Brevet FR2765613A1 — publié le 19990108

La présente invention a pour objet un lève-vitre électrique pour véhicule automobile, comprenant un mécanisme d'entraînement de la vitre, un moteur électrique pourvu d'un système anti-pincement pouvant être déclenché en cas d'obstacle dur sur la course de la vitre, et un circuit électronique de commande du moteur et du système anti-pincement. On sait que les lève-vitre électriques pour véhicule automobile sont de plus en plus fréquemment soumis à des réglementations limitant l'effort de pincement admissible entre la vitre et le cadre de porte à une valeur maximum, avec des obstacles caractérisés par des raideurs de 10,20 ou 60 N/mm, c'est-à-dire des obstacles de dureté variable. Dans un lève-vitre du type à câbles associés à un ou deux rails de guidage munis d'un ou deux curseurs supportant la vitre, des ressorts sont interposés entre le groupe moteur et les extrémités des gaines enveloppant les câbles Le ressort associé au câble supérieur maintient la tension de celuici pendant la descente et pendant une montée est constamment écrasé, sous un effort de transfert de 80 Newtons environ, tandis que le ressort inférieur tend le câble correspondant pendant la montée. En effet, la raideur des ressorts hélicoïdaux habituellement utilisés est de 2 à 5 N/mm et ces ressorts sont réalisés de manière à venir en butée, lorsqu'ils sont soumis à une compression suffisante, sous un effort de 25 à 50 Newtons au maximum. On comprend donc qu'en cas d'obstacle dur de raideur supérieure à 20 Newtons par millimètre, ces ressorts ne remplissent pas en fait de fonction d'amortisseur. Le choc et le pincement qui s'ensuivent présentent donc une brutalité telle que le circuit électronique ne peut déclencher le système anti-pincement aussi rapidement qu'il serait souhaitable. Ceci peut entraîner des dommages corporels si une main ou une tête d'une personne est ainsi pincée entre la vitre et le cadre de la porte du véhicule. L'invention a donc pour but de proposer une solution satisfaisante à ce problème. Conformément à l'invention, le lève-vitre électrique comprend des moyens mécaniques limiteurs de raideur d'obstacle pour réduire les efforts de pincement sur des obstacles durs, en transformant mécaniquement un obstacle dur en obstacle moins dur pendant une montée de la vitre. L'invention s'applique à tout type de lève-vitre équipé d'un système anti-pincement sur le moteur: capteur de vitesse, capteur de couple, lecture d'intensité consommée etc. Dans ce type de dispositif, plus la raideur de l'obstacle est élevée, plus l'effort de pincement est élevé. Dans le cas d'un lève-vitre du type à câble d'entraînement d'un curseur support de vitre coulissant sur au moins un rail de guidage, les moyens mécaniques limiteurs de raideur d'obstacle consistent en un ressort du câble supérieur présentant une raideur d'au moins 10 N/mm environ et constitué de manière à ne venir en butée que sous un effort de compression d'au moins 250 Newtons environ. On sait que la raideur K d'un ressort (en N/mm), est définie par la relation suivante: F+100 Kas d d F étant l'effort de montée de la vitre, d la course d'amortissement du ressort jusqu'à sa mise en butée sous un effort de compression, et 100 étant le nombre de Newtons correspondant à l'effort maximum de pincement admissible selon les normes européenne et américaine. Ainsi dans le cas d'un lève-vitre du type à câble et rail de guidage, le ressort associé au câble supérieur conformément à l'invention n'est plus en butée pendant la phase montée sous un effort de transfert de 80N à 150 Newtons environ. II fonctionne donc alors comme un amortisseur transformant le choc dur en choc mou, en plus de sa fonction de maintien de la tension du câble. De ce fait un couple de valeur déterminée, supérieur au couple normal de fonctionnement du moteur pendant une montée de la vitre, n'est atteint consécutivement à un obstacle dur qu'après un intervalle de temps supérieur à l'intervalle de temps correspondant à un ressort selon l'état de la technique antérieure, qui serait constamment écrasé déjà pendant la montée normale de la vitre sans obstacle. II en résulte que le circuit électronique dispose d'un temps supérieur pour déclencher efficacement le système anti-pincement et donc éviter tout risque d'accident corporel. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent deux formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est un schéma synoptique illustrant la chaîne cinématique d'un lève-vitre selon l'invention. La figure 2 est une vue en élévation simplifiée d'un lève-vitre du type à câbles et rail vertical de guidage d'un curseur support de vitre, pouvant être équipé d'un moyen limiteur de raideur d'obstacle conforme à l'invention. La figure 3 est une vue en élévation simplifiée d'un lève-vitre du type à bras oscillants en X, équipé de ressorts limiteurs de raideur conformément à l'invention. La figure 4 est un diagramme illustrant la variation du couple du motoréducteur du lève-vitre en fonction du temps en cas d'obstacle dur, avec et sans les moyens limiteurs de raideur prévus par l'invention. La chaîne synoptique de la figure 1 comporte un mécanisme 1 de lève-vitre, un moteur 2 d'entraînement du mécanisme 1, équipé d'un système anti-pincement, et relié à un circuit électronique 10 de gestion et de commande du système anti-pincement. La chaîne comprend également une vitre 4 liée au mécanisme lève-vitre 1, un obstacle éventuel 5 ayant une raideur déterminée, pouvant être interposé entre la vitre 4 et le cadre de porte 6. La figure 2 illustre une première forme de réalisation de l'invention dans laquelle le lève-vitre 7 est du type à câbles 8, 9 supérieur et inférieur respectivement, et rail Il i de guidage d'un curseur 12. Ce dernier est mécaniquement solidaire de câbles 8, 9 et peut coulisser verticalement sur le rail 11 (la vitre portée par le curseur 12 n'étant pas représentée). Le lève-vitre comprend également un motoréducteur 3 d'entraînement, qui exerce sur les câbles 8, 9 des tractions d'entraînement du curseur 12 et de la vitre dans des courses de montée ou de descente. Les câbles 8, 9 sont disposés dans des gaines respectives 14, 15 et des ressorts hélicoïdaux 16, 17 sont disposés autour des câbles respectifs 8, 9, entre les extrémités des gaines 15, 14 et le groupe moteur 3. Le ressort 16 associé au câble inférieur 9 est un ressort standard, ayant les caractéristiques habituelles de raideur et de mise en butée des ressorts existants (raideur 2 à 5 N/mm, mise en butée pour des efforts de compression entre 25 et 50 Newtons au maximum). Par contre le ressort hélicoïdal 17 du câble supérieur 8 présente les caractéristiques techniques prévues par l'invention: raideur d'au moins 1ON/mm environ, de préférence 10 à 15N/mm, et il est réalisé de manière à ne venir en butée que sous un effort de compression d'au moins 250 Newtons environ. Ainsi dans le cas où un obstacle dur 5 vient s'interposer entre la vitre 4 et le cadre de porte 6, avec une raideur de 10, 20 ou 65 N/mm, et une amplitude de 100 Newtons qui est la norme maximale admise comme déjà indiqué, le ressort 17 subit une course de compression, mais ne peut venir jusqu'en position de butée. II fonctionne alors comme un amortisseur qui transforme mécaniquement l'obstacle relativement dur en obstacle moins dur, réduisant de ce fait l'effort de pincement. Ce fonctionnement est illustré par le diagramme de la figure 4, sur lequel la courbe en trait continu montre la variation du couple C développé par le motoréducteur 3 sur le câble supérieur 8 durant une montée de la vitre 4 en fonction du temps T, et à partir d'un temps tO où la vitre rencontre un obstacle dur, ayant une raideur par exemple de 65N/mm. Avec un ressort selon la technique antérieure, le couple C1, supérieur au couple C0 à l'instant to, est atteint à un temps t. Par contre, avec un ressort 17 présentant les caractéristiques mécaniques selon l'invention, le couple C, n'est atteint qu'après un temps t'i > ti, car le ressort fonctionne comme un amortisseur qui ralentit l'augmentation du couple du moteur 3. Ainsi grâce au moyen de limitation de la raideur de l'obstacle dur rencontré, le circuit électronique 10 dispose d'un temps supérieur (ti-ti) pour réagir, ce qui permet de réduire les efforts de pincement et d'écarter tout risque d'accident corporel. La figure 3 représente un lève-vitre du type à bras oscillants 18, 19, disposés en X de manière connue. Le bras principal 18 est articulé sur une platine autour d'un axe XX, tandis que le second bras 19 est composé de deux demi-bras solidaires l'un de l'autre et articulés autour d'un même axe sur le bras principal 18, avec lequel il forme une structure en X. Le bras principal 18 est muni d'un secteur denté 21 qui coopère avec un pignon 22 de sortie d'un motoréducteur 23 d'entraînement. L'extrémité inférieure du demi-bras inférieur du bras 19 est munie d'un galet coulissant dans un rail horizontal 24, et les extrémités supérieures des bras 18 et 19 sont équipées de galets coulissant dans un rail horizontal de vitre 27. Un bas de vitre 28 est solidaire de la vitre 4 et monté à ses extrémités coulissant verticalement sur le rail 27. Entre le bas de vitre 28 et le rail 27, au moins un ressort hélicoïdal 25, et de préférence deux ressorts 25, 26, présentant les caractéristiques de raideur et d'effort de mise en butée mentionnées précédemment pour le ressort 171 est(sont) prévu(s). En cas d'obstacle dur rencontré par la vitre 4 pendant une course de montée du lève-vitre, le ou les ressorts 25, 26 constituent un amortisseur autorisant un mouvement relatif entre le rail 27 et le bas de vitre 28. Ce mouvement transforme mécaniquement l'obstacle dur en un obstacle relativement mou, permettant ainsi de réduire les efforts de pincement. Dans le cas d'un obstacle ayant une raideur de 65N/mm, et déclenchant l'effort maximum de i00Newtons autorisé par les normes européenne et américaine, la course de compression du ressort 17, 25 ou 26 est donc d'environ 1,5mm sans que pour autant ce ressort vienne en butée. Outre la fonction classique de maintien sous tension du câble supérieur et la fonction supplémentaire selon l'invention d'amortisseur transformant mécaniquement un obstacle dur en obstacle relativement mou, le (ou les) ressort(s) visé(s) par la présente invention remplit avantageusement une troisième fonction. II constitue en effet un filtre antidéclenchement intempestif du mécanisme anti-pincement équipant le lève- vitre. En effet en cas de roulement du véhicule sur terrain accidenté ou sur des pavés, déclenchant des secousses importantes, celles-ci provoquent des oscillations de la vitre, qui à leur tour peuvent entraîner des variations importantes de l'effort de transfert de lève-vitre au mécanisme anti-pincement, lequel peut ainsi être déclenché intempestivement. Le ressort limiteur de raideur selon l'invention évite de tels risques, puisqu'il filtre la variation de l'effort lu par le moteur et par son système anti-pincement, qui de ce fait ne sera pas déclenché sans nécessité réelle. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et peut comporter des variantes d'exécution. Elle est notamment applicable aux lève-vitre à deux rails de guidage, dits double lift . REVENDICATIONS 1.Lève-vitre électrique pour véhicule automobile, comprenant un mécanisme d'entraînement de la vitre (4), un moteur électrique (3; 23) pourvu d'un système anti-pincement pouvant être déclenché en cas d'obstacle sur la course de la vitre, et un circuit électronique (10) de commande du moteur et du système anti-pincement, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens mécaniques (17; 25, 26) limiteurs de raideur d'obstacle pour réduire les efforts de pincement sur des obstacles durs, en transformant mécaniquement un obstacle dur en obstacle moins dur pendant une montée de la vitre. 2.Lève-vitre selon la revendication 1, comprenant un câble supérieur (8) et un câble supérieur (9) liés à un curseur (12) d'entraînement de la vitre (4), pouvant coulisser sur un rail (11) de guidage, chaque câble étant logé dans une gaine (14, 15) coopérant avec un ressort hélicoïdal (16, 17) coaxial au câble, interposé entre la gaine et le moteur (3) et maintenant la tension du câble associé pendant les courses de la vitre, caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques limiteurs de raideur d'obstacle comprennent un ressort (17) du câble supérieur (8) présentant une raideur d'au moins 10 N/mn environ, et constitué de manière à ne venir en butée que sous un effort de compression d'au moins 250 Newtons environ. 3.Lève-vitre selon la revendication 1, comprenant des bras oscillants (18, 19) en X dont l'un (18) est lié au moteur d'entraînement (23), et dont les extrémités supérieures coulissent dans un rail profilé (27) de support de la vitre (4), caractérisé en ce que lesdits moyens mécaniques limiteurs de raideur comprennent au moins un ressort hélicoïdal (25) et de préférence deux (25, 26) interposés entre le rail (27) et un bas de vitre (28) solidaire de la vitre, qui présente(nt) (chacun) une raideur d'au moins 10 N/mm environ et est(sont) constitué(s) de manière à ne venir en butée que sous un effort de compression d'au moins 250 Newtons environ. 4.Lève-vitre selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le ressort limiteur de raideur (17; 25,26) constitue également un filtre anti-déclenchement intempestif du système anti-pincement (10) en cas de secousse.