Brevet FR2904353A1 — publié le 20080201

Dispositif anti-pincement pour vitre ou toit coulissant d'un véhicule automobile. La présente invention est relative à un dispositif anti-pincement qui permet de détecter la présence d'un obstacle, notamment de la main ou d'une autre partie du corps d'une personne entre la partie supérieure de la vitre ou le bord du toit coulissant d'un véhicule automobile, associé à des moyens propres à provoquer instantanément l'arrêt, voire l'inversion du déplacement de cet élément mobile dans le cadre où il coulisse, en évitant ainsi les risques d'accident corporel pouvant résulter d'un tel pincement. La quasi-totalité des véhicules automobiles actuels comportent des commandes motorisées pour provoquer la descente ou le relèvement des vitres latérales de leur habitacle, également du toit ouvrant lorsque celui-ci est prévu dans le plafond du pavillon, ces commandes n'étant normalement mises hors service qu'à la suite d'une intervention délibérée de l'usager agissant sur un interrupteur actionnant ou stoppant le moteur correspondant, ou encore en fin de course du déplacement de l'élément mobile venant en butée sur le fond ou le bord du cadre ou similaire dans lequel il se déplace. Le risque du pincement de la main ou d'une autre partie d'un individu, notamment de la tête ou du corps d'un jeune enfant, entre le cadre et cet élément mobile est donc non négligeable. Pour pallier cet inconvénient, on a déjà prévu d'effectuer une détection indirecte de la présence de l'obstacle par des moyens optiques et/ou magnétiques, en particulier à effet Hall, qui délivrent un signal propre à interrompre le moteur qui commande le déplacement de l'organe mobile. Les 2904353 2 brevets français BF 2 731 460, 2 845 165 et US 5 506 567, décrivent des réalisations de ce genre. Ces dispositifs apparaissent toutefois peu 5 fiables, sont onéreux à fabriquer et difficiles à installer. On connaît par ailleurs des interrupteurs ou variateurs à contact tactile ou de proximité, utilisés par exemple dans certaines réalisations du 10 domaine de l'électroménager, ces dispositifs, généralement noyés dans une plaque de verre feuilleté, étant aptes à assurer la commande de l'allumage et le réglage d'intensité des feux dans un appareil de cuisson notamment. 15 Des applications similaires de ce type de contacts existent aussi dans des domaines différents, par exemple pour la commande séquentielle d'ascenseurs ou autres. Ces réalisations particulières mettent en 20 oeuvre cette fois un effet capacitif, avec incorporation dans la plaque de verre des deux électrodes métalliques d'un condensateur, dans lequel le diélectrique fait intervenir le doigt de l'utilisateur, appliqué contre ou amené à proximité 25 immédiate de la plaque de verre, au droit de la zone du contact ou d'approche de ce doigt. La présente invention concerne un dispositif anti-pincement qui utilise un moyen de détection direct à effet capacitif de ce genre, mais dans une 30 application entièrement distincte, avec de surcroît des modalités d'exploitation également différentes. A cet effet, le dispositif considéré, pour la détection d'un obstacle sur le trajet du déplacement d'un élément coulissant du type vitre latérale ou 35 toit ouvrant transparent de véhicule automobile, comportant un moteur de commande actionnant un moyen 2904353 3 de manoeuvre de cet élément coulissant dans un cadre fixe, cet élément étant constitué par deux parois en verre accolées l'une contre l'autre, se caractérise en ce qu'il comporte, déposée sur la surface d'une 5 des deux parois, en regard de l'autre paroi, une couche mince d'un matériau métallique délimitant deux parties distinctes, espacées par une zone de séparation étroite en matériau plastique, ces deux parties constituant des électrodes réunies 10 respectivement aux deux pôles d'une source de tension électrique, les électrodes et la zone de séparation formant ensemble un condensateur dont la constante diélectrique varie de façon significative consécutivement à la présence, au droit de la zone, 15 d'un obstacle, notamment constitué par la main ou une autre partie du corps d'un individu, la variation du champ capacitif créé par cette présence agissant instantanément, via un circuit électronique de détection, sur le moteur de commande de l'élément 20 coulissant. Selon une caractéristique particulière, le matériau plastique qui forme la zone étroite de séparation entre les deux parties qui constituent les électrodes métalliques est du polyvinyle 25 butyrale (PVB) ou un thermoplastique polyuréthane (TPU). Selon une autre caractéristique, le circuit électronique de détection émet un signal propre à commander l'arrêt du moteur ou l'inversion du sens 30 de déplacement de l'élément coulissant. D'autres caractéristiques d'un dispositif anti-pincement conforme à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif et 35 non limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel . 2904353 4 - La Figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'une vitre d'habitacle de véhicule automobile, équipée d'un dispositif antipincement conforme à l'invention. 5 - La Figure 2 est une vue en élévation à plus faible échelle de la vitre de la Figure 1. Sur ces Figures, la référence 1 désigne très schématiquement illustrée dans ses éléments essentiels, une vitre d'habitacle de véhicule 10 automobile, montée coulissante dans la porte 2, comportant de façon classique un cadre fixe 3, ajouré en partie supérieure et présentant une feuillure ouverte vers l'intérieur dans laquelle les bords latéraux de la vitre se déplacent lorsque 15 celle-ci passe d'une position ouverte à une position fermée, avec arrêt possible en toute position intermédiaire, sous la commande d'un moyen d'entraînement (non représenté), en lui-même usuel dans la technique, du genre d'un moteur asynchrone 20 réversible notamment, qui peut mettre en oeuvre, selon le cas, des galets portant sur la vitre et dont le sens de rotation détermine la montée ou la descente de celle-ci dans le cadre, un mécanisme à engrenages ou un ensemble de câbles de traction 25 renvoyés par des poulies convenablement disposées dans la partie inférieure de la porte. Le cadre 3 comporte des moyens d'étanchéité, par exemple formés par les lèvres d'un joint 4 dont le profil est adapté pour épouser le contour du 30 cadre, ce joint étant logé dans ses côtés et disposé de telle sorte que la vitre glisse dans ses déplacements en montée ou en descente sur les deux lèvres en regard de ce joint. De façon également habituelle, ces moyens 35 propres à assurer les déplacements de la vitre 1 dans le cadre 3, sont actionnés par un circuit 2904353 5 électrique en lui-même connu et dont le détail de la réalisation n'importe pas en soi à l'invention de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le décrire ici, ce circuit comportant une commande de fermeture 5 automatique qui, une fois activée, provoque la montée continue de la vitre 1 jusqu'à ce que le bord supérieur de celle-ci s'engage dans la partie correspondante de la feuillure du cadre 3 en fermant complètement l'espace qui lui est réservé dans la 10 porte 2. Une commande similaire est bien entendu disponible pour la commande de la descente complète de la vitre, avec possibilité à tout moment dans un sens ou dans l'autre d'arrêter la course de la vitre 15 dans une position choisie. Dans le premier cas cependant, on conçoit aisément que la commande intempestive ou accidentelle de la vitre dans le sens de sa fermeture automatique puisse présenter un certain 20 danger si en cas d'obstacle sur le trajet de son déplacement vers le haut du cadre, la vitre ne s'arrête pas et provoque un effet de pincement qui devient de plus en plus élevé et dont les conséquences peuvent être graves, notamment si 25 l'obstacle est constitué par une partie du corps d'un individu et plus encore dans le cas où ce dernier est un jeune enfant. L'invention permet de mette en oeuvre des dispositions qui évitent cet inconvénient en 30 permettant dans cette hypothèse de mettre immédiatement hors circuit la commande de montée automatique de la vitre et d'arrêter celle-ci dans sa course dès qu'un obstacle du genre précité se trouve placé au contact ou au voisinage immédiat de 35 la vitre et en particulier de son bord supérieur, entre celui-ci et le cadre vers lequel il se dirige 2904353 6 pour fermer complètement cette vitre. Dans ce but, la vitre 1 est feuilletée et réalisée au moyen de deux parois en verre ou en un matériau similaire, par exemple en un matériau 5 organique approprié 5 et 6, parallèles et accolées l'une à l'autre, ces parois, éventuellement armées pour renforcer leur résistance mécanique au choc, présentant de préférence les mêmes dimensions et notamment la même épaisseur. 10 Selon l'invention, les deux parois 5 et 6 de la vitre 1 sont séparées par un intercalaire 7, faible épaisseur, en matériau plastique isolant électrique, notamment en polyvinyle butyrale (PVB) ou en thermoplastique polyuréthane (TPU). La surface 15 de l'une de ces parois, dans l'exemple la paroi 5, en contact avec l'intercalaire en matière plastique 7, comporte une couche 8 d'un métal de revêtement, particulièrement mince pour ne pas opacifier la vitre 1, directement déposée sur cette paroi, cette 20 couche 8 étant réalisée en deux parties 9 et 10, séparées par une bande étroite 11 de l'intercalaire 7, de la façon plus spécialement illustrée sur la Figure 2. Comme également représenté sur cette Figure 2, 25 les deux parties 9 et 10 de la couche mince de revêtement métallique 8 sont respectivement réunies par des connexions électriques 12 et 13, noyées dans l'épaisseur la paroi 5 et prolongées à l'extérieur de celle-ci à un boîtier électronique 14, et à 30 travers celui-ci, aux bornes positive et négative 15 et 16 de la batterie du véhicule de manière à établir entre ces deux parties, séparées et isolées l'une de l'autre, une tension électrique continue. Les deux parties 9 et 10 de la couche 8 35 forment ainsi les deux électrodes d'un condensateur dont le diélectrique entre ces électrodes est 2904353 7 constitué par la bande étroite 11, en matériau isolant, le champ capacitif établi entre ces électrodes étant schématisé sur la Figure 1 par ses lignes de force 17 qui se referment symétriquement 5 sur elles-mêmes à travers ces électrodes, par l'extérieur de celles-ci. Comme on le sait, l'équation classique qui donne la valeur de la capacité du condensateur est proportionnelle à la surface des électrodes et 10 inversement proportionnelle à la distance qui les sépare, le facteur de proportionnalité étant lié à la valeur du diélectrique qui sépare ces électrodes. Dans ces conditions, on comprend immédiatement que, si un obstacle à forte constante diélectrique, 15 en l'espèce la main 18 d'un individu, s'approche du condensateur ainsi formé, il va influer et notamment faire varier le champ capacitif créé entre les électrodes formées par les parties 9 et 10 de la couche métallique 8, soit par suite d'un contact 20 direct de cette main avec le bord de la vitre 1, soit même par un simple effet de proximité lorsqu'elle est au voisinage immédiat de ce bord. Les connexions 12 et 13 envoient alors au boîtier électronique 14 un signal que celui-ci 25 détecte et traite pour envoyer, par des liaisons électriques 19 et 20, un ordre d'arrêt immédiat au moteur qui commande les moyens d'entraînement de la vitre 1, en particulier dans le sens du relèvement et de la fermeture de celle-ci, voire d'inversion de 30 cette commande pour provoquer la descente de la vitre en libérant totalement la main et en annihilant tout effort de pincement de celle-ci. On réalise ainsi un dispositif anti-pincement de conception très simple et d'une grande facilité 35 de mise en oeuvre, peu coûteux et qui ne nécessite qu'un entretien minimal, sans aucune incidence sur 2904353 8 la structure des moyens qui assurent l'entraînement de la vitre dans son cadre de coulissement dans la porte de l'habitacle. La détection d'un obstacle est directe et non 5 plus indirecte comme dans les solutions connues et ne nécessite pas de joints ou contacts sensitifs à monter dans le cadre et sur lesquels l'effort de pincement s'exerce directement, ce qui induit une fatigue mécanique rapide de ces composants et 10 constitue une source de pannes non négligeable. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit en référence au dessin annexé ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, il est clair que les 15 dispositions envisagées, adaptées au fonctionnement d'une vitre coulissante, sont immédiatement transposables au cas d'un toit ouvrant transparent, monté dans la partie supérieure du pavillon de l'habitacle. 20 REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour la détection d'un obstacle sur le trajet du déplacement d'un élément coulissant (1) du type vitre latérale ou toit ouvrant transparent de véhicule automobile, comportant un moteur de commande actionnant un moyen de manoeuvre de cet élément coulissant dans un cadre fixe (3), cet élément étant constitué par deux parois en verre ou similaire (5,6) accolées l'une contre l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte, déposée sur la surface d'une (5) des deux parois, en regard de l'autre paroi (6), une couche mince (8) d'un matériau métallique délimitant deux parties distinctes (9,10), espacées par une zone de séparation étroite (11) en matériau plastique, ces deux parties constituant des électrodes réunies respectivement aux deux pôles (12,13) d'une source de tension électrique, les électrodes et la zone de séparation formant ensemble un condensateur dont la constante diélectrique varie de façon significative consécutivement à la présence, au droit de la zone, d'un obstacle (18), notamment constitué par la main ou une autre partie du corps d'un individu, la variation du champ capacitif créé par cette présence agissant instantanément, via un circuit électronique de détection (14), sur le moteur de commande de l'élément coulissant (1). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau plastique qui forme la zone étroite (11) de séparation entre les deux parties qui constituent les électrodes métalliques est du polyvinyle butyrale (PVB) ou un thermoplastique polyuréthane (TPU). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 2904353 10 1 ou 2, caractérisé en ce que le circuit électronique de détection (14) émet un signal propre à commander l'arrêt du moteur ou l'inversion du sens de déplacement de l'élément coulissant (1).