond à un état débrayé de l'arbre de freinage 23. Dans la seconde position, le resserrement des branches extrémales 37, 39 accentue la friction du ressort sur l'arbre de freinage 23, ce qui correspond à un état embrayé de l'arbre de freinage 23.
Les figures 3 et 4 représentent une vue en coupe transversale à hauteur du ressort enroulé 35 du dispositif 1, selon la ligne III— III de la figure 2. On y voit ledit ressort enroulé 35 entourant l'arbre de freinage 23, ses deux branches extrémales 37, 39 disposées entre le bord intérieur de la fente axiale 31, de la première douille d'accouplement 25 et le doigt 33 de la seconde douille axiale 27.
Sur la figure 3, la douille 27 reliée à l'unité motrice 3 est menant et la douille 25 reliée à l'élément de transmission 5 est menée. C'est le cas de figure rencontré lorsque le moteur 11 est alimenté, et met en mouvement l'élément de transmission 5 afin d'ouvrir ou fermer automatiquement l'ouvrant.
Le doigt 33 est entraîné, et transmet la force motrice à la branche extrémale 39 du ressort enroulé 35, dans une direction qui écarte les branches 37, 39, ce que matérialise la flèche 47. Les spires du ressort relâchent alors l'arbre de freinage 23, qui se trouve débrayé.
Sur la figure 4, la douille 25 reliée à l'élément de transmission 5 est menant et la douille 27 reliée à l'unité motrice 3 est menée. C'est le cas de figure rencontré lorsque le moteur 11 n'est pas alimenté, et que l'élément de transmission 5 est mis en mouvement par l'ouvrant, par exemple sous l'action du poids dudit ouvrant.
La douille d'accouplement 25 portant la fente axiale 31 est entraînée, et transmet la force motrice à la branche extrémale 37 du ressort enroulé 35, dans une direction qui resserre les branches 37, 39, ce que matérialise la flèche 49. Les spires du ressort se resserrent alors autour de l'arbre de freinage 23, qui se trouve embrayé.
Un mode de réalisation alternatif, présentant une architecture différente, est schématiquement représenté en figure 5, selon une vue en coupe longitudinale. Dans cette architecture, le module de freinage 7 entoure le module d'embrayage 9.
Les éléments d'accouplement 25, 27 sont en prise l'un avec l'autre au centre, le ressort enroulé 35 est enroulé autour desdits éléments 25, 27, et ses branches extrémales 37, 39 sont pointées vers l'intérieur pour interagir avec les éléments d'accouplement 25, 27. L'arbre de freinage 23 est réalisé sous forme d'un tube, entourant l'ensemble des éléments précédents : éléments d'accouplement 25, 27 et ressort enroulé 35. L'aimant 19 est lui aussi sous forme d'un tube, placé autour de l'arbre de freinage 23, solidaire en rotation à celui-ci, et le matériau magnétique à hystérésis 21 vient entourer le tout, ayant aussi une forme sensiblement tubulaire.
Dans cette configuration, c'est lorsque les branches extrémales 37, 39 du ressort enroulé 35 sont écartées que l'arbre de freinage 13 est embrayé. À l'inverse, c'est lorsque les branches extrémales 37, 39 sont resserrées que l'arbre de freinage 13 est débrayé.
Cette architecture a l'avantage d'être plus compacte axialement, tandis que l'architecture précédemment décrite permet d'obtenir un module plus compact radialement. Afin de maîtriser les frottements du ressort enroulé 35 sur l'arbre de freinage 13, il est envisagé d'appliquer un revêtement de matériau de friction sur l'arbre de freinage, au moins sur la portion qu'entoure le ressort enroulé.
Ce matériau de friction a aussi pour fonction de ralentir l'usure de l'arbre de freinage 13 lors de l'usage. Ce peut notamment être du carbone, du tuf calcaire, ou du molybdène.
L'invention permet donc d'obtenir un dispositif d'actionnement motorisé 1 d'ouvrant de véhicule automobile, permettant d'embrayer sélectivement un module de freinage 7 à un élément de transmission 5, selon le cas où ledit élément de transmission 5 est mis en mouvement par une unité motrice 3 ou non, au moyen d'un module entièrement mécanique et à l'architecture compacte. De la sorte l'invention permet d'éviter l'usage d'éléments électroniques asservis ou pilotés, qui représentent à la fois un coût et une source de défaillances potentiels.