Brevet FR2655598A1 — publié le 19910614

L'inventic.n ccncerne un dispositif de réglage de la position d 'un organe de véhicule par transmission d'effort de tension cctmmuniqué par un alliage à mémoire de forme L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de règlage d'un organe entre deux positions limites et le maintien de la position demandée sans dépense d énergie par un mécanisme de blocage à plusieurs positions. L'invention concerne également un dispositif de réglage de la position d'un organe que 1 on rencontre parmi les composants de l'industrie automobile. L'invention concerne aussi un tel dispositif dans lequel le passage d 'un courant dans 1 élément en alliage a mémoire de fc.rme se traduit par une déformation de celui-ci apte à faire varier la position de l'organe Selon l'invention, l'organe est réuni à l'un des éléments fixes du véhicule par l'élément en alliage a. mémoire de forme dans le but d obtenir un accroissement de tension lorsqu'il est porté par échauffement à une certaine température en combinaison avec - un moyen de réglage qui compare la position demandée à la position réelle et qui délivre une tension de commande de fermetare ou d'ouverture d 'un contacteur de chauffage de l'alliage. - un moyen de verrctuillace permettant une mémorisation mécanique des diverses positions demandées D'autres caractéristiques et avantages du dispositif apparaltrc.nt a la lecture d'une forme de réalisation de celui-ci faite en référence au dessin annexé dans lequel - La figure 1 est un diagramme des variations donné a titre d'exemple des contraintes en fonction des allongements d'un alliage a mémoire de forme, - La figure 2 est une représentation schématique du dispositif de réglage appliqué à la commande d 'un réflecteur de phare de véhicule automobile, - La figure 3 est une coupe partielle du dispositif de réglage de tension suivant la ligne I1I-III de la figure 2, 4-;; - La figure 4 est une représentation schématique d'une variante de réalisation du dispositif. La figure I se rapporte aux propriétés d'un fil en alliage Nickel Titane (Ni- Ti) a mémoire de forme Il existe d'autres types d'allige à mémoire de forme tels que des alliages C-A1-Z et Cu-Al-Ni, qui possèdent des comportements similaires à celui de l'alliage Ni - Ti. Ces alliages déformés à basse température retrouvent leur forme initiale lorsque leur température s'élève au-delA d'un seuil appelé température de transformation Ainsi par exemple un fil ou un ressort en alliage a mémoire de forme qui a subi un allongement retrouve sa longueur initiale lorsqu'il est porté à une température supérieure a la température de transformation. La courbe R décrit la variation de la contrainte en N/mm en fonction de l'élongation en % à basse température (phase martensi tique). La courbe B décrit la variation de la contrainte en fonction de l'élongation au-delA de la témpérature de transformation (phase austénitique). Ces courbes permettent l'évaluation quantitative de l'effort fourni par un fil en alliage de forme lors de la transformation. Pi titre d'exemple, un fil de 1 mm2 de section du type Ni - Ti qui supporte une contrainte de 13C > N voit sa longueur augmenter de 5 X environ à basse température, caractérisée par le point M de la courbe A. A. Par échauffement, cette élongation se réduit à une valeur inférieure a 1 %, lorsque la contrainte demeure constante au cours du changement de phase. Cette valeur est caractérisée par le point N de la courbe B.Lorsque la contrainte augmente lors du changement de phase, par exemple sous l'action d' un ressort monté en série avec le fil en alliage a mémoire de forme, la nouvelle valeur de l'élongation est caractérisée par le point N' de la courbe B. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ci-apre en référence a la figure 2. Un ressort 7 est attelé à un cible de traction il enroulé, sur un ou plusieurs tors por éviter le glissement, sur une poulie 12 d'un dispositif de blocage 13 dont l'axe 22 porte une roe dentée 23 susceptible d'trie immobilisée par un moyen de verrouillage ou cliquet 24. La position du cliquet 24 est pilotée par exemple par un fil en alliage à mémoire de forme 26 alimenté en mme temps que le fil principal 10, et l'extrémité du cble 11 est réunie à un élément 3 du véhicule par le matériau 10 å mémoire de forme. L'axe 22 est également l'axe d'un potentiomètre rotatif de réglage 30 dont le curseur délivre une tension fonction de la position du potentiomètre et de l'axe 22. A titre de variante, le câble 11 peut aussi reposer sur la poulie 12 et coulisser dans un dispositif de blocage connu en soi, à titre d'exemple, par la publication FR-A 2 589 206 qui est immobilisé sur la structure du véhicule. Le dispositif 13 peut tre également un organe de verrouillage. La figure 2 montre le principe du dispositif dans une commande de position du réflecteur 2 d'un phare 1 de véhicule. Un autre potentiomètre 31 situé dans l'habitacle du véhicule définit la position demandée du réflecteur 2 et la mémorisation de cette position Ce dernier est placé sous la dépendance d'une butée s incorporée dans le câble li susceptible de modifier la position du réflecteur 2 sous l'action d 'un dispositif de réglage il lustré par un comparateur 33. Celui-ci compare la tension de consigne fournie par le potentiomètre 31 à celle délivrée par le curseur du potentiomètre rotatif fil et permet l'établissement d'un courant dans des fils en alliage a mémoire 1 et 26 jusqu'à l'obtention de la position demandée par la consigne.Le courant de chauffe du fil IC > permet également le chauffage du fil 26 et le déverrouillage du cliquet 24. Le fil de sollicitation axiale 26 lui-meme constitué par un alliage filaire a mémoire de forme est chauffé, par un courant électrique, et permet ainsi le déverrouillage du dispositif, et par voie de conséquence, une traction du câble il sous l'effet de la modification de longueur du fil 10. Toutefois, le fil en matériau a alliage de forme 26 peut entre remplacé par un électro-aimant. La figure 2 montre aussi un contact de chauffage à impulsion 14 qui permet la chauffe de l'alliage 10 lorsque sa bobine 32 est parcourue par un courant de commande délivré par le comparateur 33. Se l'exemple représenté a la figure 2, au cours du chauffage de l'élément 10=, le filament 34 de la lampe du phare est également alimenté. Ce mode opératoire permet de limiter le courant dans les éléments 10 et 26 pendant la phase de réglage du phare. La résistance étant relativement faible de l'alliage (R = O,24# pour un fil de 0,5 mm et 40 cm de long en alliage Cu - AI - Nir, on limite avantageusement le courant dans le fi 1 par son câblage en série avec une impédance disponible sur le véhicule (filament de lampe, allume-cigare, etc...). Le raccourcissement du fil 10 entrain la rotation de la poulie 12, déplaçant ainsi le réflecteur 2 par la butée 6. Lorsque la position demandée du réflecteur est obtenue, le comparateur 33 coupe le courant de chauffe en court-circuitant les fils 1 et 26 par le contact 14. Le diamètre du fil 26 est inférieur à celui du fil 10. I1 en résulte que le fil 26 se refroidit plus rapidement et permet le verrouillage de la poulie 12 par le cliquet 24 avant que 1 'allongement du fil 10, entrainé par 1 'action du ressort 7, ramène le réflecteur 2 à une position antérieure. Le dispositif de commande précité ne nécessite pas une grande précision de réglage et est indépendant de la température ambiante et du vieillissement du fil en alliage à mémoire. En effet, tout raccourcissement anormal du fil 1 10 sera inopérant par suite du refroidissement de ce fil 10 et de 1 'obtention de la position précise demandée du réflecteur, déterminée par la position du cran de la roue dentée 23. Dans le but d'éviter un allongement excessif et préjudiciable de l'élément 1, le cible 11 porte une butée ajustable 17 susceptible de venir en appui sur un élément de carrosserie, dont la position est réglée en fonction des caractéristiques d'allongement maximales du matériau à mémoire ( % pour un alliage Ni - Ti). Sans sortir du cadre de 1' invention, il est bien entendu possible d'adapter le dispositif de réglage a un organe pivotant tel qu'un miroir de rétroviseur, un clapet de climatiseur, un papillon de vanne ou toute trappe ou couvercle mobile. Selon la variante de réalisation de la figure 4, le fil constitutif de l'alliage pourra avantageusement entre attelé à 1 'extrémité d 'un levier 37 tournant dont l'autre extrémité porte un profil de came denté en prise avec le cliquet 24 dans le but de réaliser une amplification de l'effort de commande de l'organe 2 avec une faible longueur de fil. Ce montage comporte de ressorts de rappel 7 et 8 parmi lesquels le ressort 7 est monté en tension entre l'élément de carrosserie 3 et le cible li tandis que le ressort s est monté entre cet élément 3 et l'ancrage du fil 1 shr le levier 37. REVENDICATIONS 1 Dispositif de réglage de la position d'un organe de véhicule par transmission d'effort de tension communiqué par un élément en alliage à mémoire de forme, caractérisé par le fait que l'organe (2) est réuni à l'un des éléments fixes du véhicule par l'élément en l'alliage à mémoire de forme (10) dans le but d'obtenir un accroissement de tension lorsqu'il est porté par échauffement à une certaine température en combinaison avec - un moyen de réglage qui compare la position demandée à la position réelle et qui délivre une tension de commande de fermeture ou d'ouverture d'un contacteur de chauffage (14) de l'alliage, - un moyen de verrouillage permettant une mémori satin mécanique des diverses positions demandées. 2 ) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'élément en alliage à mémoire de forme (10) est monté en série avec une impédance (34) disponible sur le véhicule. 3 ) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'élément en alliage à mémoire de forme (10) est ccnstitue par un fil attelé à 1 'extrémité d'un levier tournant (Si) dont l'autre extrémité porte un dispositif de blocage (24) dans le but de s'oppc.ser à l'effort de rappel exercé sur l'organe lors de la suppression de l'échauffement de l'élément en alliage à mémoire de forme