Brevet FR3053932A1 — publié le 20180119

LEVE-VITRE DEGIVRANT [0001] La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs d'entraînement à câble pour les vitres, et plus particulièrement aux lève-vitres de véhicule. [0002] L'ouverture et la fermeture des fenêtres latérales ou de toit des véhicules actuels s'effectue en général par le déplacement en translation d'une vitre dans un élément de la carrosserie, grâce à un dispositif nommé lève-vitre. [0003] Les lève-vitres équipant les véhicules sont souvent entraînés par des mécanismes à câble, comme celui divulgué par le brevet français FR 2 814 195. Ce document antérieur décrit un lève-vitre pour véhicule, comportant un rail de guidage, un curseur support de vitre monté coulissant sur un rail de guidage, un moyen de renvoi de câble prévu à chaque extrémité du rail de guidage, et un tambour d'enroulement relié au curseur par au moins un câble passant sur les moyens de renvoi de câble. Le mécanisme d'entraînement est destiné à être localisé au sein d'un élément de carrosserie, dans une zone où de l'eau peut s'écouler, notamment lorsque le véhicule subit un lavage ou des intempéries. Il est alors possible que de l'eau ruissèle le long de la vitre et pénètre le mécanisme en mouillant le câble, les poulies ou le tambour. [0004] Si les températures deviennent négatives, l'eau ainsi accumulée peut geler. Un tel phénomène est problématique, notamment si la vitre est actionnée à ce moment-là. En effet, l'eau gelée dans le lève-vitre peut avoir pour effet de figer le câble sur le tambour d'entraînement ou sur les poulies, causant un blocage du mécanisme. La glace formée au sein du tambour d'enroulement peut également entraîner la formation de bruits parasites, voire engendrer un déraillement des câbles, ce qui conduit à l'endommagement du lève- vitre. [0005] La demande de brevet allemande DE 198 60 003 Al se propose de résoudre ces problèmes. Ce document divulgue des moyens pour, d'une part, éviter la pénétration de l'eau au sein d'un lève-vitre en munissant le cadre de vitre, le joint et les rails de coulissement d'une surface hydrophobe (en PTFE ou en silicone), et, d'autre part, dégivrer ces éléments en les aspergeant d'un liquide antigel à base de glycol. Il 3053932 2 est également envisagé de dégivrer le joint et le cadre de la vitre par insufflation d'air chaud, par émission d'un rayonnement infrarouge, ou encore par ultrasons. [0006] Ces moyens ont pour inconvénient de nécessiter l'intégration 5 d'éléments supplémentaires, jusqu'à présent peu employés dans la fabrication de véhicules, notamment automobiles. Par ailleurs, leur mise en oeuvre est complexe, nécessite des adaptations onéreuses et n'est pas sans risques pour la santé de l'utilisateur final. Enfin, les solutions proposées pour dégeler le lève-vitre se focalisent principalement sur la 10 vitre, et ne prennent pas en compte l'éventuel gel du tambour d'entraînement, du câble et des poulies. [0007] Aussi, un premier objectif est de proposer un lève-vitre d'un véhicule, apte à être dégivrant, c'est-à-dire dont le mécanisme interne est capable de fonctionner sous des températures négatives. 15 [0008] Un deuxième objectif est de proposer un lève-vitre d'un véhicule, simple à mettre en oeuvre, et nécessitant peu d'adaptations par rapport aux dispositifs d'entrainement de l'art antérieur. [0009] Un troisième objectif est de proposer un lève-vitre dont le fonctionnement présente une innocuité maximale pour ses utilisateurs. 20 [0010] Un quatrième objectif est de proposer une portière actionnée par un lève-vitre répondant aux objectifs précédents. [0011] Un cinquième objectif est de proposer un véhicule, notamment automobile, muni d'une portière actionnée par un système d'entraînement de vitre répondant aux objectifs précédent. 25 [0012] A ces fins, il est proposé, en premier lieu, un lève-vitre comprenant: - un tambour, entraîné en rotation par un dispositif d'entraînement, le tambour étant muni d'une gorge sur sa surface latérale, 30 un câble, destiné être au moins partiellement enroulé autour du tambour, par l'intermédiaire de la gorge, dans lequel - le câble est un conducteur électrique - le lève-vitre comporte une source de courant électrique 35 connectée en deux points du câble, la source de courant et le câble forment une boucle apte à être fermée. 3053932 3 [0013] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - le lève-vitre comprend une première borne et une deuxième borne, chacune étant reliée à la source de courant électrique, la 5 première borne ou la deuxième borne étant également chacune en contact avec un point du câble ; - le tambour est de forme cylindrique et comprend une première base et une deuxième base, le tambour comprenant sur sa première base ou sur sa deuxième base une encoche, le câble 10 comprenant une extrémité fixée dans l'encoche, l'encoche étant réalisée face à la première borne ou face à la deuxième borne ; - le câble comprend à une extrémité un collecteur, le collecteur étant destiné à entrer au contact de la première ou de la deuxième borne ; 15 - le dispositif d'entraînement comprend un carter, la première borne est fixée sur le carter ; - le lève-vitre comprend un support, le tambour étant monté pivotant sur le support, la deuxième borne étant fixée sur le support ; 20 - le câble comprend une pluralité de torons métalliques, les torons étant tressés ; - un interrupteur permet d'ouvrir ou de fermer la boucle constituée par le câble et la source de courant électrique. [0014] II est proposé, en deuxième lieu, une portière comprenant un 25 lève-vitre tel que présenté ci-dessus. [0015] II est proposé, en troisième lieu, un véhicule, notamment automobile, comprenant une portière telle que présentée ci-dessus. [0016] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la 30 description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile, une portière du véhicule comprenant un lève-vitre dégivrant ; 35 - la figure 2 est une vue en perspective d'un lève-vitre dégivrant, selon un premier mode de réalisation ; la figure 3 est une vue en section d'un câble d'entraînement 3053932 4 de lève-vitre dégivrant, selon un mode de réalisation ; la figure 4 est une vue en perspective d'un lève-vitre dégivrant, selon un deuxième mode de réalisation ; la figure 5 est une vue en perspective, d'un lève-vitre 5 dégivrant, selon le deuxième mode de réalisation, avec en médaillon une vue de détail du tambour et de son voisinage ; la figure 6 est une vue schématique en coupe de l'ensemble du lève-vitre dégivrant selon le deuxième mode de réalisation. [0017] Sur la figure 1 est représenté, de manière simplifiée, un 10 véhicule 1 automobile comprenant une vitre 2 actionnée par un lève- vitre 3. De manière non limitative, la vitre 2 illustrée ici est une vitre 2 d'une portière 4, et est destinée à se mouvoir en translation, en coulissant au sein d'un cadre de vitre, non représenté. [0018] En variante, la vitre 2 pourrait se déplacer suivant un 15 mouvement de rotation pure ou un mouvement de rotation plane, combinant rotation et translation dans un même plan. [0019] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : 20 horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, - un axe Z, définissant une direction verticale, 25 perpendiculaire au plan XY horizontal. [0020] Comme illustré en figure 2, correspondant à un premier mode de réalisation, le lève-vitre 3 comprend au moins un support 5 sur lequel peuvent être montés au moins un tambour 6 et au moins un élément 7 de renvoi. 30 [0021] Dans le mode de réalisation représenté, le support 5 comprend également un rail 8 Une vitre 2 est entraînée en translation par des moyens d'entraînement, comprenant par exemple un curseur 9 fixé à un câble 10. Le lève-vitre 3 comprend une source 11 de courant électrique. 35 [0022] La source 11 de courant est représentée sur les figures 2, 4 et 5 par deux fils 12 d'alimentation électriques, aptes à entrer en contact avec le câble 10. Sur la figure 6, la source 11 de courant est - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule, une direction transversale, - un axe Y, définissant 3053932 5 matérialisée par un générateur de courant. La source 11 de courant permet le dégivrage des composants du lève-vitre 3, si de l'eau ayant ruisselé dans le lève-vitre 3 s'est transformée en glace. Les détails concernant le dégivrage du lève-vitre 3 sont spécifiés plus loin dans le 5 présent texte. [0023] Selon d'autres modes de réalisation, non représentés, le lève- vitre 3 comprend une pluralité de supports 5, comme par exemple deux supports 5. A titre d'exemple, un support 5 inclut un tambour 6 et des éléments 7 de renvoi, et un autre support 5 comprend uniquement des 10 éléments 7 de renvoi, chaque support 5 comprenant un rail 8. Un lève- vitre 3 comprenant deux supports 5 peut permettre de faciliter déplacement de la vitre 2, en l'absence d'un cadre de vitre dans une portière 4, comme par exemple sur des véhicules de type cabriolet. [0024] Dans les modes de réalisation représentés sur les figures, le 15 support 5 se présente sous la forme d'une platine suffisamment rigide pour résister aux efforts liés au fonctionnement du lève-vitre 3. Le support 5 est réalisé de sorte à pouvoir s'implanter facilement au sein de la garniture d'une portière 4. Le montage du lève-vitre 3, son entretien ou sa réparation sont facilités. 20 [0025] Le rail 8 s'étend en saillie sur le support 5. Le rail 8 peut être venu de matière ou être rapporté, et a pour fonction d'accueillir le curseur 9. Le curseur 9 et le rail 8 forment ensemble une liaison glissière, en d'autres termes le curseur 9 coulisse sur le rail 8. [0026] Le curseur 9 peut se présenter sous la forme d'une plaque, 25 permettant de soutenir la vitre 2. La vitre 2 est fixée au curseur 9, par exemple par l'intermédiaire de pions (non représentés), destinés à être insérés dans des trous 13. Le curseur 9 a pour vocation d'imposer un déplacement à la vitre 2 par rapport au support 5, au tambour 6, ou aux éléments 7 de renvoi. Le câble 10, au moins partiellement enroulé 30 autour du tambour 6, transforme le mouvement de rotation du tambour 6 en un mouvement de translation du curseur 9. [0027] Communément à tous les modes de réalisations représentés, le câble 10 s'étend le long d'un chemin défini par le tambour 6, le curseur 9 et au moins un élément 7 de renvoi. Les câbles 10 forment un 35 parcours fermé, qui, projeté orthogonalement sur un plan longitudinal, présente une géométrie sensiblement triangulaire. 3053932 6 [0028] Selon d'autres modes de réalisation, notamment liés à l'utilisation de plusieurs supports 5, le parcours du chemin de câble 10 projeté orthogonalement sur un plan longitudinal, est en forme en X. [0029] Selon d'autres modes de réalisation, le support 5 ne 5 comprend pas d'élément de renvoi, et dans ce cas, le câble 10 s'étend uniquement entre le curseur 9 et le tambour 6. [0030] Le tambour 6 est disposé en liaison pivot par rapport au support 5, l'axe de rotation du tambour 6 étant sensiblement perpendiculaire à un plan longitudinal. Le tambour 6 présente une 10 forme sensiblement cylindrique d'axe transversal, l'axe de révolution du tambour 6 étant également son axe de rotation. Préférentiellement, la première 14 base et la deuxième 15 base du tambour 6 sont toutes deux disposées perpendiculairement au support 5, afin de faciliter la connexion d'une source 11 de courant, comme détaillé par la suite dans 15 la description. Le tambour 6 présente une surface 16 latérale pourvue d'une gorge 17 ou d'une pluralité de gorges 17. Communément aux modes de réalisation représentés, la gorge 17 est réalisée sous la forme d'un hélicoïde, au sein duquel le câble 10 vient s'insérer. [0031] Le tambour 6 est destiné à être entraîné en rotation par 20 l'intermédiaire d'un dispositif 18 d'entraînement. [0032] Le dispositif 18 d'entraînement peut être actionné manuellement, par l'intermédiaire d'une manivelle reliée au tambour 6 [0033] Dans un deuxième mode de réalisation décrit plus loin et représenté sur les figures 1, 4, 5 et 6, le dispositif 18 d'entraînement 25 est un moteur 19 électrique. [0034] Selon d'autres mises en oeuvre non détaillées ici, le dispositif 18 d'entraînement est un vérin, entraînant une crémaillère en liaison avec une roue dentée. [0035] Selon le mode de réalisation représenté figure 2, le lève-vitre 30 3 comprend deux éléments 7 de renvoi, se matérialisant ici par une première 20 poulie et une deuxième 21 poulie, toutes deux disposées de part et d'autre du tambour 6 et montées rotatives par rapport au support 5. La première 20 poulie et la deuxième 21 poulie sont situées aux extrémités du rail 8. La première 20 poulie et la deuxième 21 poulie 35 sont toutes deux pourvues d'un évidement 22 présentant avantageusement une section en arc de cercle, l'arc de cercle ayant le même diamètre que le câble 10. Le câble 10 peut ainsi se loger dans la 3053932 7 première 20 poulie et la deuxième 21 poulie sans risquer un déraillement. [0036] En variante, les éléments 7 de renvoi comprennent des galets fixes, sur lesquels glisse le câble 10. 5 [0037] Une extrémité 27 du câble 10 est fixée sur une première 14 base du tambour 6, et une autre extrémité 27 est fixée sur une deuxième 15 base du tambour 6. Sur le curseur 9 sont fixés deux brins de câble 10, à savoir un brin 23 supérieur et un brin 24 inférieur qui passent respectivement sur la première 20 poulie et la deuxième 21 10 poulie, puis s'enroulent sur le tambour 6. Le brin 23 supérieur et le brin 24 inférieur s'enroulent en sens inverse dans la gorge 17 ménagée à cet effet sur la surface du tambour 6. Communément à tous les modes de réalisation, le câble 10 est réalisé en un matériau électriquement conducteur. Ainsi, si en deux points du câble 10, une source 11 de 15 courant électrique est connectée, le câble 10 peut coopérer avec la source 11 de courant de manière à former une boucle pouvant être ouverte ou fermée. Autrement dit, le câble 10 et la source 11 de courant constituent ensemble un parcours, qui peut être fermé ou ouvert. De cette façon, il est établi un circuit électrique apte à être 20 fermé, permettant le passage du courant. [0038] Dans le mode de réalisation représenté en figure 2, la connexion du câble 10 avec la source 11 de courant est effectuée au moyen de la première 20 poulie et la deuxième 21 poulie, toutes deux réalisées en matériau conducteur, et connectées à la source 11 de 25 courant. [0039] Comme le montre la figure 3, le câble 10 est avantageusement en acier, et est formé d'une pluralité de torons 25 en acier. En variante, un toron du câble 10 est en cuivre. Dans les applications de lève-vitres 3 de véhicules 1 automobiles, le diamètre 30 d'un tel câble 10 évolue préférentiellement entre 2 et 6 mm, et peut présenter une longueur de l'ordre du mètre. Le câble 10 possède alors des capacités mécaniques lui permettant de résister aux efforts, notamment liés au poids de la vitre 2, tout en comportant une résistance électrique nécessaire à la formation d'un échauffement 35 lorsqu'un courant le traverse. [0040] Selon le deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 1, 4, 5 et 6, le tambour 6 présente une encoche 26 sur une 3053932 8 première 14 base et sur une deuxième 15 base. Une extrémité 27 du câble 10 est fixée dans l'encoche 26 à une position radiale et angulaire prédéterminée. Ainsi, l'extrémité 27 de câble 10 permet d'offrir un point de connexion électrique sur la première 14 base et la deuxième 15 base 5 du tambour 6. De cette manière, des points de connexion électriques sont accessibles au voisinage du tambour 6. [0041] Nous nous intéressons désormais à la fonction de dégivrage du lève-vitre 3. [0042] Comme représenté sur la figure 6, le lève-vitre 3 comprend 10 une source 11 de courant, connectée en deux points du câble 10, apte à réaliser un circuit fermé. Lorsque la source 11 de courant est activée, c'est à dire lorsque la source 11 de courant délivre une intensité en régime permanent, le passage du courant au sein du câble 10 engendre un échauffement. Cette manifestation thermique de la résistivité du 15 câble 10 est causée par effet Joule. [0043] Dans le cas où de la glace est présente sur le câble 10, au sein du tambour 6 ou d'un élément 7 de renvoi, empêchant l'actionnement du lève-vitre 3, la chaleur engendrée par la circulation du courant dans le câble 10 permet de faire fondre l'eau gelée et de 20 rendre à nouveau possible le fonctionnement du lève-vitre 3. Le transfert de chaleur s'opère tout le long du parcours du câble 10, permettant un transfert thermique à l'ensemble des composants du lève-vitre 3, principalement par convection et par conduction thermique. L'addition de ces deux types de transfert thermique permet de favoriser 25 le réchauffement de l'ensemble des composants du lève-vitre 3. [0044] Selon le deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 1, 4, 5 et 6, le dispositif 18 d'entraînement est un moteur 19 électrique. [0045] Le moteur 19 électrique comprend un carter 28 et un rotor 29. 30 Le rotor 29 est fixé au tambour 6, afin de lui transmettre le mouvement de rotation. Le carter 28 du moteur 19 électrique est fixé sur une des faces du support 5. [0046] Selon le deuxième mode de réalisation, représenté sur les figures 4 et 5, une première 30a borne est fixée sur le carter 28 du 35 moteur, et une deuxième 30b borne est fixée sur un capot 31, lui-même fixé au support 5 ou venu de matière du support 5. Le capot 31 est 3053932 9 destiné à couvrir, au moins partiellement, la base du tambour 6, et permet le passage du câble 10. [0047] La première 30a borne et la deuxième 30b borne sont destinées à être reliées ou connectées à la source 11 de courant 5 électrique. Préférentiellement, la première 30a borne et la deuxième 30b borne sont prévues de manière à pouvoir entrer chacune en contact avec un point du câble 10 par frottement. Le câble 10 peut ainsi collecter le courant, sans que son déplacement soit pour autant empêché. 10 [0048] Préférentiellement, la première 30a borne et la deuxième 30b borne font face aux extrémités 27 du câble 10. Autrement dit, La première 30a borne et la deuxième 30b borne sont situées à la même position angulaire et radiale que les encoches 26 où sont disposées les extrémités 27 des câbles 10. Les encoches 26 font face à la première 15 30a borne et la deuxième 30b borne. Un tel arrangement facilite la possibilité d'un contact électrique entre le câble 10 et la source 11 de courant électrique. [0049] Avantageusement, une extrémité 27 du câble 10 est munie d'un collecteur 32, qui peut être obtenu en renforçant l'extrémité 27 de 20 câble 10, par exemple par l'adjonction d'un embout métallique. Il est alors possible de permettre un frottement du collecteur 32 sur la première 30a borne ou sur la deuxième 30b borne, en réalisant l'arrangement de telle sorte que les faces du collecteur 32 et de la première 30a borne et de la deuxième 30b borne destinées à entrer en 25 contact soient coplanaires. De cette manière, un bon contact électrique entre le collecteur 32 et la première 30a borne ou la deuxième 30b borne peut être établi. Le collecteur 32 assure également un rôle de pièce d'usure, lors du frottement du câble 10 avec la première 30a borne ou la deuxième 30b borne. 30 [0050] Selon le mode de réalisation représenté, la source 11 de courant provient d'un brin d'alimentation dérivé de l'alimentation du moteur 19 électrique entraînant le tambour 6. De cette manière, la quantité de fils électriques supplémentaire, nécessaire à la réalisation d'un branchement permettant la connexion d'une source 11 de courant, 35 est limitée. [0051] Selon un autre mode de réalisation, non représenté, la source 11 de courant provient directement de la batterie du véhicule, 3053932 10 correspondant au cas où le dispositif 18 d'entraînement est manuel, ou si l'alimentation du moteur 19 électrique est inaccessible. [0052] Selon un autre mode de réalisation, non représenté, la source 11 de courant provient d'un brin d'un ensemble de câble 10 destiné à 5 l'alimentation d'autres éléments de l'habitacle. [0053] Comme représenté figure 6, le lève-vitre 3 peut comprendre un interrupteur 33, destiné à ouvrir ou fermer la boucle constituée par le câble 10 et la source 11 de courant. De manière non limitative, l'interrupteur 33 est actionné soit directement par l'utilisateur, qui 10 constatant une température négative appuie sur un bouton de commande, soit par un dispositif de contrôle embarqué, programmant une mise en route du chauffage du câble 10 du lève-vitre 3. [0054] Communément à tous les modes de réalisation, le fonctionnement de la fonction dégivrage peut être le suivant. 15 [0055] Lorsque l'interrupteur 33 est actionné, le circuit est fermé. Un courant circule au sein du câble 10 par l'intermédiaire de deux points de connexion, occasionnant par effet Joule une élévation de la température du câble 10. La chaleur ainsi dégagée permet par conduction thermique et convection de chauffer la glace accumulée 20 dans le lève-vitre, entraînant la fonte de la glace. Une fois l'ensemble des éléments dégivrés, et libérés, c'est à dire au moment où le tambour 6 ou les éléments 7 de renvoi peuvent être entraînés en rotation sans engendrer un déraillement du câble 10, ou si le câble 10 peut être déplacé sans qu'aucun grippage ne soit constaté, alors, le tambour 6 25 peut être entraîné en rotation par le dispositif 18 d'entraînement. Le lève-vitre 3 dégivrant tel que décrit ci-dessus présente un grand nombre d'avantages, parmi lesquels: - une utilisation aisée, du fait d'un fonctionnement simple ; - un encombrement identique aux dispositifs lève-vitres 3 de 30 l'art antérieur; - un principe de fonctionnement de la fonction de dégivrage adaptable à une grande variété de lève-vitres 3 à câble 10 différents; - un coût de fabrication et d'utilisation réduit. 35 REVENDICATIONS1. Lève-vitre (3) comprenant: un tambour (6) entraîné en rotation par un dispositif (18) d'entraînement, le tambour (6) étant muni d'une gorge (17) sur sa surface (16) latérale, un câble (10), destiné être au moins partiellement enroulé autour du tambour (6), par l'intermédiaire de la gorge (17), le lève-vitre (3) étant caractérisé en ce que : le câble (10) est un conducteur électrique le lève-vitre (3) comporte une source (11) de courant électrique connectée en deux points du câble (10), la source (11) de courant et le câble (10) formant une boucle apte à être fermée. 2. Lève-vitre (3) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une première (30a) borne et une deuxième (30b) borne chacune étant reliée à la source (11) de courant électrique, la première (30a) borne ou la deuxième (30b) borne étant également chacune en contact avec un point du câble (10). 3. Lève-vitre (3) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour (6) est de forme cylindrique et comprend une première (14) base et une deuxième (15) base, le tambour (6) comprenant sur sa première (14) base ou sur sa deuxième (15) base une encoche (26), le câble (10) comprenant une extrémité (27) fixée dans l'encoche (26), l'encoche (26) étant réalisée face à la première (30a) borne ou face à la deuxième (30b) borne. 4. Lève-vitre (3) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le câble (10) comprend à une extrémité un collecteur (32), le collecteur (32) étant destiné à entrer au contact de la première (30a) borne ou de la deuxième (30b) borne. 5. Lève-vitre (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif (18) d'entraînement comprend un carter (28), la première (30a) borne est fixée sur le carter (28). 3053932 12 6. Lève-vitre (3) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend un support (5), le tambour (6) étant monté pivotant sur le support (5), la deuxième (30b) borne étant fixée 5 sur le support (5). 7. Lève-vitre (3) selon l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le câble (10) comprend une pluralité de torons (25) métalliques, les torons (25) étant tressés. 8. Lève-vitre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un interrupteur (33) permettant d'ouvrir ou de fermer la boucle constituée par le câble (10) et la source (11) de courant électrique. 9. Portière (4) comprenant un lève-vitre (3) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule (1) automobile comprenant une portière (4) selon la 20 revendication 9. 25 10 15