Brevet FR2941510A1 — publié le 20100730

TAMBOUR D'ENROULEMENT DE CABLE, LEVE-VITRE ET ELEMENT DE CARROSSERIE La présente invention concerne un tambour d'enroulement de câble, un lève-vitre avec le tambour d'enroulement et un élément de carrosserie avec le lève-vitre. Un lève-vitre entraîne en mouvement une vitre entre une position basse (dans laquelle la vitre est au moins partiellement rentrée dans une porte ou un côté de véhicule) et une position haute (dans laquelle la vitre écrase le joint de toit ou le joint supérieur du cadre d'une porte, on l'appellera joint de toit dans la suite par souci de simplification). Le lève-vitre peut entraîner la vitre par l'intermédiaire d'un câble lui-même entraîné par un tambour d'enroulement de câble. Le tambour est entraîné en rotation par un motoréducteur. Le tambour est d'un diamètre constant, tel que la vitesse de la vitre est constante entre les positions haute et basse. En particulier, la vitre parvient à la position haute à une vitesse identique à celle du reste du trajet. Le motoréducteur est dimensionné pour permettre à la vitre d'atteindre sa position haute dans laquelle la vitre écrase le joint de toit de façon à réaliser une bonne étanchéité. Le motoréducteur est donc surdimensionné pour le reste du trajet de la vitre, ceci représente un coût et un risque dû à la forte puissance de fermeture dans le cas du pincement d'un utilisateur ou d'un corps étranger. Il y a donc un besoin pour réduire le coût et la puissance de fermeture, sans réduire la force de fermeture dans la zone du joint de toit. Pour cela, l'invention propose un tambour d'enroulement de câble comportant des pistes d'enroulement de plusieurs brins de câble, chacune des pistes ayant un diamètre d'enroulement dont le diamètre varie. Selon une variante, une piste a des spires alternées avec les spires d'une autre piste. Selon une variante, la variation du diamètre des pistes est déphasée ou de profil différent entre deux pistes. Selon une variante, les variations du diamètre des pistes sont en phase. Selon une variante, chaque piste comprend au moins - une première section avec un premier diamètre d'enroulement, - une deuxième section avec un deuxième diamètre d'enroulement, le deuxième diamètre étant plus petit que le premier diamètre, et - une troisième section avec un diamètre variable entre le premier et le deuxième diamètre. Selon une variante, le tambour comprend des logements de fixation d'extrémités d'un câble, les logements étant à des extrémités opposées des pistes. R.\Brevcts\29900\29932 ARUM 253'19932--090125-dcmando FR doc - 26/01/09 - 13.01 - 1,10 L'invention se rapporte aussi à un lève-vitre comprenant un tambour d'enroulement de câble tel que décrit précédemment. Selon une variante, le lève-vitre comprend en outre un câble entraîné par le tambour, le câble comportant un premier brin s'enroulant dans un sens sur une piste du tambour et un deuxième brin s'enroulant dans un autre sens sur une autre piste du tambour. L'invention se rapporte aussi à un élément de carrosserie comprenant - le lève-vitre tel que décrit précédemment, - une vitre entraînée en mouvement par le lève-vitre entre une position haute et une position basse, - un joint d'étanchéité comprimé par la vitre dans sa position haute. Selon une variante, un brin de câble du lève-vitre s'enroule autour d'une section du tambour ayant le diamètre le plus petit lorsque la vitre est dans une zone supérieure prédéterminée contenant le joint, entre la position basse et la position haute. Selon une variante, le brin de câble s'enroule autour de la section ayant le diamètre le plus petit lorsqu' un bord supérieur de la vitre est distant d'au moins 2,5 centimètres de la position haute. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - Figure 1, une vue schématique d'un élément de carrosserie ; - figures 2 à 4, des vues en perspective d'un tambour d'enroulement de câble. L'invention se rapporte à un tambour d'enroulement de câble comportant des pistes d'enroulement de plusieurs brins de câble, chacune des pistes ayant un diamètre d'enroulement dont le diamètre varie. Ceci permet, à vitesse de rotation constante du tambour, de générer une vitesse d'enroulement de câble différente selon le diamètre d'enroulement. Ainsi, une vitre entraînée en mouvement par un lève-vitre ayant un tel tambour a une vitesse de déplacement différente selon l'état d'enroulement du câble autour du tambour. Ceci permet en outre de réduire le coût et la puissance de fermeture, sans réduire la force de fermeture dans la zone du joint de toit. La figure 1 montre une vue schématique d'un élément de carrosserie 10 (par exemple une porte de véhicule automobile) dans lequel est monté un lève-vitre 12. Le lève-vitre 12 entraîne en mouvement une vitre 11. La vitre est entraînée en mouvement entre une position basse, dans laquelle la vitre est au moins partiellement rentrée dans l'élément 10, et une position haute, dans laquelle la vitre pénètre dans R.\Brevets',29900\29932 ARVM 253\29932--090125-demande FR.doc - 26/01/09 - 13.01 - 2110 un joint dans la partie supérieure d'un cadre de la vitre ou dans un joint de toit si le véhicule a des portes sans cadre. Le lève-vitre 12 représenté sur la figure 1 est un lève-vitre à double rails 14, 16, à titre d'exemple. Le lève-vitre 12 peut comporter un seul rail, l'autre rail étant absent. Le lève-vitre 12 représenté comporte deux rails 14, 16, un curseur 18, 20 coulissant sur chacun des rails 14, 16. Les curseurs 18, 20 sont fixés à la vitre 11 et entraînés en mouvement par un câble 22. Le câble 22 a un chemin en X, entre des renvois 24, 26, 28, 30, qui sont par exemple des poulies. Le câble 22 est entraîné en mouvement par un tambour 32 autour duquel le câble s'enroule et se déroule. Le tambour 32 est entraîné en rotation par un motoréducteur non représenté. Sur les figures 2 et 3 qui représentent des vues en perspective du tambour 32, le tambour 32 comporte des plots 33 qui viennent en prise avec une roue dentée. La roue dentée est en prise par ses dents avec une vis sans fin entraînée en rotation par le moteur du motoréducteur. Le câble 22 comporte un premier brin 34 et un deuxième brin 36 enroulés dans un sens opposé autour du tambour 32. Lorsqu'un brin s'enroule autour du tambour 32, l'autre brin se déroule ce qui permet aux curseurs de se déplacer en montée ou en descente dans l'élément de carrosserie. Le brin qui s'enroule est considéré comme le brin qui entraîne la vitre. Par exemple, lorsque le brin 34 s'enroule autour du tambour 32, l'autre brin 36 se déroule ce qui permet aux curseurs de descendre et d'entraîner la vitre vers sa position basse. L'enroulement et le déroulement inverses des brins permettent d'entraîner la vitre vers la position haute. Sur les figures 2 et 3, l'extrémité du brin 34 (en traits pleins) est par exemple fixée par un grain au tambour 32 dans le logement 35. L'extrémité du brin 36 (en pointillés ) est par exemple fixée par un grain au tambour 32 dans un logement 37, à l'opposé du logement 35 le long des pistes 38, 40. Ainsi, à partir d'une position du tambour 32 (figure 3) dans laquelle le brin 36 est enroulé autour du tambour et dans laquelle le brin 34 est essentiellement déroulé du tambour, la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre du tambour 32 permet progressivement d'enrouler le brin 34 et de dérouler le brin 36 jusqu'à la position de la figure 2. Sur la figure 1, les brins 34 et 36 sont indiqués en traits pleins pour représenter la situation de la figure 2 et sont indiqués en pointillés pour représenter la situation de la figure 3. Les figures 2 et 3 montrent des vues en perspective du tambour 32. Le tambour 32 comporte plusieurs pistes d'enroulement du câble (ou de brins de câble) sur sa périphérie. Les pistes d'enroulements sont en hélice autour de la périphérie du tambour. Les pistes d'enroulements sont donc composées de spires traçant une hélice autour de la périphérie du tambour. En particulier, sur les figures 2 et 3, le tambour R: 113revets\29900\29932 ARVM 253\29932--090125-demande FR.doc - 26/01/09 - 1301 - 3110 32 comporte deux pistes 38, 40 d'enroulement de câble. Chacune des pistes 38, 40 permet l'enroulement et le déroulement respectivement du brin 34 et du brin 36. Pendant que le brin 34 s'enroule sur la piste 38, le brin 36 se déroule de la piste 40. Le tambour 32 comporte des pistes d'enroulement de plusieurs brins de câble, chacune des pistes ayant un diamètre d'enroulement dont le diamètre varie. Le tambour 32 comporte un diamètre extérieur qui varie. Ceci permet de faire varier la vitesse d'entraînement de la vitre selon la position de la vitre entre les positions haute et basse de la vitre. En particulier, à vitesse constante du motoréducteur, ceci permet de réduire la vitesse de la vitre à proximité de la position haute de cette dernière, lorsqu'un brin s'enroule autour d'un diamètre inférieur du tambour. La force de fermeture augmentant, un motoréducteur moins puissant associé à ce tambour permet de bien comprimer le joint de toit comme un motoréducteur plus puissant le ferait avec un tambour de diamètre constant. A titre d'exemple, sur la figure 1, lorsque le brin 36 s'enroule autour du tambour 32 pour monter la vitre, la vitesse de la vitre diminue quand le brin 36 s'enroule autour d'un diamètre plus petit du tambour 32. Pour l'utilisateur, le ralentissement en fin de course de fermeture de vitre donne une impression de fermeture de vitre plus douce. En outre, la diminution de la vitesse de la vitre à proximité de la position haute permet de réduire les efforts de pincement d'un objet entre d'une part le bord supérieur de la vitre et d'autre part le cadre supérieur de l'élément de portière ou le toit. Les figures 2 et 3 montrent la variation du diamètre d'enroulement des brins de câble. Le tambour 32 comporte des sections avec un diamètre d'enroulement qui diffère d'une section à l'autre. Les pistes 38 et 40 comportent une section 42 dont le diamètre d'enroulement est le plus grand. Les pistes 38 et 40 comportent une section 44 dont le diamètre d'enroulement est le plus petit. Les pistes 38 et 40 comportent en outre une section 43 dont le diamètre est variable (ou évolutif) entre les diamètres des sections 42 et 44. La section 43 permet de raccorder les diamètres des sections 42 et 44. On peut envisager d'autres sections avec un diamètre intermédiaire constant entre celui des sections 42 et 44, définissant ainsi des paliers de vitesse de déplacement pour la vitre. L'enroulement autour de la section 44 correspond à l'entraînement de la vitre à proximité de la position haute de la vitre (position fermée). Par exemple, lorsque le brin 36 s'enroule autour la section 44 (figure 3), le brin 36 entraîne la vitre vers sa position haute à une vitesse réduite de la vitre, pour une même vitesse du motoréducteur. Plus spécifiquement, lorsque la vitre est en position basse (figure 2), les curseurs 18, 20 sont en position basse le long des rails 14, 16, le brin 36 étant essentiellement déroulé et le brin 34 étant enroulé. L'entraînement du tambour 32 en R:\Brevcls'Q9900\29932 ARVM 253\29932--090125-demande FR doc - 26/01/09 - 13:01 - 4/10 rotation par le motoréducteur permet d'enrouler le brin 36 autour du tambour et de dérouler le brin 34. Le brin 36 s'enroule en premier lieu autour de la section 42 de diamètre plus grand pendant l'essentiel du trajet vers la position haute de la vitre. Puis, lorsque la vitre est dans une zone supérieure prédéterminée contenant le joint d'étanchéité de toit, entre la position basse et la position haute, le brin 36 s'enroule autour du tambour dont le diamètre diminue pour réduire la vitesse de déplacement de la vitre. Cette zone peut comprendre jusqu'aux 20 derniers centimètres du trajet de la vitre. En particulier, à proximité de la position haute de la vitre, le brin 36 s'enroule autour de la section 43 au diamètre diminuant, ce qui réduite progressivement la vitesse de la vitre. Puis le brin 36 s'enroule autour de la section 44 (figure 3) au diamètre le plus petit, ce qui permet à la vitre d'atteindre la position haute à vitesse réduite. Ainsi, à l'approche de la position haute de la vitre, la vitesse de la vitre diminue. De préférence si l'on souhaite améliorer l'anti-pincement, le brin 36 s'enroule autour de la section 44 lorsque le bord supérieur de la vitre I l est distant d'au moins 2,5 centimètres de la position haute. A l'inverse, lorsque la vitre est en position haute (figure 3), les curseurs 18, 20 sont en position haute le long des rails 14, 16, le brin 34 étant essentiellement déroulé et le brin 36 étant enroulé. L'entraînement du tambour 32 en rotation dans le sens horaire par le motoréducteur permet d'enrouler le brin 34 autour du tambour et de dérouler le brin 36. Le brin 34 s'enroule en premier lieu autour de la section 44 de diamètre plus petit, ce qui génère un déplacement de la vitre à vitesse réduite. Puis, le brin 34 s'enroule autour de la section 43 au diamètre variant, ce qui augmente la vitesse de la vitre. Puis, le brin 34 s'enroule autour de la section 42 (figure 2) de plus grand diamètre pendant l'essentiel du trajet vers la position basse de la vitre. L'électronique associée au motoréducteur surveille la vitesse de rotation du moteur par différents moyens connus, avec un rapport vitesse moteur/vitesse de vitre qui augmente sur le petit diamètre du tambour, on a donc une meilleure définition et on détecte plus vite un pincement. Cette zone est critique car de petits obstacles tels qu'un doigt sont susceptibles d'être pincés dans cette zone. De plus, un obstacle tel qu'un doigt est dit obstacle dur car il est peu compressible (il est assimilable à un ressort de forte raideur), la force de pincement qu'il subit augmente donc très rapidement sur quelques millimètres entre le moment où le pincement commence et le moment où, après sa détection, le moteur s'arrête effectivement et change de sens de rotation pour le dégager. Avec un tambour de diamètre réduit, à nombre de tours moteur identique pour arriver à l'arrêt, la vitre parcourt moins de distance et la force de pincement augmente moins. On obtient ainsi un système anti-pincement plus performant. R: 1Brcvels',29900\29932 ARVM 253\29932--090125-demande FR doc - 26/01/09 - 13:01 - 5/10 En outre, le tambour 32 comportant des pistes ayant un diamètre d'enroulement dont le diamètre varie permet de réduire la puissance et donc le coût du motoréducteur. En effet, un motoréducteur de lève-vitre est classiquement dimensionné pour permettre à la vitre arrivant dans sa position haute de contraindre le joint situé dans le toit ou dans la partie supérieure du cadre de la porte. Ce joint assurant l'étanchéité à l'air et à l'eau lorsque la vitre est en position haute, le joint est d'une raideur importante. Le couple généré par le motoréducteur doit alors être suffisamment important pour contraindre le joint. Toutefois, sur le reste du trajet de la vitre en montée ou en descente, le couple généré par le motoréducteur est supérieur à ce qu'il est nécessaire d'être. Grâce au tambour 32, la force générée dans le câble (à couple à peu près constant du motoréducteur) est plus grande lorsque le câble s'enroule autour de la section 44 à plus petit diamètre que lorsque le câble s'enroule autour de la section 42 à plus grand diamètre. Ainsi, dès lors qu'il est possible d'augmenter la force appliquée au câble avec la section 44 à plus petit diamètre du tambour 32, il est possible de prévoir un motoréducteur 32 moins puissant, mais dont le couple développé se traduit par une augmentation de la force appliquée dans la section à plus petit diamètre. Les pistes d'enroulement du câble sont alternées, imbriquées. En d'autres termes, une piste a des spires alternées avec les spires d'une autre piste. Sur le tambour 32 des figures 2 et 3 comportant deux pistes 38, 40, les spires de la piste 38 sont alternées avec les spires de la piste 40. Une spire sur deux appartient à l'une des pistes. Ceci permet de réduire l'encombrement du tambour car évite l'utilisation (par exemple superposée) de deux tambours comportant chacun une piste d'enroulement de câble. Selon les figures 2 et 3, les variations du diamètre des pistes sont en phase. En d'autres termes, les pistes ont un diamètre qui varie de manière concomitante. Du fait du diamètre variable du tambour, la longueur de câble dans le chemin de câble est variable selon la position des brins 34, 36 le long des pistes 38, 40 dans les sections 42, 43, 44. Ainsi, la longueur des brins 34, 36 entre le tambour 32 et respectivement les renvois 26 et 30 sur la figure 1 est plus importante (brins en traits pleins) dans le cas de la figure 2 (les brins sont au niveau de la section 42 de plus grand diamètre) que dans le cas de la figure 3 (les brins sont au niveau de la section 44 de plus petit diamètre) selon laquelle les brins 34, 36 sont représentés en pointillés sur la figure 1. Ceci est dû à l'allongement de la distance entre les renvois 26, 30 et le tambour 32, et à la modification du point de tangence sur les renvois 26, 30 et le tambour 32. Des tensionneurs peuvent compenser cette différence de longueur de câble (en particulier si les variations du diamètre des pistes sont en phase). R?Brevels'29900.29932 ARVM 253`29932-090125-demande FR.doc - 26/01/09 - 13:01 - 6/10 Egalement (alternativement ou en combinaison avec les tensionneurs), on peut envisager que la variation du diamètre de chacune des pistes soit déphasée et/ou de profil différent entre deux pistes. Sur le tambour 32 de la figure 4, les pistes 38, 40 passent de la section 42 de grand diamètre à la section 43 de diamètre variable de manière décalée angulairement. Il en va de même de la section 43 à la section 44. Par exemple, la piste 38 peut passer de la section 42 à la section 43 avant la piste 40, de même pour passer de la section 43 à la section 44. Ainsi, en partant de la position de la figure 2 avec le brin 34 enroulé et le brin 36 déroulé, le déroulement du brin 34 se produira de la section 42 à la section 43 de diamètre inférieur avant l'enroulement du brin 36 de la section 42 à la section 43, ce qui permet d'enrouler le câble plus rapidement qu'il ne se déroule. La description donnée précédemment n'est pas limitative. Il est aussi envisageable, à titre d'alternative ou en combinaison, de prévoir un diamètre réduit du tambour pour atteindre la position basse de la vitre. Ainsi, le tambour peut être muni d'une section à diamètre réduit de part et d'autre de la section 42 ou une section à diamètre réduit d'un seul côté de la section 42. R:'33revetsn2990029932 ARVM 25329932ù090125-demande FR.doc - 26/01/09 - 13:01 - 7/10 REVENDICATIONS1. Un tambour (32) d'enroulement de câble comportant des pistes (38, 40) d'enroulement de plusieurs brins de câble, chacune des pistes ayant un diamètre 5 d'enroulement dont le diamètre varie. 2. Le tambour (32) selon la revendication 1, dans lequel une piste (38) a des spires alternées avec les spires d'une autre piste (40). 3. Le tambour (32) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la variation du diamètre des pistes est déphasée ou de profil différent entre deux pistes. 10 4. Le tambour (32) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les variations du diamètre des pistes sont en phase. 5. Le tambour (32) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel chaque piste (38, 40) comprend au moins - une première section (42) avec un premier diamètre d'enroulement, 15 - une deuxième section (44) avec un deuxième diamètre d'enroulement, le deuxième diamètre étant plus petit que le premier diamètre, et - une troisième section (43) avec un diamètre variable entre le premier et le deuxième diamètre. 6. Le tambour (32) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le tambour 20 comprend des logements (35, 37) de fixation d'extrémités d'un câble, les logements étant à des extrémités opposées des pistes (38, 40). 7. Un lève-vitre (12) comprenant un tambour d'enroulement de câble selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Le lève-vitre (12) selon la revendication 7, comprenant en outre un câble (22) 25 entraîné par le tambour, le câble comportant un premier brin (34) s'enroulant dans un sens sur une piste (38) du tambour et un deuxième brin (36) s'enroulant dans un autre sens sur une autre piste (40) du tambour. 9. Un élément de carrosserie (I0) comprenant - le lève-vitre (12) selon l'une des revendications 7 ou 8, R:\Brevets `29900\29932 ARVM 25329932--090125-demande FR.dnc - 26/01/09 - 13:01 -8 ï 10- une vitre (11) entraînée en mouvement par le lève-vitre entre une position haute et une position basse, - un joint d'étanchéité comprimé par la vitre dans sa position haute. 10. L'élément de carrosserie (10) selon la revendication 9, dans lequel un brin (36) de câble du lève-vitre (12) s'enroule autour d'une section (44) du tambour (32) ayant le diamètre le plus petit lorsque la vitre (11) est dans une zone supérieure prédéterminée contenant le joint, entre la position basse et la position haute. 11. L'élément de carrosserie selon la revendication 10, dans lequel le brin (36) de câble s'enroule autour de la section (44) ayant le diamètre le plus petit lorsqu' un bord supérieur de la vitre est distant d'au moins 2,5 centimètres de la position haute. R:'Breveis2 9 90012 9 9 3 2 ARVM 25329932--090125-demande FR.doc - 26/01/09 - 13:01 - 9,'10