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Fixation de capteurs sur vitrages automobiles
L'invention est relative à la fixation d'éléments du type capteur destiné à piloter des fonctions, capteurs qui sont placés derrière des vitrages automobiles.
Des capteurs typiques sont destinés à recevoir des signaux en provenance de l'extérieur du véhicule ou suivent le fonctionnement d'éléments solidaires de ce vitrage. A la première catégorie appartiennent les antennes diverses (radio, GPS, téléphone...), les détecteurs de pluie, de lumière ou analogue... A la seconde catégories appartiennent les systèmes variés susceptibles de suivre le fonctionnement de certains éléments comme le chauffage du vitrage, la commande de moyens électro-commandés de contrôle de la transmission lumineuse.
Tous ces capteurs portés par les vitrages, et en particulier par les pare-brise doivent satisfaire à des conditions rigoureuses.
La première condition est bien entendu de remplir leur fonction de façon satisfaisante en ne perturbant pas celle des autres éléments avoisinants, y compris celle fondamentale du pare-brise lui-même qui doit offrir la meilleure vision possible.
Dans ce sens les capteurs doivent être localisés dans des emplacements qui non seulement leur garantissent de pouvoir fonctionner de manière satisfaisante, mais encore, qui ne réduisent pas le champ visuel ou introduisent des distorsions de celui- ci.
Compte tenu de cette première contrainte il va de soi que les capteurs sont de préférence de dimensions aussi petite que leur fonction le permet.
Hors leur encombrement, les capteurs en question doivent encore être fixés sans risquer de fragiliser le vitrage sur lequel ils sont fixés. Si ils doivent offrir une solidité certaine pour ne pas risquer d'être endommagés, soit au cours de leur mise
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en place, soit ultérieurement, ils est préféré de leur conférer une certaine légèreté pour ne pas surcharger le vitrage qui les porte.
L'invention concerne les capteurs collés sur les vitrages et notamment sur les pare-brise automobiles. Plus particulièrement l'invention concerne les capteurs du type détecteur de pluie ou analogues, pour lesquels les signaux qu'ils captent sont transmis à travers le vitrage. Ceci implique que le support du capteur ne s'interpose pas entre le vitrage et le capteur lui-même. Pour cette raison les supports sont constitués d'éléments situés sur le pourtour du capteur.
Lors de leur développement initial, la fixation de ces capteurs s'est faite selon l'expérience acquise pour la fixation des premiers éléments qui ont été fixés sur les pare-brise, à savoir les embases de rétroviseurs.
La fixation des rétroviseurs nécessite une résistance particulière compte tenu des efforts supportés au cours de l'utilisation. Chaque mouvement du rétroviseur soumet l'embase et sa fixation à des tractions relativement importantes. Pour garantir une fixation satisfaisante, l'embase sur laquelle venait se fixer le pied du rétroviseur devait donc être particulièrement rigide. Elle devait aussi adhérer au vitrage de manière forte et permanente.
Pour les raisons indiquées le choix du matériau de. l'embase s'est porté sur des alliages métalliques rigides, et commodément moulables pour faciliter leur fabrication.
Des alliages typiques sont par exemple des alliages à base de zinc tel que celui dénommé ZAMAC .
Des supports ont donc été réalisés dans ces matériaux pour fixer notamment les capteurs de pluie. En pratique, il s'avère que les supports actuels sont largement inadaptés.
La rigidité dans ce cas conduit à un élément qui s'avère trop pesant compte tenu des sollicitations limitées auxquelles sont soumis ces capteurs une fois qu'ils ont été installés. Leur poids est surtout gênant pour l'inertie supplémentaire est appliquée sur le pare-brise. Ces alliages en outre présentent une certaine corrosivité pour les éléments au contact desquels ils se trouvent.
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Une autre difficulté vient de ce que la surface disponible pour coller ces supports sur le vitrage doit être aussi réduite que possible. La majeure partie de la surface occupée par le capteur est bien évidemment destinée à la transmission du signal capté. Dans les réalisations initiales le capteur est ainsi le plus souvent entouré d'un entourage ou cadre support, relativement étroit pour ne pas accroître la surface totale du capteur sur le vitrage. La surface restreinte et le poids du support font qu'il arrive que.l'on constate un collage insuffisamment solide.
Un inconvénient supplémentaire à l'utilisation de tels supports, vient de la multiplicité des éléments constitutifs qu'ils impliquent. Le support est dans un matériau différent de celui du capteur, de celui du connecteur reliant ce capteur aux conducteurs qui relient le capteur aux organes de traitement du signal ou de celui des goulottes qui enveloppent ces conducteurs. Cette diversité implique que ces divers éléments doivent être stockés et surtout mis en place individuellement, compliquant de ce fait l'ensemble de l'opération.
L'invention se propose d'une part d'améliorer les constituants utilisés comme support des capteurs, et d'autre part, de simplifier les opérations de mise en #uvre de ces supports et éléments annexes.
Selon l'invention le support de capteur, du type détecteur de pluie qui nécessite de placer le capteur de telle sorte qu'il reçoive les signaux à travers le vitrage, est constitué d'un élément entourant le capteur, se refermant sans discontinuité.
Le support selon l'invention ainsi constitué présente une meilleure rigidité dimensionnelle bien que de section relativement faible par rapport à ses plus grandes dimensions en raison de sa forme refermée. Une forme typique est celle globalement d'un anneau.
Par rapport aux modes antérieurs dans lesquels l'entourage du capteur formait un entourage non refermé, celui selon l'invention présente par sa structure une meilleure rigidité. Il n'est pratiquement pas possible de modifier les dimensions dans un plan parallèle à celui du vitrage sur lequel le capteur vient s'appliquer. Il est aussi difficile de gauchir ce support hors de ce même plan, avant fixation sur le vitrage.
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En conséquence de cette particularité le support peut être constitué d'un matériau moins rigide que celui des supports antérieurs. En conséquence encore, il est possible selon l'invention d'alléger ce support et, par suite, d'avoir un collage sur le vitrage également plus léger.
Mettant à profit ces particularités, il est possible le cas échéant, de constituer le support dans le matériau de la goulotte. De cette façon il est encore possible selon l'invention de constituer en une pièce unique, le support du capteur et la goulotte destinée à recevoir les conducteurs. Le regroupement de plusieurs pièces en une seule, réduit les stocks référencés, et surtout réduit les opérations de mise en place sur le vitrage.
Les matériaux synthétiques semi-rigide bien connus conviennent dans l'ensemble pour constituer les supports selon l'invention. On utilise avantageusement des matériaux moulables. Ils présentent l'avantage d'être relativement facile à mettre en oeuvre, et comme tous les matériaux polymères sont beaucoup plus légers que les alliages métalliques, et ne soulèvent pas de problème de corrosion .
On utilise par exemple des copolymères du type acrylonitrile-butadiène styrène ou tout autre produit moulable conduisant à des produits relativement rigides.
Si l'on veut conférer une rigidité supplémentaire au support il est encore possible d'armer celui-ci, au moins sur une partie, au moyen d'une âme métallique.
Le plus souvent, il n'est pas nécessaire d'introduire une telle armature, qui par ailleurs rend plus compliquée la confection du support.
Avantageusement les constituants sont choisis de même nature que ceux d'autres éléments comme les goulottes recevant les conducteurs. En choisissant des matériaux identiques il est possible de rassembler plusieurs éléments en une seule pièce.
L'invention est décrite de manière plus détaillée en faisant référence aux planches de dessins dans lesquelles : - la figure 1 est une vue partielle d'un pare-brise présentant une disposition de l'art antérieur pour la mise en place d'un capteur ; - la figure 2 est une vue en plan d'un support de capteur antérieur ;
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- la figure 3 est une vue en plan d'un support de capteur selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en plan d'un support de capteur selon l'invention, comprenant une goulotte ; - la figure 5 est une vue de côté correspondant au support de la figure 4.
La partie du pare-brise représentée à la figure 1 se situe dans la partie haute et médiane, partie qui traditionnellement reçoit l'embase du rétroviseur. Cette partie comporte plusieurs zones revêtues d'émail destinées à masquer de l'extérieur les éléments fixés sur le pare-brise. Le cas échéant comme représenté, l'émail est disposé dans une première zone 1 de manière continue à l'exclusion des réserves telle que 2, pour maintenir la transmission lumineuse nécessaire à certains capteurs comme celui destiné à détecter la pluie. Dans cette zone 2 il n'y a pas d'émail. La zone 1 peut être prolongée d'une seconde, dans laquelle l'émail est appliqué de manière discontinue sous forme de points. Cette façon de procéder est traditionnellement destinée à marquer une transition entre la zone continue 1, et le verre non revêtu 4.
Par ailleurs, lorsque le vitrage comporte des couches de type conductrice, il est éventuellement nécessaire de dégager une zone, comme en 3, pour garantir le fonctionnement de capteurs fonctionnant à base d'ondes radiomètriques.
Sur la figure 1, l'emplacement de l'embase du rétroviseur est marqué en 5.
Le support d'un détecteur de pluie traditionnel est représenté en 6. Le support en question est constitué d'un élément qui dans cet exemple est de forme annulaire incomplète. Le support 6 est collé sur le pare-brise de la même manière que le rétroviseur. Avant la pose du capteur lui-même sur son support, une goulotte 7 destinée à recevoir les conducteurs du capteur est également collée sur le pare-brise.
Compte tenu de la faible masse de la goulotte et des conducteurs qu'elle reçoit, un adhésif plus léger est souvent suffisant. On utilise par commodité de préférence un matériau adhésif double face préalablement appliqué sur le dos de la goulotte, de telle sorte que la pose de la goulotte consiste en l'application de celle-ci sur le pare- brise après qu'on ait enlevé le film qui protège l'adhésif fixé à la goulotte.
Dans l'exemple antérieur le support 6 et la goulotte 7 sont disjoints. Ils sont constitués de matériaux différents et appliqués séparément. Le support 6 est en un
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alliage métallique de ZAMAC , alliage à base de zinc et de façon moindre d'aluminium, et dont la masse volumique est de l'ordre de 6g/cm3. Ce matériau en dehors du fait qu'il est relativement pesant est très rigide ce qui garantit que le support reste stable en dimensions même lorsque le capteur est introduit pour y être clipsé.
La.goulotte est beaucoup plus légère. Elle est formée d'un profilé en U. Un matériau typique pour la fabrication de la goulotte est un polymère moulable tel qu'un matériau ABS. La légèreté de la goulotte facilite sa fixation sur le pare-brise.
Eventuellement il est connu de disposer sur les parois de la goulotte des parties dans lesquelles, localement, les branches du U sont interrompues pour faciliter la conformation de la goulotte au profil galbé du pare-brise.
Dans cette construction le support 6 et la goulotte sont appliqués séparément avec une certaine précision. Le capteur est ensuite fixé sur son support comme indiqué précédemment, par clipsage. Les conducteurs et le connecteur raccordant le capteur aux organes de commande, sont ensuite mis en place. Enfin l'ensemble est recouvert d'un cache qui dissimule le capteur, le support de capteur, la goulotte et les conducteurs électriques à l'intérieur du véhicule. Le cache est ordinairement constitué du même matériau que la goulotte, et est clipsé sur cette dernière et sur le support de capteur:
Le support de capteur de l'art antérieur est présenté à la figure 2 sur la face qui est appliquée sur le pare-brise. Ce support comprend une bande annulaire 8 délimitée vers l'intérieur par une nervure 9.
La disposition vise d'une part à éviter l'écrasement inégal du cordon de colle qui est appliqué sur la bande 8, et d'autre part, empêche la colle de déborder vers l'intérieur dans les zones du pare-brise non revêtues d'émail. Pour cela la nervure est relativement de faible hauteur. Quelques dixièmes de millimètres sont une mesure habituelle. Le support comporte encore une feuillure 10 en retrait par rapport au plan de la bande 8, feuillure sur laquelle vient s'appuyer le capteur. Ce dernier est encore centré au moyen des plots 11 qui assurent un positionnement précis sur le vitrage.
Le support représenté à la figure 3 est de construction analogue à celle du support traditionnel pour ce qui concerne les dispositions relatives à la fixation sur le
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vitrage, et celles de fixation du capteur. Dans la construction selon l'invention, les extrémités du support de forme annulaire sont réunies par un pont 12 dont la forme est déterminée en partie par celle du connecteur qui vient se raccorder au capteur.
Dans la forme présentée, ceci conduit à écarter la partie de raccord de la partie annulaire proprement dite. Cette partie 13 est reportée au-delà de la zone de connexion sous les conducteurs.
La présence du pont 12 selon l'invention, rend possible l'utilisation d'un support en un matériau présentant une rigidité moindre que celle des supports antérieurs n'ayant pas le risque de voir s'écarter les extrémités du support annulaire.
Les matériaux synthétiques utilisés par ailleurs pour former la goulotte ou le cache goulotte deviennent ainsi utilisables. Cette possibilité offre en plus l'avantage de pouvoir constituer l'ensemble support de capteur et goulotte d'une seule pièce comme représenté à la figure 4 et à la figure 5.
La figure 4 montre un exemple de réalisation du support du type précédent, dans lequel la goulotte destinée à recevoir les conducteurs est d'une seule pièce avec la partie recevant le capteur.
La figure 5 montre la façon dont sont réunies ces deux parties. Pour garantir une certaine flexibilité à l'ensemble dans la longueur qui doit se conformer à un certain galbe du pare-brise, la goulotte comporte des parties sur lesquelles elle n'est composée que de la semelle 15 reposant sur le pare-brise. Le même type de raccordement 16 est réalisé entre le corps du support de capteur et la goulotte, conférant à l'ensemble la flexibilité souhaitée.
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Attaching sensors to automotive glass
The invention relates to the fixing of elements of the sensor type intended to control functions, sensors which are placed behind automobile windows.
Typical sensors are intended to receive signals from outside the vehicle or monitor the operation of elements integral with this glazing. To the first category belong the various antennas (radio, GPS, telephone ...), rain, light or similar detectors ... To the second category belong the various systems capable of monitoring the operation of certain elements such as heating of the glazing, the control of electro-controlled means for controlling the light transmission.
All these sensors carried by the glazing, and in particular by the windshields must meet stringent conditions.
The first condition is of course to fulfill their function satisfactorily by not disturbing that of the other neighboring elements, including that fundamental of the windshield itself which must offer the best possible vision.
In this sense, the sensors must be located in locations which not only guarantee that they can function satisfactorily, but also which do not reduce the visual field or introduce distortions thereof.
Given this first constraint, it goes without saying that the sensors are preferably of dimensions as small as their function allows.
Out of their bulk, the sensors in question must still be fixed without risking weakening the glazing on which they are fixed. If they must offer a certain solidity so as not to risk being damaged, either during their installation
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in place, or later, it is preferred to give them a certain lightness so as not to overload the glazing which carries them.
The invention relates to sensors bonded to glazing and in particular to automobile windshields. More particularly the invention relates to sensors of the rain detector type or the like, for which the signals which they pick up are transmitted through the glazing. This implies that the sensor support does not come between the glazing and the sensor itself. For this reason, the supports are made up of elements located on the periphery of the sensor.
During their initial development, the fixing of these sensors was done according to the experience acquired for the fixing of the first elements which were fixed on the windshields, namely the bases of mirrors.
The fixing of the mirrors requires a particular resistance taking into account the efforts supported during use. Each movement of the mirror subjects the base and its attachment to relatively large pulls. To guarantee satisfactory fixing, the base on which the mirror base was fixed must therefore be particularly rigid. It also had to adhere to the glazing strongly and permanently.
For the reasons indicated the choice of material. the base is worn on rigid metal alloys, and conveniently moldable to facilitate their manufacture.
Typical alloys are, for example, zinc-based alloys such as that called ZAMAC.
Supports have therefore been produced in these materials to fix in particular the rain sensors. In practice, it turns out that current supports are largely unsuitable.
The rigidity in this case leads to an element which proves to be too heavy in view of the limited stresses to which these sensors are subjected once they have been installed. Their weight is especially inconvenient for the additional inertia is applied to the windshield. These alloys moreover exhibit a certain corrosivity for the elements in contact with which they are found.
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Another difficulty comes from the fact that the surface available for sticking these supports on the glazing must be as small as possible. Most of the surface occupied by the sensor is obviously intended for the transmission of the signal received. In the initial embodiments, the sensor is thus most often surrounded by a frame or support frame, relatively narrow so as not to increase the total surface of the sensor on the glazing. The limited surface and the weight of the support make it happen that. There is an insufficiently solid bonding.
An additional disadvantage to the use of such supports, comes from the multiplicity of the constituent elements which they imply. The support is made of a material different from that of the sensor, from that of the connector connecting this sensor to the conductors which connect the sensor to the signal processing members or from that of the chutes which surround these conductors. This diversity implies that these various elements must be stored and above all implemented individually, thereby complicating the whole operation.
The invention proposes on the one hand to improve the constituents used as support for the sensors, and on the other hand, to simplify the operations of implementation of these supports and ancillary elements.
According to the invention, the sensor support, of the rain detector type which requires placing the sensor so that it receives the signals through the glazing, consists of an element surrounding the sensor, closing continuously.
The support according to the invention thus formed has better dimensional rigidity although of relatively small section compared to its largest dimensions due to its closed shape. A typical shape is that of a ring overall.
Compared to previous modes in which the surrounding of the sensor formed a non-closed surrounding, that according to the invention has, by its structure, better rigidity. It is practically not possible to modify the dimensions in a plane parallel to that of the glazing on which the sensor is applied. It is also difficult to warp this support outside of this same plane, before fixing to the glazing.
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As a consequence of this particularity, the support can be made of a less rigid material than that of the previous supports. Consequently, it is also possible according to the invention to lighten this support and, consequently, to have a bonding on the glazing also lighter.
Taking advantage of these features, it is possible, if necessary, to constitute the support in the material of the chute. In this way it is still possible according to the invention to constitute in a single piece, the sensor support and the chute intended to receive the conductors. The grouping of several pieces in one, reduces the stocks referenced, and especially reduces the operations of installation on the glazing.
The well-known semi-rigid synthetic materials are generally suitable for constituting the supports according to the invention. Advantageously, moldable materials are used. They have the advantage of being relatively easy to use, and as all polymeric materials are much lighter than metal alloys, and do not raise any corrosion problem.
For example, copolymers of the acrylonitrile-butadiene styrene type or any other moldable product leading to relatively rigid products are used.
If we want to give additional rigidity to the support it is still possible to arm it, at least on a part, by means of a metallic core.
Most often, it is not necessary to introduce such a frame, which moreover makes the preparation of the support more complicated.
Advantageously, the constituents are chosen to be of the same kind as those of other elements such as the chutes receiving the conductors. By choosing identical materials it is possible to combine several elements in one piece.
The invention is described in more detail with reference to the drawing boards in which: - Figure 1 is a partial view of a windshield having a provision of the prior art for the installation of a sensor ; - Figure 2 is a plan view of a front sensor support;
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- Figure 3 is a plan view of a sensor support according to the invention; - Figure 4 is a plan view of a sensor support according to the invention, comprising a chute; - Figure 5 is a side view corresponding to the support of Figure 4.
The part of the windshield shown in Figure 1 is located in the upper and middle part, part which traditionally receives the base of the mirror. This part includes several areas coated with enamel intended to hide from the outside the elements fixed to the windshield. Where appropriate as shown, the enamel is placed in a first zone 1 continuously, excluding the reserves such as 2, to maintain the light transmission necessary for certain sensors such as that intended to detect rain. In this zone 2 there is no enamel. Zone 1 can be extended by one second, in which the enamel is applied discontinuously in the form of dots. This procedure is traditionally intended to mark a transition between the continuous zone 1 and the uncoated glass 4.
Furthermore, when the glazing comprises layers of conductive type, it is possibly necessary to clear an area, as in 3, to guarantee the operation of sensors operating on the basis of radiometric waves.
In Figure 1, the location of the mirror base is marked at 5.
The support of a traditional rain detector is shown in 6. The support in question consists of an element which in this example is of incomplete annular shape. The support 6 is glued to the windshield in the same way as the mirror. Before installing the sensor itself on its support, a chute 7 intended to receive the conductors of the sensor is also bonded to the windshield.
Given the low mass of the chute and the conductors it receives, a lighter adhesive is often sufficient. For convenience, preferably using a double-sided adhesive material previously applied to the back of the chute, so that the installation of the chute consists of applying it to the windshield after removing the film that protects the adhesive attached to the chute.
In the previous example, the support 6 and the chute 7 are separated. They are made of different materials and applied separately. Support 6 is in one
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metallic alloy of ZAMAC, alloy based on zinc and less on aluminum, and whose density is of the order of 6g / cm3. This material apart from the fact that it is relatively heavy is very rigid, which guarantees that the support remains stable in size even when the sensor is introduced to be clipped into it.
La.goulotte is much lighter. It is formed from a U-shaped profile. A typical material for the manufacture of the chute is a moldable polymer such as ABS material. The lightness of the chute facilitates its attachment to the windshield.
Possibly it is known to have parts on the walls of the chute in which, locally, the branches of the U are interrupted to facilitate the conformation of the chute to the curved profile of the windshield.
In this construction the support 6 and the chute are applied separately with a certain precision. The sensor is then fixed on its support as indicated above, by clipping. The conductors and the connector connecting the sensor to the control members are then put in place. Finally the assembly is covered with a cover which conceals the sensor, the sensor support, the chute and the electrical conductors inside the vehicle. The cover is usually made of the same material as the chute, and is clipped on the latter and on the sensor support:
The sensor support of the prior art is shown in Figure 2 on the side which is applied to the windshield. This support comprises an annular band 8 delimited inwards by a rib 9.
The provision aims on the one hand to avoid uneven crushing of the bead of glue which is applied to the strip 8, and on the other hand, prevents the glue from overflowing inwards into the areas of the windshield uncoated d 'E-mail. For this, the rib is relatively low. A few tenths of a millimeter is a usual measurement. The support also includes a rebate 10 set back relative to the plane of the strip 8, a rebate on which the sensor rests. The latter is still centered by means of the studs 11 which ensure precise positioning on the glazing.
The support shown in Figure 3 is of construction similar to that of the traditional support with regard to the provisions relating to the fixing on the
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glazing, and those for fixing the sensor. In the construction according to the invention, the ends of the annular support are joined by a bridge 12 whose shape is partly determined by that of the connector which is connected to the sensor.
In the form presented, this leads to spreading the connection part from the annular part proper. This part 13 is carried beyond the connection area under the conductors.
The presence of the bridge 12 according to the invention makes it possible to use a support made of a material having less rigidity than that of the previous supports not having the risk of seeing the ends of the annular support move apart.
The synthetic materials also used to form the chute or the chute cover thus become usable. This possibility also offers the advantage of being able to constitute the sensor support and chute assembly in one piece as shown in FIG. 4 and in FIG. 5.
FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the support of the preceding type, in which the chute intended to receive the conductors is in one piece with the part receiving the sensor.
Figure 5 shows how these two parts are brought together. To guarantee a certain flexibility to the assembly in the length which must conform to a certain curve of the windshield, the chute has parts on which it is composed only of the sole 15 resting on the windshield. The same type of connection 16 is made between the body of the sensor support and the chute, giving the assembly the desired flexibility.