EP0724279B1 - Lève-vitre de véhicule à bras oscillant et secteur denté - Google Patents

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EP0724279B1
EP0724279B1 EP96105244A EP96105244A EP0724279B1 EP 0724279 B1 EP0724279 B1 EP 0724279B1 EP 96105244 A EP96105244 A EP 96105244A EP 96105244 A EP96105244 A EP 96105244A EP 0724279 B1 EP0724279 B1 EP 0724279B1
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EP
European Patent Office
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magnet
segment
arm
force
window
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EP96105244A
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German (de)
English (en)
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EP0724279A3 (fr
EP0724279A2 (fr
Inventor
Robert Jacques Heckel
Enrico Fin
Achim Rudolph Gier
Pascal Bonduel
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Inteva Products France SAS
Original Assignee
ArvinMeritor Light Vehicle Systems France SA
Rockwell Light Vehicle Systems France
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/006—Switches operated by mechanical overload condition, e.g. transmitted force or torque becoming too high
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41—Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2400/00—Electronic control; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10—Electronic control
    • E05Y2400/52—Safety arrangements
    • E05Y2400/53—Wing impact prevention or reduction
    • E05Y2400/54—Obstruction or resistance detection
    • E05Y2400/55—Obstruction or resistance detection by using load sensors
    • E05Y2400/552—Switches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME RELATING TO HINGES OR OTHER SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS AND DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION, CHECKS FOR WINGS AND WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles characterised by the type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the present invention relates to a window regulator of the swinging arm and toothed sector type, defined in preamble of claim 1.
  • window regulators with rack cable we know that there are currently three types of window regulators on motor vehicles: window regulators with rack cable, the window regulators with twisted cable (cable Bowden) and the window winders with arms and toothed sector.
  • the invention concerns these.
  • the system When an obstacle is on the course of closing the window, the system must recognize the presence of an abnormal phenomenon and, if the force on the glass exceeds one limit value, the window must not continue its trajectory, but stop and at least release the effort. This release of effort can be achieved either by releasing the glass coming down with little effort or under the effect of its own weight if the friction in the side seal allows it, either by reversing the movement of the glass, which is then forced to descend.
  • US-A-2,130,764 and FR-A-2,461,085 describe safety devices for hinged doors in which switches are working on closure. Therefore, if the wiring is defective, the security system does not work not.
  • these two prior devices include springs with a large working stroke, and therefore the low trigger sensitivity.
  • the object of the invention is to propose a device electromechanical safety devices for electric windows of the type mentioned above, which is of manufacturing simple, inexpensive, more reliable and more sensitive than aforementioned devices.
  • the window regulator according to the invention comprises the Features mentioned in one of claims 1 to 3.
  • the electromechanical system detects this effort. If the latter exceeds a certain limit, the system reacts by reversing the direction of rotation of the motor, thus lowering the window by releasing the obstacle.
  • Such an electromechanical safety device is relatively simple and inexpensive structure.
  • Figure 1 is a longitudinal elevation view partial view of a first embodiment of the window regulator according to the invention.
  • Figure 2 is a side elevation view partial of the window regulator in figure 1.
  • Figures 3 and 4 are elevational views partial longitudinal view of two other embodiments window regulator according to the invention.
  • window regulators of the arm type and toothed sector have an arm 61 which raises or lowers the window (not shown) by tilting around an axis 60.
  • the arm 61 is driven by the sector 63 with which it rocks around axis 60 to raise or lower the window.
  • Toothed sector 63 is engaged with the pinion output 64 of a geared motor 65 including the input wheel 66 is driven by an endless screw 67. It is therefore possible to provide a safety which allows uncoupling arm 61 and sector 63 automatic from of an effort of predetermined value.
  • the coupling and force detection means between the arm 61 and the sector 63 include a magnet 68 attached to one of elements 61 and 63, namely sector 63 in the example shown, and this through two reinforcing plates 69, 71, between which it is inserted, the assembly being supported by sector 63.
  • Complementary security includes a ferromagnetic part fixed to the arm 61, for example a piece 72 in L.
  • the part 72 made in particular of sheet steel, can be a one-piece fold with arm 61 or be reported to it. It is placed in contact with armatures 69, 71 which concentrate the flux of the magnet 68 on their contact surfaces. Exhibit 72 is therefore attracted by the frames 69, 71 with a certain force, and thus retains the arm 61 secured to the sector 63, as long as the force F exerted on the arm 61 remains insufficient to overcome the attractive force of the magnet 68 (given the length of the lever arms on both sides and on the other side of axis 60). If on the other hand the force F on the window exceeds a predetermined limit value, arm 61 will come off from the armatures 69, 71 of the magnet 68, and so uncouple the glass from the drive movement supplied by sector 63.
  • An electric switch 17 is mounted on the sector 63 so as to be held by the arm 61 in a first state when the two elements 61, 63 are linked by the force of attraction of the magnet 68 on the plate 72, and to switch to a second state when a greater effort to the force of attraction of the magnet 68 spreads the arm 61 (driven element), of the leading element, constituted by sector 63 carrying the magnet.
  • Switch 17 does part, as the case may be, of one of the electrical circuits of control of the direction of rotation of the gearmotor motor 65, illustrated in FIGS. 9 and 10 of the patent application European whose request constitutes the request divisional.
  • the safety device in Figures 1 and 2 is advantageously equipped with a stop 74 for stopping the arm 61 or 73, after separation between the latter and the sector 63 and before reversing the direction of rotation of the sector 63 drive motor.
  • the embodiment of the security system illustrated in Figure 3 includes coupling means constituted by an elastic element 75 prestressed traction between arm 76 and sector 63, for example a helical spring.
  • an elastic element 75 prestressed traction between arm 76 and sector 63, for example a helical spring.
  • sector 63 On sector 63 is articulated a part 77, forming a pawl, cooperating with a switch electric 56 ( Figures 11 and 12).
  • the ratchet 77 is biased by a spring 78, one end of which is attached to sector 63, towards a position corresponding to a first state of the switch 56.
  • the arm 76 is provided a finger 79 cooperating with the pawl piece 77, in order to hold the latter against the restoring force of the spring 78 in an angular position corresponding to the second state of the switch, as long as spring 75 does not not undergo an extension greater than that corresponding to the predetermined value already mentioned.
  • the coupling means of the driving element formed by sector 63 and of the led element constituted by the arm 81, as well as the force detection means comprise an elastic traction element 83, for example a helical spring, connecting the arm 81 and the sector 63.
  • this safety device is completely similar to that shown in Figures 6 and 7 of the application from which this divisional application is based for cable window regulators. Its constituent elements have therefore have been assigned the same reference numerals, the only difference with the system of figures 6 and 7 residing in that the carriages 6, 7 are here respectively replaced by the arm 81 and the sector 63.
  • Figure 4 illustrates a mechanical memory system by the magnet 49, which can take two stable positions: a position of start glued against plate 52, and a position of detection in which it is stuck against the plate 51, in which it releases the switch 56.
  • the spring 75 used is prestressed, unlike to the jurisdictions of the aforementioned previous documents (by example that of FR-A 2,461,085). He can thus free himself from the effort threshold with extreme sensitivity, which constitutes an appreciable advantage compared to known prior devices.
  • the security system has the advantage of being relatively simple and therefore inexpensive to manufacture.

Description

La présente demande est une demande divisionnaire de la demande n° 93401628.8 du 24.06.1993 au nom de ROCKWELL BODY AND CHASSIS SYSTEMS-FRANCE.
La présente invention a pour objet un lève-vitre du type à bras oscillant et secteur denté, défini au préambule de la revendication 1.
On sait qu'il existe actuellement trois types de lève-vitre sur les véhicules automobiles : les lève-vitre à câble crémaillère, les lève-vitre à câble torsadé (câble Bowden) et les lève-vitre à bras et secteur denté. L'invention concerne ces derniers.
Quand un obstacle se trouve sur le parcours de fermeture de la vitre, le système doit reconnaítre la présente d'un phénomène anormal et, si l'effort sur la vitre dépasse une valeur limite, la vitre ne doit pas continuer sa trajectoire, mais s'arrêter et au moins libérer l'effort. Cette libération de l'effort peut être obtenue soit en libérant la vitre qui descend sous un faible effort ou sous l'effet de son propre poids si le frottement dans le joint latéral le permet, soit en inversant le mouvement de la vitre, qui est alors forcée à descendre.
Pour résoudre ce problème on a déjà proposé divers dispositifs de sécurité, électroniques et électromécaniques qui présentent, entre autres inconvénients, celui d'être relativement onéreux en raison de leur complexité. Ce coût de fabrication élevé est évidemment un obstacle à leur diffusion en grande série.
Par ailleurs, le US-A-2.130.764 et le FR-A-2.461.085 décrivent des dispositifs de sécurité pour des portes pivotantes dans lesquels des interrupteurs (switches) travaillent à la fermeture. De ce fait, si le câblage est défectueux, le système de sécurité ne fonctionne pas.
En outre, ces deux dispositifs antérieurs comportent des ressorts dont la course de travail est importante, et donc la sensibilité au déclenchement faible.
L'invention a pour but de proposer un dispositif de sécurité électromécanique pour lève-vitre électriques du type mentionné ci-dessus, qui soit de fabrication simple, peu coûteuse, plus fiable et plus sensible que les dispositifs précités.
Le lève-vitre conforme à l'invention comprend les caractéristiques mentionnées à une des revendications 1 à 3.
Ainsi, si un obstacle s'interpose à la fermeture de la vitre, par exemple une main ou une autre partie du corps d'un passager, le système électromécanique détecte cet effort. Si ce dernier dépasse une certaine limite, le système réagit en inversant le sens de rotation du moteur, faisant ainsi descendre la vitre en libérant l'obstacle.
Un tel dispositif de sécurité électromécanique est de structure relativement simple et peu onéreuse.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent diverses formes de réalisation à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 est une vue en élévation longitudinale partielle d'un premier mode de réalisation du lève-vitre selon l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale partielle du lève-vitre de la figure 1.
Les figures 3 et 4 sont des vues en élévation longitudinale partielle de deux autres formes de réalisation du lève-vitre selon l'invention.
Ces lève-vitre du type à bras et secteur denté, comportent un bras 61 qui fait monter ou descendre la vitre (non représentée) en basculant autour d'un axe 60. Le bras 61 est entraíné par le secteur 63 avec lequel il bascule autour de l'axe 60 pour faire monter ou descendre la vitre. Le secteur denté 63 est en prise avec le pignon de sortie 64 d'un motoréducteur 65 dont la roue d'entrée 66 est entraínée par une vis sans fin 67. Il est donc possible de prévoir une sécurité qui permet un désaccouplement automatique du bras 61 et du secteur 63 à partir d'un effort de valeur prédéterminée.
Dans la forme de réalisation illustrée aux figures 1 et 2, les moyens d'accouplement et de détection d'effort entre le bras 61 et le secteur 63 comprennent un aimant 68 fixé à l'un des éléments 61 et 63, à savoir le secteur 63 dans l'exemple représenté, et ce par l'intermédiaire de deux plaques d'armatures 69, 71, entre lesquelles il est inséré, l'ensemble étant supporté par le secteur 63. Complémentairement la sécurité comprend une pièce ferromagnétique fixée au bras 61, par exemple une pièce 72 en L.
La pièce 72 réalisée notamment en tôle d'acier, peut être une pliure monobloc avec le bras 61 ou être rapportée à celui-ci. Elle est placée au contact des armatures 69, 71 qui concentrent le flux de l'aimant 68 sur leurs surfaces de contact. La pièce 72 est donc attirée par les armatures 69, 71 avec une certaine force, et retient ainsi le bras 61 solidarisé avec le secteur 63, tant que l'effort F exercé sur le bras 61 reste insuffisant pour vaincre la force d'attraction de l'aimant 68 (compte tenu de la longueur des bras de levier de part et d'autre de l'axe 60). Si par contre l'effort F sur la vitre dépasse une valeur limite prédéterminée, le bras 61 va se décoller des armatures 69, 71 de l'aimant 68, et donc désaccoupler la vitre du mouvement d'entraínement fourni par le secteur 63.
Un interrupteur électrique 17 est monté sur le secteur 63 de façon à être maintenu par le bras 61 dans un premier état lorsque les deux éléments 61, 63 sont liés par la force d'attraction de l'aimant 68 sur la plaque 72, et à basculer dans un second état quand un effort supérieur à la force d'attraction de l'aimant 68 écarte le bras 61 (élément mené), de l'élément menant, constitué par le secteur 63 portant l'aimant. L'interrupteur 17 fait partie, selon le cas, de l'un des circuits électriques de commande du sens de rotation du moteur du motoréducteur 65, illustrés aux figures 9 et 10 de la demande de brevet européen dont la présente demande constitue la demande divisionnaire.
Le dispositif de sécurité des figures 1 et 2 est avantageusement équipé d'une butée 74 d'arrêt du bras 61 ou 73, après désolidarisation entre ce dernier et le secteur 63 et avant inversion du sens de rotation du moteur d'entraínement du secteur 63.
Bien entendu les divers organes constitutifs du système de sécurité des figures 1 et 2 peuvent être montés sur le secteur 63 et le bras 61 dans une disposition inverse de celle représentée : par exemple l'interrupteur 17 sera monté sur le bras 61.
La forme de réalisation du système de sécurité illustrée à la figure 3 comprend des moyens d'accouplement constitués par un élément élastique 75 précontraint de traction entre le bras 76 et le secteur 63, par exemple un ressort hélicoïdal. Sur le secteur 63 est articulée une pièce 77, formant cliquet, coopérant avec un interrupteur électrique 56 (figures 11 et 12). Le cliquet 77 est sollicité par un ressort 78, dont une extrémité est attachée au secteur 63, vers une position correspondant à un premier état de l'interrupteur 56. Le bras 76 est muni d'un doigt 79 coopérant avec la pièce formant cliquet 77, afin de maintenir cette dernière contre la force de rappel du ressort 78 dans une position angulaire correspondant au second état de l'interrupteur, tant que le ressort 75 ne subit pas un allongement supérieur à celui correspondant à la valeur prédéterminée déjà mentionnée.
Bien entendu les positions du doigt 79, du cliquet 77 et de son ressort de rappel 78 sur le bras 76 et le secteur 63 peuvent être inversées par rapport à celles représentées à la figure 3.
Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, les moyens d'accouplement de l'élément menant formé par le secteur 63 et de l'élément mené constitué par le bras 81, ainsi que les moyens de détection d'effort, comprennent un élément élastique 83 de traction, par exemple un ressort hélicoïdal, reliant le bras 81 et le secteur 63. Par ailleurs, ce dispositif de sécurité est tout à fait similaire à celui représenté aux figures 6 et 7 de la demande dont la présente demande divisionnaire est issue pour des lève-vitre à câble. Ses éléments constitutifs ont donc été affectés des mêmes repères numériques, la seule différence avec le système des figures 6 et 7 résidant dans le fait que les chariots 6, 7 sont ici respectivement remplacés par le bras 81 et le secteur 63. La figure 4 illustre un système à mémoire mécanique par l'aimant 49, qui peut prendre deux positions stables : une position de départ collée contre la plaque 52, et une position de détection dans laquelle il est collé contre la plaque 51, dans laquelle il libère l'interrupteur 56.
Les réalisations de la sécurité à une seule position stable (figures 1 et 2) n'ont pas de mémoire mécanique car elles n'ont qu'une seule position stable, et doivent donc être associées aux circuits des figures 9 et 10 de la demande de base dont est issue la présente demande divisionnaire. Les réalisations des figures 3 et 4 ont deux positions stables, donc une mémoire mécanique, et sont de ce fait associées aux circuits des figures 11 ou 12 de la demande de base précitée, non autoalimentés.
Le ressort 75 utilisé est précontraint, contrairement aux ressorts des documents antérieurs précités (par exemple celui du FR-A 2.461.085). Il peut ainsi se libérer à partir du seuil d'effort avec une extrême sensibilité, ce qui constitue un avantage appréciable par rapport aux dispositifs antérieurs connus.
Dans les divers modes de réalisation de l'invention, le système de sécurité présente l'avantage d'être de fabrication relativement simple et donc peu onéreuse.

Claims (5)

  1. Lève-vitre de véhicule du type comprenant une chaíne cinématique pourvue d'un pignon de sortie (64) d'un motoréducteur (65), un secteur denté (63) formant un élément menant en prise avec ce pignon, et un bras oscillant (61) formant un élément mené, mécaniquement lié au secteur et portant la vitre, ainsi que des moyens électromécaniques (17, 77, 78...) d'accouplement et de détection d'effort entre le secteur denté et le bras oscillant, ces moyens étant agencés de manière à désaccoupler automatiquement le secteur denté et le bras oscillant l'un de l'autre en cas de détection d'un effort dépassant une valeur prédéterminée, s'opposant à la course de la vitre, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement et de détection d'effort comprennent un aimant (68) fixé à un premier élément (63 ou 61), une plaque ferromagnétique (72) porté par l'autre l'élément (61 ou 63), sur laquelle l'aimant est normalement collé en liant les deux éléments, et un interrupteur électrique (17; 56) monté sur le premier élément (63 ou 61) de façon à être maintenu par le second élément dans un premier état lorsque les deux éléments sont liés par la force d'attraction de l'aimant sur la plaque, et à basculer dans un second état quant un effort supérieur à la force d'attraction de l'aimant écarte l'élément mené de l'élément menant portant l'aimant (Fig.1-2).
  2. Lève-vitre de véhicule du type comprenant une chaíne cinématique pourvue d'un pignon de sortie (64) d'un motoréducteur (65), un secteur denté (63) formant l'élément menant en prise avec ce pignon, et un bras oscillant (76) formant l'élément mené, mécaniquement lié au secteur et portant la vitre, ainsi que des moyens électromécaniques (77) d'accouplement et de détection d'effort entre le secteur denté et le bras oscillant, ces moyens étant agencés de manière à désaccoupler automatiquement le secteur denté et le bras oscillant l'un de l'autre en cas de détection d'un effort dépassant une valeur prédéterminée, s'opposant à la course de la vitre, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement comprennent un élément élastique (75) précontraint de traction reliant le secteur denté (63) et le bras (76), et le secteur est équipé d'une pièce (77) articulée sur ce secteur, coopérant avec un interrupteur électrique (56) et sollicitée par un ressort (78) vers une position correspondant à un premier état de l'interrupteur, et le bras est muni d'un doigt (79) coopérant avec ladite pièce articulée afin de maintenir cette dernière contre la force de rappel du ressort dans une position angulaire correspondant au second état de l'interrupteur tant que l'élément élastique ne subit pas un allongement supérieur à celui correspondant à ladite valeur prédéterminée, l'interrupteur faisant partie d'un circuit électrique d'alimentation du moteur capable d'inverser le sens de rotation du moteur lorsque l'interrupteur change d'état, afin de libérer l'organe mobile, les positions du doigt, de la pièce articulée et de son ressort de rappel sur le bras et le secteur pouvant être inversées par rapport à celles mentionnées ci-dessus (Fig.3).
  3. Lève-vitre de véhicule du type comprenant une chaíne cinématique pourvue d'un pignon de sortie (64) d'un motoréducteur (65), un secteur denté (63) formant l'élément menant en prise avec ce pignon, et un bras oscillant (81) formant l'élément mené, mécaniquement lié au secteur et portant la vitre, ainsi que des moyens électromécaniques (83, 49...) d'accouplement et de détection d'effort entre le secteur denté et le bras oscillant, ces moyens étant agencés de manière à désaccoupler automatiquement le secteur denté et le bras oscillant l'un de l'autre en cas de détection d'un effort dépassant une valeur prédéterminée, s'opposant à la course de la vitre, caractérisé en ce que les moyens d'accouplement et de détection d'effort comprennent un élément élastique (83) de traction reliant le bras (81) et le secteur (63), et l'un de ceux-ci est pourvu d'un aimant (49) déplaçable entre deux positions stables par des moyens (53-55) d'entraínement et de guidage portés par l'autre organe, cet aimant coopérant avec un interrupteur électrique (56) qui peut prendre deux états correspondants chacun à l'une des positions stables de l'aimant, la première position stable étant celle où le bras et le secteur sont accouplés et la seconde position stable étant celle où ils sont désaccouplés après détection d'un effort supérieur à ladite valeur prédéterminée, l'interrupteur faisant partie d'un circuit d'alimentation du moteur (5a) capable d'inverser le sens de rotation du moteur lorsque l'interrupteur (56) change d'état, afin de libérer l'organe mobile (Fig.4).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'entraínement et de guidage de l'aimant (35) comportent un doigt (53) saillant de l'un (6) des chariots (6, 7), s'étendant en vis-à-vis de l'aimant qui est muni d'une tige (54) coulissant dans une fente (55) de guidage ménagée dans le doigt, et les positions stables de l'aimant sont déterminées par deux plaques (51, 52) de matériau ferromagnétique fixées sur le chariot (7) portant l'aimant, à un écartement approprié de part et d'autre de ce dernier.
  5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le secteur denté (63) ou le bras (61; 73) porte une butée (74) d'arrêt du bras ou du secteur après désolidarisation entre eux et avant inversion du sens de rotation du moteur.
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