1 Dispositif anti-pincement pour vitre ou toit coulissant d'un véhicule1 Anti-pinch device for window or sliding roof of a vehicle
automobile. La présente invention est relative à un dispositif anti-pincement qui permet de détecter la présence d'un obstacle, notamment de la main ou d'une autre partie du corps d'une personne entre la partie supérieure de la vitre ou le bord du toit coulissant d'un véhicule automobile, associé à des moyens propres à provoquer instantanément l'arrêt, voire l'inversion du déplacement de cet élément mobile dans le cadre où il coulisse, en évitant ainsi les risques d'accident corporel pouvant résulter d'un tel pincement. automobile. The present invention relates to an anti-pinch device which makes it possible to detect the presence of an obstacle, in particular of the hand or of another part of the body of a person between the upper part of the window or the edge of the roof. sliding of a motor vehicle, associated with means capable of instantly causing the stopping, or even reversal of the movement of this movable element in the frame where it slides, thus avoiding the risk of bodily injury that may result from a such pinching.
La quasi-totalité des véhicules automobiles actuels comportent des commandes motorisées pour provoquer la descente ou le relèvement des vitres latérales de leur habitacle, également du toit ouvrant lorsque celui-ci est prévu dans le plafond du pavillon, ces commandes n'étant normalement mises hors service qu'à la suite d'une intervention délibérée de l'usager agissant sur un interrupteur actionnant ou stoppant le moteur correspondant, ou encore en fin de course du déplacement de l'élément mobile venant en butée sur le fond ou le bord du cadre ou similaire dans lequel il se déplace. Le risque du pincement de la main ou d'une autre partie d'un individu, notamment de la tête ou du corps d'un jeune enfant, entre le cadre et cet élément mobile est donc non négligeable. Pour pallier cet inconvénient, on a déjà prévu d'effectuer une détection indirecte de la présence de l'obstacle par des moyens optiques et/ou magnétiques, en particulier à effet Hall, qui délivrent un signal propre à interrompre le moteur qui commande le déplacement de l'organe mobile. Les 2904353 2 brevets français BF 2 731 460, 2 845 165 et US 5 506 567, décrivent des réalisations de ce genre. Ces dispositifs apparaissent toutefois peu 5 fiables, sont onéreux à fabriquer et difficiles à installer. On connaît par ailleurs des interrupteurs ou variateurs à contact tactile ou de proximité, utilisés par exemple dans certaines réalisations du 10 domaine de l'électroménager, ces dispositifs, généralement noyés dans une plaque de verre feuilleté, étant aptes à assurer la commande de l'allumage et le réglage d'intensité des feux dans un appareil de cuisson notamment. Almost all current motor vehicles include motorized controls to cause the side windows of their cabin to be lowered or raised, also of the sunroof when this is provided in the roof of the roof, these controls are not normally put out. service as a result of a deliberate intervention of the user acting on a switch actuating or stopping the corresponding motor, or at the end of travel of the movable member abuts on the bottom or the edge of the frame or similar in which it moves. The risk of pinching the hand or other part of an individual, including the head or body of a young child, between the frame and this movable element is not negligible. To overcome this drawback, it has already been planned to carry out an indirect detection of the presence of the obstacle by optical and / or magnetic means, in particular with a Hall effect, which deliver a signal capable of interrupting the motor which controls the displacement. of the mobile organ. French patents BF 2,731,460, 2,845,165 and US 5,506,567 describe such embodiments. These devices, however, appear unreliable, are expensive to manufacture and difficult to install. Switching or proximity switches are also known, used for example in certain embodiments of the field of household appliances, these devices, generally embedded in a laminated glass plate, being able to ensure the control of the ignition and adjustment of the intensity of the lights in a particular cooking appliance.
15 Des applications similaires de ce type de contacts existent aussi dans des domaines différents, par exemple pour la commande séquentielle d'ascenseurs ou autres. Ces réalisations particulières mettent en 20 oeuvre cette fois un effet capacitif, avec incorporation dans la plaque de verre des deux électrodes métalliques d'un condensateur, dans lequel le diélectrique fait intervenir le doigt de l'utilisateur, appliqué contre ou amené à proximité 25 immédiate de la plaque de verre, au droit de la zone du contact ou d'approche de ce doigt. La présente invention concerne un dispositif anti-pincement qui utilise un moyen de détection direct à effet capacitif de ce genre, mais dans une 30 application entièrement distincte, avec de surcroît des modalités d'exploitation également différentes. A cet effet, le dispositif considéré, pour la détection d'un obstacle sur le trajet du déplacement d'un élément coulissant du type vitre latérale ou 35 toit ouvrant transparent de véhicule automobile, comportant un moteur de commande actionnant un moyen 2904353 3 de manoeuvre de cet élément coulissant dans un cadre fixe, cet élément étant constitué par deux parois en verre accolées l'une contre l'autre, se caractérise en ce qu'il comporte, déposée sur la surface d'une 5 des deux parois, en regard de l'autre paroi, une couche mince d'un matériau métallique délimitant deux parties distinctes, espacées par une zone de séparation étroite en matériau plastique, ces deux parties constituant des électrodes réunies 10 respectivement aux deux pôles d'une source de tension électrique, les électrodes et la zone de séparation formant ensemble un condensateur dont la constante diélectrique varie de façon significative consécutivement à la présence, au droit de la zone, 15 d'un obstacle, notamment constitué par la main ou une autre partie du corps d'un individu, la variation du champ capacitif créé par cette présence agissant instantanément, via un circuit électronique de détection, sur le moteur de commande de l'élément 20 coulissant. Selon une caractéristique particulière, le matériau plastique qui forme la zone étroite de séparation entre les deux parties qui constituent les électrodes métalliques est du polyvinyle 25 butyrale (PVB) ou un thermoplastique polyuréthane (TPU). Selon une autre caractéristique, le circuit électronique de détection émet un signal propre à commander l'arrêt du moteur ou l'inversion du sens 30 de déplacement de l'élément coulissant. D'autres caractéristiques d'un dispositif anti-pincement conforme à l'invention, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre indicatif et 35 non limitatif, en référence au dessin annexé, sur lequel . 2904353 4 - La Figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale, d'une vitre d'habitacle de véhicule automobile, équipée d'un dispositif antipincement conforme à l'invention. 5 - La Figure 2 est une vue en élévation à plus faible échelle de la vitre de la Figure 1. Sur ces Figures, la référence 1 désigne très schématiquement illustrée dans ses éléments essentiels, une vitre d'habitacle de véhicule 10 automobile, montée coulissante dans la porte 2, comportant de façon classique un cadre fixe 3, ajouré en partie supérieure et présentant une feuillure ouverte vers l'intérieur dans laquelle les bords latéraux de la vitre se déplacent lorsque 15 celle-ci passe d'une position ouverte à une position fermée, avec arrêt possible en toute position intermédiaire, sous la commande d'un moyen d'entraînement (non représenté), en lui-même usuel dans la technique, du genre d'un moteur asynchrone 20 réversible notamment, qui peut mettre en oeuvre, selon le cas, des galets portant sur la vitre et dont le sens de rotation détermine la montée ou la descente de celle-ci dans le cadre, un mécanisme à engrenages ou un ensemble de câbles de traction 25 renvoyés par des poulies convenablement disposées dans la partie inférieure de la porte. Le cadre 3 comporte des moyens d'étanchéité, par exemple formés par les lèvres d'un joint 4 dont le profil est adapté pour épouser le contour du 30 cadre, ce joint étant logé dans ses côtés et disposé de telle sorte que la vitre glisse dans ses déplacements en montée ou en descente sur les deux lèvres en regard de ce joint. De façon également habituelle, ces moyens 35 propres à assurer les déplacements de la vitre 1 dans le cadre 3, sont actionnés par un circuit 2904353 5 électrique en lui-même connu et dont le détail de la réalisation n'importe pas en soi à l'invention de sorte qu'il n'est pas nécessaire de le décrire ici, ce circuit comportant une commande de fermeture 5 automatique qui, une fois activée, provoque la montée continue de la vitre 1 jusqu'à ce que le bord supérieur de celle-ci s'engage dans la partie correspondante de la feuillure du cadre 3 en fermant complètement l'espace qui lui est réservé dans la 10 porte 2. Une commande similaire est bien entendu disponible pour la commande de la descente complète de la vitre, avec possibilité à tout moment dans un sens ou dans l'autre d'arrêter la course de la vitre 15 dans une position choisie. Dans le premier cas cependant, on conçoit aisément que la commande intempestive ou accidentelle de la vitre dans le sens de sa fermeture automatique puisse présenter un certain 20 danger si en cas d'obstacle sur le trajet de son déplacement vers le haut du cadre, la vitre ne s'arrête pas et provoque un effet de pincement qui devient de plus en plus élevé et dont les conséquences peuvent être graves, notamment si 25 l'obstacle est constitué par une partie du corps d'un individu et plus encore dans le cas où ce dernier est un jeune enfant. L'invention permet de mette en oeuvre des dispositions qui évitent cet inconvénient en 30 permettant dans cette hypothèse de mettre immédiatement hors circuit la commande de montée automatique de la vitre et d'arrêter celle-ci dans sa course dès qu'un obstacle du genre précité se trouve placé au contact ou au voisinage immédiat de 35 la vitre et en particulier de son bord supérieur, entre celui-ci et le cadre vers lequel il se dirige 2904353 6 pour fermer complètement cette vitre. Dans ce but, la vitre 1 est feuilletée et réalisée au moyen de deux parois en verre ou en un matériau similaire, par exemple en un matériau 5 organique approprié 5 et 6, parallèles et accolées l'une à l'autre, ces parois, éventuellement armées pour renforcer leur résistance mécanique au choc, présentant de préférence les mêmes dimensions et notamment la même épaisseur.Similar applications of this type of contacts also exist in different fields, for example for the sequential control of lifts or the like. These particular embodiments implement this time a capacitive effect, with incorporation into the glass plate of the two metal electrodes of a capacitor, in which the dielectric involves the finger of the user, applied against or brought to immediate proximity. of the glass plate, to the right of the zone of the contact or approach of this finger. The present invention relates to an anti-pinch device which uses a capacitive direct sensing means of this kind, but in a completely separate application, with in addition also different operating modes. For this purpose, the device considered, for the detection of an obstacle on the path of the displacement of a sliding element of the type side window or transparent sunroof of a motor vehicle, comprising a control motor actuating a means 2904353 3 maneuvering this element sliding in a fixed frame, this element consisting of two glass walls contiguous to one another, is characterized in that it comprises, deposited on the surface of one of the two walls, facing each other. the other wall, a thin layer of a metallic material delimiting two distinct parts, spaced apart by a narrow zone of separation made of plastic material, these two parts constituting electrodes joined respectively to the two poles of a voltage source, the electrodes and the separation zone together forming a capacitor whose dielectric constant varies significantly as a result of the presence, at the right of the zone, 15 of an obstacle, in particular constituted by the hand or another part of the body of an individual, the variation of the capacitive field created by this presence acting instantaneously, via an electronic detection circuit, on the control motor of the sliding element. According to a particular characteristic, the plastic material which forms the narrow zone of separation between the two parts which constitute the metal electrodes is polyvinyl butyral (PVB) or a thermoplastic polyurethane (TPU). According to another characteristic, the electronic detection circuit emits a signal suitable for controlling the stopping of the motor or the reversal of the direction of movement of the sliding element. Other features of an anti-pinch device according to the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment given by way of nonlimiting indication, with reference to the appended drawing, in which. - Figure 1 is a schematic view, in cross section, of a passenger compartment window of a motor vehicle, equipped with an anti-pinch device according to the invention. 5 - Figure 2 is an elevational view on a smaller scale of the window of Figure 1. In these Figures, reference 1 denotes very schematically illustrated in its essential elements, a window of vehicle cabin 10 automobile, mounted slidably in the door 2, conventionally comprising a fixed frame 3, perforated in the upper part and having an inwardly open rabbet in which the lateral edges of the window move as it moves from an open position to a closed position, with possible stopping in any intermediate position, under the control of a drive means (not shown), in itself common in the art, of the kind of a reversible asynchronous motor in particular, which can set in particular according to the case, rollers on the window and whose direction of rotation determines the raising or lowering thereof in the frame, a gear mechanism or a set of tow cables 25 returned by pulleys properly arranged in the lower part of the door. The frame 3 comprises sealing means, for example formed by the lips of a seal 4 whose profile is adapted to fit the outline of the frame, this seal being housed in its sides and arranged so that the glass slides in its movements uphill or down on the two lips next to this joint. Also as usual, these means 35 to ensure the movements of the window 1 in the frame 3, are actuated by an electrical circuit itself known and whose detail of the realization does not matter per se. invention so that it is not necessary to describe it here, this circuit having an automatic closing command which, once activated, causes the window 1 to rise continuously until the upper edge of the it engages in the corresponding part of the rabbet of the frame 3 by completely closing the space reserved for it in the door 2. A similar command is of course available for the control of the complete descent of the window, with possibility at any time in one direction or the other to stop the race of the window 15 in a chosen position. In the first case, however, it is easy to conceive that the inadvertent or accidental control of the window in the direction of its automatic closing may present a certain danger if, in the event of an obstacle on the path of its movement towards the top of the frame, the glass does not stop and causes a pinch effect which becomes increasingly high and whose consequences can be serious, especially if the obstacle is constituted by a part of the body of an individual and more in the case where the latter is a young child. The invention makes it possible to implement arrangements which avoid this disadvantage by permitting in this case to immediately switch off the automatic raising control of the window and to stop the latter in its course as soon as an obstacle of the kind The aforementioned is placed in contact with or in the immediate vicinity of the window and in particular its upper edge, between it and the frame towards which it is directed to completely close this window. For this purpose, the pane 1 is laminated and made by means of two walls of glass or of a similar material, for example of a suitable organic material 5 and 6, parallel and contiguous to one another, these walls, optionally armed to strengthen their mechanical resistance to impact, preferably having the same dimensions and in particular the same thickness.
10 Selon l'invention, les deux parois 5 et 6 de la vitre 1 sont séparées par un intercalaire 7, faible épaisseur, en matériau plastique isolant électrique, notamment en polyvinyle butyrale (PVB) ou en thermoplastique polyuréthane (TPU). La surface 15 de l'une de ces parois, dans l'exemple la paroi 5, en contact avec l'intercalaire en matière plastique 7, comporte une couche 8 d'un métal de revêtement, particulièrement mince pour ne pas opacifier la vitre 1, directement déposée sur cette paroi, cette 20 couche 8 étant réalisée en deux parties 9 et 10, séparées par une bande étroite 11 de l'intercalaire 7, de la façon plus spécialement illustrée sur la Figure 2. Comme également représenté sur cette Figure 2, 25 les deux parties 9 et 10 de la couche mince de revêtement métallique 8 sont respectivement réunies par des connexions électriques 12 et 13, noyées dans l'épaisseur la paroi 5 et prolongées à l'extérieur de celle-ci à un boîtier électronique 14, et à 30 travers celui-ci, aux bornes positive et négative 15 et 16 de la batterie du véhicule de manière à établir entre ces deux parties, séparées et isolées l'une de l'autre, une tension électrique continue. Les deux parties 9 et 10 de la couche 8 35 forment ainsi les deux électrodes d'un condensateur dont le diélectrique entre ces électrodes est 2904353 7 constitué par la bande étroite 11, en matériau isolant, le champ capacitif établi entre ces électrodes étant schématisé sur la Figure 1 par ses lignes de force 17 qui se referment symétriquement 5 sur elles-mêmes à travers ces électrodes, par l'extérieur de celles-ci. Comme on le sait, l'équation classique qui donne la valeur de la capacité du condensateur est proportionnelle à la surface des électrodes et 10 inversement proportionnelle à la distance qui les sépare, le facteur de proportionnalité étant lié à la valeur du diélectrique qui sépare ces électrodes. Dans ces conditions, on comprend immédiatement que, si un obstacle à forte constante diélectrique, 15 en l'espèce la main 18 d'un individu, s'approche du condensateur ainsi formé, il va influer et notamment faire varier le champ capacitif créé entre les électrodes formées par les parties 9 et 10 de la couche métallique 8, soit par suite d'un contact 20 direct de cette main avec le bord de la vitre 1, soit même par un simple effet de proximité lorsqu'elle est au voisinage immédiat de ce bord. Les connexions 12 et 13 envoient alors au boîtier électronique 14 un signal que celui-ci 25 détecte et traite pour envoyer, par des liaisons électriques 19 et 20, un ordre d'arrêt immédiat au moteur qui commande les moyens d'entraînement de la vitre 1, en particulier dans le sens du relèvement et de la fermeture de celle-ci, voire d'inversion de 30 cette commande pour provoquer la descente de la vitre en libérant totalement la main et en annihilant tout effort de pincement de celle-ci. On réalise ainsi un dispositif anti-pincement de conception très simple et d'une grande facilité 35 de mise en oeuvre, peu coûteux et qui ne nécessite qu'un entretien minimal, sans aucune incidence sur 2904353 8 la structure des moyens qui assurent l'entraînement de la vitre dans son cadre de coulissement dans la porte de l'habitacle. La détection d'un obstacle est directe et non 5 plus indirecte comme dans les solutions connues et ne nécessite pas de joints ou contacts sensitifs à monter dans le cadre et sur lesquels l'effort de pincement s'exerce directement, ce qui induit une fatigue mécanique rapide de ces composants et 10 constitue une source de pannes non négligeable. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit en référence au dessin annexé ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. En particulier, il est clair que les 15 dispositions envisagées, adaptées au fonctionnement d'une vitre coulissante, sont immédiatement transposables au cas d'un toit ouvrant transparent, monté dans la partie supérieure du pavillon de l'habitacle. 20According to the invention, the two walls 5 and 6 of the window 1 are separated by a spacer 7, of small thickness, made of plastic insulating electrical material, in particular polyvinyl butyral (PVB) or thermoplastic polyurethane (TPU). The surface 15 of one of these walls, in the example the wall 5, in contact with the plastic interlayer 7, comprises a layer 8 of a coating metal, particularly thin so as not to opaque the glass 1 , directly deposited on this wall, this layer 8 being made in two parts 9 and 10, separated by a narrow strip 11 of the insert 7, in the manner more particularly illustrated in Figure 2. As also shown in this Figure 2 The two parts 9 and 10 of the thin metal coating layer 8 are respectively joined by electrical connections 12 and 13, embedded in the wall thickness 5 and extended outside thereof to an electronic housing 14 and therethrough, at the positive and negative terminals 15 and 16 of the vehicle battery so as to establish between these two parts, separate and isolated from each other, a DC voltage. The two parts 9 and 10 of the layer 8 thus form the two electrodes of a capacitor whose dielectric between these electrodes is constituted by the narrow band 11, made of insulating material, the capacitive field established between these electrodes being schematized on Figure 1 by its lines of force 17 which are closed symmetrically 5 on themselves through these electrodes, by the outside thereof. As is known, the conventional equation which gives the value of capacitance of the capacitor is proportional to the surface of the electrodes and inversely proportional to the distance between them, the proportionality factor being related to the value of the dielectric which separates these electrodes. electrodes. Under these conditions, it is immediately understood that, if an obstacle with a high dielectric constant, in this case the hand 18 of an individual, approaches the capacitor thus formed, it will influence and in particular vary the capacitive field created between the electrodes formed by the parts 9 and 10 of the metal layer 8, either as a result of direct contact 20 of this hand with the edge of the pane 1, or even by a simple effect of proximity when it is in the immediate vicinity from this edge. The connections 12 and 13 then send to the control unit 14 a signal that the latter 25 detects and processes to send, via electrical connections 19 and 20, an immediate stop command to the motor which controls the drive means of the window 1, in particular in the direction of raising and closing thereof, or even inverting this command to cause the descent of the window completely freeing the hand and annihilating any pinching effort thereof. Thus, an anti-pinch device of very simple design and of great ease of implementation, inexpensive and which requires only minimal maintenance, without any effect on the structure of the means which ensure the driving the window in its sliding frame in the door of the passenger compartment. The detection of an obstacle is direct and not more indirect as in the known solutions and does not require joints or sensitive contacts to be mounted in the frame and on which the clamping force is exerted directly, which induces fatigue rapid mechanics of these components and is a significant source of failure. Of course, it goes without saying that the invention is not limited to the example described with reference to the accompanying drawing; on the contrary, it embraces all variants. In particular, it is clear that the envisaged arrangements, adapted to the operation of a sliding pane, are immediately transposable to the case of a transparent sunroof, mounted in the upper part of the cockpit of the passenger compartment. 20