INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Lorsque les deux connecteurs 132, 141 sont déconnectés, l’extrémité libre du premier câble de connexion électrique 122 comportant le premier connecteur 123 est libre par rapport au siège amovible 120. Cela signifie que le premier câble de connexion 122 n’est pas contraint mécaniquement autrement que par sa connexion avec le capteur du siège amovible 120. Le premier câble de connexion 122 peut alors être déplacé manuellement indépendamment du siège. En d’autres termes, le premier connecteur 123 peut être déplacé sans que ce déplacement n’entraîne de mouvement du reste du siège amovible (dans une certaine limite correspondant à la longueur maximum du premier câble de connexion électrique 122). A contrario, il est possible de basculer le siège amovible 120 depuis sa position d’utilisation vers sa position repliée ou escamotée sans que ce mouvement ne déconnecte les deux connecteurs 132, 141.
Pour que le premier câble de connexion électrique 122 ne repose pas sur le châssis sur une longueur (et que les utilisateurs s’y prennent les pieds), ce câble présente, au repos, une forme enroulée en spirale (voir ).
Dans le même dessein, le siège amovible 120 peut comprendre un moyen de fixation temporaire (non représenté) permettant de fixer temporairement l’extrémité libre du premier câble de connexion électrique 122 à l’assise lorsque le premier connecteur 123 est déconnecté. Par exemple, le moyen de fixation temporaire peut être un clip de fixation permettant de maintenir le câble de connexion lorsque celui-ci y a été inséré.
Sur la , le premier câble de connexion électrique 122 et le second câble de connexion électrique 140 sont représentés en position connectée.
Ici, le premier connecteur 123 (côté siège) est un connecteur femelle, et le second connecteur 141 est un connecteur mâle, mais l’inverse serait possible.
Ces connecteurs pourraient être de tout type, pour autant qu’ils puissent être connectés et déconnectés manuellement.
Il est en outre prévu des moyens mécaniques permettant de bloquer ces connecteurs à l’état connecté.
Ici, le premier connecteur 123 comprend une encoche et le second connecteur 141 comprend un bouton poussoir de formes identiques, en négatif. Le bouton poussoir est mobile par rapport au second connecteur 141 entre une position relâchée dans laquelle il peut venir s’emboîter dans l’encoche et une position enfoncée dans laquelle il ne forme pas obstacle à la connexion et à la déconnexion des deux connecteurs. En pratique, l’utilisateur est amené à appuyer sur le bouton poussoir pour faciliter la connexion des deux connecteurs. Lorsque les connecteurs sont connectés, le bouton poussoir vient se loger automatiquement dans l’encoche, ce qui permet de sécuriser la connexion et d’éviter que les connecteurs se déconnectent avec des vibrations ou des mouvements du véhicule automobile 100.
Dans le but de protéger le second connecteur 141 et le second câble de connexion électrique 140, la jonction entre ce connecteur et le câble est recouverte d’une protection 142. De préférence, la protection 142 est en plastique souple.
Afin de protéger les connecteurs, la connexion entre le premier connecteur 123 et le second connecteur 141 s’effectue dans la boîte de connexion électrique 130 qui est fixée au châssis 110.
La boîte de connexion électrique 130 est située sous le siège amovible 120 lorsque ce dernier est monté sur le châssis 110 et est en position d’utilisation. La boîte de connexion 130 comprend un corps principal 131 et un couvercle 132 configuré pour permettre l’accès à l’intérieur du corps principal 131.
La représente le corps principal 131 de la boîte de connexion électrique 130 vu du dessus.
Le corps principal 131 est de préférence de forme parallélépipèdique creux et comprend un fond rectangulaire à partir des bords duquel s’élèvent quatre côtés. Il délimite ainsi un espace de connexion ouvert d’un côté (ici sur le dessus).
De préférence, la boîte de connexion électrique 130 est en matière non conductrice électriquement, ici en matière plastique.
Avantageusement, la cavité 60 s’étend sur toute l’épaisseur de la couche de silicium poreux 42.
Cette cavité 60 permet à la couche de silicium poreux 42 de se déformer (ou réarranger) au moins en partie par le flanc plutôt que verticalement, évitant ainsi des excroissances ou inhomogénéités qui peuvent nuire à la qualité du collage (et créer par conséquent des zones non transférées).
Un matériau diélectrique, typiquement celui formant la couche diélectrique 43, peut recouvrir le fond et les parois latérales de la cavité 60, sans toutefois la remplir entièrement. Par ailleurs, la cavité 60 peut être (avec ou sans revêtement diélectrique sur le fond et les parois latérales) partiellement ou totalement remplie d’un matériau absorbant l’onde de fracture, formant ainsi un caisson de matériau absorbant. Le matériau absorbant présente un module de Young inférieur à celui du silicium poreux (soit inférieur à 20 GPa).
A nouveau, la cavité 60 ou le caisson absorbant permet de distinguer deux zones distinctes de propagation des ondes de fracture, au-dessus d’un milieu homogène ou pratiquement homogène, ce qui empêche l’apparition de fissures.
Dans le sixième mode de mise en œuvre représenté par les figures 8A-8C, la portion dégradée 60 est réalisée sur l’un et/ou l’autre des substrats 40-50 (sur les deux dans l’exemple des figures 8A-8C) par optimisation des chanfreins de bords de plaque. Cette optimisation est par exemple réalisée par gravure latérale (« edge-grinding ») de sorte que la partie chanfreinée de bord de plaque (constituant la portion dégradée 60) s’étende jusqu’à la couche de silicium poreux 42 (avant assemblage lorsqu’elle appartient au substrat support 40 et après assemblage lorsqu’elle appartient au substrat donneur 50) afin qu’il ne puisse pas y avoir de collage au-delà de la couche de silicium poreux 42.
Dans le septième mode de mise en œuvre représenté par les figures 9A-9C, la couche de silicium poreux 42 comprend une portion centrale 421 ayant une épaisseur e1 sensiblement constante et une portion périphérique 422 d’épaisseur croissante e2 en direction du flanc du substrat support 40. Par sensiblement constante, on entend que l’épaisseur e1 de la portion centrale 421 ne varie pas de plus de 5 %. En revanche, l’épaisseur e2 de la portion périphérique 422 peut varier de plus de 30 % entre l’interface avec la portion centrale 421 et le flanc du substrat support 40.
Une telle couche de silicium poreux 42 est notamment obtenue lorsqu’un équipement de porosification de type « simple cellule » est utilisé (pour mémoire, toute une face du premier substrat est exposée au milieu acide). La portion périphérique 422 d’épaisseur croissante présente une largeur L1’ qui peut varier entre 2 mm et 25 mm.
Dans ce cas de figure, la structure multicouche 30 n’est pratiquement pas concernée par le phénomène de fissures, car l’onde de fracture se propage au-dessus d’un milieu (de composition) globalement homogène. En revanche, l’inhomogénéité d’épaisseur du silicium poreux en bord de plaquette est responsable d’une augmentation de la courbure de la structure multicouche 30 lors des recuits, notamment lors du recuit de consolidation de l’interface de collage qui peut atteindre 1000 °C (la structure multicouche 30 peut présenter après recuit une flèche de 600 µm).
Pour limiter ou annuler l’effet du gradient d’épaisseur, et donc diminuer la courbure de la structure multicouche 30, une portion dégradée 60 est aménagée dans l’un au moins des substrats support et donneur 40, 50. La portion dégradée 60 est située, dans l’assemblage du substrat support 40 et du substrat donneur 50, à la verticale de la transition entre la portion centrale 421 et la portion périphérique 422 de la couche de silicium poreux 42.
La portion dégradée 60 peut être une portion en retrait, une portion texturée (de rugosité supérieure ou égale à 1 nm ; cf. Figs. 9A-9C), une cavité (remplie ou non de matériau absorbant), une portion chanfreinée de bord de plaque, telle que décrite précédemment. Elle peut s’étendre jusqu’au flanc du substrat dégradé (L2 > L1’). Sa largeur L2 est alors avantageusement comprise entre 3 mm et 26 mm.
La portion en retrait dans la couche diélectrique 43 est la solution la plus favorable, car la couche diélectrique 43 joue également un rôle dans la courbure de la structure multicouche 30.
D’une manière plus générale, la portion dégradée 60 est située à moins de 25 mm du flanc du substrat dégradé, et de préférence à moins de 7 mm dans le mode de mise en œuvre des figures 7A-7C et à moins de 5 mm dans les modes de mise en œuvre des figures 3A-3C, 4A-4C, 5A-5C, 6A-6C et 8A-8C. Ainsi, les risques de fissures de la couche superficielle 51 et/ou de courbure excessive de la structure multicouche 30 engendrés par les inhomogénéités au bord de l’assemblage peuvent être diminués.
Les figures 10A-10C représentent un mode de mise en œuvre de l’étape de fourniture du substrat support 40, permettant de recréer la structure comprenant une portion périphérique en silicium non-poreux 44 (cf. Figs. 3A-3C, 4A-4C, 5A-5C, 6A-6C, 7A-7C, 8A-8C), quand bien même un équipement de porosification de type « simple cellule » est employé pour former la couche de silicium poreux 42.
Au cours d’une première sous-étape S11 illustrée par la , un premier substrat 90 en silicium est décaissé (par exemple par gravure) de manière à former une cavité centrale 91 délimitée latéralement par un anneau 92 (en silicium). L’anneau 92 constitue une portion périphérique du premier substrat 90.
L’épaisseur e3 de cet anneau 92 (égale à la profondeur de gravure) est supérieure ou égale à l’épaisseur (e2) maximale de la couche de silicium poreux à former (c’est-à-dire l’épaisseur au niveau du flanc). Ainsi, lors de la deuxième sous-étape S12 de porosification au moyen d’un équipement de porosification de type « simple cellule » (cf. ), la couche de silicium poreux 42’ formée ne s’étend pas à la totalité de l’anneau 92. Une portion enfouie 921 de l’anneau 92 est laissée intacte. De préférence, la largeur L5 de l’anneau 92 est telle que la portion périphérique d’épaisseur croissante de la couche de silicium poreux 42’ se situe entièrement dans l’anneau 92.
Enfin, lors d’une troisième sous-étape S23 (cf. ), l’anneau 92 est éliminé entièrement de manière à obtenir une surface plane avec la portion centrale (d’épaisseur e1 sensiblement constante) de la couche de silicium poreux 42’.
Fig. 1 est une vue d’un ensemble d’assise qui comprend, selon une vue éclatée, une structure d’assise qui comprend des flaques latéraux entretoisés par des tube avant et arrière, ainsi une traverse avant destinée à être fixée au flasque au-dessus du tube avant, la traverse étant conformée pour former une surface d’appui pour supporter une assise qui comporte de nombreux composants, tels qu’une suspension à ressort métallique, une matelassure comportant une portion centrale et des bords relevées, un revêtement d’assise destiné à couvrir la matelassure, les composants du coussin d’assise pouvant comprendre, en option, des équipements de confort, tels qu’une nappe résistive, chauffante, et/ou un système de massage, et ou un système de ventilation comprenant un ventilateur électrique, la conception de l’ensemble d’assise étant adaptée pour une fabrication juste à temps connue sous l’abréviation anglaise « JIT » pour (« Just In Time » manufacturing).
Fig. 2 est une vue montrant à nouveau la même structure d’assise que la et le pré-assemblage d’un coussin modulaire d’assise qui présente pour composants essentiels, une base moulée, une matelassure, et de préférence un revêtement d’habillage, voire encore optionnellement, une nappe chauffante, résistive, et/ou un système de massage comprenant un ou plusieurs actionneurs, et/ou un ventilateur d’un système de ventilation, ce pré-assemblage pouvant être opéré sur un premier site de fabrication, et en vue d’être acheminé sur le site d’assemblage final du véhicule où le coussin modulaire d’assise est assemblé à la structure de siège.
Fig. 3 est une vue de l’assemblage du coussin modulaire d’assise et en particulier de ses trois composants principaux, à savoir la base, la matelassure, et le revêtement d’habillage, ladite base, typiquement moulée par injection, présentant une interface mécanique arrière comportant une premier logement en U configuré pour recevoir de manière pivotante un tube arrière de la structure, entretoisant deux flasques de la structure d’assise, et une interface mécanique avant, comprenant un deuxième logement pour un tube avant de la structure d’assise, entretoisant les deux flasque, ladite interface mécanique avant autorisant le verrouillage du tube avant par déformation élastique de ladite interface mécanique avant.
Fig. 4 est une vue de la méthode d’assemblage du coussin modulaire d’assise (à l’état assemblé) à la structure du siège qui comprend pour étapes : - une mise en regard de l’interface mécanique arrière au droit de tube arrière et une insertion du tube arrière dans le premier logement en U et, - un pivotement du coussin modulaire autour du tube arrière alors emboité dans le premier logement en U de l’interface mécanique arrière jusqu’à une insertion du tube avant dans le deuxième logement en U de l’interface mécanique avant, et verrouillage par déformation élastique de l’interface mécanique avant.
Fig. 5 est une vue de détail d’un organe de verrouillage, élastiquement déformable de l’interface mécanique avant, configuré pour passer d’une position déverrouillée jusqu’à une position verrouillée lorsqu’une came est entrainée par le tube avant, en provoquant le déplacement de l’organe de verrouillage autour d’une charnière de la position déverrouillée jusqu’à la position verrouillée, déplacement au cours duquel ledit organe de verrouillage se déforme élastiquement en passant une contre-dent de l’interface mécanique, solidaire de la base et jusqu’à la position verrouillée pour laquelle ledit organe élastique se détend au moins partiellement dans une position où la dent de verrouillage et la contre-dent coopèrent pour interdire le déverrouillage de l’organe de verrouillage dans une position où l’organe de verrouillage maintient prisonnier ledit tube avant dans le deuxième logement.
Fig. 6 est une vue consécutive illustrant le désassemblage par : - déverrouillage du tube avant par déformation élastique de l’interface mécanique avant et rotation du coussin modulaire autour du tube arrière logé dans le premier logement jusqu’à obtenir l’échappement du tube avant en dehors du deuxième logement en U, et successivement - retrait du coussin modulaire par extraction du tube arrière du premier logement de l’interface mécanique arrière.
Fig. 7 est vue de différentes conceptions des composant du coussin modulaire d’assise, et en particulier en haut: - une première conception, de la matelassure à gauche pour laquelle la portion centrale de la matelassure, d’une part, et la première matelassure latérale et la deuxième matelassure latérale, d’autre part, forment une matelassure d’un seul tenant, - une deuxième conception de la matelassure, à droite, pour laquelle la portion centrale de la matelassure, d’une part, et la première matelassure latérale et la deuxième matelassure latérale, d’autre part, sont des éléments amovibles, qui peuvent être changés indépendamment lorsqu’usés et en bas, trois conceptions de la dite base, avec à gauche une suspension comprenant un système à ressort élastique, métallique, et au milieu et à droite une conception dans laquelle la suspension est constituée par une partie ajourée élastique du cors thermoformable de la base.
La présente divulgation est relative à un coussin modulaire d’assise 1, configuré pour être fixé à une structure de siège 2 présentant une structure d’assise comprenant deux flasques latéraux 20 entretoisés par un tube avant 21, transversal, et un tube arrière 22, transversal.
Le coussin modulaire d’assise comprend, à l’état assemblé, au moins les composants suivants : - une base 10, comprenant un système d’interface mécanique pour la fixation sur la structure d’assise, - une matelassure 11 reposant sur une surface supérieure de la base, et éventuellement - un revêtement d’habillage 12 recouvrant la matelassure.
La base 10, est un corps, de préférence mince, qui s’étend d’un bord arrière Bar jusqu’à un bord avant Bav typiquement selon la direction X, et d’un premier bord latéral BL1 jusqu’à un deuxième bord latéral BL2 selon la direction transversale. La base peut être typiquement un corps moulé d’un seul tenant, typiquement par les techniques de moulages par injection. La matelassure 11 repose sur la surface supérieure de la base.
Le profil du corps, vue selon une coupe passant par un plan XZ, peut être un profil montant, en condition normale d’utilisation du siège du véhicule, lorsqu’on se déplace depuis le bord arrière Bar, et vers le bord avant Bav, en particulier jusqu’au bord avant du corps. Un tel profil montant, assure un maintien des hanches de l’utilisateur assis dans le siège, en limitant les risques de sous-marinage en cas de choc frontal.
Le profil du corps, vue selon une coupe passant par un plan YZ, peut être concave, le premier bord latéral BL1, et le deuxième bord latéral BL2 étant relevés suivant la direction Z, par rapport à une portion centrale du corps entre les deux bords latéraux Bl1, Bl2.
La base 10 peut comprendre un système de suspension 100 prévu typiquement sur une portion centrale de la base 10 entre le premier bord latéral BL1 et le deuxième bord latéral BL2 du corps.
Selon un mode de réalisation illustré à droite, et au centre à la , le système de suspension 100 est obtenu lors du moulage par injection, et peut consister en une portion élastique 101 ajourée de la base, s’étendant typiquement, sur une portion centrale, entre le premier bord latéral BL1 et le deuxième bord latéral BLl2 à proximité du bord arrière Bar par comparaison au bord avant Bav, à savoir que le système de suspension se situe, en particulier suivant la direction X, plus proche du bord arrière Bar que du bord avant Bav.
Selon un autre mode de réalisation, la base 10 peut comprendre un système de suspension 100 qui s’étend typiquement sur une portion centrale de la base entre un premier bord latéral et un deuxième bord latéral du corps.
Bien entendu l’invention n’est pas limitée au mode de mise en œuvre décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications.
Dispositif piézoélectrique La présente invention concerne dispositifs piézoélectriques ainsi que leurs applications, et plus particulièrement mais non exclusivement les capteurs piézoélectriques.
Pour déterminer l’intensité et la durée des interactions entre un utilisateur et son environnement, il est connu de positionner sur une partie du corps de l’utilisateur une pluralité de capteurs, par exemple intégrés à un gant ou une semelle. Ces capteurs fournissent chacun une mesure en un point de contact.
La présence de multiples capteurs sous forme de pièces distinctes nécessite une connectique relativement complexe et fragile pour les relier à un circuit électronique de collecte des données, et peut générer des contraintes de mobilité pour l’utilisateur.
Par ailleurs, les transducteurs piézoélectriques peuvent être utilisés en tant qu’excitateurs pour générer des vibrations, en étant par exemple appliqués contre une surface vers laquelle des vibrations doivent être émises, ainsi qu’en tant que capteurs pour mesurer l’amplitude de ces vibrations. Lorsque ladite surface est non plane et le transducteur piézoélectrique de forme circulaire, il peut en résulter une discontinuité de l’interface entre certaines zones du transducteur et la surface, ce qui impacte négativement la transmission des ondes vibratoires. De plus, en raison de la fragilité inhérente du matériau piézoélectrique, les contraintes mécaniques (traction, compression) exercées sur le transducteur peuvent l’endommager.
Il existe par conséquent un besoin pour perfectionner les capteurs de pression de contact, en particulier ceux utilisés pour déterminer l’intensité et la durée des interactions entre un utilisateur et son environnement.
Il existe également un besoin pour perfectionner les excitateurs piézoélectriques, notamment afin d’améliorer la transmission des vibrations avec une surface non plane et réduire le risque d’endommagement de l’excitateur.
L’invention vise à répondre à tout ou partie de ces besoins en proposant un dispositif piézoélectrique, notamment capteur et/ou excitateur, comportant un substrat ayant une face électriquement conductrice formant électrode commune, une couche d’un matériau piézoélectrique au contact de la face conductrice du substrat, ce matériau étant présent sous la forme d’au moins trois, notamment quatre, parties disjointes formant autant d’éléments de transducteur, et une couche conductrice formant électrode individuelle recouvrant chacune desdites parties.
Les éléments de transducteur permettent chacun la mesure d’une pression de contact lorsque le dispositif est utilisé en tant que capteur, ou peuvent générer une vibration mécanique lorsque le dispositif est utilisé en tant qu’excitateur.
Grâce à l’invention, on peut ainsi bénéficier d’un capteur compact présentant plusieurs zones de mesure de la pression de contact.
Le dispositif selon l’invention simplifie la connectique vers un circuit électronique de traitement et/ou de commande, qui s’étend par exemple autour des éléments de transducteur, et son intégration à un équipement de protection individuel ou autre support à positionner sur le corps est facilitée.
La possibilité d’avoir une mesure en plusieurs points de contact au sein d’un même dispositif permet de réduire le nombre de capteurs si on le souhaite, et ainsi de diminuer les contraintes de mobilité.
Dans le cas d’une utilisation comme capteur ou comme excitateur, les éléments de transducteur peuvent plus facilement se conformer au contour de la surface sur laquelle ils sont appliqués, et l’on améliore le confort et/ou la qualité de l’interface de transduction entre les éléments de transducteur et la surface à leur contact. On réduit également le risque d’endommagement par les contraintes mécaniques, les éléments de transducteur pouvant fléchir pour relâcher les contraintes qui s’exercent sur le dispositif, notamment sur sa partie centrale.
Le dispositif peut comporter des parties formées par découpe, notamment laser, au moins du matériau piézo-électrique recouvert par la couche conductrice. Cela permet d’utiliser comme produit de départ pour réaliser le dispositif selon l’invention un transducteur conventionnel produit à large échelle, et relativement peu coûteux. De plus, cela permet d’adapter facilement la forme des éléments de transducteur à celle de la région du corps sur laquelle le capteur est disposé.
Lors de l’utilisation du dispositif comme capteur, les points de mesure multiples permettent d’obtenir une estimation relativement précise de l’amplitude des forces normales, le point d’application de la force sur la surface et le déplacement du point de contact dans le temps (force tangentielle) qui s’appliquent sur le capteur.
Le substrat, auquel la couche de matériau piézoélectrique est fixée, peut avoir un contour circulaire. En variante ce substrat peut avoir un contour de forme polygonale ou autre.
Selon la présente divulgation ledit système d’interface mécanique est avantageusement configuré pour autoriser la fixation du coussin modulaire d’assise par les étapes suivantes : /A/ mise en regard de l’interface mécanique arrière avec le tube arrière 22 et insertion du tube arrière 22 dans le premier logement en U LG1 et /B/ pivotement du coussin modulaire 1 autour du tube arrière 22 alors emboité dans le premier logement LG1 de l’interface mécanique arrière 13 jusqu’à une insertion du tube avant 21 dans le deuxième logement LG2 de l’interface mécanique avant et verrouillage du tube avant 21 par le système de verrouillage.
La mise en place et la fixation du coussin modulaire d’assise à la structure de siège selon la présente divulgation est rapide, sûr et réalisé de préférence sans outil, en particulier pour les étapes /A/ et /B/.