Brevet FR2712709A1 — publié le 19950524

DISPOSITIF DE DETECTION DE POSITION AUTO-INDEXABLE La présente invention concerne un dispositif de détection auto-indexable plus particulièrement adapté pour un commutateur d'inhibition anti-pincement d'un lève-vitre d'un véhicule automobile. Les lève-vitres des véhicules automobiles sont équipés de plus en plus d'un système de protection appelé anti-pincement pour la sécurité des usagers. Le système de protection est destiné à détecter un obstacle, au cours de la fermeture ou montée de la vitre, et de commander la descente de ladite vitre en présence de l'obstacle. La plupart des systèmes de protection utilisés mesurent une grandeur physique proportionnelle au couple du moteur électrique d'entraînement. Ce couple devient très important lorsque la vitre arrive en butée haute dans la coulisse supérieure ; dans ce cas, le système de protection ne doit plus être actif afin de maintenir la vitre fermée. Il fut donc envisagé de déterminer des zones d'inhibition du système de protection, à savoir une zone d'inhibition haute (vitre fermée) qui est déterminée par le constructeur, de telle manière à garantir la sécurité des usagers, et une zone d'inhibition basse (vitre ouverte) dans laquelle il n'est pas nécessaire d'assurer une détection puisque les obstacles sont petits par rapport à l'ouverture de la vitre ainsi, on se prémunit de détections intempestives dues à des frottements dans la glissière de la vitre. Plusieurs solutions ont été proposées et elle se divisent en deux grandes catégories. La première détermine une zone de protection au moyen, par exemple, de deux commutateurs qui sont fixés sur un mécanisme et qui délivrent une information à un ensemble électronique. Une autre solution consiste à compter le nombre de tours d'un motoréducteur, ce qui permet de déterminer la position relative de la vitre par une initialisation douce du point zéro dont la définition sera donnée ultérieurement. Les moyens pour la détermination relative de la vitre peuvent consister en des capteurs à effet Hall, des moyens optiques ou encore des moyens mécaniques. Une autre solution consiste à détecter les zones d'inhibition au moyen d'un potentiomètre monté sur un motoréducteur et à comparer les tensions aux bornes du potentiomètre. Mais une telle solution nécessite également une initialisation douce du point zéro. La présente invention a pour objet un dispositif qui permette de détecter la position d'un élément lié à la vitre et d'indexer automatiquement ladite position à la première montée de la vitre. Le dispositif de la présente invention comprend - un boîtier dans lequel sont disposés un entraîneur qui est monté sur un élément de liaison entraîné en rotation par un organe d'entraînement tel qu'un arbre d'un moteur, - un curseur monté dans une rainure ménagée dans ledit entraîneur, et - un limiteur de couple entre l'entraîneur et l'élément de liaison. Un avantage de la présente invention est d'éviter une indexation du système d'inhibition lors du montage pour respecter la course de la vitre, cette indexation étant réalisée après le montage de ladite vitre, ce qui évite d'effectuer un positionnement très précis. De plus, grâce à la présente invention, il n'est plus nécessaire de réaliser une indexation pour chaque véhicule. Un autre avantage réside dans le fait que, grâce au montage particulier du dispositif sur l'arbre du moteur ou d'un motoréducteur, une réduction du nombre de conducteurs électriques est réalisée, ce qui constitue un élément d'autant plus important que ledit nombre de conducteurs s'accroît avec le nombre de fonctions disponibles sur un véhicule. Il en résulte un intérêt économique accru qui s'ajoute à celui de la simplicité du dispositif. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation de la présente invention, appliqué à l'inhibition du système anti-pincement dont sont dotés les véhicules, ainsi que des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une représentation schématique et partielle des zones active et d'inhibition, - la figure 2 est une vue éclatée du dispositif selon l'invention, - la figure 2a est une vue très agrandie des dents d'un élément du dispositif, - la figure 3 est une demi-vue en coupe du dispositif selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective du curseur, - la figure 5 est une vue en plan des pistes conductrices et la position relative du curseur, - la figure 6 est une vue en plan du dispositif, l'enveloppe et le ressort étant enlevés. Le dispositif selon l'invention est destiné plus particulièrement à l'inhibition du système anti-pincement dont est doté un véhicule, dans certaines zones du déplacement de la vitre 1. Dans le cadre 2 d'une portière représentée schématiquement et partiellement sur la figure 1, est montée une coulisse 3 dans laquelle se déplace la vitre 1. Le fond 5 de la rainure 4 constitue la butée haute de la vitre 1 ou point zéro, la butée basse de ladite vitre étant matérialisée par une ligne 6. Près de l'entrée de la vitre 1 dans la coulisse 3, il existe une zone 7, dite de tolérance sur la position d'inhibition, de l'ordre de quelques millimètres et qui est fixée par le constructeur automobile par exemple à 4 mm. De part et d'autre d'une zone Y dans laquelle le système anti-pincement est actif, on délimite des zones d'inhibition dans lesquelles le système anti-pincement doit être inactif. Le point de départ de la zone d'inhibition supérieure ou haute correspond au niveau inférieur 8 de la zone 7 tandis que le point de départ de la zone d'inhibition inférieure ou basse correspond à un niveau 9. Entre les niveaux inférieur 9 et supérieur 8 se situe la zone active Y du système anti-pincement, matérialisée sur la figure 1 par un interrupteur ouvert 10, les interrupteurs fermés 11 et 12 matérialisant les zones dans lesquelles le système anti-pincement est inhibé ou inactif. Le dispositif selon l'invention est représenté sur la figure 2. Le dispositif comprend un boîtier constitué par une embase 13 et une enveloppe 14 et dans lequel sont disposés un circuit tel qu'un circuit imprimé 15 comportant plusieurs pistes 16, 17, une couronne centrale 18 qui constitue un élément de liaison avec un moteur d'entraînement, non représenté sur la figure , un entraîneur 19 dont la structure et la fonction seront décrites ultérieurement, et qui est monté sur la couronne centrale 18, un ressort 20 constituant un limiteur de couple entre l'entraîneur 19 et la couronne centrale 18, une bague 21 sur laquelle prend appui le ressort 20, et un curseur 22 monté mobile en translation dans une gorge 23 de l'entraîneur 19. Dans l'enveloppe 14 est ménagée une gorge en spirale 24 dans laquelle est engagée l'extrémité supérieure 25 du curseur 22 qui comporte à sa partie inférieure deux lames souples 26, 27 qui sont susceptibles d'être en appui sur les pistes 16, 17 du circuit imprimé 15, chaque lame 26, 27 ayant deux points de contact 41, 42. Sur une partie circulaire 18' de la couronne centrale 18 sont ménagées des rainures 29 dont le profil est en forme de dents et dans lesquelles sont susceptibles de s'engager des ergots, non représentés, de l'entraîneur 19, les rainures 29 étant représentées, très agrandies, sur la figure 2a. Les pistes conductrices 16 et 17 du circuit imprimé 15, représentées sur la figure 5, sont également en forme de spirale, tout au moins en ce qui concerne la piste 16 avec, pour la piste 17 un dédoublement en deux branches 17a, 17b disposées vers l'intérieur. Des décrochements 30 sont prévus à des emplacements judicieux pour permettre un fonctionnement correct du dispositif. Sur la figure sont matérialisées les lames souples de contact 26, 27. Lorsque l'entraîneur 19 est entraîné en rotation par le moteur, le curseur 22 qui lui est solidaire est également entraîné en rotation. Le curseur 22 présente une partie ou épaulement 22' de guidage radial dans la rainure 23 de l'entraîneur 19, lequel épaulement est également un guidage pour l'entraînement dudit curseur 22. Ainsi, le curseur 22 est déplacé en rotation avec l'entraîneur 19 et radialement dans ladite rainure 23, tout en ayant l'extrémité 25 engagée dans la gorge en spirale 24 de l'enveloppe 14. Au cours du mouvement du curseur 22, les lames souples 26, 27 réalisent un contact avec une des pistes 16, 17 ou avec les deux. Dans la position haute sur la figure 5, seule la lame 26 est en contact avec la piste 17 alors que la lame 27 est hors contact. Sur la partie de pistes situées à l'intérieur du circuit imprimé, les lames 26 et 27 sont en contact avec les deux pistes 16, 17 ; dans ce cas, il y a courteircuit entre les pistes 16 et 17 car les deux lames souples sont reliées entre elles pour former une sorte de H et constituent en réalité une seule pièce électriquement conductrice. Il est aisé de voir qu'en partant des extrémités 31, 32 des pistes 16, 17 et en suivant le parcours de ces dernières, les lames sont tour à tour en contact avec l'une desdites pistes ou les deux pistes, ces dernières se chevauchant pour qu'elle soient utilisées deux fois. L'intérêt d'un curseur à quatre points de contact, deux pour chaque lame souple, est de permettre la stabilisation du curseur pendant son mouvement, et une optimisation du routage c'est-à-dire du déplacement des contacts des lames souples, ce qui permet de miniaturiser les pistes conductrices tout en ayant des largeurs acceptables. La course totale de la vitre correspond à un nombre prédéterminé de tours N du moteur ou plutôt du motoréducteur qui est associé au moteur et sur lequel est monté le dispositif de l'invention. A chaque zone activée ou inhibée de la course de la vitre est associé un nombre N' ou fraction 1/N' de tours du motoréducteur, ce nombre étant fonction de la largeur ou course de chacune desdites zones activées ou inhibées. Par exemple, la zone inhibée supérieure ou haute correspond à 1/N' (a), alors que la zone activée intermédiaire Y correspond à 2 tours et la zone inhibée inférieure ou basse correspond à 2,5 tours du motoréducteur. L'entraînement du curseur 22 qui est lié à la vitre, en rotation suivant la spirale 24 et en translation le long de la gorge 23 de l'entraîneur permet de caractériser ou détecter la position de la vitre. Pendant son mouvement, le curseur 22, grâce à ses lames de contact 26, 27, court-circuite les pistes électriques 16, 17 du circuit imprimé 15 dans les zones d'inhibition uniquement. A la première montée de la vitre, le point zéro du dispositif est calé avec le point zéro de la vitre tel qu'il a été défini précédemment en fond de coulisse, grâce au ressort 20 qui agit comme un débrayage. En effet, le point zéro du dispositif est positionné à l'extrémité extérieure de la gorge en spirale 24. Lorsque le curseur 22, entraîné par l'entraîneur 19, arrive à cette extrémité de la spirale 24, il est bloqué et arrête la rotation de l'entraîneur 19. Comme ce dernier est relié mécaniquement avec la couronne centrale 18 par le ressort 20 et la partie circulaire dentée 18, il est débrayé automatiquement du moteur d'entraînement ; ce dernier continue à tourner jusqu'à ce que la vitre arrive en butée mécanique dans la coulisse. Ainsi donc, le point zéro du dispositif est calé sur le point zéro de la vitre et la position correspondante est conservée par la suite lors de l'utilisation de la vitre tant en montée qu'en descente. Le dispositif selon l'invention permet de s'affranchir des problèmes de tolérance de la portière dans laquelle il est monté, alors que les systèmes de l'art antérieur doivent être ajustés unitairement lors du montage. De plus, la zone d'inhibition haute est garantie avec une bonne précision pour deux raisons : la première est que la tolérance sur la profondeur de la rainure 4 est précise car elle ne dépend que de la coulisse 3 ; la seconde est que la position du curseur 22 en butée haute de la spirale 24 est précise car elle dépend de la taille d'une dent 29 de la partie circulaire 18'. Un autre aspect important du dispositif selon la présente invention est qu'au lieu d'être connecté directement sur le système d'anti-pincement, la borne négative est reliée au système anti-pincement et la borne positive est reliée à la borne positive du moteur qui est associé audit système anti-pincement. De ce fait, on économise de un à trois fils de liaison électrique, suivant la configuration du système anti-pincement, c'est-à-dire, en fonction des composants spécifiques utilisés dans ledit système anti-pincement, I'économie de trois fils étant réalisée lorsqu'on utilise comme composant des détecteurs à effet Hall. Des pattes d'encliquetage 40 permettent d'accoupler l'enveloppe 14 et l'embase 13 de manière à réaliser un boîtier compact. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection de position auto-indexable, caractérisé en ce qu'il comprend: - un boîtier (14, 15) dans lequel sont disposés un entraîneur (19) qui est monté sur un élément de liaison (18) entraîné en rotation par un organe d'entraînement tel qu'un arbre d'un moteur, - un curseur (22) monté dans une rainure (23) ménagée dans ledit entraîneur (19), et - un limiteur de couple (20) entre l'entraîneur et l'élément de liaison. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le curseur (22) est entraîné en rotation dans une gorge fixe en spirale (24) ménagée dans la partie supérieure (14) du boîtier. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le curseur (22) est muni d'au moins une lame (26, 27) à deux points de contact (41, 42) qui sont appui sur au moins deux pistes conductrices d'un circuit (15) monté dans la partie inférieure (15) du boîtier. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le curseur (22) est muni de deux lames sensiblement parallèles (26, 27) et reliées électriquement entre elles, chaque lame ayant deux points de contact (41, 42). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le limiteur de couple constitue un système de débrayage comprenant un ressort (20) et une couronne dentée (18') ménagée dans l'élément de liaison (18).