Brevet FR3019102A1 — publié le 20151002

DISPOSITIF DE DEPLOIEMENT D'UN ECRAN THERMIQUE DE VEHICULE La présente invention concerne de manière générale un écran thermique destiné à recouvrir un pare brise monté sur un véhicule automobile, et en particulier un écran thermique pouvant être déplacé d'une première position dans laquelle il recouvre au moins partiellement le pare brise, vers une deuxième position dans laquelle il est escamoté. Il est connu dans l'art antérieur des dispositifs de déploiement d'écrans thermiques sur un pare brise de véhicule. Par exemple, le document US20090277595 décrit un système pour déployer une protection thermique et qui est mu par des bras et un dispositif actuateur avec des éléments de commande en matériau à mémoire de forme. En contrepartie, ce système présente notamment l'inconvénient de nécessiter une structure lourde et encombrante, qui sera donc difficile à mettre en mouvement et imposera un important volume sous carrosserie pour être escamoté. Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients de 15 l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un dispositif de déploiement d'un écran thermique qui est léger et peu encombrant. Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un dispositif protecteur thermique pour un pare brise de véhicule comprenant : 20 - un écran thermique agencé pour occuper une première position dans laquelle il recouvre au moins partiellement un pare brise, et pour occuper une deuxième position dans laquelle il est escamoté, - un mécanisme supportant l'écran thermique et comprenant au moins une articulation pivot, 25 - au moins un élément de commande en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme pour faire passer l'écran thermique de l'une de la première ou de la deuxième position vers l'autre position, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de commande est au moins partiellement enroulé autour d'un axe de ladite au moins une articulation pivot 5 du mécanisme. Le dispositif selon la présente mise en oeuvre est peu encombrant car l'élément de commande est enroulé autour d'un pivot du mécanisme de commande, ce qui permet de l'intégrer directement dans la structure du mécanisme. De plus, cela évite de prévoir des excroissances ou des bras de 10 levier spécifiques d'accrochage, et limite donc le poids du dispositif total. L'écran thermique permet de limiter les transferts de chaleur entre l'habitacle et le milieu extérieur du véhicule. En été, cela limite le recours à l'utilisation de la climatisation, et en hiver, le recours au chauffage. Typiquement, l'écran thermique comprend une couche réfléchissante 15 agencée pour réfléchir un rayonnement thermique. L'écran thermique peut également comprendre une couche isolante agencée pour augmenter la résistance thermique. En d'autres termes, il s'agit d'une couche agencée pour limiter la conductivité thermique de l'écran thermique. Avantageusement, le dispositif comprend : 20 - un premier élément de commande en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme pour faire passer l'écran thermique de la première position vers la deuxième position, - un deuxième élément de commande en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme pour faire passer 25 l'écran thermique de la deuxième position vers la première position, et le premier et le deuxième éléments de commande sont chacun au moins partiellement enroulés autour d'un axe de ladite au moins une articulation pivot du mécanisme. Cette mise en oeuvre avec deux éléments de commande montés en antagonisme, chacun agencé pour commander un mouvement particulier et opposé permet de limiter l'inertie de commande et commander efficacement le dispositif. Avantageusement, le mécanisme comprend deux articulations pivot, chacune comprenant : - un premier élément de commande en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme pour faire passer l'écran thermique de la première position vers la deuxième position - un deuxième élément de commande en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme pour faire passer l'écran thermique de la deuxième position vers la première position, et le premier et le deuxième éléments de commande sont chacun au moins partiellement enroulés autour d'un axe de leur articulation pivot du mécanisme. Avantageusement, les deux articulations pivot sont agencées de part 15 et d'autre de l'écran thermique. Avantageusement, l'écran thermique comprend une couche hydrophobe agencée pour être en regard du pare brise lorsque l'écran thermique est dans la première position. L'écran thermique avec une telle couche hydrophobe peut efficacement limiter tout dépôt de givre sur le pare 20 brise. Avantageusement, la couche hydrophobe est en aérogel. Avantageusement, ledit au moins un élément de commande est en matériau à mémoire de forme apte à être commandé par le passage d'un courant électrique au travers du matériau à mémoire de forme. Le matériau à 25 mémoire de forme est échauffé par le passage du courant, ce qui provoque le retour en position mémoire. Ainsi, la commande de mouvement est rapide et ne nécessite qu'un courant électrique temporaire. Avantageusement, le dispositif comprend une unité de commande agencée pour recevoir une information d'immobilisation du véhicule, et pour commander le passage de l'écran thermique de la deuxième position vers la première position lorsque le véhicule est immobilisé. Cette mise en oeuvre permet de commander le dispositif automatiquement lorsque le véhicule est arrêté et verrouillé par exemple. Avantageusement, l'unité de commande est agencée pour recevoir une information relative à une température extérieure du véhicule et/ou une hygrométrie extérieure du véhicule, et pour commander le passage de l'écran thermique de la deuxième position vers la première position lorsque la température extérieure du véhicule et/ou l'hygrométrie extérieure du véhicule passent dans des plages de valeurs prédéterminées. Il peut alors y avoir commande du dispositif uniquement lorsque c'est nécessaire : lors de trop fortes chaleurs ou lors du risque de dépôt de givre. Un second aspect de l'invention est un véhicule automobile comportant au moins un dispositif selon le premier aspect de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels : - les figures 1 a, 1 b, 1 c représentent une vue schématique d'un 20 dispositif selon la présente invention, avec respectivement l'écran thermique en position escamotée, en cours de déploiement et recouvrant un pare brise de véhicule ; - la figure 2 représente une vue éclatée et schématique d'une articulation pivot d'un mécanisme du dispositif des figures 1 a, lb et 1 c. 25 La figure 1 a représente schématiquement un pare brise 20 de véhicule, équipé d'un dispositif protecteur thermique selon l'invention. Le dispositif comprend un mécanisme 10 avec un écran thermique replié à la base du pare brise 20, qui n'est donc pas recouvert. De part et d'autre du pare brise 20, des rails de guidage 14 sont disposés pour guider le déploiement de l'écran thermique 15. En position escamotée telle que représentée en figure 1 a, le mécanisme 10 peut être agencé sous un capot du véhicule par exemple. La figure lb représente l'écran thermique 15 en cours de déploiement. 5 A cet effet, des barres 13 sont reliées entre elles par des articulations pivot 11 et 12, afin d'entraîner vers le haut une barre 18 qui tire avec elle une extrémité de l'écran thermique 15, qui sort d'un enrouleur 17. Les articulations pivot 11 sont équipées d'éléments de commande 16 en matériau à mémoire de forme (visibles figure 2), afin de motoriser le mécanisme 10. Il 10 suffit de faire passer un courant électrique dans les éléments de commande 16 pour leur faire prendre leur position mémoire. La figure 1c représente l'écran thermique 15 en position déployée, recouvrant le pare brise 20. Dans cette position, l'écran thermique 15 peut efficacement limiter tout flux de chaleur entre l'extérieur et l'habitacle du 15 véhicule. La figure 2 représente une vue éclatée d'une des articulations pivot 11 du mécanisme 10 des figures la à 1 c. Deux bras 13 sont reliés entre eux par une articulation pivot 11, et cette articulation pivot 11 comprend deux éléments de commande 16 en matériau à mémoire de forme. Un premier 20 élément de commande 16 est agencé au dessus de l'articulation pivot 11 et un deuxième élément de commande 16 est agencé en dessous de l'articulation pivot 11. Cependant, les deux éléments de commande 16 sont tous deux en forme de ressort de torsion et présentent au moins une portion d'arc ou de 25 spire qui s'enroule autour de l'articulation pivot 11. Ainsi, l'encombrement est minimum et compact. De plus, chaque élément de commande 16 est en matériau à mémoire de forme et pour une articulation pivot 11 donnée, un premier élément de commande 16 a pour position mémoire la position de recouvrement du pare 30 brise 20 par l'écran thermique 15, et le deuxième élément de commande 16 a pour position mémoire la position escamotée de l'écran thermique 15. Ainsi, en activant le premier élément de commande, ce dernier provoquera en retournant dans sa position mémoire le passage en position de recouvrement (une première position de l'écran thermique 15), et l'activation du deuxième 5 élément de commande 16 fera passer l'écran thermique de la première position de l'écran thermique 15 (de recouvrement) vers la position escamotée (ou deuxième position de l'écran thermique 15). En d'autres termes, les deux éléments de commandes 16 de chaque articulation pivot 11 ont un fonctionnement antagoniste, ce qui permet de maîtriser parfaitement 10 les mouvements de l'écran thermique 15 en activant l'un ou l'autre des éléments de commande 16 de chaque articulation pivot 11 équipée. A titre d'exemple, les éléments de commande 16 sont commandés par le passage d'un courant électrique qui provoque un échauffement et donc un rappel dans la position mémoire. On peut noter que cette solution est 15 consommatrice de peu d'énergie, car le passage du courant est temporaire et limité dans le temps. D'autre part, l'écran thermique 15 est constitué d'une structure principale, composite, dont le principal constituant est un matériau souple et isolant qui peut être alternativement plié et déplié à l'aide des éléments de 20 commande 16 à base de fils en matériau à mémoire de forme (métallique ou polymère). Cette structure, dont les dimensions sont ajustées à celle du pare-brise du véhicule qu'elle équipe, est fine (quelques millimètres) et constitue l'écran principal. Sur une des faces de cette structure principale, on peut appliquer par dépôt ou par collage une couche de matériau aérogel dont les 25 principales propriétés sont une forte résistance thermique doublée d'une forte hydrophobie. Cette face hydrophobe sera en contact avec le pare-brise. L'autre face est revêtue d'une couche réfléchissante afin de bloquer le flux de chaleur solaire. L'aérogel est principalement utilisé pour son caractère hydrophobe même si son utilisation permet de constituer une barrière 30 thermique générant un retard dans la propagation de la chaleur. La structure est reliée à une alimentation électrique pour l'activation des réseaux d'alliages à mémoire de forme. Des capteurs de températures et d'humidité contrôlent le déploiement du système en fonction des conditions climatiques. Ce déploiement peut également être forcé par l'utilisateur. Le pliage de la structure peut être quant à lui exclusivement commandé par le conducteur du véhicule soit depuis l'intérieur, soit via une télécommande à distance (en même temps que l'ouverture des porte par exemple). Un premier cas d'application du dispositif selon la présente invention peut être destiné à réduire l'énergie consommée par les systèmes de climatisation. Lorsque le capteur de température intérieure détecte une élévation franche de température ou que le capteur de température extérieure détecte une température élevée, supérieure à un seuil préenregistré, le système se déclenche (à condition que le véhicule soit à l'arrêt). Un module de commande transmet un ordre de déploiement à un générateur électrique qui transmet un courant (intensité de quelques ampères) aux éléments de commande 16 ou autrement appelés ressorts de torsions en alliage à mémoire de forme commandant l'ouverture. L'électricité chauffe les alliages par effet Joule jusqu'à des températures de l'ordre de 70°C (on peut envisager que les fils d'alliages à rrémoire de forme sont enchâssés dans des gaines isolantes pour éviter toute brulure). Les éléments de commande 16 se déforment et permettent le déploiement de l'écran. Les éléments de commande 16 antagonistes permettant le pliage de l'écran sont déformés par cette première action mais restent passifs durant cette étape. L'écran thermique 15 du pare-brise 20 permet de retarder voire empêcher l'élévation de température dans l'habitacle. Un deuxième cas d'application du dispositif selon la présente invention peut viser à réduire l'énergie consommée par les systèmes de chauffage. Lorsque le capteur de température intérieure détecte une diminution franche de température ou que le capteur de température extérieure détecte une température basse, inférieure à un seuil préenregistré, le système se déclenche (à condition que le véhicule soit à l'arrêt). Le déploiement est identique au cas précédent. La couverture du pare-brise permet de retarder la diminution de température dans l'habitacle. Un troisième cas d'application du dispositif selon la présente invention 5 peut viser à empêcher la formation de givre sur le pare-brise. Lorsque le capteur de température extérieur et le capteur d'humidité détectent des paramètres susceptibles de provoquer l'apparition de givre ou sur décision du conducteur, le déploiement de l'écran est déclenché. Le traitement hydrophobe permet de bloquer l'accumulation d'eau sur le pare-brise. La 10 couche extérieure de l'écran thermique 15 se trouve alors exposée au froid et à l'humidité. Le pliage de la structure peut être commandé par le conducteur du véhicule soit depuis l'intérieur via une commande au tableau de bord soit à distance. Une fois l'ordre passé, le générateur électrique transmet du courant 15 dans les éléments de commande 16 à mémoire de forme commandant le pliage. Ces derniers se déforment sous l'effet de la température pour ramener la structure dans son état « pliée ». Ainsi, les ressorts impliqués dans le déploiement sont eux déformés passivement. D'un point de vue énergétique, pour obtenir un temps de réponse de 20 quelques secondes, un courant électrique de type 12V et d'environ 1 ou 2 ampères est suffisant pour actionner le système. On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans 25 sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Dispositif protecteur thermique pour un pare brise (20) de véhicule comprenant : - un écran thermique (15) agencé pour occuper une première position dans 5 laquelle il recouvre au moins partiellement un pare brise (20), et pour occuper une deuxième position dans laquelle il est escamoté, - un mécanisme (10) supportant l'écran thermique (15) et comprenant au moins une articulation pivot (11), - au moins un élément de commande (16) en matériau à mémoire de forme, 10 agencé pour commander un mouvement du mécanisme (10) pour faire passer l'écran thermique (15) de l'une de la première ou de la deuxième position vers l'autre position, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de commande (16) est au moins partiellement enroulé autour d'un axe de ladite au moins une 15 articulation pivot (11) du mécanisme (10). 2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend : - un premier élément de commande (16) en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme (10) pour faire 20 passer l'écran thermique (15) de la première position vers la deuxième position - un deuxième élément de commande (16) en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme (10) pour faire passer l'écran thermique (15) de la deuxième position vers la première 25 position, et en ce que le premier et le deuxième éléments de commande (16) sont chacun au moins partiellement enroulés autour d'un axe de ladite au moins une articulation pivot (11) du mécanisme (10). 3019 102 -10- 3. Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme (10) comprend deux articulations pivot (11), chacune comprenant : - un premier élément de commande (16) en matériau à mémoire de forme, 5 agencé pour commander un mouvement du mécanisme (10) pour faire passer l'écran thermique (15) de la première position vers la deuxième position - un deuxième élément de commande (16) en matériau à mémoire de forme, agencé pour commander un mouvement du mécanisme (10) pour faire 10 passer l'écran thermique (15) de la deuxième position vers la première position, et en ce que sont le premier et le deuxième éléments de commande (16) sont chacun au moins partiellement enroulés autour d'un axe de leur articulation pivot (11) du mécanisme (10). 15 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ce que les deux articulations pivot (11) sont agencées de part et d'autre de l'écran thermique (15). 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran thermique (15) comprend une couche 20 hydrophobe agencée pour être en regard du pare brise (20) lorsque l'écran thermique (15) est dans la première position. 6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couche hydrophobe est en aérogel. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que ledit au moins un élément de commande (16) est en matériau à mémoire de forme apte à être commandé par le passage d'un courant électrique au travers du matériau à mémoire de forme. 8. Dispositif selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de commande agencée pour recevoir une 30 information d'immobilisation du véhicule, et pour commander le passage del'écran thermique (15) de la deuxième position vers la première position lorsque le véhicule est immobilisé. 9. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de commande est agencée pour recevoir une information relative à une température extérieure du véhicule et/ou une hygrométrie extérieure du véhicule, et pour commander le passage de l'écran thermique (15) de la deuxième position vers la première position lorsque la température extérieure du véhicule et/ou l'hygrométrie extérieure du véhicule passent dans des plages de valeurs prédéterminées. 10. Véhicule automobile comportant au moins un dispositif selon l'une des revendications précédentes.