EP0058281B1 - Electrical control device for an actuator - Google Patents
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Definitions
- the casing 1 is further crossed by a vertical shaft 8 journalling in two bearings 9 and 10 fixed on this casing.
- This shaft is rotated by an electric motor M with an inductor consisting of permanent magnets shown diagrammatically in FIG. 3.
- the shaft carries inside the housing an endless screw 11.
- This endless screw 11 meshes with a pinion 12 disposed laterally on a wheel 13 journalled on a horizontal shaft 14.
- the shaft 14 is fixed in a rib annular 15 integral with the casing 1.
- the shaft 14 can be movable relative to the casing and the wheel fixed on the shaft 14.
- the brush 27, supported on a boss 24, is not electrically connected with the brush 26 and the motor M, which is therefore not powered, is stopped.
- the diode 31 prevents any return of current.
- transistor 32 being at a potential + and its base at a potential - (since there is no longer a power supply at a), this transistor becomes “on”, the motor terminals are short-circuited, what causes the immediate shutdown.
- the device shown in fig. 8 comprises a motor M whose axis is parallel to the axis of the wheel 13. This motor is associated with a reduction gear 35 whose output shaft 36 carries the wheel 13.
Landscapes
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Description
La présente invention concerne un dispositif de commande électrique d'un organe d'actionnement linéaire notamment pour la commande d'une serrure de portière de véhicule automobile.The present invention relates to an electrical control device for a linear actuating member in particular for controlling a door lock of a motor vehicle.
D'après le US-A-3 157 042, on connaît un dispositif de commande électrique du type énoncé dans le préambule de la revendication 1. Dans ce document, le dispositif de commande est une serrure et l'organe d'actionnement est un pêne permettant la-fermeture d'une porte. Ce pêne est déplaçable linéairement dans un carter d'où il peut brusquement sortir jusqu'à atteindre une position de butée, sous l'action d'un ressort. Ce dispositif comporte des moyens de blocage qui sont destinés à maintenir le pêne dans sa position rentrée à l'encontre de l'action du ressort et des moyens pour entraîner sous l'action d'un moteur électrique le déplacement du pêne à l'encontre du ressort jusqu'au blocage du pêne par les moyens de blocage, des moyens pour couper l'alimentation du moteur électrique après le blocage du pêne et des moyens reliés à un organe de commande pour rétablir l'alimentation du moteur électrique.According to US-A-3,157,042, an electrical control device of the type stated in the preamble of
Il est à noter que dans le dispositif du brevet US-A-3 157 042, le pêne est libéré par un organe complémentaire totalement indépendant du moteur électrique et qui est manoeuvré au moment de la fermeture de la porte dans laquelle cette serrure est incorporée, lorsque cet organe est repoussé dans la serrure par la feuillure entourant la porte.It should be noted that in the device of patent US-A-3,157,042, the bolt is released by a complementary member totally independent of the electric motor and which is operated at the time of closing the door in which this lock is incorporated, when this member is pushed into the lock by the rebate surrounding the door.
L'invention a pour but de fournir un dispositif de commande électrique pouvant commander notamment une serrure, dans lequel le moteur électrique peut à la fois exécuter la commande pour la libération de l'organe d'actionnement et armer le dispositif en comprimant le ressort et en rentrant l'organe d'actionnement afin de préparer une nouvelle action, immédiatement après avoir exécuté ladite action.The object of the invention is to provide an electrical control device capable of controlling in particular a lock, in which the electric motor can both execute the command for the release of the actuating member and arm the device by compressing the spring and by entering the actuating member in order to prepare a new action, immediately after having executed said action.
L'invention a donc pour objet un dispositif de commande électrique à organe d'actionnement linéaire, notamment pour la commande d'une serrure dans lequel l'organe d'actionnement est déplaçable linéairement dans un carter d'où il peut brusquement sortir jusqu'à atteindre une position de butée, sous l'action d'un ressort, ce dispositif comportant des moyens de blocage qui sont destinés à maintenir l'organe d'actionnement dans sa position rentrée à l'encontre de l'action du ressort et des moyens pour entraîner, sous l'action d'un moteur électrique, le déplacement de l'organe d'actionnement à l'encontre du ressort jusqu'au blocage de celui-ci par les moyens de blocage, des moyens pour couper l'alimentation du moteur électrique après le blocage de l'organe d'actionnement et des moyens reliés à un organe de commande pour rétablir l'alimentation du moteur électrique, ce dispositif de commande électrique étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens actionnés par ledit moteur électrique pour libérer l'organe d'actionnement des moyens de blocage lorsque ledit organe se trouve en position rentrée.The subject of the invention is therefore an electrical control device with a linear actuating member, in particular for controlling a lock in which the actuating member can be moved linearly in a casing from which it can suddenly come out up to to reach a stop position, under the action of a spring, this device comprising blocking means which are intended to maintain the actuating member in its retracted position against the action of the spring and means for driving, under the action of an electric motor, the movement of the actuating member against the spring until the latter is blocked by the blocking means, means for cutting off the supply of the electric motor after blocking the actuating member and means connected to a control member to restore the power to the electric motor, this electric control device being characterized in that it further comprises means actuated by said electric motor stick to release the actuating member from the locking means when said member is in the retracted position.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide de dessins représentant seulement un mode d'exécution illustrant, à titre d'exemple, un dispositif de commande électrique d'ouverture d'une serrure d'un véhicule, telle que décrite dans le brevet FR-A-2 439 284.The invention is set out below in more detail using drawings representing only one embodiment illustrating, by way of example, an electric control device for opening a lock of a vehicle, such as as described in patent FR-A-2 439 284.
Aux dessins annexés:
- la fig. 1 est une vue de face en coupe du dispositif selon l'invention;
- la fig. 2 est une coupe suivant 2-2 de la fig. 1;
- la fig. 3 est une vue arrière du dispositif représenté à la fig. 1;
- les figures 4 et 4A, 5 et 5A, 6 et 6A sont des vues analogues respectivement aux vues des figures 1 et 3 qui représentent les différentes phases du fonctionnement;
- la fig. 7 est un schéma électrique d'un dispositif d'arrêt instantané du moteur; et
- les figures 8 et 9 sont des vues en coupe analogues à la fig. 2 représentant des variantes du dispositif d'entraînement.
- fig. 1 is a front view in section of the device according to the invention;
- fig. 2 is a section along 2-2 of FIG. 1;
- fig. 3 is a rear view of the device shown in FIG. 1;
- FIGS. 4 and 4A, 5 and 5A, 6 and 6A are views similar respectively to the views of FIGS. 1 and 3 which represent the different phases of operation;
- fig. 7 is an electrical diagram of an instantaneous engine stop device; and
- Figures 8 and 9 are sectional views similar to FIG. 2 showing variants of the drive device.
Le dispositif représenté sur la fig. 1 comprend un carter 1 muni d'un orifice cylindrique 2 à parois verticales dans lequel coulisse un marteau cylindrique 3. Le marteau 3 comporte une base cylindrique 4 plus large en forme de coupelle renversée qui vient coiffer un ressort hélicoïdal 5. Le ressort 5 prend par ailleurs appui sur une base 6 solidaire du carter 1 et tend à repousser vers le haut le marteau 3 jusqu'à ce que la base 4 vienne rencontrer une butée élastique 7 fixée sur le carter 1 et entourant la base de l'orifice 2.The device shown in fig. 1 comprises a
Le carter 1 est en outre traversé par un arbre 8 vertical tourillonnant dans deux paliers 9 et 10 fixés sur ce carter. Cet arbre est entraîné en rotation par un moteur électrique M à inducteur constitué d'aimants permanents représenté schématiquement sur la fig. 3. L'arbre porte à l'intérieur du carter une vis sans fin 11. Cette vis sans fin 11 engrène avec un pignon 12 disposé latéralement sur une roue 13 tourillonnant sur un arbre horizontal 14. L'arbre 14 est fixé dans une nervure annulaire 15 solidaire du carter 1. En variante, l'arbre 14 peut être mobile par rapport au carter et la roue fixe sur l'arbre 14.The
Dans l'exemple représenté, la roue 13 possède quatre dents telles que 16, espacées régulièrement, et disposées à la périphérie de cette roue sur la partie de la roue adjacente à celle portant le pignon 12.In the example shown, the
Les dents 16 coopèrent chacune leur tour avec une dent 17 que présente un appendice 18 solidaire de la base 4 du marteau 3 et disposé latéralement le long du ressort 5.The
La dent 17 est disposée de façon telle que le marteau 3 étant en position haute une dent telle que 16 vienne s'appliquer contre la dent 17 et entraîne le déplacement du marteau 3 jusqu'à une position basse où elle la libère. Les profils des dents 16 et 17 qui coopèrent sont des profils conjugués, par exemple du type développante normalisée pour la dent 16 et crémaillère pour la dent 17.The
L'appendice 18 possède en outre sous la dent 17 un cran 19 sur lequel vient s'accrocher, juste avant que le marteau soit en position basse, le bec d'accrochage 20 d'un cliquet 21 mobile sur un arbre horizontal 22 disposé au fond du carter 1. Ce cliquet 21 est constamment sollicité suivantf par un ressort de rappel non représenté. En outre, la surface inférieure du cran 19 présente un profil incliné de manière à repousser le bec d'accrochage 20 incliné du cliquet 21 lorsque le marteau est entraîné vers le bas jusqu'à ce que le ressort de rappelj-place le cliquet dans sa position d'accrochage sur le cran 19 du marteau 3. La tête 211 du cliquet 21 est disposée de façon à être sur la trajectoire de la dent 16 de la roue 13, de façon que la dant 16 repousse le cliquet lors de la rotation ultérieure de la roue.The appendix 18 also has under the tooth 17 a
La roue 13, qui est réalisée en un matériau électriquement isolant (matière plastique moulable par exemple) présente, comme représenté sur la fig. 3, sur le côté 23 voisin des dents 16, quatre bossages 24 régulièrement répartis à la périphérie de la roue, délimités par des secteurs angulaires d'angle α, la périphérie de la roue et un cercle concentrique.The
Une plaque annulaire 25 conductrice de l'électricité, comprenant des découpes épousant les bossages 24 et ayant une épaisseur égale à la hauteur des bossages 24 est fixée sur la face 23, par exemple par clipsage.An electrically conductive
Comme représenté sur la fig. 3, deux balais électriques respectivement 26 et 27 sont fixés sur le carter 1 et isolés électriquement de celui-ci. Ces balais sont constitués par des lames de ressort monoblocs ou à extrémités rapportées qui sont disposées parallèlement l'une à l'autre. Le balai 26 est encontact avec la plaque 25 dans la zone centrale de la plaque annulaire 25, alors que le balai 27 est en contact avec la plaque annulaire au voisinage de sa périphérie et quitte ce contact lorsqu'il se trouve sur un bossage 24. Les balais 26 et 27 sont disposés de telle façon que le balay 27 vienne sur un bossage 24 lorsque le marteau 3 est en position basse.As shown in fig. 3, two
Le balai 27 est relié électriquement, d'une part avec le pôle + de l'alimentation électrique et, d'autre part, avec l'une des bornes du moteur par l'intermédiaire d'un interrupteur 28 dont la fermeture est commandé par un bouton poussoir.The
Le balai 26 est relié électriquement avec la même borne du moteur que le balai 27, l'autre borne du moteur étant reliée au pôle - de l'alimentation.The
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Séquence a: Attente (figures 1 et 3)The operation of the device is as follows: Sequence a: Waiting (Figures 1 and 3)
Le balai 27, en appui sur un bossage 24, n'est pas relié électriquement avec le balai 26 et le moteur M, qui n'est donc pas alimenté, est à l'arrêt.The
Dans cette position, le ressort 4 est comprimé et le cliquet 21 retient le marteau 3.In this position, the
Une dent 16 de la roue 13 est en arrêt devant la tête du cliquet 5, à une distancer permettant le démarrage ultérieur «à vide» du moteur.A
L'usager appui sur le bouton poussoir de l'interrupteur 28. Cette fermeture assure alors l'alimentation directe du moteur qui démarre et provoque la rotation de la roue 13.The user presses the push button of the
La durée de l'impulsion donnée au bouton poussoir permet au balai 27 de quitter le bossage 24 et d'entrer en contact avec la plaque annulaire 25 et donc de transmettre sa polarité au balai 26 et donc au moteur M. Le moteur M est donc auto-alimenté et on peut relâcher le bouton poussoir de l'interrupteur 28.The duration of the pulse given to the push button allows the
Le moteur conserve ainsi son alimentation et permet le déroulement des séquences suivantes (jusqu'à une nouvelle rencontre du balai 27 avec le bossage suivant).The motor thus retains its power and allows the following sequences to run (until the
La dent 16 de la roue 13 devant le cliquet 21 repousse ce cliquet. Le marteau 3 est libéré brusquement. Le ressort 5 se détend et entraîne le marteau 3 suivant F. Le levier 29 (représenté sur la fig. 1 ) est alors entraîné en rotation autour d'un arbre 30 et la serrure est déverrouillée. L'effort exercé par le marteau 3 sur le levier 29 est directement fonction de la force du ressort et de la masse du marteau. La butée élastique 7 absorbe l'énergie de fin de course et empêche le choc du marteau 3 sur le carter, limitant ainsi le bruit de fonctionnement.The
La dent 16 de la roue 13 qui a repoussé le cliquet 21 est toujours en contact avec celui-ci et continue à la repousser à l'encontre du ressort de rappel. La dent 16 suivante immédiate de celle qui repousse le cliquet 21 entre en contact avec la dent 17 du marteau 3 et l'entraîne suivant A. La compression du ressort 5 commence.The
La rotation de la roue 13 se poursuit. Le cliquet 21 échappe à la dent 16. Le marteau 3 est toujours entraîné suivant A, comprimant de plus en plus le ressort 5.The rotation of the
Sous l'action du ressort de rappel _f, le cliquet 21 est repoussé jusqu'à venir en contact avec la surface inférieure du cran 19 dont la pente force le cliquet 21 à s'effacer jusqu'à ce qu'il puisse s'engager sur la partie supérieure du cran 19. L'accrochage est réalisé.Under the action of the return spring _f, the
Le balai 27 s'engage au même moment sur un bossage 24 et interrompt ainsi l'alimentation du moteur et, par suite, la rotation de la roue 13.The
Le dispositif est revenu en position d'attente d'une nouvelle commande.The device returned to the waiting position for a new command.
Chaque bossage 24 doit avoir une largeur angulaire « telle qu'il permette l'arrêt de la roue 13, c'est-à-dire avant que le balai 27 puisse revenir en contact avec la plaque annulaire 25, étant donné qu'en raison de l'énergie cinétique emmagasinée par les organes en rotation (induit du moteur principalement) l'arrêt n'est pas normalement instantané.Each
Par ailleurs, cette largeur angulaire α doit être la plus réduite possible afin que le balai 27 puisse renve- nir en contact avec la plaque annulaire 25 pendant la brève impulsion sur le bouton poussoir de l'interrupteur 28.Furthermore, this angular width α must be as small as possible so that the
Il est donc avantageux d'adjoindre au circuit d'alimentation du moteur un dispositif d'arrêt instantané. Un tel dispositif peut comprendre un système pour court-circuiter les bornes du moteur lorsque l'alimentation est interrompue. On sait en effet qu'un moteur électrique à inducteur constitué d'aimants permanents s'arrête alors instantanément.It is therefore advantageous to add an instant stop device to the motor supply circuit. Such a device may include a system for short-circuiting the motor terminals when the supply is interrupted. We know that an electric motor with an inductor made up of permanent magnets stops instantly.
On a représenté sur la fig. 7 un schéma d'un tel dispositif. Ce dispositif est disposé entre les points a et b représentés sur la fig. 3, qui sont reliés respectivement au pôle + (par l'intermédiaire du circuit représenté sur la fig. 3) et au pôle -.There is shown in FIG. 7 a diagram of such a device. This device is arranged between points a and b shown in FIG. 3, which are respectively connected to the + pole (via the circuit shown in fig. 3) and to the - pole.
Le point a est relié à l'une des bornes du moteur M par une diode 31 et le point b est relié directement à l'autre borne du moteur. L'émetteur d'un transistor 32 est relié au point de jonction de la diode 31 et de la borne du moteur et le collecteur de ce transistor est relié au point b. Une résistance 33 de valeur Ri relie la base du transistor 32 au point a et une résistance 34 de valeur R2 relie le point a au point b.Point a is connected to one of the motor terminals M by a
Lorsque le moteur est alimenté entre a (+) et b (-), le transistor 32 est «bloqué» puisque l'émetteur et la base ont le même potentiel +.When the motor is supplied between a (+) and b (-), the
Lorsque l'alimentation est coupée en a (+), la rotation du moteur se poursuit par inertie, celui-ci devient générateur.When the power is cut at a (+), the rotation of the motor continues by inertia, it becomes generator.
La diode 31 empêche tout retour de courant.The
L'émetteur du transistor 32 étant à un potentiel + et sa base à un potentiel - (puisqu'il n'y a plus d'alimentation en a), ce transistor devient «passant», les bornes du moteur sont court-circuitées, ce que provoque l'arrêt immédiat.The emitter of
A titre d'exemple, pour un moteur de 50 à 60 W utiles, on peut utiliser les composants suivants:
- - diode de type 2 N 4004,
- - transistor de type BDW 93,
- - R1 = 200 Ω
- - R2 = 1000 9
- - diode type 2 N 4004,
- - BDW 93 type transistor,
- - R 1 = 200 Ω
- - R 2 = 1000 9
On a représenté sur les figures 8 et 9 des variantes du dispositif d'entraînement de la roue 13.FIGS. 8 and 9 show variants of the drive device for the
Le dispositif représenté sur la fig. 8 comprend un moteur M dont l'axe est parallèle à l'axe de la roue 13. Ce moteur est associé à un réducteur 35 dont l'arbre de sortie 36 porte la roue 13.The device shown in fig. 8 comprises a motor M whose axis is parallel to the axis of the
Le dispositif représenté sur la fig. 9 comprend un moteur M dont l'axe est également parallèle à l'axe de la roue 13. Le moteur est associé à un réducteur 37 dont l'arbre de sortie 38 porte un pignon 39 qui engrène avec un pignon 40 porté par la roue 13.The device shown in fig. 9 comprises a motor M, the axis of which is also parallel to the axis of the
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