FR2818304A1 - Dispositif pour immobilier un ouvrant de vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Dispositif pour immobiliser en position un ouvrant 1 de véhicule automobile à l'aide de moyens exerçant un effet de blocage entre l'ouvrant et le châssis du véhicule.Lesdits moyens comprennent un moyen de freinage 9 à effet contrôlé électriquement, et un moyen de commande électrique pour commander ledit moyen de freinage. Le moyen de freinage comprend par exemple un frein électromagnétique ou magnétorhéologique.Le moyen de freinage peut être intégré par exemple à un dispositif 4 d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation de l'ouvrant tel qu'un ressort à gaz.
Description
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Dispositif pour immobiliser un ouvrant de véhicule automobile.
La présente invention se rapporte à un dispositif pour immobiliser un ouvrant de véhicule automobile à l'aide de moyens exerçants un effet de blocage 1 entre l'ouvrant et le châssis du véhicule.
Certains ouvrants de véhicules automobiles, tels que par exemple les hayons ou les capots pivotants, sont couramment équipés de dispositifs d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation se présentant généralement sous la forme d'un ressort à gaz , c'est-à-dire une unité cylindre-piston contenant un gaz comprimé. Ces ressorts à gaz fournissent une assistance en effort à l'utilisateur lors de l'ouverture de l'ouvrant et permettent également de maintenir l'ouvrant en position ouverte.
Il existe à l'heure actuelle des ressorts à gaz simples, sans blocage, utilisés Z : > It pour maintenir l'ouvrant en position complètement ouverte, sans possibilité d'ouverture à un angle intermédiaire, et des ressorts à gaz plus perfectionnés qui peuvent être bloqués à une position d'ouverture intermédiaire. Dans ce type de
ressorts, la fonction de blocage est le plus souvent réalisée par des moyens Z > mécaniques complexes intégrés en général dans le corps du ressort à gaz (système à valves et soupapes).
ressorts, la fonction de blocage est le plus souvent réalisée par des moyens Z > mécaniques complexes intégrés en général dans le corps du ressort à gaz (système à valves et soupapes).
Les documents FR-A-2 305 645, FR-A-2 712 651, FR-A-2 745 873, FR-A- 2 766 887, US-A-4 445 671 et US-A-6 007 057 décrivent des systèmes d'immobilisation pour hayons de véhicules, sous forme de ressorts à gaz, permettant de régler individuellement l'angle d'ouverture de l'ouvrant. Ces systèmes peuvent fournir une force de blocage suffisamment élevée, en autorisant un réglage individuel de l'angle d'ouverture, sans nécessiter une force d'assistance extérieure.
Le document FR-A-2 742 831 décrit un ressort à gaz fournissant deux plages d'ouverture. Dans la seconde plage, l'ouvrant peut être arrêté à n'importe quelle position angulaire à l'aide d'un système de soupapes, actionné manuellement à l'aide d'un poussoir de soupape situé en bout de mécanisme.
Avec les ressorts à gaz autobloquants, l'utilisateur est tributaire de la dynamique du système pour positionner l'ouvrant à un angle d'ouverture intermédiaire. L'effort à fournir reste relativement élevé pour amorcer la mise en mouvement de l'ouvrant. La course d'ouverture du dispositif ne peut pas être
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contrôlée et commandée par l'utilisateur. Les systèmes ne sont généralement pas en mesure de maintenir par exemple un hayon dans une position d'ouverture intermédiaire, lors du transport d'objets volumineux, le système ne pouvant en principe pas compenser les efforts aérodynamiques et les efforts induits par les irrégularités de la route.
Il existe, par ailleurs, pour le blocage en position d'ouvrants tels qu'en particulier des portières de véhicules automobiles, des systèmes mécaniques d'arrêt de plusieurs types. Le document FR-A-2 772 414 décrit un système d'arrêt classique de porte avec une position de maintien intermédiaire. Le document FR-A-2 690 653 révèle un système à ressorts et patins de friction qui assure l'immobilisation d'une porte dans une position angulaire d'ouverture quelconque. Le document FR-A- 2 777 934 se rapporte à un système à ressorts et poussoirs qui assure l'immobilisation d'une porte dans une position angulaire d'ouverture quelconque. Le document FR-A- 2 788 300 concerne un système à cames et moyen d'arrêt débrayable qui assure l'immobilisation d'une porte dans une position angulaire d'ouverture quelconque.
Avec ces systèmes connus, l'utilisateur est également tributaire de la dynamique du système pour positionner et bloquer l'ouvrant à un angle d'ouverture intermédiaire. Par ailleurs, Il n'est pas possible d'agir sur ce blocage via une commande externe.
On connaît par ailleurs des systèmes de freinage à effet contrôlé électriquement, par exemple sous la forme de freins électromagnétiques ou de freins magnétorhéologiques.
Les freins électromagnétiques sont connus depuis longtemps sous des C > formes les plus diverses.
En ce qui concerne les freins magnétorhéologiques et d'une manière générale les fluides magnétorhéologiques et leurs applications, il est fait référence, par exemple, à Properties and Applications of Commercial Magnetorheological Fluids de Mark R. Jolly, Jonathan W. Bender, et J. David Carlson, SPIE 5th Annual Int. Symposium on Smart Particules and Materials, San Diego, CA, USA, 15 mars 1998, et à l'article MR Fluid, foam and elastomer devices de J. David Carlson et Mark R. Jolly, paru dans MECHATRONICS 10 (2000), pages 555-569. Diverses applications de fluides magnétorhéologiques dans le domaine du freinage, sont par ailleurs décrites dans les documents WO 94/00704 et WO 99/22162.
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Aucune des applications connues des freins électromagnétiques et des freins à fluides magnétorhéologiques ne concerne l'immobilisation d'un ouvrant de e véhicule.
La présente invention vise un dispositif pour immobiliser un ouvrant de véhicule automobile dans une position d'ouverture quelconque.
L'invention vise par ailleurs un dispositif pour immobiliser un ouvrant de véhicule automobile dans une position d'ouverture susceptible d'être choisie à volonté par l'utilisateur.
L'invention vise également un dispositif pour immobiliser en position un ouvrant de véhicule automobile, ce dispositif étant pourvu de moyens détectant tout obstacle à l'ouverture complète de l'ouvrant, pour bloquer l'ouvrant avant qu'il n'entre en contact avec cet obstacle.
Le dispositif, objet de l'invention, pour immobiliser en position un ouvrant de véhicule automobile, comprend des moyens exerçant un effet de blocage entre l'ouvrant et le châssis du véhicule. Lesdits moyens comprennent un moyen de freinage à effet contrôlé électriquement et un moyen de commande électrique pour commander ledit moyen de freinage.
Dans le cadre de l'invention, le moyen de freinage peut comprendre un frein électromagnétique ou un frein magnétorhéologique.
Ces deux types de freins permettent de contrôler des efforts importants avec une faible puissance de commande. De plus, l'effet de freinage de ces freins est proportionnel à la valeur du courant électrique appliqué aux freins, ce qui permet de moduler l'effet de freinage en cas de besoin.
Des freins de ce type peuvent être intégrés avantageusement, par exemple à c Z : > un dispositif d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation de l'ouvrant tel qu'un ressort à gaz, notamment dans le cas d'un hayon ou capot, à un dispositif d'arrêt mécanique de l'ouvrant, par exemple dans le cas d'une portière, ou même à un dispositif automatique actif d'ouverture et de fermeture de l'ouvrant, notamment d'une portière.
L'implantation du frein est particulièrement simple dans le cas où ce dernier comprend un élément actif entourant et coopérant avec un élément passif en forme de tige ou d'axe, les deux éléments étant mobiles l'un par rapport à l'autre en translation suivant l'axe de l'élément passif.
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L'un des éléments est avantageusement solidaire du châssis ou couplé avec le châssis et l'autre solidaire de l'ouvrant ou couplé avec l'ouvrant.
Selon les cas, le frein peut être commandé manuellement par un interrupteur placé par exemple dans la poignée d'ouverture/fermeture de l'ouvrant, et/ou automatiquement par l'intermédiaire d'un capteur tel qu'un détecteur de proximité disposé sur l'ouvrant pour détecter la présence d'un obstacle.
Dans ce dernier cas, la commande peut être conçue de manière que l'effort de freinage soit proportionnel à la distance entre l'obstacle et l'ouvrant, ce qui, dans le cas d'une portière, procure un retour d'effort à l'utilisateur qui est ainsi informé de la proximité de l'obstacle.
En se référant aux dessins schématiques annexés, on va décrire ci-après plus en détail le dispositif selon l'invention, dans deux applications ; sur les dessins : - la figure 1 représente un schéma d'utilisation d'un frein à effet contrôlé pour le freinage et l'immobilisation d'un hayon à ouverture assistée par un ressort à gaz ; - la figure 2 représente un schéma d'utilisation d'un frein à effet contrôlé sur une tige de maintien de portière ;
- la figure 3 illustre un exemple d'intégration d'un frein magnéto- rhéologique à un ressort à gaz d'assistance à l'ouverture d'un hayon, selon la figure 1 ; et - la figure 4 représente un schéma de principe de la commande du frein selon la figure 1 ou 2.
- la figure 3 illustre un exemple d'intégration d'un frein magnéto- rhéologique à un ressort à gaz d'assistance à l'ouverture d'un hayon, selon la figure 1 ; et - la figure 4 représente un schéma de principe de la commande du frein selon la figure 1 ou 2.
La figure 1 illustre un ouvrant 1, par exemple un hayon ou un capot, monté pivotant en 2 sur un châssis 3 de véhicule automobile. Un ressort à gaz 4 dont on reconnaît le cylindre 5 articulé en 6 sur le châssis 3 et la tige de piston 7 articulée en 8 sur l'ouvrant 1, est utilisé de façon usuelle en tant que dispositif d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation de l'ouvrant 1.
Un frein 9 à effet contrôlé électriquement est fixé au cylindre 5, de manière
à exercer un effet de freinage sur la tige de piston 7 lorsqu'il est actionné.
à exercer un effet de freinage sur la tige de piston 7 lorsqu'il est actionné.
ZD
Dans le cas le plus simple, cet actionnement s'effectue par une commande par tout ou rien, le frein 9 ayant dans ce cas pour fonction de bloquer l'ouvrant 1 dans une position quelconque. La commande de blocage peut se faire manuellement par un interrupteur placé par exemple dans la poignée d'ouverture/fermeture de l'ouvrant 1.
Dans le cas le plus simple, cet actionnement s'effectue par une commande par tout ou rien, le frein 9 ayant dans ce cas pour fonction de bloquer l'ouvrant 1 dans une position quelconque. La commande de blocage peut se faire manuellement par un interrupteur placé par exemple dans la poignée d'ouverture/fermeture de l'ouvrant 1.
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Il est également possible d'utiliser une commande permettant de moduler la valeur du courant électrique appliquée au frein 9, afin d'obtenir non seulement un effet de blocage, mais également un effet de freinage progressif, comme cela sera décrit plus en détail par la suite, en référence à la figure 4.
La figure 2 illustre un ouvrant 11 de véhicule automobile, qui peut être ici en particulier une portière, l'ouvrant 11 étant articulé en 12 sur un châssis 13. Une tige de maintien 14 est articulée en 15 sur l'ouvrant 11, la tige 14 pouvant, par exemple, faire partie d'un dispositif d'arrêt mécanique de portière ou d'un dispositif automatique actif d'ouverture et de fermeture de portière. Un frein 16 à effet contrôlé électriquement est monté entre la tige 14 et le châssis 13, en étant par exemple articulé en 17 sur le châssis 13, de manière que le frein 16 puisse coulisser sur la tige 14, dans toutes les positions angulaires que cette dernière peut occuper en fonction de la position de l'ouvrant 11.
Selon les cas, la commande du frein 16 qui peut être par exemple un frein électromagnétique ou un frein magnétorhéologique, peut se faire manuellement par l'utilisateur, à l'aide d'un interrupteur placé par exemple dans la poignée d'ouverture/fermeture de l'ouvrant, et/ou automatiquement à l'aide d'un capteur disposé sur l'ouvrant, par exemple un détecteur de proximité détectant la présence d'un obstacle.
Dans ce dernier cas, la commande peut être conçue de manière que l'effort de freinage soit proportionnel à la distance entre l'obstacle et l'ouvrant, ce qui procure un retour d'effort à l'utilisateur qui est ainsi informé de la proximité de l'obstacle.
La figure 3 illustre l'intégration du frein 9 au ressort à gaz 4 selon la figure 1.
Le cylindre 5 ou corps du ressort comportant à une extrémité un élément de raccordement 18 pour son articulation en 2 sur le châssis 3, et obturé de façon usuelle à son extrémité opposée par des moyens 19 de guidage et d'étanchéité, renferme un piston 20 dont la tige 7 traverse les moyens de guidage et d'étanchéité 19. Le cylindre 5 est prolongé au-delà des moyens 19 pour recevoir le frein 9 constitué ici par un frein magnétorhéologique. Le frein 9, de forme annulaire, qui est traversé par la tige de piston 7 comportant à son extrémité libre un élément de raccordement 21 pour l'articulation en 8 sur l'ouvrant 1, comprend un support 22 cylindrique pour une bobine 23 qui entoure la tige de piston 7 à distance, une garniture 24 constituée par
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exemple par une mousse imprégnée de fluide magnétorhéologique étant disposée à l'intérieur de la bobine 23, entre cette dernière et la tige de piston 7.
A titre d'exemple, il peut s'agir d'un frein magnétorhéologique tel qu'illustré par la figure 7 du document WO 99/22162.
Au lieu d'intégrer le frein 9 au cylindre 5 du ressort 4, moyennant un prolongement du cylindre 5 du côté de sortie de la tige de piston, il serait également possible de rapporter et fixer le frein 9 extérieurement sur un ressort à gaz usuel, sans modification de ce dernier.
Selon la figure 4, la commande 25 d'un frein 9,16 suivant la figure 1 ou 2, assurant le freinage/blocage d'une tige 7,14, peut être actionnée à l'aide d'un interrupteur 26 manuel, du type par tout ou rien, disposé par exemple dans la poignée d'ouverture/fermeture de l'ouvrant, et/ou automatiquement par un capteur 27 qui peut être par exemple un détecteur de proximité disposé sur l'ouvrant. Dans ce dernier cas, la commande 25 peut être conçue de manière à permettre une action progressive du frein 9,16, c'est-à-dire de manière que ce dernier puisse freiner progressivement la tige 7,14 lors de l'ouverture, sur la base de l'information de distance fournie par le capteur 27, jusqu'au blocage complet de la tige 7,14, donc de l'ouvrant, avant l'entrée en contact de ce dernier avec l'obstacle.
Cette variante de frein à détecteur d'obstacle peut être intéressante par exemple pour des hayons, dans le cas de faibles hauteurs sous plafond, comme c'est par exemple le cas dans les garages.
Cette variante est également applicable aux portières d'un véhicule, auquel cas le fait que l'effet de freinage est proportionnel à la distance entre un obstacle et la portière procure un retour d'effort à l'utilisateur, qui est ainsi informé de la proximité de l'obstacle.
Par ailleurs, un tel frein à commande par détecteur d'obstacle peut être intégré à un système automatique actif d'ouverture et de fermeture d'ouvrants, notamment de portières.
Il convient également de remarquer que si les exemples représentés et décrits concernent tous des ouvrants pivotants, l'invention est également applicable à d'autres ouvrants, tels que les portes coulissantes latérales de véhicules.
Les avantages du dispositif de freinage conforme à l'invention sont multiples.
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Ainsi, il n'affecte pas le fonctionnement des systèmes (systèmes d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation, systèmes d'arrêt, systèmes automatiques actifs d'ouverture et de fermeture) auxquels il peut être associé ou intégré, ces systèmes conservant donc leurs fonctionnalités, même en cas de panne du dispositif de freinage.
Lorsque le dispositif de freinage est désactivé, l'utilisateur ne ressent aucun effort résistant induit.
Notamment dans le cas de freins magnétorhéologiques, des efforts importants peuvent être contrôlés avec une puissance de commande réduite.
La commande peut être complétée de manière à interdire l'ouverture de l'ouvrant ou son maintien dans une position intermédiaire voulue en condition de roulage du véhicule.
Claims (10)
1. Dispositif pour immobiliser en position un ouvrant de véhicule automobile à l'aide de moyens exerçant un effet de blocage entre l'ouvrant et le châssis du véhicule, caractérisé par le fait que lesdits moyens comprennent un moyen de freinage (9,16) à effet contrôlé électriquement, et un moyen (25,26, 27) de commande électrique pour commander ledit moyen de freinage.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de freinage comprend un frein électromagnétique.
3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyen de freinage comprend un frein magnétorhéologique.
4. Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le moyen de freinage comprend un élément actif (22,23, 24) entourant et coopérant avec un élément passif (7,14) en forme de tige ou d'axe, les deux éléments étant mobiles l'un par rapport à l'autre en translation suivant l'axe de l'élément passif.
5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de freinage est intégré à un dispositif (4) d'assistance à l'ouverture et d'immobilisation de l'ouvrant tel qu'un ressort à gaz.
6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le moyen de freinage est intégré à un dispositif d'arrêt mécanique de l'ouvrant.
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le moyen de freinage est intégré à un dispositif automatique actif d'ouverture et de fermeture de l'ouvrant.
8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de commande comprend un interrupteur manuel (26) actionné par l'utilisateur.
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moyen de commande comprend un capteur d'obstacle (27) tel qu'un détecteur de proximité, monté sur l'ouvrant.
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que le moyen de commande est conçu de manière à moduler l'effet de freinage en fonction de la distance séparant l'ouvrant de l'obstacle.
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