Brevet FR2041155A1 — publié le 19710129

- La présente invention concerne d'une façon générale des structures de verre à plusieurs couches, entre lesquelles se trouve un ensemble d'éléments conducteurs, et plus spécialement, des perfectionnements aux pare-brise stratifiés en verre de sécurité pour 5 automobiles, dans lesquels sont incorporées des antennes de réception pour postes radiophoniques. Jusqu'ici, les antennes d'automobiles étaient presque exclusivement du type à tiges télescopiques flexibles très courant, qui sont des accessoires normaux sur la plupart des véhicules de 10 tourisme. Toutefois, ces tiges en saillie altèrent 1'aérodynamisme global recherché dans la construction des automobiles modernes et sonl/brès facilement brisées et arrachées par des personnes sans scrupules ou fréquemment en recontrant des obstacles. En conséquence, il a été proposé de dissimuler l'antenne en la plaçant à d'autres 15 endroits du véhicule, mais ce n'est qu'après la conception et la réalisation de la combinaison spéciale d'un pare-brise et d'éléments d'antenne de la présente invention, que l'idée d'un pare-brise avec antenne incorporée a eu un très grand succès dans le domaine de l'automobile, comme accessoire facultatif de véhicules 20 de série. Ainsi, la présente invention a notamment pour objet : - une structure comportant un pare-brise et une antenne, qui, non seulement, est acceptable du point de vue technique et réalisable de manière économique, mais qui se prête aussi facile- 25 ment au montage, tant sur les automobiles fabriquées en série, que sur celles fabriquées sur commande; - une structure de cette nature dans laquelle l'antenne peut fonctionner convenablement, tout en étant pratiquement invisible, de manière à ne pas affecter l'aspect du pare-brise ou 30 réduire la visibilité à travers lui ; - une telle structure qui peut être montée sur une automobile et connectée électriquement au système du poste radio-phonique, au moins aussi facilement que les pare-brise et les antennes de la technique antérieure. 35 D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard 70 12823 2 2041155 des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif,une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une vue partielle en perspective de la 5 partie avant d'une automobile présentant une structure formée d'un pare-brise et d'une antenne selon l'invention ; la figure 2 est une vue en plan de ladite structure, une partie du capot de l'automobile étant en arrachement pour montrer des détails de la structure formée du pare-brise et de 10 l'antenne ; la figure 3 est une coupe verticale sensiblement suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; la figure 4 est une vue de côté quasi en perspective de parties de la structure formée du pare-brise et de l'antenne 15 représentée sur la figure 3, des parties étant en arrachement pour montrer plus clairement la plaque de liaison et les pièces associées ; • la figure 5 est une coupe horizontale sensiblement suivant la ligne 5-5 de la figure 2 ; 20 la figure 6 est une vue analogue sensiblement suivant la ligne 6-6 de la figure 2 ; .la figure 7 est une vue analogue à celles des figures 1 et 2, mais montrant une forme légèrement différente d'un élément horizontal d'antenne ; et 25 les figures 8 et 9 sont des vues en perspective en partie en coupe de différents types de conducteurs qui peuvent être utilisés comme éléments d'antenne de l'invention.. Selon la présente invention, un vitrage à éléments conducteurs comporte deux feuilles de verre disposées face à face, 30 ladite structure étant.caractérisée par le fait que l'une des feuilles présente une ouverture dans l'une de ses faces et par le fait qu'elle comporte un ensemble d'éléments conducteurs disposé entre lesdites feuilles et formé d'éléments allongés et d'un élément de connexion plat en alignement avec l'ouverture de 35 la feuille de verre et auquel lesdits éléments allongés sont reliés. En se référant plus particulièrement aux dessins, on a représenté sur les figures 1 à 6, une structure 10 formée d'un 70 12823 3 2041155 pare-brise et d'une antenne du type envisagé par la présente invention, qui est montée de manière classique sur une automobile 11 et d'une façon générale, la structure 10 comporte essentiellement un pare-brise 12, dans lequel est incorporée une 5 antenne 13. Comme on le voit sur les figures 3 à 6, le pare-brise 12 est du type en verre de sécurité stratifié, se composant de deux feuilles de verre 14 et 15 et d'une couche intermédiaire 16 de matière plastique, toutes ces couches étant collées en-10 semble par application de chaleur et de pression pour former un ensemble composite et le bord inférieur de la feuille de verre externe 15 est entaillé ou découpé avant la stratification pour laisser un évidement ou ouverture 17 (figures 2 à 4) dans le pare-brise terminé. 15 L'antenne 13 de la structure 10 est intercalée entre les couches du pare-brise 12 et peut être constituée par de minces fils métalliques qui comprennent de préférence des fils horizontaux 18 et 19 et des fils verticaux 20 et 21. Les fils horizontaux sont situés aussi près que possible du bord supérieur 20 du pare-brise, par exemple à une distance de 38 à 50 mm et ils peuvent avoir la forme d'une boucle, comme représenté sur les figures 1 et 2, en utilisant un fil supérieur horizontal 22 et des éléments de liaison verticaux 23, ou bien ils peuvent être utilisés comme de simples- éléments rectilignes disposés bout à 25 bout, comme on le voit sur la figure 7. En tout cas, les éléments horizontaux de l'antenne sont placés en dehors des zones de visiblité critiques du pare-brise et ils sont entièrement dissimulés lorsqu'une bande de protection contre le soleil est incorporée dans le pare-brise 30 ou lorsque des pare-soleil sont utilisés. Egalement, les fils verticaux 20 et 21yqui peuvent être espacés de 12,7 mm environ,sont disposés dans le pare-brise à mi-chemin entre le conducteur et le siège du passager avant, de façon qu'ils soient en dehors de la zone de visiblité critique 35 de l'un ou de l'autre, et pour autant qu'ils soient visibles, ils n'apparaissent que sous forme d'une ou plusieurs lignes de séparation» Outre le fait de faire partie de la configuration de 70 12823 4 2041155 l'antenne, ces fils "verticaux font également partie du dispositif spécial destiné à relier la structure formée du pare-brise et de l'antenne au poste radiophonique, ce qui est une caractéristique essentielle de l'invention. 5 Ainsi, comme on le voit sur les figures 1 et 2, les fils verticaux 20 et 21 descendent à partir des extrémités internes des fils horizontaux 18 et 19, respectivement, vers le bord inférieur du pare-brise et, comme on le voit en particulier sur les , figures 2 à 4, il est également prévu, entre les couches et en 10 alignement avec l'évidement 17 de la feuille de verre externe 15, une plaque de connexion métallique 24, sensiblement en forme de croissant, sur laquelle s'étendent les fils 20 et 21, et à laquelle ils sont fixés par soudure- ou d'une autre façon, comme indiqué en 25. Il convient maintenant d'expliquer que, bien que la 15 présente invention ne soit nullement limitée à un procédé ou un appareil particulier quelconque pour produire la structure formée du pare-brise et de l'antenne, un procédé convenable et relativement simple consiste à fixer l'antenne 13 et la plaque de connexion 24 à la feuille de matière plastique, ou à les incorporer 20 dans cette dernière, de façon qu'elles fassent partie de la couche intermédiaire 16 avant de la stratifier avec le verre. On peut le réaliser, par exemple, en noyant les deux fils de l'antenne 13 et la plaque de connexion 24,qui peut être une mince tôle de cuivre ou d'acier, dans la surface de la feuille de matière plas-25 tique du côté faisant face à la feuille externe 15 du pare-brise terminé (figures 5 et 6), les extrémités des fils 20 et 21 pouvant se prolonger sur la plaque de connexion et y étant alors soudées de la façon représentée dans l'objet terminé illustré sur les figures 3, 4 et 6. 30 En réalité, les connexions 25 peuvent être réalisées par brasage ou de n'importe qu'elle autre manière du point de vue électrique, ainsi que par soudagetoutefois, elles doivent être réalisées avec des matières ou par des processus connus pour établir des connexions à haute température, c'est-à-dire des connexions 35 capables de résister aux températures de soudage normalement utilisées pour établir des connexions électriques, de manière à pouvoir relier un conducteur ou autre fil métallique à la plaque 24 70 12823 5 2041155 et/ou les détacher de cette dernière par des procédés classiques, sans affecter nuisiblement les connexions à haute température entre la plaque et les fils verticaux de l'antenne. la feuille de matière plastique, qui est munie de l'an-5 tenne et de la plaque de connexion, comme décrit ci-dessus, est alors assemblée avec la feuille de verre interne et la feuille de verre externe entaillée , la plaque de connexion métallique étant en alignement avec l'ouverture de l^euille externe entaillée et les parties de l'ensemble étant alors stratifiées par application 10 de chaleur et de pression dans un autoclave pour produire une structure monobloc composite. Un conducteur d'arrivée convenable 26 (figure 4), qui peut être en cuivre étamé*est ensuite soudé de manière classique à la plaque métallique étamée 24 pour former un branchement 27 et dès que cela est réalisé, l'évidement 27 est 1 5 rempli avec un composé de scellement plastique résistant à la chaleur et à l'humidité, tel que le "Thiokol" (marque déposée). la structure 10 ainsi obtenue est alors prête à être montée dans l'ouverture réservée au pare-brise d'une automobile, de la même manière qu'un pare-brise classique destiné à un véhi-20 cule de même modèle. Egalement, le conducteur 26 est muni,de préférence, d'un connecteur électrique à son extrémité opposée, par exemple une prise d'un connecteur à fiche 27' (figure 3) et ensuite, l'installation du dispositif peut être terminée en enfichant simplement le connecteur 27 dans le poste radiophonique du véhicule. 25 II a déjà été dit que l'emplacement, la configuration et la dimension des minces fils métalliques qui constituent l'antenne 13 de la structure 10 sont telles que lesdits fils se trouvent à l'extérieur des zones de visibilité critiques du pare-brise, que des parties importantes desdits fils sont dis-30 simulées par des accessoires très répandus, tels que des pare-soleil ou des bandes de protection contre le soleil et qu'ils ne sont jamais plus visibles qu'une très mince ligne, dans n'importe quelles circonstances,, ' Néanmoins, l'invention envisage d'améliorer encore les 35 propriétés optiques de la structure, en utilisant comme élément d'antenne, d-e très minces fils qui sont choisis et traités pour leur conférer des caractéristiques physiques susceptibles de les 70 12823 6 2041155 rendre pratiquement invisibles à l'oeil nu dans la plupart des conditions de conduite courante, et les figures 8 et 9 représentent deux types de fils conducteurs qui, au cours d'essais réels,se sont avérés très satisfaisants à cet effet. 5 Dans chaque cas, le fil est en métal d'un diamètre d'en viron 0,127 à 0,165 mm et il est noirci pour réduire son pouvoir de réflexion de la lumière. Ainsi, le fil métallique 28 de la figure 8 peut être en cuivre ou en alliage de cuivre, tel qu'un alliage de cuivre et de cadmium recouvert tout d'abord d'un en-10 duit 29 de matière plastique noire d'une épaisseur d'environ 0,025 mm, puis d'un enduit externe 30 d'une matière plastique transparente d'une épaisseur d'environ 0,0127 à 0,025 mm. le fil 31 représenté sur la figure 9 diffère du fil 28 par le fait qu'il est formé d'une âme 32 en cuivre recouverte d'argent, comme indiqué 15 en 33, mais l'alliage de cuivre et le fil plaqué ont tous deux de préférence un diamètre d'environ 0,127 mm, et ce dernier présente également des enduits superposés de pouleur sombre et transparente 34 et 35»respectivement. Le choix du métal à utiliser pour le fil dépend prin-20 cipalement de la résistivité et du degré de flexibilité nécessaires, et on peut utiliser un fil métallique nu ou non enduit s'il est traité chimiquement ou oxydé suffisamment pour noicir sa surface externe au point de devenir relativement invisible en service. Toutefois, d'une façon générale, il est préférable de recouvrir 25 le fil métallique d'un enduit, comme une matière plastique noire ou de couleur foncée. Cette matière peut être une résine colorée convenablement. Par exemple, une résine du type formaH^oolyvinylique pigmentée avec du noir de carbone a donné d'excellents résultats et évite la d.iffusion indésirable du colorant dans la couche in-30 termédiaire de matière plastique qui, si cela devait se produire, ferait apparaître le fil plus épais qu'il l'est en réalité. Cette résine a encore l'avantage de servir d'isolant et de résister à la chaleur. L'enduit transparent externe est de préférence en une matière comme le butyra^olyvinylique qui garantit l'adhérence 35 du fil métallique à la couche intermédiaire de matière plastique pendant l'assemblage et lgifetratification mais, selon la présente invention, l'enduit externe transparent a l'avantage supplémentaire 70 12823 7 2041155 qu'en, choisissant et en réglant minutieusement l'épaisseur, son indice de réfraction peut être réglé de manière à approcher celui de la couche intermédiaire de matière plastique et à le rendre théoriquement invisible dans la structure formée du pare-»brise et 5 de l'antenne. La disposition spéciale de la plaque de connexion en alignement avec l'ouverture ou évidement ménagé dans la feuille de verre permet aux fils d'arrivée 26 d'entrer dans le pare-brise suivant un angle quelconque par rapport à sa face et à 10 son bord (figure 3) et,outre le fait de faciliter le montage initial de la structure formée du pare-brise et de l'antenne, cette disposition simplifie grandement les réparations et le remplacement . En outre, il convient de noter que le principe d'une 15 structure stratifiée ou à plusieurs couches comportant un ensemble d'éléments conducteurs entre les couches, comme décrit dans la présente demande, peut s'adapter à des applications différentes des antennes ; que les éléments conducteurs allongés et en forme de plaque envisagés, peuvent être en métal qui a été appliqué 20 au pinceau ou par impression, ainsi que sous forme de minces fils et/ou feuilles ; et que, comme antennes, ils peuvent être utilisés avec des appareils radiophoniques, soit du type à modulation d'amplitude , soit du type à modulation de fréquence et aussi bien pour émettre que pour recevoir. 25 Naturellement, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, et est susceptible de rece-voirs diverses variantes entrant dans le cadre et l'esprit de l'invention. 70 12823 8 2041155 HEVENDICATIONS 1. Structure vitrée dans laquelle sont incorporés des éléments conducteurs, comprenant deux feuilles de verre disposées face à face, structure caractérisée en ce que l'une des feuilles 5 présente une ouverture dans l'une de ses faces et en ce qu'elle comporte un ensemble d'éléments conducteurs disposé entre les-dites feuilles et formé d'éléments allongés et d'un élément de connexion plat aligné avec ladite ouverture ménagée dans la feuille de verre et auquel les éléments allongés sont reliés. 10 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche intermédiaire de matière plastique est incorporée et collée entre les feuilles de verre pour former un ensemble composite, ledit ensemble étant conformé pour s'ajuster dans une ouverture d'une automobile, ledit ensemble des éléments conducteurs 15 étant porté par la couche intermédiaire de son côté faisant face à l'ouverture de la feuille de verre, et les éléments allongés étant reliés à l'élément plat par une connexion qui résiste aux températures normales de soudage. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en 20 ce que ledit ensemble a la forme d'un pare-brise, ladite ouverture de l^euille de verre étant ménagée sous forme d'un évidement dans son bord inférieur, les éléments allongés ayant la forme de minces fils métalliques comprenant des fils horizontaux et des fils s'éloignant verticalement de ces derniers vers la partie inférieure 25 du pare-brise, l'élément de connexion plat étant sous forme d'une plaque métallique à laquelle les extrémités inférieures des fils verticaux sont reliées. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que 1'évidement est ménagé au milieu du bord inférieur, en ce 30 que les fils horizontaux se trouvent au voisinage du bord supérieur du pare-brise, en ce que les fils verticaux descendent à partir de leurs extrémités au voisinage du milieu du pare-brise et en ce que la plaque métallique est étamée. 5. Structure selon la revendication 4, caractérisée en 35 ce que les fils horizontaux et verticaux sont noircis pour les rendre moins visibles et pour réduire leur pouvoir de réflexion de la lumière, en ce qu'ils sont disposés pour former une con 70 12823 9 2041155 figuration constituée par deux "1" renversés placés dos à dos et en ce que les extrémités inférieures des fils verticaux sont soudées à la plaque métallique étamée. 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en 5 ce que lesdits fils métalliques sont enduits d'une matière plastique pigmentée. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que les fils sont revêtus d'enduits superposés d?une matière plastique pigmentée et d'une matière ^>lg.stique transparente, respec- 10 tivement. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la matière plastique de l'enduit est une résine du type forma]/polyvinylique, en ce que le pigment est du noir de carbone et en ce que l'enduit de matière plastique transparente présente 15 un indice de réfraction approchant sensiblement celui de la couche intermédiaire de matière plastique.