Brevet FR2526642A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne un dispositif à utiliser dans un casque pour éviter, par chauffage électrique, que le casque ne s'embue. Lorsqu'on utilise par temps froids des casques du type protégeant tout le visage, notamment pour utilisateurs de mo- tocyclettes et motoneiges, le panneau-écran couvrant l'ouver- ture antérieure du casque est susceptible de s'embuer par con- densation de vapeur d'eau sur sa surface intérieure, ou de se givrer par congélation des gouttelettes d'eau formées par condensation, ce qui masque le champ de vision et rend le casque inutilisable Plus précisément, quand le porteur du casque se déplace à grande vitesse sur une motocyclette ou véhicule analogue, le panneau-écran subit pendant le marche un refroidissement par air excessif, de sorte que quand l'inté- rieur du casque cesse d'être ventilé lors d'un arrêt, la cha- leur qui se dégage du visage de l'utilisateur élève la tempé- rature à l'intérieur du casque, ce qui établit une différence de température avec l'extérieur de ce dernier et embue ainsi la surface intérieure du panneau-écran par condensation de vapeur d'eau, les gouttelettes d'eau étant susceptible de geler immédiatement En conséquence, on a prévu un dispositif comportant un fil résistant fixé à la face intérieure du. panneau-écran pour chauffer ce dernier par passage de courant dans le fil afin d'interdire le givrage Toutefois, ce dispo- sitif, conçu pour chauffer localement le panneau-écran est inapte à exercer un effet suffisant pour éviter le givrage. La présente invention a pour but de proposer un disposi- tif anti-givrage du type à chauffage électrique pour utilisa- tion dans un casque comportant un panneau-écran, ce dispositif comprenant une pellicule conductrice de l'électricité et géné- ratrice de chaleur formée sur la surface intérieure du panneau- écran en sorte que, même quand l'intérieur du casque cesse d'être ventilé pendant un arrêt au cours dela marche, la sur- face intérieure du panneau-écran ne peut s'embuer par conden- sation de vapeur d'eau, le dispositif s'opposant en outre de manière fiable au givrage des gouttelettes d'eau formées par condensation. L'invention a encore pour buts de proposer un dispositif du genre décrit remarquable en ce que même quand la pellicule conductrice est formée sur toute l'aire nécessaire à une bonne visibilité, la pellicule ne gêne pas la vision et laisse une visibilité suffisante; un ensemble comportant la pellicule conductrice peut être retiré du panneau-écran pour réutilisation quand le panneau-écran doit être remplacé parce qu'il est endommagé; on peut déceler la température engendrée par chauffage par la pellicule conductrice pour régler le courant traversant celle-ci de façon à maintenir à tout moment le panneau-écran à une température optimale. D'autres buts, caractéristiques et avantages de la pré- sente invention apparaîtront plus clairement d'après la des- cription donnée ci-dessous de certaines réalisations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur les- -quels - les figures 1 à 9 représentent un dispositif selon un premier mode de réalisation de la figure 1 est une vue le dispositif en service; l'invention; en élévation latérale montrant la figure 2 est une vue en élévation latérale d'un casque; la figure 3 est une vue en coupe droite d'un panneau- écran; la figure panneau-écran; la figure la figure 4 est une vue de derrière développée du est 6 est te; la figure 7 est plaque chauffante; la figure 8 est la figure 9 est expérimentaux; une vue en coupe d'une attache rapide; une vue en coupe d'une plaque chauffan- une vue de derrière développée de la un schéma de câblage; un diagramme indiquant des résultats les figures 10 à 20 représentent un dispositif selon un second mode de réalisation de l'invention; la figure 10 est une vue latérale en élévation montrant le dispositif en service; la figure 11 est une vue latérale en élévation de dé- tail d'un casque; la figure panneau-écran; la figure panneau-écran; la figure ensemble pour la la figure la figure ligne I-I de la I la figure ligne II-II de la la figure ligne III-III de la figure 12 est une vue latérale en élévation d'un 13 est une vue de derrière développée du 14 est une vue en perspective éclatée d'un pose du panneau-écran; est une vue en coupe du même ensemble; 16 est une vue igure 13; 17 est une vue figure 13; L 8 est une vue La figure 13; L 9 est une vue grossie en coupe suivant la grossie en coupe suivant la grossie en coupe suivant la en perspective d'une boîte de commande; la figure 20 est une vue en perspective de la botte de commande, d'une monture et d'une source d'alimentation; les figures 21 à 25 illustrent des variantes de l'in- vention; la figure 21 est une vue en coupe d'un branchement de fil conducteur; la figure 22 est une vue de derrière développée d'un panneauécran; les figures 23 et 24 sont des vues en coupe de panneaux- écrans; et les figures 25 (A), (B) et (C) sont des schémas illus- trant différents modes de connexion de fils conducteurs à des électrodes. La figure 1 montre le conducteur 2 d'une motocyclette 3 portant un ca 4 que 1 auquel est fixé un dispositif suivant l'invention Le casque 1 comprend un corps de casque 4, une mentonnière 5 et un panneau-écran 6 Comme on le voit sur les figures 2 et 3, la mentonnière 5-est articulée sur le corps 4 par deux vis de montage opposées 7 et est mobile vers le haut ou vers le bas Quand la mentonnière 5 est abaissée jusqu'en une position de protection préfixée, elle définit avec un bord coupé avant du corps 4 une ouverture antérieure 8 offrant un champ de vision Le panneauécran 6, conçu pour refermer l'ouverture avant 8, est articulé sur le corps 4 par les deux t: vis de montage 7 et peut être ouvert et fermé par déplacement vers le haut et vers le bas Comme représenté sur la figure 4, le panneau-écran 6 est formé d'une plaque transparente plane et présente dans ses extrémités opposées des trous 9 de récep- tion des vis de montage 7 Ce panneau est fixé de manière amo- vible, sous forme cintrée, au corps 4 Son bord supérieur est supporté de manière amovible par un bâti d'écran 10 Par con- séquent, le panneau-écran 10 peut être remplacé lorsqu'il est endommagé Une plaque de support 11, formée d'une bande trans- parente, est fixée de manière amovible à la surface intérieure du panneau-écran 6 par des attaches rapides 12 situées au ni- veau des yeux du conducteur 2 et placées aux extrémités oppo- sées de la plaque pour ne pas gêner la vision Comme on le voit sur la figure 5, l'attache rapide 12 comprend un élément- douille 13 et un élément-bouton 14 L'élément-douille 13 est monté sur le panneau-écran 6 et l'élément-bouton 14, sur la plaque de support 11 Comme on le voit sur la figure 6, une plaque chauffante 16, munie d'une pellicule chauffante conduc- trice de l'électricité (dite ci-après "pellicule conductrice") 15 est prévue sur le côté intérieur de la plaque de support 11 La plaque chauffante 16 est faite d'une plaque transparente isolante La pellicule conductrice 15 est aussi transparente et est formée sur toute l'aire d'une face de la plaque chauf- fante 16, laquelle est en outre munie d'électrodes 17 et 18 parallèles à ses bords supérieur et inférieur La pellicule conductrice 15 est réalisée en matière conductrice de l'élec- tricité, telle qu'or, oxyde d'étain ou analogue, par dépôt de vapeurs sous vide, et est colorée et transparente Les électrodes 17 et 18 sont formées en revêtant la pellicule con- ductrice 15, sur la plaque 16, d'une composition de revêtement conductrice de l'électricité préparée, par exemple, en mélan- geant une poudre conductrice d'or ou métal analogue avec une composition de résine époxyde de revêtement On forme l'élec- trode supérieure 17 en appliquant la composition conductrice en deux raies parallèles réunies l'une à l'autre à une extré- mité de la plaque 16 Dans l'interstice 19 séparant les deux raies de revêtement, une entaille 21 est ménagée en continu, à l'emplacement du trait porté en traits interrompus en 20 sur la figure 7, pour éliminer partiellement la pellicule conduc- trice 15 La plaque chauffante 16 est fixée à l'adhésif, par sa partie périphérique, à la plaque de support 11 de façon que la pellicule conductrice 15 soit en contact intime avec la plaque de support 11 La plaque chauffante 16 a les dimen- sions voulues pour ne pas boucher le champ de vision du con- ducteur 2 oortant le casque Lorsqu'elle est cintrée en même tant que le panneauécran 6; la plaque de support 11 entre en contact intime avec la face intérieure du panneau-écran 6 dans la partie de ce dernier correspondant à la plaque chauf- fante 16 Un détecteur de température 22, destiné à déceler la température de la plaque chauffante 16, est monté sur une partie terminale de la plaque 16, à peu près à mi-chemin entre les deux électrodes 17 et 18 Un régulateur de température 23 sous forme unitaire est monté à une extrémité de la plaque de support 16 Les électrodes 17 et 18 sont reliées à la source d'alimentation 27 de la motocyclette 3 à travers le régulateur de température 23, un câble 24, un connecteur à douille et à broche 25, un câble 26 et un interrupteur Le connecteur 25 est exposé à l'extérieur du corps de casque 4 et facile à dé- brancher, par exemple lors d'une chute de la motocyclette pour éviter tout risque au conducteur 2 Le câble 24 est fixé à une partie du corps 4 de manière assez libre afin de permettre 1 ' ouverture et la fermeture du panneau-écran 6 Bien qu'on puisse utiliser la source d'alimentation de la motocyclette, on peut prévoir en variante comme source d'alimentation 27 une source d'alimentation indépendante à fixer au corps du conducteur 2. Comme représenté sur la figure 8, le régulateur de tempé- rature 23 comprend des transistors 28, 29, un comparateur 30, -30 des résistances 31, 32, 33, 34, 35, une résistance variable 36, etc et peut être sous forme de circuit intégré. Quand du courant traverse la pellicule conductrice 15 portée par la plaque chauffante 16, la pellicule 15 dégage de la chaleur sur toute son aire pour chauffer la face inté- rieure du panneau-écran 6 à travers la plaque de support 11, de sorte que quand l'intérieur du casque 11 cesse d'être ven- tilé lors d'un arrêt au cours de la marche, en pays froid, la face intérieure du panneau-écran 6 est protégée contre l'ap- parition de buée par condensation de vapeur d'eau ou contre le givrage par dépôt de gouttelettes d'eau Attendu que le courant traversant la pellicule conductrice 15 emprunte les électrodes 17 et 18, prévues sur des côtés opposés de la pel- licule, le dégagement de chaleur à partir de la pellicule 15 est sensiblement uniforme sur toute l'aire de celle-ci et ne provoque pas d'irrégularités de température La pellicule conductrice 15 est transparente et ne gêne donc pas la vision En outre, parce que la pellicule conductrice transparente 15 est colorée, elle protège les yeux de l'utilisateur contre les rayons ultraviolets, infrarouges, etc par réflexion. Quand le présent dispositif sert sur une motocyclette 3 ou une véhicule analogue roulant à grande vitesse, le panneau-écran 6 est refroidi parl'air sur toute sa surface, de sorte que si, sauf si un courant fort traverse la pellicule conductrice 15, la quantité de chaleur dégagée est faible et le panneau-écran 6 risque de ne pas être porté à une tempéra- ture suffisante pour éviter efficacement le givrage Toutefois, si le dispositif est réglé de manière fixe à une température calculée pour l'état de refroidissement par air, le panneau- écran 6 se trouve porté à une température trop élevée quand le véhicule s'arrête au cours de la marche Par conséquent, sui- vant la présente invention, le détecteur de température 22 est agencé pour déceler la température de la plaque chauffante 16 afin de permettre au régulateur de température 23 de régler le courant qui doit traverser la pellicule conductrice 15. Quand la température de la plaque chauffante 16 varie, la ré- sistance variable 36 étant réglée à une résistivité appropriée, le détecteur de température 22 décèle la variation en tant que variation de résistivité et applique la valeur décelée au com- paÈateur 30, qui compare les valeurs décelées et de consigne. Si la température de la plaque chauffante 16 s'élève, le com- parateur 30 émet un signal de sortie diminué, faisant limiter par les transistors 28 et 29 le courant qui traverse la pelli- cule conductrice 15 Si la température baisse, c'est un cou- rant accru qui traverse la pellicule Ainsi, la température de la plaque chauffante 16 est maintenue par réglage à un ni- veau approximativement constant pour éviter des surchauffes. Le nanneau-écran 6, généralement non réutilisable, est remplacé lorsqu'il est endommagé En cas de remplacement, on retire du panneau-écran 6 la plaque de support 11 comportant la plaque chauffante 16, puis on la fixe sur le nouveau panneau-écran 6 au moyen des attaches rapides 12 La plaque chauffante 16 et la plaque de support 11 servent de manière répétée Cette méthode est économique du fait que le rempla- cement porte uniquement sur une seule pièce. On a essayé un casque muni du présent dispositif dans une chambre à -20 'C en faisant refouler par un ventilateur de l'air contre le casque à une vitesse de 80 km/h Le résultat est indiqué sur la figure 9, sur laquelle on a représenté la température atmosphérique par la ligne ( 1), la température du panneau-écran 6 par la ligne ( 2), la température de la sur- face à laquelle est fixé le détecteur par la ligne ( 3), la température de l'extrémité de la plaque de support 11 par la ligne ( 4), la température de la peau du visage de l'utilisa- teur par la ligne ( 5), la température de l'intérieur du casque par la ligne ( 6), et indiqué en (a) l'instant de fermeture de l'interrupteur de source d'alimentation, en (b) l'instant de débutde soufflage d'air et en (c) les variations dues à la respiration de l'utilisateur La figure 9 révèle que la tempé- rature de la plaque chauffante 16 s'élève jusqu'à dépasser la température intérieure du corps de casque 4 sitôt après la mise en circuit de la source d'alimentation et que l'on par- vient à éviter à tout moment, comme souhaité, l'embuage et le givrage de la face intérieure du panneau-écran 6. Alors que pour le casque 1 décrit ci-dessus, la menton- nière 5 est articulée sur le corps 4, les figures 10 et 11 re- présentent un casque de type différent, dont la mentonnière est fixée au corps 4 et en est solidaire La présente inven- tion offre aussi de l'intérêt pour des casques de ce type. Dand ce cas, un panneau-écran 6 est articulé, de manière à pouvoir pivoter vers le haut et vers le bas, sur des vis de montage 7 avec utilisation de plaques porteuses 37 et de posi- tionnement 38 Comme représenté sur les figures 12 et 13, le panneau-écran 6 est sous forme de plaque cintrée et présente deux trous 39 à chacune de ses extrémités opposées Comme on le voit sur la figure 14, la plaque porteuse 37 présente des bossages 40 pouvant s'insérer dans les trous 39 La figure 15 montre le panneau-écran 6 maintenu de manière fixe entre la plaque porteuse 37 et un cache 41, qui présente des tétons 42 s'insérant dans des alésages des bossages 40 et un cliquet de maintien 44 engagé dans une partie en gradin de la plaque porteuse 37, ce qui assure la fixation amovible du cache 41 sur la plaque porteuse 37 La plaque porteuse 37 présente des fentes 45 et des secteurs d'accrochage 46, tandis que la pla- que de positionnement 38 présente des tétons 47 portant con- tre le corps de casque 4 à travers les fentes 45 et des sec- teurs de positionnement (non représentés) pouvant coopérer avec les secteurs d'accrochage 46, et est fixée au corps 4 par la vis de montage 7 En conséquence, le panneau-écran 6 peut être retenu en position d'ouverture ou de fermeture souhaitée par coopération entre les secteurs de positionnement et les secteurs d'accrochage 46 Un joint d'étanchéité 48 est fixé au bord supérieur du panneau-écran 6 Le cache 41 est muni, intérieurement et en'bas, d'une douille de connexion 49. Comme on le voit sur la figure 16,une plaque de support Il située à l'intérieur du panneau-écran 6 présente à chacune de ses extrémités un téton 50 inséré de manière amovible dans un trou 51 du panneau-écran 6 Comme illustré par les figures 12, 13, 17 et 18, la plaque de support 11 présente à l'une de ses extrémités trois conducteurs formés de bandes métalliques minces 52, 53 et 54, qui correspondent aux électrodes 17 et 18 et se prolongent sur une plaque chauffante 16 Parmi ces con- ducteurs sous forme de bande mince, ceux 52 et 54 situés sur les bords supérieur et inférieur de la plaque 11 sont élec- triquement reliés aux électrodes 17 et 18 d'une feuille mince conductrice 15 par des éléments métalliques 55 et 56 Un dé- tecteur de température 22 en contact avec la plaque chauffante est monté entre les conducteurs en feuille mince 52 et 53 Des fils conducteurs 57, 58, 59, reliés aux conducteurs en feuille mince 52, 53, 54 respectivement, s'étendent vers l'extérieur à travers des trous ménagés dans le panneauécran 6 et sont reliés à des bornes de la douille de connexion 49 prévue dans le cache 41. Comme on le voit sur les figures 19 et 20, un régulateur de température, indépendant du corps de casque 4, est logé dans une boîte de commande 60 en même temps qu'une douille de connexion 61, qu'un fusible 62, etc La boîte de commande est insérée de manière amovible dans une monture 64 fixée à la motocyclette 3 au voisinage du guidon 63 Le boite de commande 60 peut être fixée à une partie appropriée de la motocyclette 3, par exemple par une frette La douille de connexion 61 de la boite de commande 60 est reliée à la douille de connexion 49 du corps de casque 4 par un câble hé- licoldal 67 muni à ses extrémités opposées de fiches de con- nexion 65 et 66 Le régulateur de température 23, le fusible 62, etc sont reliés à une source d'alimentation 27 par des cables 68. Avec l'agencement ci-dessus, dans lequel le régulateur de température 23 est séparé du corps de casque 4 et monté dans la botte de commande 60 posée sur la motocyclette 3, la plaque de support 11 peut présenter un tronçon terminal sim- plifié, tandis que le panneau-écran 6 peut être déplacé vers le haut ou vers le bas avec une extrême facilité sans que rien ne gêne son mouvement L'utilisation de conducteurs en feuille mince 52 à 54 permet de réduire la longueur des élec- trodes 17 et 18 pour éviter des pertes d'énergie En vue d'as- surer efficacement la connexion entre les électrodes 17, 18 et la pellicule conductrice 15, on revêt les électrodes 17, 18 d'une composition conductrice, ce qui introduit invariablement une résistance électrique un peu accrue et accroit la perte d'énergie si la longueur est importante Lorsqu'on utilise les conducteurs en feuille mince 52 à 54, on peut donner aux électrodes 17, 18 seulement la longueur nécessaire pour l'ap- plication de courant à la pellicule conductrice 15, ce qui permet de réduire la perte d'énergie dans une mesure correspon- dante Pour éviter que la boîte de commande 60 ne soit volée lors du parcage, il faut qu'elle puisse être retirée de la motocyclette 3. Quand le panneau-écran 6 est endommagé et doit être rem- placé, le remplacement soulève des difficultés si le panneau- écran 6 est traversé par les fils conducteurs 57 à 59 Par contre, si une cosse 69 fixée aux extrémités des fils conduc- teurs 57 à 59 est connectée à une borne 70 reliée aux conduc- teurs en feuille mince 52 à 54 comme visible sur la figure 21, il est facile de retirer la plaque de support 11 du panneau- écran 6. La plaque chauffante 16, qui est fixée à la plaque de support 11 dans les réalisations précédentes, peut être fixée au panneau-écran au niveau des yeux du conducteur comme re- présenté sur la figure 22 En outre, la pellicule conductrice 15 peut être formée sur le panneau-écran 6 par dépôt de va- peurs sous vide. La figure 23 illustre une autre variante suivant laquelle la plaque de support llest munie d'un joint d'étanchéité 71 sur tout son bord périphérique de sorte que, quand la plaque de support 11 est fixée au panneau-écran 6 et a pris par cin- trage la forme voulue, le joint 71 porte contre le panneau- écran 6 pour définir un volume 72 entre le panneau-écran 6 et la plaque de support 11 Ce volume 72 sert alors de couche d'iso- lation thermique pour réduire la consommation d'énergie. La couche conductrice 15 peut être formée sur un côté de la plaque chauffante 16 opposé au côté opposé de celle-ci diri- gé vers la plaque de support 11, comme visible sur la figure 24. Les fils conducteurs 57, 58 peuvent être-reliés aux élec- trodes 17, 18 respectivement aux extrémités d'électrode qui sont distantes l'une de l'autre, comme représenté sur la figu- re 25 (A), ou aux milieux des électrodes 17, 18 comme représenté sur la figure 25 (B) Suivant une autre variante, chacune des électrodes 17, 18 peut être divisée en deux segments et chaque fil conducteur être relié aux extrémités ou aux milieux des segments correspondants Il est possible de chauffer uniformé- ment ou presque uniformément la pellicule conductrice 15 selon l'un quelconque de ces modes de connexion. Quand le régulateur de température 23 doit être monté sur la plaque de support 11 ou sur le panneau-écran 6, il est placé de façon à ne pas rencontrer le corps de casque 4 lors de l'ou- verture ou de la fermeture du panneau-écran 6 et à ne gêner que le moins possible la vision Il est aussi possible d'incorpo- rer au corps de casque 4 tant le régulateur de température que la source d'alimentation La plaque de support il peut être posée en place au moyen d'une attache plate,de vis ou de moyens emboîtables tels que tétons ou cliquets Le panneau-écran 6, la plaque de support 11 et la plaque chauffante 16 sont tous en plastique ou matière isolante analogue. il REVENDICATIONS 1 Pour casque ( 1) comportant un panneau-écran ( 6) asso- cié à l'ouverture antérieure d'un corps de casque ( 4), dispo- sitif destiné à éviter par chauffage électrique l'embuage du panneauécran, caractérisé en e qu'une pellicule conductrice de l'électricité, transparente, génératrice de chaleur ( 15) est prévue à l'intérieur du panneau-écran en vue d'être tra- versée par du courant électrique. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule conductrice ( 15) est formée sur une plaque de support ( 11) et en ce que la plaque de support est fixée de manière amovible au côté intérieur du panneau-écran ( 6). 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pellicule conductrice est formée sur une plaque chauffante ( 6) par dépôt de vapeurs sous vide, et en ce que la plaque chauffante est collée à une plaque de support avec con- tact intime entre la pellicule conductrice et la plaque de support. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une électrode sous forme de bande ( 17, 18) est prévue sur chacun des bords supérieur et inférieur de la pellicule conductrice ( 15), et en ce que les extrémités opposées des électrodes sont reliées à une source d'énergie. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'électrode est un revêtement conducteur de l'électricité. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un régulateur de température ( 23) destiné à régler le courant électrique à faire passer dans la pellicule conductrice en décelant la température établie par la chaleur qu'engendre la pellicule. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le régulateur de température ( 23) est séparé du corps de casque ( 4), et en ce que des fils conducteurs ( 57, 58, 59) re- liés à la pellicule conductrice sont reliés de manière amovi- ble par un connecteur à un câble ( 67) relié au régulateur de température.