Dispositif d'entraînement d'un lève-vitre à câble

Abstract

 Le dispositif d'entraînement électrique d'un lève-vitre à câble comporte un boîtier (1), un moteur électrique entraînant une vis sans fin (25) engrenant avec une couronne dentée (23) entourant une boîte à frein traditionnelle accolée à un tambour d'enroulement de câble (4) disposé dans le boîtier. La couronne dentée (23) présente une paroi frontale (21) obturant l'ouverture (20) d'un manchon cylindrique (10) formant le boîtier de la boîte à frein. Le tambour (4) et la paroi frontale (21) comportent des doigts (13a, 13b, 15a, 15b) susceptibles de coopérer avec les extrémités d'un ressort hélicoïdal (11) disposé dans le manchon cylindrique (10).

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif d'entraînement électrique d'un lève-vitre à câble pour véhicule automobile.

[0002] Plus précisément, l'invention se rapporte à une commande électrique d'un lève-vitre à câble qui comporte un frein pour empêcher le mouvement inverse du lève-vitre lorsque l'on exerce une force sur la vitre afin de l'ouvrir.

[0003] L'irréversibilité du dispositif d'entraînement est nécessaire pour empêcher les actes de vandalisme sans bris de glace ou forçage des serrures.

[0004] Dans les dispositifs d'entraînement manuel, il est prévu, entre l'arbre de la manivelle et le tambour d'entraînement de câble, un dispositif d'irréversibilité communément appelé "boîte à frein", qui comporte un ressort hélicoïdal logeant dans un manchon cylindrique fixe et dont les extrémités sont recourbées axialement vers l'intérieur. Le tambour d'entraînement comporte deux doigts axiaux diamétralement opposés et l'arbre de la manivelle est également équipé de deux doigts axiaux diamétralement opposés et intercalés avec jeu entre les doigts du tambour. Lorsqu'un doigt de la manivelle appuie sur une extrémité de ressort, ce dernier se contracte et peut tourner librement dans le manchon, ce qui entraîne la rotation du tambour et la manoeuvre de la vitre.

[0005] Inversement, lorsqu'on exerce une force sur la vitre pour l'ouvrir, par exemple, un doigt du tambour d'entraînement vient appuyer sur une extrémité de ressort dans le sens de l'expansion radiale de ce dernier. Le ressort appuie alors sur la paroi interne du manchon, et le frottement du ressort contre la paroi entraîne un freinage du ressort. Les forces de frottement sont calculées de telle manière que le ressort expansé dans le manchon s'immobilise par friction, ce qui empêche la rotation inverse de la manivelle.

[0006] Dans les lève-vitres actionnés par un moteur électrique, le moteur entraîne en général une vis sans fin qui coopère avec une denture hélicoïdale d'une roue. Le pas de vis, la forme du filetage et la forme de la denture sont calculés de telle manière qu'une sollicitation en rotation du tambour en exerçant une force sur la vitre n'entraîne pas la rotation de la vis sans fin. Le rendement de la cinématique est faible et inférieur à 0,5, pour assurer l'irréversibilité du dispositif. Le couple moteur est donc important, ce qui entraîne une grande consommation d'énergie.

[0007] US 5 207 393 a proposé d'équiper un dispositif d'entraînement électrique du lève-vitre d'une boîte à frein fonctionnellement identique à la boîte à frein d'un dispositif d'entraînement manuel. Dans ce dispositif, la roue à denture hélicoïdale entraînée par la vis sans fin est disposée entre le tambour d'entraînement de câble et la boîte à frein. Les doigts du tambour passent par des ouvertures ménagées dans la roue et la roue comporte deux jeux de doigts axiaux opposés. L'un de ces jeux est disposé dans la boîte à frein et l'autre jeu est disposé dans des logements ménagés dans le tambour et est destiné à entraîner le tambour en rotation sous l'action du moteur. Du fait que la roue est disposée entre le tambour et la boîte à frein, la dimension du dispositif proposé par US 5 207 393, dans le sens de l'axe de rotation, est supérieure à la dimension d'un dispositif d'entraînement manuel qui ne comporte qu'un tambour d'entraînement et une boîte à frein accolée axialement au tambour. D'autre part, les pièces utilisées, notamment le tambour d'entraînement et le boîtier, ne peuvent être utilisés indifféremment pour un dispositif d'entraînement manuel et un dispositif d'entraînement électrique, du fait de l'augmentation de la dimension axiale des doigts du tambour dans le dispositif d'entraînement électrique.

[0008] Partant de l'état de la technique dévoilé par US 5 207 393, le premier but de l'invention est de proposer un dispositif d'entraînement électrique de lève-vitre à câble équipé d'une boîte à frein traditionnelle qui ait un encombrement réduit dans le sens transversal de la porte équipée dudit dispositif, et au plus égal à celui d'un dispositif d'entraînement manuel.

[0009] Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif d'entraînement électrique de lève-vitre qui comporte des pièces identiques à celles d'un dispositif d'entraînement manuel, afin de diminuer les coûts des outillages et le nombre de pièces répertoriées en stock.

[0010] L'invention concerne donc :

un dispositif d'entraînement électrique d'un lève-vitre à câble comprenant un boîtier, un moteur électrique monté sur le boîtier, un tambour d'enroulement de câble monté rotatif autour d'un axe x dans ledit boîtier et présentant sur l'une de ses faces au moins un premier doigt axial, une roue dentée montée rotative autour de l'axe x sur le boîtier et susceptible d'être entraînée en rotation par ledit moteur, ladite roue comportant au moins un deuxième doigt axial, et

un ressort hélicoïdal d'axe x disposé dans une boîte à frein d'axe x formée dans ledit boîtier, et comportant des extrémités recourbées vers l'intérieur,

le premier doigt et le deuxième doigt étant disposés dans la boîte à frein, et étant équidistants de l'axe x, et s'étendant circonférentiellement avec jeu à l'intérieur des spires dudit ressort,

les extrémités du ressort et les doigts étant disposés de telle manière que, lorsque le moteur entraîne ladite roue, le deuxième doigt appuie sur une extrémité de ressort afin de la comprimer axialement pour qu'il puisse tourner en même temps que la roue dentée, et que, lorsque le tambour est sollicité en rotation, le premier doigt appuie sur une extrémité de ressort et provoque une extension axiale dudit ressort, ce qui empêche la rotation de la roue par suite du contact du ressort avec la boîte à frein.

[0011] Selon l'invention, ce dispositif d'entraînement est caractérisé par le fait que le boîtier comporte un logement cylindrique d'axe x pour recevoir le tambour et un manchon cylindrique d'axe x ouvert à son extrémité opposée audit logement et constituant la boîte à frein et par le fait que la roue comporte un anneau denté entourant ledit manchon et ayant une paroi frontale obturant l'ouverture du manchon, le deuxième doigt s'étendant axialement à partir de ladite paroi frontale à l'intérieur dudit anneau.

[0012] La dimension axiale du dispositif proposé est ainsi égale à la dimension d'un dispositif d'entraînement manuel dans lequel l'arbre de la manivelle passe par une ouverture ménagée dans le fond de la boîte à frein.

[0013] Le tambour est identique à celui d'un dispositif d'entraînement manuel.

[0014] Le boîtier du dispositif proposé est pratiquement identique à celui du boîtier du dispositif d'entraînement manuel, car au lieu de pratiquer un trou dans le fond de la boîte à frein pour le passage de l'arbre de la manivelle, on enlève ce fond pour réaliser l'ouverture du manchon.

[0015] Avantageusement, le boîtier est réalisé par emboutissage d'une première plaque afin de réaliser le logement du tambour et par emboutissage et découpe d'une deuxième plaque afin de réaliser le manchon cylindrique, lesdites deux plaques embouties étant reliées selon un plan de joint disposé dans l'orifice du logement de tambour.

[0016] De préférence, le diamètre intérieur du manchon est supérieur au diamètre du logement de tambour.

[0017] Selon une autre caractéristique avantageuse, le moteur électrique comporte un bloc moteur et un capot et la roue est montée sur ledit capot. Ce capot est fixé sur le boîtier.

[0018] D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une coupe selon un plan contenant l'axe de rotation d'un dispositif d'entraînement manuel d'un lève-vitre ;
• la figure 2 est une coupe selon un plan contenant l'axe de rotation d'un dispositif d'entraînement électrique selon l'invention ; et
• la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 2.

[0019] La figure 1 montre un dispositif d'entraînement manuel d'un lève-vitre à câbles qui comporte un boîtier 1 réalisé par emboutissage de deux plaques, à savoir une première plaque 2 dans laquelle est réalisé par emboutissage un premier logement cylindrique 3 d'axe x destiné à recevoir un tambour d'enroulement 4 des câbles de manoeuvre du lève-vitre proprement dit, et une deuxième plaque 5 dans laquelle est réalisé par emboutissage un deuxième logement cylindrique 6 d'axe x. Par souci de clarté, les câbles de manoeuvre et le lève-vitre ne sont pas représentés sur les dessins. Le fond 7 du deuxième logement comporte un trou 8 d'axe x par lequel passe l'arbre 9 d'une manivelle.

[0020] Le diamètre du deuxième logement cylindrique 6 est supérieur au diamètre du premier logement cylindrique 3. Les deux plaques embouties 2 et 5 sont reliées entre elles au niveau d'un plan de joint P1 disposé dans l'orifice des logements 3 et 6.

[0021] La paroi cylindrique 10 du deuxième logement 6 est susceptible de coopérer par friction avec les spires d'un ressort hélicoïdal 11 disposé dans le deuxième logement 6 et dont les portions d'extrémités 11a et 11b sont recourbées vers l'intérieur du deuxième logement 6.

[0022] L'extrémité 12 de l'arbre de manivelle 9 située dans le deuxième logement se termine par une fourche qui présente deux doigts 13a et 13b diamétralement opposés qui s'étendent parallèlement à l'axe x à l'intérieur des spires du ressort hélicoïdal 11 à partir d'une paroi radiale 14 formée à l'extrémité 12 de l'arbre 9, et voisine du fond 7 du deuxième logement 6.

[0023] Le tambour 4 de câbles présente également sur sa face frontale 4a en regard du deuxième logement 6 deux doigts 15a et 15b diamétralement opposés qui s'étendent parallèlement à l'axe x dans le deuxième logement 6, à l'intérieur des spires du ressort hélicoïdal 11.

[0024] Les doigts 13a et 13b de l'arbre 9 et les doigts 15a et 15b du tambour 4 sont sensiblement équidistants de l'axe x et ils s'étendent circonférentiellement sous forme de secteurs, ainsi que cela est visible sur la figure 3, des interstices variables ou jeux étant prévus entre les bords radiaux en vis-à-vis de ces doigts.

[0025] Les extrémités 11a et 11b du ressort hélicoïdal 11 sont disposées dans les interstices 16a et 16b séparant un doigt, 15a par exemple, du tambour 4 des doigts 13a et 13b de l'arbre 9. Lorsque le doigt 15a appuie sur l'une des extrémités 11a ou 11b du ressort hélicoïdal 11 par suite d'une force exercée sur la vitre et qui sollicite le tambour 4 en rotation, les spires du ressort 11 ont tendance à augmenter leur diamètre, et viennent frotter contre la paroi cylindre 10 du deuxième logement 6, ce qui immobilise le ressort 11 et empêche la rotation inverse de l'arbre 9. Inversement lorsqu'on tourne l'arbre 9 de manivelle, l'un des doigts 13a ou 13b de l'arbre 9 appuie sur l'une des extrémités 11a ou 11b du ressort hélicoïdal 11, ce qui entraîne une contraction radiale des spires, et permet au ressort 11 de tourner librement et sans frottement contre la paroi cylindrique 10, autour de l'axe x.

[0026] La rotation des doigts 13a et 13b de l'arbre 9 autour de l'axe x, entraîne la rotation des doigts 15a et 15b du tambour 4, ainsi que cela est connu par l'homme du métier.

[0027] La figure 2 montre un dispositif d'entraînement électrique d'un lève-vitre à câbles selon l'invention. Les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus portent les mêmes références.

[0028] Ce dispositif comporte également un boîtier 1 réalisé par emboutissage de deux plaques, à savoir une première plaque 2 dans laquelle est réalisée par emboutissage un premier logement cylindrique 3 d'axe x destiné à recevoir un tambour d'enroulement 4 des câbles de manoeuvre du lève-vitre proprement dit, et une deuxième plaque 5 dans laquelle est réalisé par emboutissage et découpe un manchon cylindrique 10 d'axe x, délimitant un deuxième logement 6 débouchant du côté opposé au premier logement cylindrique 3 par l'ouverture 20 du manchon cylindrique 10.

[0029] Le diamètre intérieur du manchon cylindrique 10 est supérieur au diamètre du premier logement cylindrique 3. Les deux plaques embouties 2 et 5 sont reliées entre elles au niveau du plan du joint P1 disposé dans l'orifice du premier logement 3.

[0030] Le tambour 4 de câbles présente sur sa face frontale 4a en regard du deuxième logement 6 deux doigts 15a et 15b diamétralement opposés qui s'étendent parallèlement à l'axe x dans le deuxième logement 6.

[0031] Il est à noter que la première plaque 2 emboutie et le tambour d'enroulement de câbles 4 du dispositif d'entraînement électrique selon l'invention peuvent être totalement identiques à la première plaque emboutie 2 et au tambour 4 du dispositif d'entraînement manuel décrit ci-dessus.

[0032] La deuxième plaque 5 emboutie du dispositif d'entraînement électrique selon l'invention est presque identique à la deuxième plaque emboutie 5 du dispositif d'entraînement manuel. Seul le fond 7 de la deuxième plaque emboutie 2 du dispositif d'entraînement manuel est enlevé par découpe pour réaliser le manchon cylindrique 10 qui a fonctionnellement la même fonction que la paroi cylindrique de freinage 10 du dispositif d'entraînement manuel. Les outils d'emboutissage de la deuxième plaque 2 sont identiques, seuls les outils de découpe sont différents.

[0033] La paroi interne du manchon cylindrique 10 est susceptible de coopérer par friction avec les spires d'un ressort hélicoïdal 11 disposé dans le deuxième logement 6 et dont les portions d'extrémités 11a et 11b sont recourbées vers l'intérieur du deuxième logement 6.

[0034] L'ouverture 20 du manchon cylindrique 10 est obturée par la paroi frontale 21 d'une roue 22 d'axe x qui comporte un anneau 23 entourant le manchon cylindrique 10. L'anneau 23 présente à sa périphérie une denture 24 engrenant par 0exemple avec une vis sans fin 25 entraîné par un moteur électrique ayant un bloc-moteur et un capot 26 fixé, de manière démontable, par des vis, par exemple sur la deuxième plaque emboutie 5. La roue 22 est portée par le capot 26.

[0035] Les doigts 13a et 13b diamétralement opposés s'étendent axialement dans le deuxième logement 6 à partir de la paroi frontale 21 de la roue 22.

[0036] Comme pour le dispositif d'entraînement manuel, les doigts 13a et 13b de la roue 22 et les doigts 15a et 15b du tambour 4 sont sensiblement équidistants de l'axe x et ils s'étendent circonférentiellement sous forme de secteurs, ainsi que cela est visible sur la figure 3, des interstices variables ou jeux étant prévus entre les bords radiaux en vis-à-vis de ces doigts.

[0037] Les extrémités 11a et 11b du ressort hélicoïdal sont également disposées dans les interstices 16a et 16b séparant un doigt 15a du tambour 4 des doigts 13a et 13b de la roue 22.

[0038] Le fonctionnement de la boîte à frein du dispositif d'entraînement électrique selon l'invention est identique au fonctionnement de la boîte à frein du dispositif d'entraînement manuel décrit plus haut dans le présent mémoire.

[0039] Du fait que l'irréversibilité du dispositif d'entraînement électrique est réalisée par une boîte à frein semblable à la boîte à frein traditionnelle d'un dispositif d'entraînement manuel, la vis sans fin 25 et la denture 24 de la roue 22 n'ont plus besoin d'effectuer cette fonction. Les paramètres des dentures peuvent ainsi être choisis de manière à améliorer le rendement de la chaîne cinématique, augmenter la vitesse de montée ou descente de la vitre et diminuer la consommation d'énergie électrique. Notamment, la vis sans fin 25 peut être remplacée par un pignon engrenant avec la denture 24.

[0040] Dans l'exemple décrit ci-dessus, le boîtier 1 est réalisé par emboutissage de deux plaques 2 et 5. L'une de ces plaques peut évidemment être un panneau intérieur de porte de véhicule ou un module démontable mis en forme pour réaliser le logement 3 du tambour ou le manchon 10 de la boîte à frein.

Revendications

1. Dispositif d'entraînement électrique d'un lève-vitre à câble comprenant un boîtier (1), un moteur électrique monté sur le boîtier (1), un tambour d'enroulement (4) de câble monté rotatif autour d'un axe x dans ledit boîtier et présentant sur l'une de ses faces (4a) au moins un premier doigt (15a, 15b) axial, une roue (22) dentée montée rotative autour de l'axe x sur le boîtier (1) et susceptible d'être entraînée en rotation par ledit moteur, ladite roue (22) comportant au moins un deuxième doigt axial (13a, 13b), et

un ressort hélicoïdal (11) d'axe x disposé dans une boîte à frein (10) d'axe x formée dans ledit boîtier (1) et comportant des extrémités recourbées vers l'intérieur,

le premier doigt (15a, 15b) et le deuxième doigt (13a, 13b) étant disposés dans la boîte à frein (10), et étant équidistants de l'axe x, et s'étendant circonférentiellement avec jeu à l'intérieur des spires dudit ressort (11),

les extrémités du ressort (11a, 11b) et les doigts (13a, 13b, 15a, 15b) étant disposés de telle manière que, lorsque le moteur entraîne ladite roue (22), le deuxième doigt (13a, 13b) appuie sur une extrémité de ressort (11a, 11b) afin de comprimer axialement ce ressort (11) pour qu'il puisse tourner en même temps que la roue dentée (22), et que, lorsque le tambour d'entraînement (4) est sollicité en rotation, le premier doigt (15a, 15b) appuie sur une extrémité de ressort (11a, 11b) et provoque une extension axiale dudit ressort (11), ce qui empêche la rotation de la roue (22) par suite du contact du ressort avec la boîte à frein (10),

   caractérisé par le fait que le boîtier (1) comporte un logement cylindrique (3) d'axe x pour recevoir le tambour (4) et un manchon cylindrique (10) d'axe x ouvert à son extrémité opposée audit logement (3) et constituant la boîte à frein et par le fait que la roue (22) comporte un anneau (23) denté entourant ledit manchon (10) et ayant une paroi frontale (21) obturant l'ouverture (20) du manchon (10), le deuxième doigt 13a, 13b) s'étendant axialement à partir de ladite paroi frontale (21) à l'intérieur dudit anneau (23).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le boîtier (1) est réalisé par emboutissage d'une première plaque (2) afin de réaliser le logement (3) du tambour (4) et par emboutissage et découpe d'une deuxième plaque (5) afin de réaliser le manchon cylindrique (10), lesdites deux plaques embouties (2, 5) étant reliées selon un plan de joint (P1) disposé dans l'orifice du logement (3) de tambour (4).

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le diamètre intérieur du manchon (10) est supérieur au diamètre du logement (3) du tambour (4).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le moteur électrique comporte un bloc-moteur et un capot (26) et par le fait que la roue (22) est montée sur ledit capot (26).

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le capot (26) est fixé sur le boîtier (1).

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le tambour (4) comporte deux premiers doigts (15a, 15b) diamétralement opposés et la roue (22) comporte deux deuxièmes doigts (13a, 13b) diamétralement opposés.

Dessins