Brevet FR2825743A1 — publié le 20021213

La présente invention concerne un dispositif de poignée extérieure de porte d'un système de fermeture de porte d'un véhicule automobile, selon lequel le dispositif de poignée de porte extérieure comprend une poignée de porte extérieure, en particulier pour ouvrir une serrure de porte associée du véhicule, un élément piézo-électrique associé à la poignée de porte extérieure pour détecter l'actionnement de la poignée de porte extérieure, en particulier par la main d'un utilisateur et un circuit électronique associé à l'élément piézo-électrique. L'invention concerne également l'application d'un élément piézo-électrique. Selon le document EP 1 103432 Al qui constitue le point de départ de la présente invention, on connaît un dispositif de poignée de porte extérieure dans lequel un élément piézo-électrique est intégré comme élément de capteur dans une poignée de porte extérieure au moins essentiellement rigide. L'élément piézo-électrique est raccordé par une ligne séparée à un circuit électronique correspondant. Selon le document WO 99/28170 Al, on connaît un dispositif de poignée de porte extérieure avec un élément piézo-électrique en forme de ruban comme élément de capteur intégré dans la poignée de porte extérieure. L'élément piézo-électrique est installé sur un support pivotant et des lignes séparées le relient à un circuit électronique correspondant. Dans l'état de la technique cité ci-dessus, les moyens constructifs à mettre en oeuvre, les moyens de montage et l'encombrement de l'élément de capteur et du circuit correspondant sont considérables. La présente invention a pour but de développer un dispositif de poignée de porte extérieure et l'utilisation d'un élément piézo-électrique pour avoir une solution simple et économique du point de vue du montage et le branchement d'un élément piézo-électrique comme capteur et permettant la construction compacte d'une poignée de porte extérieure intégrant un élément piézo-électrique. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de poignée de porte extérieure du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le circuit est installé sur l'élément piézo-électrique ou est porté par celui-ci. L'invention concerne également une application d'un élément piézo-électrique pour tenir un circuit électronique correspondant, ce dernier étant installé directement sur l'élément piézo-électrique 13 en étant relié électriquement à celui-ci. L'idée de base de la présente invention consiste à installer un circuit associé à l'élément piézo-électrique directement sur celui-ci, c'est-à-dire d'utiliser l'élément piézo-électrique comme support de circuit ou comme support de composants du circuit. Cette caractéristique générale de l'invention présente de nombreux avantages. L'invention permet une construction particulièrement compacte. L'encombrement de l'élément piézo-électrique comme élément de capteur et le circuit correspondant sont réduits au minimum de sorte que la taille de la poignée extérieure de la porte, par exemple l'épaisseur de l'étrier dans lequel est intégré l'élément piézo-électrique, est réduite au minimum. Il n'y a pas de ligne de liaison séparée entre l'élément piézo- électrique et le circuit, ce qui réduit au minimum les moyens en composants électriques et électroniques. On réduit également au minimum le travail de montage par la suppression du branchement séparé de l'élément piézo-électrique au circuit associé. Bien plus, l'élément piézo-électrique et le circuit associé peuvent être montés ou intégrés comme unité de montage dans le dispositif de poignée de porte extérieure, ce qui réduit au minimum le travail de montage. La suppression d'une ligne de liaison séparée (longue) entre l'élément piézo-électrique et le circuit associé améliore la qualité du signal ou la distance par rapport à la tension parasite car les signaux sortant de l'élément piézo-électrique peuvent être par exemple directement amplifiés ou traités ou exploités par le circuit. En particulier, on réduit au minimum le risque d'injection de signaux perturbateurs et de combinaisons avec les signaux de l'élément piézo-électrique ou encore des perturbations. La suppression d'une ligne de liaison séparée pour relier l'élément piézo-électrique au circuit associé augmente également la sécurité de fonctionnement car le nombre de liaisons ou de points de contact est réduit au minimum. On a constaté de façon surprenant que même pour la souplesse ou la déformabilité habituelle de l'élément piézo-électrique, le circuit peut être monté et réalisé en toute sécurité de fonctionnement, au moins en partie de préférence complètement à la surface de l'élément piézo-électrique. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule équipé d'un sys- tème de fermeture de porte selon l'invention, - la figure 2 montre un dispositif de poignée extérieure de porte du sys- tème de fermeture de porte de véhicule de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe schématique d'un dispositif de poignée de porte extérieure tel que proposé, - la figure 4 est une vue schématique d'un élément piézo-électrique avec un circuit selon un premier mode de réalisation, - la figure 5 est une vue schématique d'un élément piézo-électrique avec un circuit correspondant à un second mode de réalisation. A titre de remarque générale, les pièces identiques ou analogues portent les mêmes références et leur description ne sera pas répétée ; ces pièces présentent des propriétés et des avantages correspondants ou comparables. La figure 1 montre schématiquement un véhicule automobile 1 équipé d'un système de fermeture de porte 2. Le système de fermeture de portes de véhicule 2 se compose en particulier de plusieurs serrures de portes 3, en particulier de portes de véhicule 4, un volet de coffre ou de hayon arrière, un capot de moteur, etc... dont la position de montage est représentée schématiquement à la figure 1. De manière préférentielle, chaque serrure de porte de véhicule 3 est déverrouillable et verrouillable de manière motorisée notamment par un moteur électrique à l'aide d'un dispositif de verrouillage centralisé connu ou d'un entraînement de verrouillage centralisé. Dans un mode de réalisation comme serrure électrique, ce qui est notamment prévu pour les serrures de portes 3 équipant les portes latérales 4 d'un véhicule, chaque serrure 3 présente en outre la possibilité d'une ouverture motorisée, c'est- à-dire le dégagement d'un verrou non représenté à l'aide d'un actionneur d'ouverture non représenté. Le déverrouillage et le verrouillage peuvent se faire de façon correspondante seulement par des circuits. Le système de fermeture de portes 2 de véhicule est équipé de préférence d'une fonction d'entrée passive. Une fonction d'entrée passive désigne en particulier une interrogation automatique de données ou d'identification de la part du véhicule d'un porteur de données du côté de la commande, d'un transpondeur 5 ou d'un moyen analogue comme cela est indiqué par les ondes 6 du signal, pour déterminer si une personne qui se rapproche du véhicule 1 ou qui est déjà en possession de celui-ci, est autorisée à accéder au véhicule 1 ou à ouvrir une porte 4 du véhicule. Cela est vérifié en général par une électronique correspondante du véhicule 1. Si l'utilisateur est autorisé, il y a habituellement un déverrouillage automatique soit par le verrouillage centralisé de la serrure 3 de la porte 4 du véhicule ou au moins de la serrure 3 de la porte 4 dont se rapproche l'utilisateur ou encore de la poignée de porte touchée ou actionnée par l'utilisateur. Le cas échéant un cylindre de fermeture 7, pour la commande, avec une clé mécanique 8, sont le cas échéant associés à la serrure de porte 3 du véhicule correspondant à la porte du conducteur et à la serrure du capot. Ainsi, la serrure de porte 3 du véhicule, du côté du conducteur, peut être actionnée ou déverrouillée et ouverte mécaniquement le cas échéant avec la clé 8. Un déverrouillage de secours ou moyen d'ouverture de secours correspondant peut également être prévu le cas échéant pour les serrures 3 des autres portes 4 du véhicule. Au moins à chaque serrure 3 des portes latérales 4 du véhicule est associé un dispositif de poignée extérieure de porte 9 comme indiqué à la figure 1. La figure 2 montre le dispositif de poignée extérieure de porte 9 avec un cylindre de serrure intégré 7. Toutefois, on peut également supprimer le cas échéant le cylindre de serrure. Le dispositif de poignée de porte extérieure 9 comporte en outre une poignée extérieure de porte 10 fixe ne comportant pas de partie mobile comme par exemple un levier d'actionnement ou d'ouverture mobile ou un moyen analogue. On a représenté une poignée comme alternative possible utilisant une poignée basculante. Le dispositif de poignée de porte extérieure 9 peut en outre comporter une zone de porte voisine 11 comme celle représentée à la figure 3, en particulier si le dispositif de poignée de porte extérieure 9 avec la zone de porte 11, voisine de celui-ci, sont intégrés comme ensemble dans la porte 4 correspondante du véhicule. Mais cela n'est pas indispensable car la poignée de porte 10 est fixe. La figure 3 montre un dispositif de poignée de porte extérieure 9 sans cylindre de serrure 7. Un capteur 12 est associé à la poignée extérieure 10. Le capteur 12 comporte un élément de capteur sensible à la déformation à la force et/ou à la pression. Cet élément de capteur se présente sous la forme d'un élément piézo-électrique 13. L'élément piézo-électrique 13 est notamment d'un cristal piézo-électrique qui, sous l'effet d'une sollicitation ou d'une déformation du cristal, crée une tension électrique en particulier entre les côtés perpendiculaires à la direction de la déformation. Cette tension est détectée de préférence de manière fortement ohmique pour être amplifiée et exploitée. Toutefois, en variante ou en plus, on peut également prévoir une exploitation résistante et/ou le cas échéant une exploitation capacitive des signaux ou valeurs caractéristiques de l'élément piézo-électrique 13 pour détecter une sollicitation ou une déformation de l'élément piézo-électrique 13. La poignée de porte extérieure 10 délimite ou définit un espace d'accès 14 pour la main non représentée d'un utilisateur. L'expression espace d'accès N désigne ici en particulier l'espace dans lequel peut pénétrer une main non représentée d'un utilisateur habituellement pour actionner la poignée de porte extérieure 10. L'élément piézo-électrique 13 peut par exemple être installé sur la paroi intérieure ou côté intérieur 15 de la poignée de porte 10, tournée vers l'espace d'accès 14 et en particulier le côté intérieur 15 et/ou la zone adjacente de la poignée de porte extérieure 10 en couvrant en grande surface, de préférence complètement. L'élément piézo-électrique 13 est de préférence intégré dans la poignée de porte 10, en particulier à l'intérieur de celle-ci, dans une cavité réalisée dans la poignée. L'élément piézo-électrique peut également être coulé dans la poignée. La poignée de porte extérieure 10 est de préférence au moins en partie déformable élastiquement. Le capteur 12 peut détecter la prise de la poignée par la déformation de la poignée extérieure 10 produite par sa prise. Une électronique d'exploitation ou circuit électronique 16 est associé à l'élément piézo-électrique 13 avec au moins un composant électrique 17 tel qu'un circuit intégré ou moyen analogue. Le circuit 16 est au moins partiellement et en particulier totalement intégré dans le dispositif de poignée de porte extérieure 9 ou poignée de porte 10. En plus, l'exploitation peut se faire en partie dans l'électronique de commande centrale 18 du véhicule 1 comme cela est indiqué à la figure 1 ou dans l'électronique associée à la porte 4 du véhicule. Lorsque l'utilisateur prend avec la main non représentée, la poignée de porte extérieure 10, et la sollicite et la déforme (actionne), cela se traduit par une modification des signaux de mesure et/ou des valeurs caractéristiques du capteur 12 ou de l'élément de capteur 13 ; ces modifications peuvent être exploitées comme contact et/ou actionnement de la poignée de porte extérieure 10. En particulier on émet un signal correspondant par l'électronique d'exploitation 16 destiné par exemple à l'électronique centrale 18 du véhicule. En conséquence, le verrouillage central de la serrure de porte associée 3 du véhicule sera déverrouillé ou la serrure 3 ouverte. Un aspect important du dispositif de poignée extérieure de porte 9 tel que proposé est que le circuit 16 est formé ou installé directement sur l'élément piézo-électrique 13. L'élément piézo-électrique 13 porte ainsi le circuit 16 et notamment au moins quelques composants et de préférence tous les composants électroniques 17 du circuit 16. L'élément piézo-électrique 16 sert ainsi de support de circuit ou de composant. L'élément piézo-électrique 13 est relié directement ou de manière électrique au circuit 16 de sorte que des lignes de liaison séparées ou des câblages pour relier l'élément piézo-électrique 13 au circuit 16 ne sont pas nécessaires. Selon un premier mode de réalisation représenté à la figure 4, on a un dispositif de conducteur 19 du circuit 16 formé directement sur au moins une face telle que la face supérieure 20 de l'élément piézo- électrique 13. On utilise de préférence le fait que l'élément piézo-électrique 13 dispose habituellement d'au moins une couche de céramique (structure monomorphe) que l'on peut métalliser d'une manière relativement simple, par exemple par sérigraphie, projection ou dépôt à la vapeur. Cette métallisation peut alors constituer directement le dispositif de circuit 19 avec les chemins conducteurs 21 correspondants ou servir à leur réalisation par exemple par gravure ou ablation par laser. Les différents composants 17 du circuit 16 sont appliqués de préférence directement sur le dispositif conducteur 19, en particulier collés et ainsi reliés aux chemins conducteurs 21 respectifs. Le dispositif conducteur 19 constitue en même temps une liaison électrique avec l'élément piézo-électrique 13. Suivant le cas, le circuit 16 peut également être installé sur plusieurs faces 20 de l'élément piézo-électrique 13, notamment sur les faces opposés. La même remarque s'applique également à l'application directe du dispositif conducteur 19 sur l'élément piézo-électrique 13. Dans le cas de l'application directe telle que décrite du dispositif conducteur 19 sur une couche de matière céramique de l'élément piézo-électrique 13, le point de départ est une structure monomorphe. Mais cette application peut également se faire à d'autres structures, par exemple des structures à deux couches (structure bimorphe) ou à des structures à trois couches (structure trimorphe) ou des céramiques correspondantes. De plus, le dispositif de circuit 19 peut être appliqué directement mais également indirectement par exemple par l'intermédiaire d'une couche d'accrochage et/ou d'une couche d'isolation électrique sur d'autres couches ou surfaces que des couches en matière céramique suivant la combinaison des matières et les propriétés recherchées. La métallisation appliquée directement sur l'élément piézo- électrique 16 ou le dispositif de circuit 19 peut le cas échéant, suivant la réalisation, s'utiliser également à la surveillance de l'élément piézo- électrique 13 pour en déterminer l'aptitude au fonctionnement ou à la rupture. Par exemple, cela peut se faire en surveillant la métallisation ou le dispositif de conducteur 19 pour en déterminer une rupture ou vérifier si la résistance ou d'autres propriétés électriques ont changé. A la place de l'élément piézo-électrique 13 on peut également utiliser un autre élément de capteur portant le circuit 16 ou sur lequel le circuit est installé. Il s'agit en particulier pour l'élément de capteur d'un élément au moins en partie réalisé en matière céramique et/ou d'un élément de capteur qui transforme une grandeur mécanique (une sollicitation ou une déformation) directement en une grandeur électrique ou une variation de grandeur électrique. La figure 5 montre, en vue de côté schématique l'élément piézo-électrique 13 avec le circuit 16 correspondant à un second mode de réalisation. Le dispositif conducteur 19 n'est pas formé dans ce cas directement sur l'élément piézo-électrique 13 mais comme film conducteur de préférence souple ou plaque de circuit 22 que l'on applique sur l'élément piézo-électrique 13. La plaque de circuit 22 constitue ainsi le dispositif conducteur 19 ; cette plaque est par exemple collée sur l'élément piézo- électrique 13 ou est reliée mécaniquement à celui-ci d'une autre manière appropriée. Suivant la réalisation de la liaison et de la plaque de circuit 22 on peut en même temps former une liaison électrique entre le circuit 16 de la plaque de circuit 22 et l'élément piézo-électrique 13. Le cas échéant on peut également prévoir des lignes ou câbles 23 séparés comme cela est indiqué à la figure 5 pour le branchement électrique de l'élément piézo-électrique 13 au circuit 16. Les câbles peuvent par exemple être soudés. En variante ou en plus, on peut également réaliser un contact direct entre la plaque de circuit 22 ou le dispositif conducteur 19 formé sur celle-ci et l'élément piézo-électrique 13 par soudure en utilisant une colle électroconductrice ou par un autre moyen de liaison. L'élément piézo-électrique 13 et le circuit 16 forment, dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, une unité de montage 24 préfabriquée et qui est montée ensuite dans le dispositif de poignée de porte 9, notamment avec une ligne de raccordement 25 reliée au circuit 16 par exemple par soudage ou collage. L'unité de montage 24 est montée, le cas échéant collée, fixée par injection ou fixée d'une tout autre manière dans une cavité appropriée ou un creux de la poignée de porte 10. L'unité de montage 24 peut également être comprise comme capteur 12 et au moins une certaine préparation du signal et/ou exploitation du signal est assurée par le circuit 16 déjà au niveau du capteur 12. Comme indiqué, on peut ensuite préparer le signal de manière poussée et/ou exploiter le signal par exemple dans l'électronique centrale 18 du véhicule ou par des moyens analogues. Le circuit 16 et en particulier le dispositif conducteur 19 et la plaque de circuit 22 sont adaptés à l'élément piézo-électrique 13 et sont reliés à celui-ci pour permettre la souplesse et la déformabilité de l'élément piézo-électrique 13, nécessaires à la détection de l'actionnement de la poignée de porte 10. L'unité de montage 24 est installée de manière correspondante dans la poignée de porte 10 et/ou est reliée à celle-ci ou installée dans celle-ci ou tenue par celle-ci. L'élément piézo-électrique 13 peut être installé à la manière d'un support dans une cavité non représentée de la poignée de porte 10 ; la déformation de la poignée de la porte 10 conduit par exemple à au moins une sollicitation essentiellement ponctuelle ou locale de l'élément piézo-électrique 13. Le cas échéant, l'élément piézo-électrique 13 peut être installé sur un autre support ou support supplémentaire non représenté qui constitue le cas échéant un élément de l'unité de montage 24. Selon un développement représenté à la figure 5, l'unité de montage 24 est entourée d'une enveloppe 26. L'enveloppe 26 est de préférence étanche à l'eau et notamment à la vapeur d'eau. L'enveloppe 26 constitue en particulier une protection mécanique ou une protection con- tre la corrosion. L'enveloppe 26 peut également servir d'isolation électrique. De telles fonctions de protection peuvent être par exemple très importantes si l'unité de montage 24 est intégrée dans l'injection de la poignée de porte 10 ou est placée dans une cavité le cas échéant ouverte vers l'extérieur de la poignée de porte 19. L'enveloppe 26 entoure l'unité de montage 24, de préférence au moins essentiellement étanche à l'eau de tous cotés ; l'enveloppe 26 de l'unité de montage 24 offre la souplesse nécessaire au montage et au fonctionnement ultérieur. L'enveloppe 26 présente de préférence une gaine 27 en caoutchouc ou en matière plastique qui est au moins suffisamment étanche à l'eau et de préférence également étanche au gaz. En particulier la gaine 26 est en forme de film et/ou est rétractée sur l'unité de montage 24. Selon un développement possible, l'unité de montage 24 peut également comporter un dessiccant que l'on place dans l'enveloppe 26 ou la gaine 27. En variante ou en plus, les cavités de la gaine 27 qui subsistent entre les composants 17 ou autres composants, peuvent être remplies d'une matière appropriée seulement après le montage de l'unité 24 dans la poignée de porte 10, en particulier par expansion ou injection. REVENDICATIONS 10) Dispositif de poignée extérieure de porte (9) d'un système de fermeture de porte (2) d'un véhicule automobile, selon lequel le dispositif de poignée de porte extérieure (9) comprend une poignée de porte extérieure (10), en particulier pour ouvrir une serrure de porte (3) associée du véhicule, un élément piézo-électrique (13) associé à la poignée de porte extérieure (10) pour détecter l'actionnement de la poignée de porte extérieure (10), en particulier par la main d'un utilisateur et un circuit électronique (16) associé à l'élément piézo-électrique (13), caractérisé en ce que le circuit (16) est installé sur l'élément piézo-électrique (13) ou est porté par celui-ci. 2 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique (13) porte un composant électronique (17), un dispositif de circuit (19) et/ou une plaque conductrice (22) du circuit (16). 3 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique (13), en particulier une surface extérieure céramique (21) de l'élément piézo-électrique (13), est munie du côté extérieur au moins par zones d'une métallisation et/ou d'un dispositif conducteur (19) pour le circuit (16). 4 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 3, caractérisé en ce que la métallisation ou le dispositif conducteur (19) est réalisé sur l'élément piézo-électrique (13) par impression, dépôt à la vapeur et/ou collage. 5 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que tous les composants (17) du circuit (16) sont portés par l'élément piézo- électrique (13). 6 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins un composant (17) du circuit (16) est collé sur l'élément piézo- électrique (13), en particulier sur un dispositif conducteur (29) formé sur l'élément piézo-électrique (13). 7 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque conductrice (20) en forme de film et notamment souple est collée sur l'élément piézo-électrique (13). 8 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique (13) constitue avec le circuit (16) une unité de montage (24) installée de préférence sur la poignée de porte extérieure (10) ou intégrée dans celle-ci. 9 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de poignée extérieure de porte (9) comporte au moins une ligne de branchement (25) reliée au circuit formé sur l'élément piézo- électrique (13) et/ou à l'élément piézo-électrique (13). 10 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique (13), le circuit (16) et le cas échéant un segment d'une ligne de liaison (25) sont entourés par une enveloppe (26), de préférence étanche à l'eau et notamment étanche à la vapeur. 11 ) Dispositif de poignée extérieure de porte selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'enveloppe (26) comporte une gaine (27) souple, de préférence rétractée. 12 ) Application d'un élément piézo-électrique (13) pour la fixation d'un circuit électronique (16) associé, le circuit (16) étant installé directement sur l'élément piézo-électrique (13) en étant relié électriquement à celui-ci.