WO2018115783A1 - Pattes de fixation pour organe de véhicule automobile - Google Patents

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WO2018115783A1
WO2018115783A1 PCT/FR2017/053805 FR2017053805W WO2018115783A1 WO 2018115783 A1 WO2018115783 A1 WO 2018115783A1 FR 2017053805 W FR2017053805 W FR 2017053805W WO 2018115783 A1 WO2018115783 A1 WO 2018115783A1
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WO
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bistable
blade
mechanical connection
motor vehicle
dielectric
Prior art date
Application number
PCT/FR2017/053805
Other languages
English (en)
Inventor
Jérôme Grando
Original Assignee
Compagnie Plastic Omnium
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1663100A external-priority patent/FR3056272A1/fr
Application filed by Compagnie Plastic Omnium filed Critical Compagnie Plastic Omnium
Publication of WO2018115783A1 publication Critical patent/WO2018115783A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/48—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds
    • B60R19/483—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects combined with, or convertible into, other devices or objects, e.g. bumpers combined with road brushes, bumpers convertible into beds with obstacle sensors of electric or electronic type

Definitions

  • the invention relates to a fastening system for an organ on a motor vehicle.
  • detection systems are known whose purpose is to improve the safety of passengers, pedestrians or to avoid vehicle degradation.
  • such detection systems When they detect a shock, sometimes referred to as an impact, or an obstacle, such detection systems trigger an action to prevent a danger, such as for example the deployment of an airbag or the emission of an audible signal. to alert the driver that he is about to collide with an obstacle.
  • a shock sometimes referred to as an impact
  • an obstacle such detection systems trigger an action to prevent a danger, such as for example the deployment of an airbag or the emission of an audible signal. to alert the driver that he is about to collide with an obstacle.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks by providing fasteners for such an organ capable of deforming and then returning to their original shape.
  • the subject of the invention is a device for holding the position of use of a member on a support, the support forming part of a motor vehicle, the device comprising a fastening structure capable of being secured to the body. member, a mechanical connection structure between the fixing structure and the support, the mechanical connection structure comprising a means capable of deforming it if the member has reached a position different from the use position, so as to resume to the body the position of use.
  • the member is held in the position of use, that is to say that under the normal operating conditions of the vehicle, in particular in the absence of a shock, the device is maintained in an optimum operating position defined by the manufacturer and which is the position that was assigned to him during the assembly.
  • the attachment structure is able to be secured to the body, that is to say that there is no possible movement between the fixing structure and the body.
  • the invention can be implemented during the use of the vehicle or when parking. It is implemented after the organ has reached a position different from the position of use.
  • the position holding device is not an energy absorbing device. In other words, it does not go against the stress due to the shock, but accompanies the movement to return to the initial position, without deterioration of the body, and therefore without undergoing the load.
  • the "carrier part of a motor vehicle” is all or part of an element of the bodywork of a vehicle to which the mechanical connection structure can be attached.
  • the support may be all or part of a bumper beam or shield.
  • the member may be a detection system, or detector or sensing element, the purpose of which is to improve the safety of passengers, pedestrians, or to avoid the degradation of the vehicle. It can for example detect the deformations of a shock absorber arranged behind a shield and trigger, when the deformation exceeds a certain threshold, the deployment of airbags in the passenger compartment of the vehicle to protect passengers.
  • the member may also be an obstacle detector, for example a camera or radar to identify an impact risk, for example with a walker.
  • the member may also be a shock absorber or an optical housing.
  • the holding device improves the safety of passengers or pedestrians . It also prevents the degradation of the vehicle.
  • the member may be arranged at the front of the vehicle.
  • the organ can be arranged behind a bumper shield.
  • the member may be arranged behind a wing of the vehicle.
  • the mechanical connection structure may consist of at least one piece of plastic material or composite material.
  • the mechanical connection structure may have an elongated shape.
  • the means capable of deforming the mechanical connection structure can be arranged so as to deform said structure until reaching the member a rectifying position which is not the position of use, to take account of the elastic return of the mechanical connection structure.
  • This righting position places the member in a provisionally incorrect position, for example more inwardly of the vehicle than when it is in the position of use, but when the action of the means capable of deforming the link structure ceases. mechanical, the elastic return of the mechanical connecting structure puts the body in the use position.
  • the means capable of deforming the mechanical connection structure comprises at least one shape memory alloy element (AMF).
  • AMF shape memory alloy element
  • the means capable of deforming the mechanical bonding structure undergoes deformation beyond its elastic limit and the bonding structure is plastically impaired because it does not return to its initial position. To return the piece to its original position, it must be deformed in the other direction, which is done through the activation by the temperature.
  • the AMF element can be made in the form of one or more wires, a plate, a strip. It can be in the form of a spring.
  • the AMF element When the AMF element consists of several wires, they can be activated independently of one another in order to impose the desired shape on the connecting means.
  • the AMF element may further include one or more of the following features, taken alone or in combination:
  • the position holding device may contain two AMF elements each extending over at least a portion of a face of the workpiece; the two faces can be opposite to each other.
  • the means capable of deforming the mechanical connection structure is a bistable device.
  • bistable device means a device capable of adopting two stable positions. Between these two positions, the device passes through intermediate or neutral positions which are unstable positions.
  • the deformation obtained is in the elastic limit, this which makes it possible not to damage the means capable of deforming the mechanical connection structure.
  • the bistable device may comprise a dielectric, an electro-active material, a dielectric polymer or a ferromagnetic material. This list is not exhaustive.
  • the position holding device comprises an emitter of an electric field.
  • the dielectric, the electroactive material or the dielectric polymer reacts with the emitted electric field, which makes it possible to give an inflection to the bistable device.
  • the bistable device may consist of at least one bistable blade having on its two widest faces a dielectric, an electroactive material or a dielectric polymer.
  • the bistable device may consist of at least one bistable blade and the dielectric, the electro-active material or the dielectric polymer is embedded in the mass of the material constituting the bistable blade. This system requires a homogeneous orientation of the dielectric particles so that they react uniformly and cause the movement of the bistable blade.
  • the position holding device comprises at least one magnetic field emitter, and preferably an electromagnet.
  • the bistable device may consist of at least one bistable blade having a ferromagnetic material.
  • the electromagnet may be activated to repel the bistable device.
  • the device may be completed by a second electromagnet activated so as to attract the bistable device.
  • the attachment points between the bistable device and the attachment structure of the member, or the point of attachment of the bistable device on the support are fasteners with degrees of freedom for movement (rotation and / or slide).
  • the second electromagnet can be triggered during an impact, in order to push the bistable device so as to reach the body a protective position, this position being more internal in the vehicle than the position of use.
  • the subject of the invention is also a use of a device for maintaining position as described above, to maintain in use position a member on a support forming part of a motor vehicle.
  • An object of the invention is also a motor vehicle comprising a holding device in position as described above.
  • FIGS. 1 to 3 are sectional views of a device according to the invention for holding in position of use of a member on a support, respectively before an impact, during an impact and after an impact;
  • FIGS. 4 to 10 are views in longitudinal section of a portion of a mechanical connection structure included in a device for holding the use position of a member according to embodiments of the invention
  • FIG. 11 is a schematic representation of the general operation of bistable systems comprising a ferromagnetic material and involving magnetic field emitters;
  • FIGS. 12 and 13 are schematic sectional views of a holding device in the position of use of a member according to one embodiment of the invention, respectively before an impact and after an impact.
  • FIG. 1 a device 1 according to the invention for holding in the use position of a member 2 on a support (for example a bumper beam) not shown.
  • the support is part of a motor vehicle.
  • the body 2 is a detector consisting of a radar. It can detect an obstacle symbolized in 5.
  • the radar 2 is located between the bumper beam (not shown) and a bumper skin 6.
  • a housing-shaped fastening structure 3 encloses the radar 2 so as to to be in solidarity with him.
  • the radar 2 is fixed to the structure 3 by any fixing system known to those skilled in the art, preventing any movement between the radar 2 and the housing 3.
  • the housing 3 is mounted on a structure 4 of mechanical connection, consisting of two tabs 4.
  • the radar 2 is maintained in the use position, which is an optimum operating position, defined by the manufacturer.
  • the tabs 4 comprise a means not shown, capable of deforming them.
  • FIG 2 shows the device 1 after an impact suffered by the motor vehicle.
  • the bumper skin 6 has struck the bottom of the housing 3.
  • the secured assembly of the housing 3 and the radar 2 has moved and a portion 7 of the upper edge of the housing 3 is in contact with the bumper skin 6. Therefore, the radar 2 has reached a position different from the position of use.
  • the tabs 4 have deformed.
  • a device not shown detects the misposition of the radar 2 or the deformation of the tabs 4 and causes the activation of the means capable of deforming the tabs 4, which is symbolized in Figure 3 by the reference 8.
  • the deformation of the tabs 4 allows a return of these to their original form. The legs are thus rectified and, consequently, the radar 2 resumes the position of use.
  • Figures 4 to 7 are views of parts of mechanical connection structures 10, 20, 30, 40 of devices according to the invention similar to those shown in Figures 1 to 3.
  • the mechanical connection structure 10, 20, 30, 40 consists of a plastic part 11, 21, 31, 41 associated with a means 12, 22, 32, 42 capable of deforming the mechanical connection structure 10, 20 , 30, 40, also referred to hereinafter as "deformation means".
  • the deformation means comprises at least one shape memory alloy element, hereinafter referred to as "AMF".
  • the part 11, 21, 31, 41 and the AMF element 12, 22, 32, 42 have an elongated shape.
  • the AMF element 12, 22, 32, 42 is secured to the part 11, 21, 31, 41 and extends over at least part of the part 11, 21, 31, 41, in the longitudinal direction of that part. -this. In case of impact in the longitudinal direction, the mechanical connecting structure 10, 20, 30, 40 is compressed in this direction, causing the workpiece and the AMF member 12, 22, 32, 42 to bend.
  • the member 2 thus reaches a position different from the position of use.
  • the AMF element 12, 22, 32, 42 is activated by heating, which allows the tab 4 to deform to resume its original size.
  • the means 12, 22, 32, 42 deforms the mechanical connecting structure 10, 20, 30, 40 which is thus rectified.
  • the member 2 resumes, therefore, its position of use.
  • the AMF element 12 extends over at least a part of a face of the part 11.
  • two AMF elements 22 each extend over at least a portion of a face of the part 21; the two faces are opposite to each other. This configuration makes it possible to activate one or other of the elements according to the desired shape to straighten the mechanical connection structure 20.
  • the AMF element 32 is encapsulated in the part 31. This configuration may be useful when the mechanical bonding structure 20 acts in shear.
  • the AMF element 42 is a spring that extends over at least a part of a face of the part 41. This configuration makes it possible to obtain greater displacement by providing less effort to straighten the mechanical connection structure 40.
  • the AMF element 12, 22, 32, 42 can be fixed to the part 11, 21, 31, 41 by at least two mechanical anchoring points, not shown, located at each of its ends. longitudinal. Mechanical anchoring points can also form electrical connectors.
  • the AMF element 12, 22, 32, 42 can be maintained at a non-zero distance from the part 11, 21, 31, 41 by means of a network of studs, as illustrated in the previously unpublished French patent application. and filed under the number FR1658922 of the applicant.
  • the tabs 4 undergo deformations likely to lengthen or shorten them, or even shorten them in places and extend them to other places.
  • the same mechanism for returning to the use position of the invention applies to all these deformations, whether they consist of an elongation, a shortening or a combination of the two.
  • FIGS. 8 to 10 and 12 to 13 are views of parts of mechanical connection structures of devices according to the invention similar to those shown in FIGS. 1 to 3, in which the deformation means is a bistable device, that is, to say that this device is able to adopt two stable positions. Between these two positions, the device passes through intermediate or neutral positions which are unstable positions.
  • the mechanical link structure portion 50, 50 ', 60 is on a support 52, 52', 62 forming part of a motor vehicle.
  • the mechanical connection structure 50, 50 ', 60 consists of at least one bistable flexible device 51, 61 of plastic or composite material comprising at least one means 53, 63 capable of deforming the mechanical connection structure.
  • the bistable device 51, 61 is a blade.
  • the means 53, 63 is a dielectric, an electroactive material or a dielectric polymer that reacts with an electric field and makes it possible to give an inflection to the blade 51, 61.
  • the device comprises an electric field emitter, not shown.
  • the deformation means 53 extends over the two widest faces of the blade 51, in the longitudinal direction thereof.
  • the broken line 54 symbolizes the neutral position of the blade 51.
  • bistable blades 51 are used to form the mechanical connection structure 50 '.
  • the use of such a multi-blade system provides a more rigid mechanical connection structure, while having a fairly pronounced travel.
  • the deformation means 63 is a dielectric, an electro-active material or a dielectric polymer which has been injected into the bistable blade 61 as soon as it is manufactured, for example by extrusion. When it comes to dielectric particles, the system requires a homogeneous orientation of the dielectric particles so that they react uniformly and cause the movement of the blade 61.
  • the deformation means is embedded in the mass of the material constituting the bistable blade 61.
  • FIG. 11 schematizes the general operation of bistable systems comprising a ferromagnetic material. These systems involve magnetic field emitters, more specifically magnets or electromagnets.
  • a bistable plate 101 including a ferromagnetic material is fixed on a support 102.
  • the two squares 105 and 106 symbolize magnetic field emitters.
  • the broken line 104 symbolizes the neutral position of the blade 101.
  • Lines 104 'and 104 "symbolize the direction of the axis of the bistable blade 101 in two extreme positions, which are the two stable positions of the bistable blade 101.
  • the magnetic field emitters are magnets
  • the blade 101 is slightly oriented towards one or other of the magnets 105 or 106, it is attracted by it.
  • the neutral position 104 is unstable.
  • the blade 101 is always bent on one side in position 104 'when it is attracted by magnet 105, and in position 104 "when it is attracted by magnet 106.
  • the magnetic field emitters are electromagnets, they are not necessarily activated permanently.
  • the activation of one or the other of the electromagnets 105 or 106 allows, as a function of its polarity, to attract or repel the blade 101.
  • the blade When the blade is attracted by the electromagnet, it adopts the stable position close to it. When pushed back, it goes through the neutral position until it reaches the other stable position.
  • the inversion of the polarity of the electromagnet makes it possible to change position. This inversion can be achieved through anode / cathode system, which is switched by alternating the two, which causes the inversion of the electric field.
  • FIGS 12 and 13 are diagrammatic representations of a device 71 of maintaining in position a radar 72 on a support 79 forming part of a motor vehicle, not shown.
  • the device 71 makes it possible to maintain the radar 72, which is an organ within the meaning of the invention, in the position of use (represented in FIG. 12).
  • the device 71 comprises a fastening structure 73 adapted to be secured to the radar 72.
  • the device 71 also comprises a mechanical connection structure between the fixing structure 73 and the support 79, consisting of two fastening tabs 74 which are bistable blades. .
  • the radar 72 is located between the bumper beam (not shown) and a bumper skin 76.
  • the device 71 holding the radar position 72 also comprises an electromagnet 75 and an electromagnet 77.
  • the bistable blades 74 comprise a ferromagnetic material.
  • the electromagnet 75 can be activated by powering up. This electromagnet 75 pushes the bistable blade 74, so as to pass the neutral position and reach the other stable position. As a result, the radar 72 resumes the use position (FIG. 12).
  • the attachment points 73 between the bistable blade 74 and the radar 72 and between the blade 74 and the support 79 are fasteners with degrees of freedom to allow rotational movements.
  • the electromagnet 77 may also be activated to return the blade 74 to its initial position.
  • the two electromagnets 75 and 77 may be used, alternately or simultaneously, to create a magnetic field oriented in a direction or in the opposite direction, depending on the possibilities offered by their electrical supply circuit and the need for deformation of the blade 74.
  • This electromagnet 77 can also be triggered during an impact, in order to push the blade and thus move the radar inward.
  • the invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will become apparent to those skilled in the art.
  • bistable device activated by electromagnet it is in particular possible to implement, in an embodiment based on the use of a bistable device activated by electromagnet, a bistable blade movable in translation relative to the member, and / or movable in translation by report to the support.
  • the deformation device of the bistable system activated by electromagnet may be a ferromagnetic material which is embedded in the mass of the material constituting the bistable blade.
  • the bistable device comprises a ferromagnetic material
  • the device in the position of use may contain only one electromagnet. Indeed, a single electromagnet can suffice to put the body in position.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dispositif (1, 71) de maintien en position d'utilisation d'un organe (2, 72) sur un support (52, 52', 62, 79), le support (52, 52', 62, 79) faisant partie d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant une structure (3, 73) de fixation apte à se solidariser à l'organe (2, 72), une structure (4, 50, 50', 60, 74) de liaison mécanique entre la structure (3, 73) de fixation et le support, la structure (4, 10, 20, 30, 40, 50, 0', 60, 74) de liaison mécanique comprenant un moyen (12, 22, 32, 42, 53, 63) capable de la déformer si l'organe a atteint une position différente de la position d'utilisation, de manière à faire reprendre à l'organe la position d'utilisation. Utilisation du dispositif et véhicule automobile contenant le dispositif.

Description

Pattes de fixation pour organe de véhicule automobile
L'invention concerne un système de fixation pour un organe sur un véhicule automobile.
Les véhicules automobiles comportent de plus en plus d'organes dont la position sur le véhicule doit être précise pour assurer leur bon fonctionnement.
On connaît par exemple des systèmes de détection, dont le but est d'améliorer la sécurité des passagers, des piétons ou bien d'éviter la dégradation du véhicule.
Lorsqu'ils détectent un choc, parfois désigné impact, ou un obstacle, de tels systèmes de détection déclenchent une action en vue de prévenir un danger, comme par exemple le déploiement d'un coussin gonflable ou bien l'émission d'un signal sonore pour alerter le conducteur qu'il est sur le point d'entrer en collision avec un obstacle.
Il est très important, surtout pour les systèmes assurant la sécurité des passagers ou des piétons, que ces systèmes de détection fonctionnent correctement à tout moment de la durée de vie du véhicule, notamment à la suite d'un choc relativement faible qui n'a pas endommagé l'extérieur du véhicule mais qui pourrait avoir déplacé un de ces systèmes.
Actuellement, lors d'un petit choc, si les fixations de l'organe de détection sont déformées, la position de l'organe est modifiée et l'organe n'est plus fonctionnel ou sa fonctionnalité s'est dégradée. On ne sait pas toujours détecter cette dégradation. Et si on la détecte, il faut tout démonter pour repositionner l'organe de détection, chez un garagiste. En attendant la réparation, la fonction de l'organe de détection n'est plus disponible.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant des fixations pour un tel organe, capables de se déformer, puis de revenir à leur forme initiale.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de maintien en position d'utilisation d'un organe sur un support, le support faisant partie d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant une structure de fixation apte à se solidariser à l'organe, une structure de liaison mécanique entre la structure de fixation et le support, la structure de liaison mécanique comprenant un moyen capable de la déformer si l'organe a atteint une position différente de la position d'utilisation, de manière à faire reprendre à l'organe la position d'utilisation.
L'organe est maintenu en position d'utilisation, c'est-à-dire que dans les conditions de fonctionnement normal du véhicule, en particulier en l'absence d'un choc, le dispositif est maintenu dans une position optimale de fonctionnement définie par le constructeur et qui est la position qui lui a été attribuée lors du montage. La structure de fixation est apte à se solidariser à l'organe, c'est-à-dire qu'il n'y a pas de mouvement possible entre la structure de fixation et l'organe.
Un tel dispositif de maintien en position d'utilisation de l'organe comporte au moins les avantages suivants :
- il permet la remise de l'organe en position fonctionnelle sans intervention du garagiste ;
- il permet de raccourcir la période pendant laquelle l'organe n'est pas fonctionnel.
L'invention peut être mise en œuvre pendant l'utilisation du véhicule ou lors de son stationnement. Elle est mise en œuvre après que l'organe a atteint une position différente de la position d'utilisation. Le dispositif de maintien en position n'est pas un dispositif d'absorption d'énergie. En d'autres termes, il ne va pas contre la contrainte due au choc, mais accompagne le mouvement pour revenir en position initiale, sans détérioration de l'organe, et donc sans subir la charge.
Le « support faisant partie d'un véhicule automobile » est tout ou partie d'un élément de la carrosserie d'un véhicule, auquel la structure de liaison mécanique peut être fixée. Le support peut être tout ou partie d'une poutre de pare-chocs ou d'un bouclier.
L'organe peut être un système de détection, ou détecteur, ou organe de détection, dont le but est d'améliorer la sécurité des passagers, des piétons, ou bien d'éviter la dégradation du véhicule. Il peut par exemple détecter les déformations d'un absorbeur de chocs agencé derrière un bouclier et déclencher, lorsque la déformation dépasse un certain seuil, le déploiement de coussins gonflables dans l'habitacle du véhicule pour protéger les passagers.
L'organe peut également être un détecteur d'obstacles, par exemple une caméra ou un radar permettant d'identifier un risque d'impact, par exemple avec un marcheur. L'organe peut également être un absorbeur de chocs ou un boîtier d'optique.
Tous ces organes sont nécessaires pour assurer la sécurité des passagers ou des piétons. Par conséquent, lorsqu'il assure le maintien en position d'utilisation d'un de ces organes, permettant ainsi de raccourcir la période pendant laquelle l'organe n'est pas fonctionnel, le dispositif de maintien améliore la sécurité des passagers ou des piétons. II permet également d'éviter la dégradation du véhicule.
L'organe peut être agencé à l'avant du véhicule.
L'organe peut être agencé derrière un bouclier de pare-chocs.
Enfin, l'organe peut être agencé derrière une aile du véhicule.
La structure de liaison mécanique peut être constituée d'au moins une pièce en matière plastique ou en matériau composite.
La structure de liaison mécanique peut avoir une forme allongée.
Le moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique peut être agencé de manière à déformer ladite structure jusqu'à faire atteindre à l'organe une position de redressement qui n'est pas la position d'utilisation, pour tenir compte du retour élastique de la structure de liaison mécanique. Cette position de redressement place l'organe dans une position provisoirement incorrecte, par exemple plus vers l'intérieur du véhicule que lorsqu'il est dans la position d'utilisation, mais lorsque cesse l'action du moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique, le retour élastique de la structure de liaison mécanique replace l'organe en position d'utilisation.
Selon un premier mode de réalisation, le moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique comprend au moins un élément en alliage à mémoire de forme (AMF).
Dans ce mode de réalisation, le moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique subit une déformation au-delà de sa limite élastique et la structure de liaison est plastiquement altérée car elle ne revient pas dans sa position initiale. Pour remettre la pièce dans sa position initiale, il faut effectuer une déformation dans l'autre sens, ce qui est fait grâce à l'activation par la température.
L'élément en AMF peut être réalisé sous la forme d'un ou plusieurs fils, d'une plaque, d'une bande. Il peut avoir la forme d'un ressort.
Lorsque l'élément en AMF est constitué de plusieurs fils, ceux-ci peuvent être activés indépendamment l'un de l'autre afin d'imposer au moyen de liaison la forme souhaitée.
L'élément en AMF peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- s'étendre sur au moins une partie d'une face d'une pièce constituant la structure de liaison mécanique ;
- être encapsulé dans la pièce constituant la structure de liaison mécanique ;
- être constitué d'un ressort en AMF, ce qui permet d'obtenir un plus grand déplacement en fournissant moins d'effort pour redresser la structure de liaison mécanique.
Le dispositif de maintien en position peut contenir deux éléments en AMF s'étendant chacun sur au moins une partie d'une face de la pièce ; les deux faces peuvent être opposées l'une à l'autre.
Selon un second mode de réalisation, le moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique est un dispositif bistable.
On entend par « dispositif bistable » un dispositif capable d'adopter deux positions stables. Entre ces deux positions, le dispositif passe par des positions intermédiaires ou neutres qui sont des positions instables.
Dans ce mode de réalisation, la déformation obtenue est dans la limite élastique, ce qui permet de ne pas endommager le moyen capable de déformer la structure de liaison mécanique.
Le dispositif bistable peut comprendre un diélectrique, un matériau électro-actif, un polymère diélectrique ou un matériau ferromagnétique. Cette liste n'est pas limitative.
Dans le cas d'un dispositif bistable comprenant un diélectrique, un matériau électroactif ou un polymère diélectrique, le dispositif de maintien en position comprend un émetteur d'un champ électrique. Le diélectrique, le matériau électro-actif ou le polymère diélectrique réagit au champ électrique émis, ce qui permet de donner une inflexion au dispositif bistable.
Le dispositif bistable peut être constitué d'au moins une lame bistable comportant sur ses deux faces les plus larges un diélectrique, un matériau électro-actif ou un polymère diélectrique.
Lorsqu'il comprend plusieurs lames comportant sur leurs deux faces les plus larges un diélectrique, un matériau électro-actif ou un polymère diélectrique, celles-ci sont superposées et forment un système multicouche. L'utilisation d'un tel système multicouche permet d'obtenir une liaison mécanique plus rigide, tout en ayant un débattement assez prononcé.
Alternativement, le dispositif bistable peut être constitué d'au moins une lame bistable et le diélectrique, le matériau électro-actif ou le polymère diélectrique est noyé dans la masse du matériau constituant la lame bistable. Ce système requiert une orientation homogène des particules diélectriques afin qu'elles réagissent de façon uniforme et provoquent le mouvement de la lame bistable.
Dans le cas d'un dispositif bistable comprenant un matériau ferromagnétique, le dispositif de maintien en position comprend au moins un émetteur de champ magnétique, et préférentiellement un électro-aimant.
Le dispositif bistable peut être constitué d'au moins une lame bistable comportant un matériau ferromagnétique.
L'électro-aimant peut être activé de façon à repousser le dispositif bistable. Le dispositif peut être complété par un deuxième électro-aimant activé de façon à attirer le dispositif bistable. Les points de fixation entre le dispositif bistable et la structure de fixation de l'organe, ou bien le point de fixation du dispositif bistable sur le support sont des fixations avec des degrés de liberté permettant le mouvement (rotation et / ou glissière).
Le deuxième électro-aimant peut être déclenché lors d'un choc, afin de repousser le dispositif bistable de manière à faire atteindre à l'organe une position de protection, cette position étant plus interne dans le véhicule que la position d'utilisation.
L'invention a également pour objet une utilisation d'un dispositif de maintien en position tel que décrit ci-avant, pour maintenir en position d'utilisation un organe sur un support faisant partie d'un véhicule automobile.
Un objet de l'invention est également un véhicule automobile comprenant un dispositif de maintien en position tel que décrit ci-avant.
Vont maintenant être décrits des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, à l'aide des figures annexées :
- les figures 1 à 3 sont des vues en section d'un dispositif selon l'invention de maintien en position d'utilisation d'un organe sur un support, respectivement avant un choc, pendant un choc et après un choc ;
- les figures 4 à 10 sont des vues en section longitudinale d'une partie d'une structure de liaison mécanique comprise dans un dispositif de maintien en position d'utilisation d'un organe selon des modes de réalisation de l'invention ;
- la figure 11 est une représentation schématique du fonctionnement général de systèmes bistables comprenant un matériau ferromagnétique et mettant en jeu des émetteurs de champ magnétique ;
- les figures 12 et 13 sont des vues schématiques en section d'un dispositif de maintien en position d'utilisation d'un organe selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement avant un choc et après un choc.
Dans les figures 1 à 3, les composants qui sont identiques sont désignés par les mêmes numéros de référence.
On se réfère maintenant à la figure 1 dans laquelle est représenté un dispositif 1 selon l'invention de maintien en position d'utilisation d'un organe 2 sur un support (par exemple une poutre de pare-chocs) non représenté. Le support fait partie d'un véhicule automobile. L'organe 2 est un détecteur constitué d'un radar. Il peut détecter un obstacle symbolisé en 5. Le radar 2 est situé entre la poutre de pare-chocs (non représentée) et une peau de pare-chocs 6. Une structure 3 de fixation en forme de boîtier enserre le radar 2 de manière à se solidariser à lui. Le radar 2 est fixé à la structure 3 grâce à tout système de fixation connu de l'homme du métier, empêchant tout mouvement entre le radar 2 et le boîtier 3. Le boîtier 3 est monté sur une structure 4 de liaison mécanique, constituée de deux pattes 4. Le radar 2 est maintenu en position d'utilisation, qui est une position optimale de fonctionnement, définie par le constructeur. Les pattes 4 comprennent un moyen non représenté, capable de les déformer.
On a représenté en figure 2 le dispositif 1 après un choc subi par le véhicule automobile. Dans cette situation, la peau de pare-chocs 6 est venue percuter le bas du du boîtier 3. Sous le choc, l'ensemble solidarisé du boîtier 3 et du radar 2 s'est déplacé et une portion 7 du bord supérieur du boîtier 3 se trouve au contact de la peau de pare- chocs 6. Par conséquent, le radar 2 a atteint une position différente de la position d'utilisation. Sous l'effet de la poussée, les pattes 4 se sont déformées. A cette étape, un dispositif non représenté détecte le mauvais positionnement du radar 2 ou la déformation des pattes 4 et provoque l'activation du moyen capable de déformer les pattes 4, ce qui est symbolisé en figure 3 par la référence 8. La déformation des pattes 4 permet un retour de celles-ci à leur forme initiale. Les pattes sont ainsi redressées et, par voie de conséquence, le radar 2 reprend la position d'utilisation.
Les figures 4 à 7 sont des vues de parties de structures de liaison mécanique 10, 20, 30, 40 de dispositifs selon l'invention similaires à ceux représentés en figures 1 à 3.
La structure de liaison mécanique 10, 20, 30, 40 est constituée d'une pièce 11 , 21 , 31 , 41 en matière plastique associée à un moyen 12, 22, 32, 42 capable de déformer la structure de liaison mécanique 10, 20, 30, 40, aussi appelé ci-après « moyen de déformation ». Le moyen de déformation comprend au moins un élément en alliage à mémoire de forme, désigné ci-après « AMF ». La pièce 11 , 21 , 31 , 41 et l'élément en AMF 12, 22, 32, 42 ont une forme allongée. L'élément en AMF 12, 22, 32, 42 est solidarisé à la pièce 11 , 21 , 31 , 41 et s'étend sur au moins une partie de la pièce 11 , 21 , 31 , 41 , dans la direction longitudinale de celle-ci. En cas de choc dans la direction longitudinale, la structure de liaison mécanique 10, 20, 30, 40 se comprime dans cette direction, entraînant le cintrage de la pièce et de l'élément en AMF 12, 22, 32, 42. Comme représenté en figures 1 à 3, l'organe 2 atteint ainsi une position différente de la position d'utilisation. Après le choc, l'élément en AMF 12, 22, 32, 42 est activé par chauffage, ce qui permet à la patte 4 de se déformer pour reprendre sa dimension initiale. En conséquence, le moyen 12, 22, 32, 42 déforme la structure de liaison mécanique 10, 20, 30, 40 qui est ainsi redressée. L'organe 2 reprend, de ce fait, sa position d'utilisation.
Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'élément en AMF 12 s'étend sur au moins une partie d'une face de la pièce 11 .
Dans le mode de réalisation de la figure 5, deux éléments en AMF 22 s'étendent chacun sur au moins une partie d'une face de la pièce 21 ; les deux faces sont opposées l'une à l'autre. Cette configuration permet d'activer l'un ou l'autre des éléments selon la forme souhaitée pour redresser la structure de liaison mécanique 20.
Dans le mode de réalisation de la figure 6, l'élément en AMF 32 est encapsulé dans la pièce 31 . Cette configuration peut se révéler utile quand la structure de liaison mécanique 20 agit en cisaillement.
Dans le mode de réalisation de la figure 7, l'élément en AMF 42 est un ressort qui s'étend sur au moins une partie d'une face de la pièce 41 . Cette configuration permet d'obtenir un plus grand déplacement en fournissant moins d'effort pour redresser la structure de liaison mécanique 40.
Dans ces modes de réalisation, l'élément en AMF 12, 22, 32, 42 peut être fixé à la pièce 11 , 21 , 31 , 41 par au moins deux points d'ancrage mécanique, non représentés, situés à chacune de ses extrémités longitudinales. Les points d'ancrage mécanique peuvent aussi former des connecteurs électriques. L'élément en AMF 12, 22, 32, 42 peut être maintenu à une distance non nulle de la pièce 11 , 21 , 31 , 41 au moyen d'un réseau de plots, comme illustré dans la demande de brevet français non encore publiée et déposée sous le numéro FR1658922 du déposant.
Dans les exemples ci-dessus, les pattes 4 subissent des déformations susceptibles de les allonger ou de les raccourcir, voire de les raccourcir par endroits et de les allonger à d'autres endroits. Le même mécanisme de remise en position d'utilisation de l'invention s'applique à toutes ces déformations, qu'elles consistent en un allongement, un raccourcissement ou une combinaison des deux.
Les figures 8 à 10 et 12 à 13 sont des vues de parties de structures de liaisons mécaniques de dispositifs selon l'invention similaires à ceux représentés en figures 1 à 3, dans lesquelles le moyen de déformation est un dispositif bistable, c'est-à-dire que ce dispositif est capable d'adopter deux positions stables. Entre ces deux positions, le dispositif passe par des positions intermédiaires ou neutres qui sont des positions instables.
Dans les figures 8 à 10, la partie de structure de liaison mécanique 50, 50', 60 est sur un support 52, 52', 62 faisant partie d'un véhicule automobile. La structure de liaison mécanique 50, 50', 60 est constituée d'au moins un dispositif flexible bistable 51 , 61 en matériau plastique ou composite comprenant au moins un moyen 53, 63 capable de déformer la structure de liaison mécanique. Le dispositif bistable 51 , 61 est une lame. Le moyen 53, 63 est un diélectrique, un matériau électro-actif ou bien un polymère diélectrique qui réagit à un champ électrique et permet de donner une inflexion à la lame 51 , 61 . Dans ces modes de réalisation, le dispositif comprend un émetteur de champ électrique, non représenté.
Dans le mode de réalisation de la figure 8, le moyen 53 de déformation s'étend sur les deux faces les plus larges de la lame 51 , dans la direction longitudinale de celle-ci. La ligne interrompue 54 symbolise la position neutre de la lame 51 . Lorsque la lame bistable 51 est soumise à un champ électrique, elle subit une inflexion qui dépend de l'orientation du champ électrique. De ce fait, la lame bistable 51 peut venir se positionner au niveau des lignes interrompues 54' et 54" qui symbolisent deux positions extrêmes de la lame bistable 51 , qui sont les deux positions stables.
Dans le mode de réalisation de la figure 9, plusieurs lames bistables 51 , superposées, sont utilisées pour former la structure de liaison mécanique 50'. L'utilisation d'un tel système multilame permet d'obtenir une structure de liaison mécanique plus rigide, tout en ayant un débattement assez prononcé.
Dans le mode de réalisation de la figure 10, le moyen de déformation 63 est un diélectrique, un matériau électro-actif ou un polymère diélectrique qui a été injecté dans la lame bistable 61 dès la fabrication de celle-ci, par exemple par extrusion. Lorsqu'il s'agit de particules diélectriques, le système requiert une orientation homogène des particules diélectriques afin qu'elles réagissent de façon uniforme et provoquent le mouvement de la lame 61 . Dans ce mode de réalisation, le moyen de déformation est noyé dans la masse du matériau constituant la lame bistable 61 .
La figure 11 schématise le fonctionnement général de systèmes bistables comprenant un matériau ferromagnétique. Ces systèmes mettent en jeu des émetteurs de champ magnétique, plus précisément des aimants ou des électro-aimants. Une lame bistable 101 incluant un matériau ferromagnétique est fixée sur un support 102. Les deux carrés 105 et 106 symbolisent des émetteurs de champ magnétique. La ligne interrompue 104 symbolise la position neutre de la lame 101 . Les lignes 104' et 104" symbolisent la direction de l'axe de la lame bistable 101 dans deux positions extrêmes, qui sont les deux positions stables de la lame bistable 101 .
Lorsque les émetteurs de champ magnétique sont des aimants, dès que la lame 101 est légèrement orientée vers l'un ou l'autre des aimants 105 ou 106, elle est attirée par lui. La position neutre 104 est instable. Ainsi, la lame 101 est toujours fléchie d'un côté en position 104' lorsqu'elle est attirée par l'aimant 105, et en position 104" lorsqu'elle est attirée par l'aimant 106. Pour la faire passer de l'autre côté, il faut appuyer sur la lame 101 , la « libérer » de l'attraction de l'aimant 105 ou 106 et franchir la position neutre 104, pour ensuite que la lame 101 soit attirée par l'autre aimant 105 ou 106.
Lorsque les émetteurs de champ magnétique sont des électro-aimants, ceux-ci ne sont pas nécessairement activés en permanence. Ainsi, l'activation de l'un ou l'autre des électro-aimants 105 ou 106 permet, en fonction de sa polarité, d'attirer ou de repousser la lame 101 . Lorsque la lame est attirée par l'électro-aimant, elle adopte la position stable proche de celui-ci. Lorsqu'elle est repoussée, elle passe par la position neutre jusqu'à atteindre l'autre position stable. L'inversion de la polarité de l'électro- aimant permet de changer de position. Cette inversion peut être obtenue grâce à un système anode/cathode, que l'on commute en alternant les deux, ce qui provoque l'inversion du champ électrique.
L'inversion de la polarité de l'électro-aimant 105 et 106 permet donc de passer d'une position stable 104' ou 104" à l'autre position stable 104' ou 104".
Les figures 12 et 13 sont des représentations schématiques d'un dispositif 71 de maintien en position d'un radar 72 sur un support 79 faisant partie d'un véhicule automobile non représenté. Le dispositif 71 permet de maintenir le radar 72, qui est un organe au sens de l'invention, en position d'utilisation (représentée figure 12). Le dispositif 71 comprend une structure 73 de fixation apte à se solidariser au radar 72. Le dispositif 71 comprend également une structure de liaison mécanique entre la structure 73 de fixation et le support 79, consistant en deux pattes de fixation 74 qui sont des lames bistables. Le radar 72 est situé entre la poutre de pare-chocs (non représentée) et une peau de pare-chocs 76. Le dispositif 71 de maintien en position du radar 72 comprend également un électro-aimant 75 et un électro-aimant 77.
Les lames bistables 74 comprennent un matériau ferromagnétique.
En figure 13, sous l'effet d'un choc de la peau de pare-chocs 76 contre un obstacle non représenté, le choc ayant eu lieu à l'emplacement indiqué par la flèche 80, les lames bistables 74 sont déformées et le radar 72 a atteint une position différente de la position d'utilisation.
A l'issue de cette déformation, l'électro-aimant 75 peut être activé par mise sous tension. Cet électro-aimant 75 repousse la lame bistable 74, de manière à lui faire passer la position neutre et atteindre l'autre position stable. De ce fait, le radar 72 reprend la position d'utilisation (figure 12).
Dans le mode de réalisation des figures 12 et 13, les points de fixation 73 entre la lame bistable 74 et le radar 72 et entre la lame 74 et le support 79 sont des fixations avec des degrés de liberté pour permettre des mouvements de rotation.
L'électro-aimant 77 peut lui aussi être activé pour replacer la lame 74 dans sa position initiale. Les deux électro-aimants 75 et 77 peuvent être utilisés, alternativement ou simultanément, pour créer un champ magnétique orienté dans une direction ou dans la direction opposée, en fonction des possibilités offertes par leur circuit électrique d'alimentation et du besoin de déformation de la lame 74. Cet électro-aimant 77 peut être également déclenché lors d'un choc, afin de repousser la lame et donc de déplacer le radar vers l'intérieur. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible de mettre en place, dans un mode de réalisation basé sur l'utilisation d'un dispositif bistable activé par électro-aimant, une lame bistable mobile en translation par rapport à l'organe, et / ou mobile en translation par rapport au support. Egalement, le dispositif de déformation du système bistable activé par électro-aimant pourra être un matériau ferromagnétique qui est noyé dans la masse du matériau constituant la lame bistable. Enfin, lorsque le dispositif bistable comprend un matériau ferromagnétique, le dispositif de maintien en position d'utilisation peut ne contenir qu'un seul électro-aimant. En effet, un seul électro-aimant peut suffire pour remettre l'organe en position.

Claims

Revendications
1 . Dispositif (1 , 71 ) de maintien en position d'utilisation d'un organe (2, 72) sur un support (52, 52', 62, 79), le support (52, 52', 62, 79) faisant partie d'un véhicule automobile, le dispositif comprenant une structure (3, 73) de fixation apte à se solidariser à l'organe (2, 72), une structure (4, 50, 50', 60, 74) de liaison mécanique entre la structure (3, 73) de fixation et le support, la structure (4, 10, 20, 30, 40, 50, 50', 60, 74) de liaison mécanique comprenant un moyen (12, 22, 32, 42, 53, 63) capable de la déformer si l'organe a atteint une position différente de la position d'utilisation, de manière à faire reprendre à l'organe la position d'utilisation.
2. Dispositif de maintien en position selon la revendication précédente, dans lequel le moyen (12, 22, 32, 42) capable de déformer la structure (10, 20, 30, 40) de liaison mécanique comprend au moins un élément en alliage à mémoire de forme.
3. Dispositif de maintien (71 ) en position selon la revendication 1 , dans lequel le moyen (53, 63) capable de déformer la structure (50, 50', 60) de liaison mécanique est un dispositif bistable (51 , 61 , 74).
4. Dispositif de maintien en position selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif bistable (53, 63, 74) comprend un diélectrique, un matériau électro-actif, un polymère diélectrique ou un matériau ferromagnétique.
5. Dispositif de maintien en position selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif bistable est constitué d'au moins une lame (51 ) comportant sur ses deux faces les plus larges un diélectrique, un matériau électro-actif ou un polymère diélectrique (53).
6. Dispositif de maintien en position selon la revendication 4, dans lequel le dispositif bistable est constitué d'au moins une lame bistable (61 ) et le diélectrique, le matériau électro-actif ou le polymère diélectrique (63) est noyé dans la masse du matériau constituant la lame bistable (61 ).
7. Dispositif (71 ) de maintien en position selon la revendication 4, dans lequel le dispositif bistable (74) est constitué d'au moins une lame bistable comportant un matériau ferromagnétique.
8. Utilisation d'un dispositif (1 , 71 ) de maintien en position selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour maintenir en position d'utilisation un organe (2, 72) sur un support (52, 52', 62, 79) faisant partie d'un véhicule automobile.
9. Véhicule automobile comprenant un dispositif (1 , 71 ) de maintien en position selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
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