Brevet FR2633880A1 — publié le 19900112

L'invention a trait en général à une lunette arrière chauffante et plus particulièrement à une lunette arrière composite chauffante, en matière plastique, pour véhicules automobiles décapotables. L'usage d'ensembles de vitres chauffantes pour dégivrer ou déneiger les vitres d'avions et de véhicules similaires est bien connu dans l'art. Le brevet US-A-3 020 376 décrit une vitre en matière plastique lamellaire pour avions, laquelle est électriquement conductrice afin de la maintenir exemptede toute formation de givre ou de buée. En plus de la feuille de butyral de polyvinyle, la vitre comprend une couche dite d'étanchéité, une couche adhésive, une couche électriquement conductrice, une seconde couche adhésive, et enfin une couche de protection. La couche électro-conductrice est déposée sur la vitre par des procédés d'évaporation thermique. Le brevet US-A-3 041 436 prévoit une vitre transparente et électriquement conductrice pour avions, pour des applications anti-buée et de dégivrage. La vitre se compose d'une feuille de revêtement extérieure, d'une couche intermédiaire et d'une feuille intérieure. La face interne de la feuille extérieure est enduite d'une substance électriquement conductrice. Un autre brevet US-A-3 180 781 décrit une structure lamellaire composite formée de deux feuilles de matière plastique rigide entre lesquelles est disposée en sandwich une feuille intercalaire. Cette structure composite est utilisée surtout en aviation pour empêcher la formation de buée et de givre. Un film continu, électriquement conducteur, est appliqué sur l'une de ces feuilles lamellaires, et peut être formé de plusieurs couches superposées. La feuille intercalaire se compose d'une couche d'étanchéité, d'une couche adhésive, d'un film conducteur et d'une seconde couche adhésive. Enfin, Le brevet US-A-3 636 311 décrit un dispositif chauffant pour dégivrer ou décongeler les vitres de véhicules automobiles. La couche de matériau conducteur est imprimée ou appliquée par impression sur la surface de la feuille de résine de polyester. Un encadrement auto-collant entoure la feuille et sert à fixer ultérieurement la feuille à une fene tre ou à un parebrise. L'emploi de raclettes et d'outils manuels similaires pour enlever le givre, la glace et la neige qui recouvrent la glace arriére en matière plastique souple pose un problème en raison du risque de rayer ou d'endommager d'autre manière la matière plastique. Dégivrer la vitre arrière par soufflage d'air chaud exige beaucoup de temps pour chauffer l'air par temps froid, et se traduit en général par une répartition inégale de la chaleur sur la surface de la lunette arrière. La plupart des éléments de la technologie suivant l'art antérieur, bien qu'applicables à l'automobile, ont été mis au point tout d'abord dans l'industrie aéronautique. Par conséquent, les matériaux feuilletés sont réalisés sous forme de panneaux ou feuilles en matière plastique rigide, capables de résister aux différences considérables de température et de pression que l'on rencontre normalement aux altitudes extrêmes atteintes en vol. Bien que l'on ait utilisé pendant de nombreuses années, dans l'industrie automobile, des panneaux de verre que l'on peut chauffer par l'intermédiaire de plusieurs éléments électriques montés à l'intérieur des panneaux, cette technologie n'a pas été développée au point de pouvoir être appliquée aux panneaux plus minces et souples que l'on utilise pour les lunettes arrière des capotes de véhicules dits "convertibles". Ce qu'il faut, c'est une lunette arrière en matière plastique composite, à la fois économique, robuste, souple, capable d'assurer une répartition uniforme de la chaleur sur toute la surface de la vitre. La souplesse de la lunette constitue un facteur critique car lorsque la lunette arrière est en position d'utilisation (capote fermée), elle doit prendre une forme incurvée pOpy permettre au concepteur d'obtenir des lignes élégantes et une forme aérodynamiquement efficace, tout en permettant la mise à plat de la lunette en position d'escamotage ou de rangement. La présente invention a trait à une lunette chauffante perfectionnée pour vitre arrière d'un véhicule automobile du genre convertible ou décapotable. Dans cette lunette, deux fils sont reliés à la batterie. Une série d'élément conducteurs sont reliés chacun à l'un des fils précités de façon à constituer un circuit électrique en boucle fermée. Une feuille intérieure transparente, en matière plastique, et une feuille extérieure transparente, également en matière plastique, s'appliquent en sandwich de part et d'autre d'une extrémité de chaque fil et de chacun des éléments conducteurs. Ces feuilles ainsi que les fils et éléments chauffants qu'elles renferment, sont fixés à la capote du véhicule, de façon à en constituer la lunette arrière.Lorsqu'on met le circuit sous tension, l'énergie électrique est transformée en énergie thermique qui est transmise à la feuille extérieure. Une lunette arrière souple, en matière plastique, pour capote de véhicule convertible ou décapotable, comprend des éléments conducteurs disposés latéralement, montés sur une couche intermédiaire disposée entre deux feuilles lamellaires. La couche intermédiaire électriquement conductrice est efficace pour supprimer la neige ou le givre qui recouvre la lunette arrière composite. De plus, la lunette arrière chauffante supprime également certains défauts pouvant se présenter dans des vitres arrières pliées ou plissées. Pour permettre de mieux comprendre la structure de lunette arrière composite suivant la présente invention, il convient de se référer à un mode préféré de réalisation de l'invention représenté sur le dessin annexé à titre d'exemple nonlimitatif. I1 est en effet évident que, toutefois, le dessin n'est donné qu'à titre d'illustration de l'invention. De même, dans la description et le dessin, -les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes composants. Sur le dessin La FIGURE 1 est une vue en perspective de la lunette composite arrière chauffante suivant l'invention, dans le cas d'une automobile du type décapotable ou "convertible", et La FIGURE 2 est une vue à échelle agrandie, également en perspective, de la lunette composite arrière chauffante, où l'on distingue les feuilles, les fils et les éléments conducteurs. Une structure du type à trois couches façon condensateur constitue la lunette arrière chauffante 10-qui utilise une source de courant 45 qui fournit soit un courant alternatif, soit un courant continu. Les deux couches extérieures sont constituées par des feuilles lamellaires en matière plastique souple, respectivement intérieure 22 et extérieure 24, qui. forment un ensemble en sandwich comprenant une couche intercalaire 28 qui contient de multiples éléments électriquement conducteurs, reliés entre eux. Deux fils opposés 40 et 42 sont reliés chacun à plusieurs- éléments conducteurs 50 espacés parallèlement et régulièrement entre eux. Ces éléments conducteurs 50 servent à chauffer les couches lamellaires 22 et 24 réalisées en chlorure de polyvinyle souple commercialisé sous la marque déposée "Ultralite" par la Herbert Lushan Plastics Manufacturing Corporation de Newton, Massachusetts (USA). L'un des fils 40 est relié électriquement à l'anode de la source de courant 45, tandis que l'autre fil 42 est relié électriquement à la cathode. De préférence, c'est la batterie d'accumulateurs du véhicule qui constitue la source de courant 45. L'autre extrémité de chaque fil 44 et 46 est retenue en sandwich entre les couches lamellaires 22 et 24, sur les côtés. latéraux extrêmes et opposés de celles-ci. La longueur de ces fils sera de préférence de l'ordre de 55 cm. L'ensemble combiné de la source de courant 45, des deux fils 40 et 42, et des éléments conducteurs 50 forme un circuit électrique en boucle fermée. Lorsque le circuit est sous tension, le courant électrique circulant à travers les éléments conducteurs 50 est transformé en énergie thermique qui se transmet à la couche lamellaire extérieure 24. La tension nécessaire, dans le cas de courant alternatif, se situe dans la gamme comprise entre 100 et 180 volts, pour une intensité de 0,5 à 1,0 ampère, à la fréquence de 60 à 500 Hertz. La tension requise en cas de courant continu est comprise entre 5,0 et 8,0 ampères sous une tension de 13,0 volts. La puissance disponible est de 96 watts (180,0 Vr ms x 0,53 ampères). Cette dissipation d'énergie produit une température de surface comprise entre 320C et 490C pour une température ambiante de 15,50C. Suivant les contraintes dimensionnelles de la lunette arrière, on peut modifier la résistance des éléments conducteurs en faisant varier la quantité de matière utilisée, ainsi que la composition de celle-ci. Les éléments conducteurs 50 s'étendent sensiblement sur toute la longueur de la couche intercalaire 28. Ces éléments 50 peuvent être des fils ou rubans conducteurs, mais on utilisera de préférence des encres conductrices en raison de la souplesse ou flexibilité que doit avoir la lunette 10. Bien qu'il soit préférable d'utiliser une encre conductrice en forme de ruban, on peut également adopter une encre conductrice à base de graphite. Ces encres conductrices sont disponibles dans le commerce, notamment chez MKS, Inc. à Indianapolis, Indiana, USA. Les encres conductrices s'appliquent par un procédé de sérigraphie sur la couche lamellaire 22. Ensuite, l'autre couche lamellaire 24 est mis en place de façon qu'elle retienne la couche intercalaire 28 dans la structure de la lunette arrière 10, laquelle est finalement traitée thermiquement en lui appliquant des températures et pressions appropriées, afin que les deux couches lamellaires 22 et 24 deviennent transparentes. On traite la lunette arrière chauffante et souple 10 en découpant tout d'abord une couche lamellaire 22 dans une feuille de chlorure de polyvinyle d'une épaisseur de 0,5 mm. Le réseau chauffant est imprimé par sérigraphie sur une face de la feuille 22. L'encre utilisée est conductrice et offre une certaine résistance à la circulation du courant, calculée en fonction de l'utilisation prévue du véhicule. L'encre est composée de paillettes agissant en tant que vecteurs en suspension dans une composition thermoplastique. Une mince bande de cuivre (non représentée) est appliquée sur la couche intercalaire 28 afin de produire un écoulement thermique uniforme dans le sens transversal de la lunette arrière 10. Une bande de cuivre d'une épaisseur de 0,75 mm et d'une longueur de 9,5 mm est ensuite collée aux barres omnibus de chaque côté de la grille que forme le réseau afin d'assurer un chauffage uniforme de la totalité de l'ensemble, Les éléments conducteurs sont gaufrés ou plissés de façon à réaliser des connexions électriques appropriées et aussi pour détendre les contraintes pendant le traitement thermique. Le côté imprimé de la couche lamellaire 22 est ensuite recouvert d'une autre feuille de chlorure de polyvinyle 24 ayant les mêmes dimensions. Ces deux feuilles 22 et 24 sont ensuite placées entre deux plaques en acier rectifiées avec précision et comprimées entre ces plaques à une température d'au moins 820C et sous une pression d'au moins 14 bars. Au début, les feuilles 22 et 24 sont opaques. Pendant la phase de compression, d'une durée d'environ deux minutes, les feuilles 22 et 24 se soudent l'une à l'autre par fusion et deviennent transparentes. Les conducteurs électriques seront reliés de préférence à la lunette arrière 10 en agrafant chaque borne appropriée à l'ensemble lamellaire par l'intermédiaire de barres omnibus en cuivre déposées de chaque côté de la vitre. Enfin, l'ensemble de la lunette 10 est soudé diélectriquement à la capote du véhicule ou à un support de lunette arrière. La matière de soudage est une matière synthétique ayant la propriété de rester souple après le soudage diélectrique. La matière de soudage comprend une couche interne en caoutchouc synthétique (butyle), tel qu'un vinyle à grains en forme de losange, ou un tissu non-extensible. Avant de fixer la lunette arrière 10 à la capote du véhicule convertible, on pose par effet thermique un morceau de matière de joint de soudage noire, d'une épaisseur d'environ 16 mm, tout autour du panneau 10. On forme une soudure diélectrique autour des feuilles 22 et 24 traitées thermiquement. Bien que l'invention ait été décrite en se référant à un mode particulier de réalisation, il est évident pour tout spécialiste dans l'art que de nombreuses variantes, modifications et alternatives peuvent être envisagées en tenant compte de ce qui précède. Bien entendu, de telles variantes, modifications et alternatives restent dans le domaine de l'in- vention. REVENDICATIONS 1. Lunette arrière chauffante composite (10) pour capote de véhicule décapotable ou "convertible", caractérisée en ce qu'elle comprend a) une première feuille en matière plastique transparente (22) à laquelle sont fixés deux conducteurs (40, 42); b) une couche intercalaire (28) contenant plusieurs éléments électriques (50) reliés chacun, électriquement, aux deux fils (40, 42), chacun de ces fils étant relié électriquement, à leur tour, à une source de courant (45); c) une seconde feuille en matière plastique transparente (24);; d) des moyens (44, 46) pour appliquer du courant électrique provenant des fils (40, 42) aux éléments précités (50), le courant électrique étant transformé en énergie thermique transmise à l'une des feuilles (22, 24), et e) un moyen pour souder les deux feuilles (22, 24) entre elles autour de la couche intercalaire (28) afin de réaliser la lunette arrière composite (10). 2. Lunette arrière (10) selon la Revendication 1, caractérisée en ce que les feuilles (22, 24) sont en chlorure de polyvinyle. 3. Lunette arrière (10) selon la Revendicarion 1, caractérisée en ce que les moyens d'assemblage impliquent 1'élévation de la température et de la pression auxquelles sont soumises les feuilles de matière plastique (22, 24) et la feuille intercalaire (28) afin de réaliser un soudage diélectrique autour de la lunette. 4. Lunette arrière (10) selon la Revendication 3, caractérisée en ce que l'on soude par effet thermique une matière en paillettes sur tout le périmètre de la lunette composite (10). 5. Lunette arrière chauffante (10) pour capote de véhicule décapotable ou "convertible", caractérisée en ce qu'elle comprend a) une première feuille de matière plastique transparente (22), à laquelle sont fixés deux fils conducteurs (40, 42); b) des moyens pour fixer par sérigraphie plusieurs éléments électriques (50) sur un côté de la première feuille en matière plastique (22), chacun desdits éléments (50) étant relié électriquement à chacun des deux fils (40, 42), tandis que chacun des deux fils (40, 42) est en contact électrique avec une source de courant électrique (45); c) une seconde feuille en matière plastique transparente (24) disposée sur la première feuille (22), les fils (40, 42) et les éléments (5q) étant serrés en sandwich entre les première et seconde feuilles (22, 24);; d) des moyens pour appliquer un courant électrique provenant des fils (40, 42) auxdits éléments (50), ce courant électrique étant transformé en énergie thermique qui est transmise à l'une des feuilles de matière plastique (22, 24), et e) des moyens pour souder les deux feuilles (22, 24) entre elles pour former la lunette arrière composite (10). 6. Lunette arrière (10) selon la Revendication 5, caractérisée en ce que chaque feuille de matière plastique (22, 24) est en chlorure de polyvinyle. 7. Lunette arrière composite selon la Revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de soudage consistent à élever la température et la pression des feuilles en matière plastique (22, 24) et aussi des joints de soudure entre la feuille intercalaire (28) et la lunette (10). 8. Lunette arrière composite selon la Revendication 7, caractérisée en ce que l'on soude par un procédé diélectrique une substance en paillettes en forme de losanges de manière à former un joint scellé thermiquement sur tout le périmètre de la lunette arrière composite (10).