FR2921610A1 - Dispositif de reglage pour un siege de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de réglage pour un siège de véhicule automobile, qui comprend un moteur électrique (26), un engrenage (28) relié à ce moteur électrique (26), une unité mécanique de réglage reliée à l'engrenage (28) ainsi qu'un circuit de commande, audit circuit de commande étant associé au moins un capteur (46) qui détecte une situation critique du véhicule automobile pouvant mener à un accident et ledit circuit de commande mettant à disposition une tension de service pour le moteur électrique (26).Dispositif caractérisé par le fait que ledit circuit de commande met aussi alternativement à disposition - en plus de la tension normale de service - une surtension pour l'alimentation du moteur électrique (26), que la tension normale de service est présente en état normal de marche du véhicule automobile où le capteur (46) ne fournit pas de signal, que la surtension est présente sur le moteur électrique (26) dans un état de marche après que ledit capteur (46) a fourni un signal indiquant un état anormal de marche, et que la surtension fait au moins 150 % de la valeur de la tension normale de service, en particulier au moins 200 % de la valeur de la tension normale de service.

Description

DESCRIPTION L'invention se rapporte à un dispositif de réglage pour un siège de véhicule automobile, qui comprend un moteur électrique, un engrenage relié à ce moteur électrique, une unité mécanique de réglage reliée à l'engrenage ainsi qu'un circuit cle commande, audit circuit de commande étant associé au moins un capteur qui détecte une situation critique du véhicule automobile pouvant mener à un accident et ledit circuit de commande mettant à disposition une tension de service pour le moteur électrique.

De tels dispositifs de réglage constituent l'art antérieur. Outre le dispositif de réglage équipé d 'un moteur électrique, il y a aussi des dispositifs de réglage manuels, mais ceux-ci ne font pas l'objet de l'invention. De manière connue, le moteur électrique est commandé par le circuit de commande. Ledit circuit de commande présente en même temps une source de tension de service ou au moins une connexion à une source de tension de service. Le moteur électrique est mis en marche et arrêté par l'intermédiaire d 'un interrupteur de manoeuvre qui est associé au circuit de commande et actionné par le passager. De cette manière, le mouvement de réglage est effectué.

Des exemples de tels dispositifs de réglage sont les dispositifs de réglage pour un appui-tête, dans ce cas en particulier pour un réglage de I 'appui-tête pour I 'essentiel dans la direction x, donc en direction de la tête d 'un passager, et dans la direction opposée, ou dans la direction z, donc pour un réglage en hauteur de I 'appui-tête, en outre les dispositifs de réglage pour le dossier, dans ce cas en particulier un dispositif de réglage de I 'inclinaison, de plus les dispositifs de réglage longitudinal, les dispositifs de réglage de l'inclinaison du siège et les dispositifs de réglage de la profondeur d 'assise.

L'invention se rapporte en particulier à de tels dispositifs de réglage qui, en état d'accident du véhicule, doivent prendre une position qui évite des dommages corporels ou au moins réduit ceux-ci. Ceci vaut par exemple pour le réglage de la position de I 'appui-tête qui, en état d 'accident, devrait être positionné correctement par rapport à la tête du passager. A ce propos, il y a aussi des différences entre une collision frontale et une collision arrière ; c'est par le circuit de commande que l'on peut détecter le type de collision, permettant ainsi, selon le type de I 'accident, une position différente des pièces à régler, par exemple de I 'appui-tête.

Le dispositif de réglage n 'est pas limité aux sièges de véhicule automobile ; il se réfère aussi à de telles pièces du véhicule automobile, associées au passager, qui, lors d'une collision, influent sur le bien-être du passager, comme par exemple le réglage d 'un volant qui, en état d 'accident, peut être tiré vers le tableau de bord.

On connaît de 1 "art antérieur un nombre important de dispositifs qui mettent en oeuvre des actionneurs supplémentaires lesquels ne sont utilisés que dans des situations accidentelles et ne sont pas utilisés en servie normal. Uniquement à titre d 'exemple, le lecteur est renvoyé aux documents US 6 659 548 B1, US 2006/0260424 Al, DE 10 2005 059 693 Al, DE 10 2005 050 971 Al et DE 10 2005 050 223 Al. Dans cette mesure, on utilise des charges propulsives, des ressorts précontraints et semblable. Cependant, ces pièces sont des pièces supplémentaires et requièrent une certaine dépense. Mais, en particulier, elles présentent l'inconvénient de ne pas pouvoir être simplement remises à I 'état initial après un accident. En outre, elles conduisent aussi souvent à des modifications permanentes du dispositif de réglage de sorte qu est souvent nécessaire d'échanger l'ensemble du dispositif de réglage.

C'est là que l'invention entre en jeu, elle vise à concevoir ledit dispositif de réglage de telle façon que, à la suite de petits accidents où les capteurs de collision vont juste déjà répondre, il continue à rester disponible et que, ainsi, un échange par exemple d 'un siège complet de véhicule automobile ou des mesures complexes nécessaires pour échanger des actionneurs tels qu 'ils sont souvent mis en oeuvre ne doivent pas être effectués. Le but est donc d 'utiliser le court laps de temps s 'écoulant entre la détection d 'un état: d 'accident et l'effet accidentel réel, donc le mouvement relatif du passager par rapport à un siège de véhicule et la déformation du siège de véhicule, afin de mettre le dispositif de réglage dans une position particulièrement appropriée à I 'accident. On entend par cela une position dans laquelle un passager est appuyé d'une manière aussi avantageuse que possible, par exemple sa tête ne peut exercer que de faibles mouvements relatifs par rapport à I 'appui-tête. Au moment critique réel, le dispositif de réglage doit être réglé déjà dans une mesure telle qu ' il soit favorable pour recevoir les forces de masse exercées sur celui-ci par un passager.

L'invention a pour objet de développer les dispositifs de réglage du type mentionné au début, de telle manière qu'ils se prêtent bien au réglage d'un état d 'accident du dispositif de réglage, les composants utilisés devant être tels qu 'ils puissent être ré-utilisés à la suite d 'un petit accident, en tout cas qu 'ils ne doivent pas être échangés complètement.

Prenant en tant que base le dispositif de réglage du type mentionné au début, cet objet est atteint par le fait que ledit circuit de commande met aussi alternativement à disposition - en plus de la tension normale de service - une surtension pour I 'alimentation du moteur électrique, que la tension normale de service est présente en état normal de marche du véhicule automobile où le capteur ne fournit pas de signal, que la surtension est présente sur le moteur électrique dans -4- un état de marche après que ledit capteur a fourni un signal indiquant un état anormal de marche, et que la surtension fait au moins 150 de la valeur de la tension normale de service, en particulier au moins 200 % de la valeur de la tension normale de service.

Dans ce dispositif de réglage, le moteur électrique existant de toute façon est utilisé afin de parvenir, durant le court laps de temps s 'écoulant entre I 'avertissement et les mouvements accidentels réels d'un passager, à un réglage optimal du dispositif de réglage, en tout cas à un réglage meilleur que celui se présentant auparavant. Selon l'invention, la vitesse de réglage est sensiblement augmentée par le fait que, dans la situation accidentelle, le moteur électrique est opéré avec une tension de service sensiblement plus élevée que celle régnant en état normal de marche, à savoir avec une surtension. Cette surtension peut être choisie de manière à être très élevée puisqu 'elle n 'est appliquée au moteur électrique et charge celui-ci que pour un temps très court, à savoir pendant le court laps de temps qui est disponible pour la préparation à l'accident. Elle est supprimée aussi vite que possible, en particulier au bout d'un laps de temps prédéterminé de 1 seconde par exemple. En cette seconde, la surtension fortement excessive ne conduit pas encore à une surcharge thermique du moteur électrique. Mais, elle conduit à une accélération considérable du mouvement du dispositif de réglage et par conséquent à un processus de réglage se déroulant sensiblement plus vite.

L'invention se prête en particulier à de tels dispositifs de réglage qui ne sont pas destinés à déplacer des masses très importantes. Par dispositifs de réglage destinés à déplacer une masse importante, on entend en particulier le dispositif de réglage longitudinal, il doit déplacer non seulement I 'ensemble du siège de véhicule, mais normalement en sus le poids d 'un passager. Par contre, les dispositifs de réglage qui ne doivent déplacer que de faibles masses sont les dispositifs de réglage d'appuis-tête par exemple. D'un côté, un appui- -5- tête est sensiblement plus léger qu 'un siège complet de véhicule ; de l'autre côté, il peut être aussi réalisé de manière à présenter un poids relativement faible. Enfin, la puissance de moteur requise pour 1 ' actionnement électrique d 'un appui-tête est sensiblement plus faible que celle requise pour le réglage longitudinal.

En raison de la surtension, le moteur électrique tourne à une vitesse sensiblement plus élevée qu 'en état normal. On vise à ce qu 'elle soit au moins 50 %, de préférence au moins 100 % plus élevée lorsqu'un état accidentel est détecté. Grâce à une construction légère du dispositif de réglage, on peut considérablement économiser de masse. Les masses critiques sont en particulier les masses du moteur électrique et des premières roues de démultiplication, qui tournent à des vitesses élevées. De préférence, ceux-ci sont: munis d 'un faible moment d 'inertie. Ainsi, ce sont en particulier les moteurs à rotor à disque qui se prêtent à être utilisés comme moteurs électriques parce qu'ils présentent un faible moment d'inertie. En ce qui concerne les moteurs à rotor à disque, on sait qu 'ils sont aptes à atteindre en millisecondes leur vitesse maximale.

De préférence, la surtension est générée à partir du réseau de bord du véhicule automobile en augmentant la tension de bord. A cette fin, on peut mettre en oeuvre des circuits de multiplication de tension tels qu 'ils sont connus depuis longtemps de l'art antérieur. Si la tension de bord normale est de 12 V, la surtension peut être absolument de 48 V. Pour que, en état d 'accident, le multiplicateur de tension ne doit fournir actuellement la puissance complète que le moteur électrique utilise, il est avantageux de prévoir à la sortie du multiplicateur de tension un condensateur de capacité suffisante. Ce condensateur accumule une quantité suffisante de charge afin de pouvoir mettre à disposition, durant l'état d 'accident, une surtension avec une intensité de courant suffisante. Les condensateurs requis sont des -6- composants standards. Ainsi, le multiplicateur de tension peut être réalisé à un prix avantageux.

Dans un mode développé, le moteur électrique utilisé est un moteur électrique à vitesse relativement élevée qui présente une vitesse nominale sensiblement plus élevée que les moteurs électriques tels qu 'ils sont utilisés actuellement. A présent, on met en oeuvre des moteurs électriques ayant une vitesse nominale comprise entre 3000 et 4000 tours/minute. Si I 'on utilise des moteurs électriques qui présentent une vitesse au moins deux fois, en particulier trois à quatre fois plus élevée, on peut utiliser des moteurs électriques plus légers et par conséquent économiser du poids. Certes, on a besoin de plus grands rapports de transmission dans l'engrenage, mais la masse y nécessaire n 'est pas considérable parce que, dans les roues de démultiplication tournant à une vitesse relativement élevée, il n 'y a pas de couple important, de sorte que l'on n'a pas besoin de résistance élevée, de sorte que I 'on puisse utiliser, par exemple, en particulier des roues dentées en matière plastique. Les micro-moteurs peuvent être portés relativement bien à des plages de fonctionnement vraiment élevées. Ils présentent un moment d 'inertie plus faible que les moteurs mis en oeuvre normalement à présent selon I 'art antérieur.

Dans un mode développé particulièrement préféré, le moteur électrique, l'engrenage et le circuit de commande sont réunis pour former une unité. De préférence, ils sont disposés dans un carter commun. Le moteur électrique peut garder son carter et on prévoit un carter supplémentaire qui renferme le moteur électrique, mais qui reçoit aussi I 'engrenage et le circuit de commande. Cependant, il est également possible de réaliser le carter du moteur électrique de façon à ce qu'il reçoive en sus l'engrenage et le circuit de commande. -7 Préférablement ledit capteur est un capteur de collision qui répond à des décélérations du véhicule automobile telles qu 'elles se produisent dans le cas de déformations du véhicule automobile qui sont dues à un accident. Préférablement le capteur est un appareil de mesure de distance qui travaille en particulier avec le radar ou les ultrasons, ou un système antiblocage qui détecte l'état de roulement de toutes les roues du véhicule automobile, ou un dispositif de détection de voie de circulation du véhicule automobile. Préférablement le moteur électrique et/ou l'engrenage présentent un moment d 'inertie aussi faible que possible, en particulier le moteur électrique est un rotor à disque et/ou les roues dentées mises en oeuvre dans l'engrenage sont des roues dentées ayant un faible moment d'inertie, de préférence des roues dentées en matière plastique ou des roues dentées en métal léger. Préférablement le circuit de commande comprend un interrupteur de manoeuvre et un dispositif de commutation, ledit dispositif de commutation applique au moteur électrique alternativement soit la tension normale de service commandée via ledit interrupteur de manoeuvre soit la surtension. Préférablement ledit circuit de commande présente un circuit d 'augmentation de tension et, de préférence, à la suite de ce composant est monté un condensateur qui est chargé toujours à la surtension. Préférablement ledit circuit d 'augmentation de tension est conçu pour une puissance qui est inférieure à 20 % de la puissance requise pour faire fonctionner le moteur électrique à la surtension. Préférablement ledit condensateur (Cl) est conçu de manière à ce que la charge y accumulée ne suffit pour le fonctionnement du moteur électrique à la surtension que pour une durée de 1 s au maximum, de préférence de 0,1 s au maximum. Préférablement le dispositif de réglage est un dispositif de réglage d'un appui-tête. Préférablement le moteur électrique, l'engrenage et le circuit de commande sont logés dans un carter commun. -8 D 'autres avantages et caractéristiques de I 'invention ressortiront de la description faite ci-après d 'exemples de réalisation non limitatifs de l'invention qui sont détaillés en référence au dessin, sur ce dessin : La figure 1 : est une représentation en perspective d'un appui-tête réglable par moteur comprenant un moteur électrique, un engrenage et un circuit de commande,

la figure 2 : est une représentation en perspective de la partie d 'entraînement d'un dispositif de réglage tel qu est mis en oeuvre de façon similaire sur la figure 1, et

la figure 3 : est un schéma de montage d 'un appareil de commande comprenant un moteur électrique.

La figure 1 montre un appui-tête réglable par moteur. Il présente deux montants 20 formant respectivement une zone oblique 22. A l'intérieur de cette zone oblique, un corps de rembourrage 24 est déplacé en avant dans la direction x et en même temps vers le haut dans la direction z afin de pouvoir le rapprocher de la tête (non représentée) d 'un passager. De manière connue, ledit corps de rembourrage 24 est appuyé par le biais d'un cadre d'appui mécanique (non représenté). Le dispositif de réglage comprend un moteur électrique 26 et un engrenage 28 relié à celui-ci. Les pièces mécaniques que comprend le dispositif de réglage sont une première pièce de réglage 30 qui est réalisée ici en tant que broche, ainsi qu'une deuxième pièce de réglage 32 qui y est réalisée comme écrou de broche. Lorsque ladite broche 30 est vissée dans I 'écrou de broche 32, la distance séparant un appui inférieur 34 et une traverse supérieure 36 qui est reliée aux montants 20 sera réduite. Par conséquent, le corps de rembourrage 24 est déplacé dans la direction indiquée.

Le moteur électrique 26 est relié via une ligne 38 à un appareil de commande 40. Ledit appareil de commande 40 est relié par une ligne de raccordement au réseau de bord 42 du véhicule automobile. En outre, un interrupteur de manoeuvre 44 est associé à l'appareil de commande 40, par le biais duquel l'utilisateur peut manoeuvrer la fonction normale de réglage en état normal de fonctionnement. Enfin, un capteur 46 est associé à l'appareil de commande 40. De manière connue, celui-ci est réalisé en tant que détecteur d 'accident, on peut utiliser ici, par exemple, un capteur 46 tel qu'il est mis en oeuvre aussi pour le déclenchement d 'airbags. On parle ici d 'un capteur 46 qui répond dans le cas d 'une certaine accélération, qui, en particulier, prend en considération aussi une certaine courbe ou allure de l'accélération. D'autres possibilités pour le capteur ont été discutées aussi déjà ci-dessus.

Comme il ressort de la figure 2, le moteur électrique 26, I 'engrenage 28 et aussi ledit appareil de commande 40 sont logés dans un carter commun 48. L'engrenage 28 présente une vis sans fin 50 qui est disposée sur I 'arbre de sortie du moteur et qui est en prise avec une roue-vis 52. En particulier cette roue-vis 52 est réalisée de préférence en matière plastique, d'autres roues dentées peuvent être réalisées de la même façon. La configuration de I 'engrenage 28 est telle que les masses à déplacer sont aussi faibles que possible. Dans la réalisation montrée selon la figure 2, un écrou de broche 54 est prévu dans l'engrenage 28, qui tourne par rapport à ladite broche 30, il est entraîné par le moteur électrique 26. Ainsi, la broche 30 reste solidaire en rotation. C'est aussi grâce à cela que les masses à déplacer restent aussi faibles que possible.

Le moteur électrique 26 présente son propre carter-moteur 56. Il est possible de combiner au moins en partie le carter-moteur avec le carter 48. Ledit appareil de commande 40 est coçu uniquement pour le moteur électrique et ne doit pas, comme il est d 'usage dans l'art -10 antérieur, alimenter encore d'autres moteurs électriques. Grâce à cela, il peut être réalisé de manière à être assez petit. Il peut être commandé via un bus (non représenté). Dans l'exemple montré de réalisation, ledit appareil de commande 40 est relié directement au carter-moteur 56. Ainsi, sa surface peut être utilisée pour le refroidissement de composants.

Le diagramme électrique de I 'appareil de commande est illustré sur la figure 3. Sur le point 42, l'appareil de commande est connecté au réseau de bord. Par l'intermédiaire de deux interrupteurs de manoeuvre 44 qui se trouve normalement en état de disjonction, la tension du réseau de bord, donc en particulier 12 V, peut être appliquée au choix à la ligne supérieure 58 ou à ia ligne inférieure 60, l'autre ligne 60 ou bien 58 reste donc mise à la masse. Lorsque les contacts 62, 64 du relais 66 se trouvent dans la position haute, une alimentation normale en courant du moteur électrique 26 est possible. La figure 3 illustre la position dans laquelle ni le contact supérieur 62 ni le contact inférieur 64 n 'est en communication avec les lignes 58, 60. Cet état est l'état de repos du relais 66 ; dans cet état, la bobine du relais n'est pas parcourue par un courant. Afin d 'effectuer un réglage dans un état normal de service, l'un des deux interrupteurs de manoeuvre 44 est actionné de sorte que I 'une des deux lignes 58, 60 est mise à 12 V. Puis, la bobine du relais 66 reçoit une tension via la diode Dl ou la diode D2, la bobine est excitée et les deux contacts 62, 64 se déplacent hors de la position de repos vers le haut, ils se trouvent donc en contact avec les deux lignes 58, 60.

On décrira ci-après l'état se présentant en cas d 'accident : La tension de réseau de bord, par exemple de 12 V, est appliquée en permanence à un circuit 68 de multiplication de tension, il produit continuellement une tension de sortie de n x 12 V. C'est par une résistance protectrice R1 que cette tension est appliquée au condensateur de charge Cl et charge celui-ci à n x 12 V. Ledit condensateur Cl présente une valeur de quelques farads, de 2 F par exemple. Ainsi, une tension de n x 12 V est appliquée en permanence au contact superieur 62 et par conséquent également au moteur électrique 26. Mais, le moteur électrique 26 n 'est pas continuellement relié à la masse. La ligne de masse intègre un interrupteur rapide Ti, en particulier un thyristor ou un transistor de commutation qui est commandé par le capteur 46. Il est plus rapide que le relais 66. Si ledit capteur 46 répond, c'est-à-dire si l'interrupteur réalisé à l'intérieur du capteur 46 est fermé, ledit interrupteur Ti connecte et relie le pôle inférieur du moteur électrique 26 à la masse. Ainsi, la tension n x 12 V, par exemple 48 V est appliquée au moteur électrique 26, le moteur électrique est opéré en fort régime de surcharge et commande très rapidement l'engrenage 28 et les éléments intercalés à la suite.

La charge dans le condensateur Cl est dimensionnée de telle manière que la surtension n 'est appliquée que pour un court laps de temps, par exemple de 1 s, 0,5 s ou aussi de 100 millisecondes seulement. Ensuite, la charge accumulée dans le condensateur Cl est pratiquement épuisée, le condensateur est dans une large mesure déchargée et le moteur électrique 26 arrête de tourner.

On entend par tension nominale et vitesse nominale respectivement la valeur indiquée de la part du fabricant du moteur pour un service normal du moteur électrique.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de réglage pour un siège de véhicule automobile, qui comprend un moteur électrique (26), un engrenage (28) relié à ce moteur électrique (26), une unité mécanique de réglage reliée à l'engrenage (28) ainsi qu'un circuit de commande, audit circuit de commande étant associé au moins un capteur (46) qui détecte une situation critique du véhicule automobile pouvant mener à un accident et ledit circuit de commande mettant à disposition une tension de service pour le moteur électrique (26), caractérisé par le fait que ledit circuit de commande met aussi alternativement à disposition - en plus de la tension normale de service -une surtension pour I 'alimentation du moteur électrique (26), que la tension normale de service est présente en état normal de marche du véhicule automobile où le capteur (46) ne fournit pas de signal, que la surtension est présente sur le moteur électrique (26) dans un état de marche après que ledit capteur (46) a fourni un signal indiquant un état anormal de marche, et que la surtension fait au moins 150 % de la valeur de la tension normale de service, en particulier au moins 200 % de a valeur de la tension normale de service.

2. Dispositif de réglage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit capteur (46) est un capteur de collision (46) qui répond à des décélérations du véhicule automobile telles qu 'elles se produisent dans le cas de déformations du véhicule automobile qui sont dues à un accident.

3. Dispositif de réglage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le capteur (46) est un appareil de mesure de distance qui travaille en particulier avec le radar ou les ultrasons, ou un système antiblocage qui détecte I 'état deroulement de toutes les roues du véhicule automobile, ou un dispositif de détection de voie de circulation du véhicule automobile.

4. Dispositif de réglage selon I 'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moteur électrique (26) et/ou l'engrenage (28) présentent un moment d 'inertie aussi faible que possible, en particulier que le moteur électrique (26) est un rotor à disque et/ou que les roues dentées mises en oeuvre dans l'engrenage (28) sont des roues dentées ayant un faible moment d 'inertie, de préférence des roues dentées en matière plastique ou des roues dentées en métal léger.

5. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le circuit de commande comprend un interrupteur de manoeuvre (44) et un dispositif de commutation (relais 66, interrupteur Ti), que ledit dispositif de commutation applique au moteur électrique (26) alternativement soit la tension normale de service commandée via ledit interrupteur de manoeuvre (44) soit la surtension.

6. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit circuit de commande présente un circuit (68) d 'augmentation de tension et que, de préférence, à la suite de ce composant est monté un condensateur qui est chargé toujours à la surtension.

7. Dispositif de réglage selon la revendication 6, caractérisé par le fait que ledit circuit (68) d 'augmentation de tension est conçu pour une puissance qui est inférieure à 20 °h de la puissance requise pour faire fonctionner le moteur électrique (26) à la surtension.

8. Dispositif de réglage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que ledit condensateur (Cl) est conçu de manière àce que la charge y accumulée ne suffit pour le fonctionnement du moteur électrique (26) à la surtension que pour une durée de 1 s au maximum, de préférence de 0,1 s au maximum.

9. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif de réglage est un dispositif de réglage d'un appui-tête.

10. Dispositif de réglage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le moteur électrique (26), l'engrenage (28) et le circuit de commande sont logés dans un carter commun (48).