EP3555403A1 - Pièce de carrosserie de véhicule automobile comportant un revêtement formant un capteur électrique - Google Patents

Pièce de carrosserie de véhicule automobile comportant un revêtement formant un capteur électrique

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EP3555403A1
EP3555403A1 EP17821706.3A EP17821706A EP3555403A1 EP 3555403 A1 EP3555403 A1 EP 3555403A1 EP 17821706 A EP17821706 A EP 17821706A EP 3555403 A1 EP3555403 A1 EP 3555403A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
coating
opening
measuring
covered
face
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP17821706.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Issam KHAYAT
Sophie Vidal
Frédéric Viot
Georges FRAPPA
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OPmobility SE
Original Assignee
Plastic Omnium SE
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Filing date
Publication date
Application filed by Plastic Omnium SE filed Critical Plastic Omnium SE
Publication of EP3555403A1 publication Critical patent/EP3555403A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00—Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/70—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation
    • E05F15/73—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects
    • E05F15/75—Power-operated mechanisms for wings with automatic actuation responsive to movement or presence of persons or objects responsive to the weight or other physical contact of a person or object
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945—Proximity switches
    • H03K17/955—Proximity switches using a capacitive detector
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00—Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/80—User interfaces
    • E05Y2400/85—User input means
    • E05Y2400/852—Sensors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/531—Doors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96—Touch switches
    • H03K2217/9607—Capacitive touch switches
    • H03K2217/960755—Constructional details of capacitive touch and proximity switches
    • H03K2217/96078—Sensor being a wire or a strip, e.g. used in automobile door handles or bumpers

Definitions

  • Motor vehicle body part comprising a coating forming an electric sensor
  • the present invention relates to the field of the automotive industry, and more particularly the object detection systems of the electric sensor type, with contact (tactile) or non-contact (capacitive), for opening of a motor vehicle.
  • An electric sensor is a sensor detecting a variation of an electrical parameter.
  • Such openings may be equipped with object detection systems, with or without contact, such as anti-pinch devices or activation / opening / closing control devices.
  • the object detection system makes it possible to prevent the jamming of an object obstructing between the opening leaf, and at least one adjacent fixed element when the sash is closed. , especially in the case where this object is a part of the body of a user.
  • the object detection system allows the opening of the opening by simple approximation or by simple contact with a portion of the opening.
  • object detection system such as mechanical sensors of the switch type, resistive sensors, acoustic sensors, optical sensors, or else capacitive sensors.
  • capacitive sensors can detect with or without contact objects of various kinds, metallic or non-metallic. These sensors are based on the detection of a variation of capacity. The capacitance between an active electrode of the sensor and the electric potential of the earth is measured. An object placed between this active electrode and the electric potential of the earth influences the value of this capacitance.
  • the object of the invention is to remedy these drawbacks by providing a part provided with a sensor using a coating of the workpiece as a means of detection.
  • the subject of the invention relates to a bodywork part of a motor vehicle made of plastics material comprising at least one face provided with a coating, as well as means for connecting the coating to a means for measuring a variation of an electrical parameter related to the coating.
  • This solution allows a higher level of integration with existing solutions: integrated solution in the coating at the time of painting finish, for example.
  • This solution is discrete because it does not consist of components to be mounted in the visible area by an operator.
  • the part may further comprise one or more of the following features, taken alone or in combination:
  • the coating is able to adhere to the plastics material of the part and has an electrical resistance of less than 20 k ⁇ at 300 k, preferably less than 5 k ⁇ , more preferably less than 3 k ⁇ ;
  • the coating contains electrically conductive fillers, chosen alone or in combination in the following group of charges: graphite, metals, such as copper, silver, iron, indium, graphite alloy and metal, carbon black;
  • the coating contains more than 10% by weight of conductive filler, preferably between 20% and 60% by weight;
  • the coating is selected from the following group of coatings: a body part paint; a primary; a base ; a varnish ; a metallic film; an electrically conductive substrate; an electrically conductive coating;
  • the coating is covered with at least one other coating selected from the group of coatings: an antifouling protection varnish, a base, a paint varnish;
  • connection means are overmolded in the room or connected to a portion of coating 30 extended on a non-visible surface of the room;
  • the piece constitutes an opening of a motor vehicle
  • the face of the body part covered by the coating and the measuring means define a tactile or capacitive sensor, said sensor constituting an anti-pinch system for the opening;
  • the face of the body part covered by the coating and the measuring means define a tactile or capacitive sensor, said sensor constituting a shutter opening control system;
  • the face of the body part covered by the coating is positioned in the police plate area of the tailgate type opening;
  • the measuring means is a means of measuring the capacitance between the coating and the electric potential of the earth;
  • the coating is covered with a plastic wall
  • the measuring means is a means for measuring a variation of electrical charges of the coating.
  • the invention also relates to an assembly of a body part of a motor vehicle according to the invention and a means for measuring the capacitance between the coating and the electric potential of the earth.
  • FIG. 1 illustrates an example of a motor vehicle body part according to the invention
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a detail of FIG. 1, in order to clearly illustrate the means of connection between the coating and the measurement means;
  • FIG. 3 illustrates an example of a motor vehicle body part according to the invention, the coating of which forms a capacitive sensor;
  • FIGS. 4A to 5B illustrate two exemplary embodiments, in which the positioning of the coating, and / or the covering of the coating are different, and form a capacitive sensor;
  • FIG. 6A illustrates the skin of an opening constituting an exemplary part according to the invention
  • FIG. 6B illustrates the lining of an opening constituting an exemplary part according to the invention
  • FIG. 7 shows a section along A of Figure 6B, illustrating an anti-pinch system between the tailgate and the vehicle body, provided with a capacitive sensor;
  • FIG. 8 illustrates an example of a component constituting a hatch-type opening, mounted on a vehicle, in the closed position
  • FIG. 9 represents a section along A of FIG. 8, illustrating a tailgate opening control system provided with a capacitive sensor
  • FIG. 10A and 10B illustrate an embodiment of touch sensor, in which the coating and coated with a varnish
  • FIG. 11 shows a section along A of Figure 6B, illustrating an anti-pinch system between the tailgate and the vehicle body, forming a touch sensor
  • FIG. 12 represents a section along A of FIG. 8, illustrating a system of tailgate opening control, equipped with a touch sensor.
  • FIG. 1 illustrates an example of a body part 10 of a motor vehicle, plastic, having at least one face 20 provided with a coating 30.
  • the body part 10 comprises means of connection 90 of the coating 30 to a measuring means 40 of a variation of an electrical parameter related to the coating 30.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a detail of FIG. 1, in order to clearly illustrate the connection means 90 between the coating 30 and the measuring means 40.
  • the coating 30 is a coating adapted to the outer plastic body parts. Thus, its formulation must in particular allow the coating 30 to be able to adhere to the plastic material (for example a treated polypropylene) of the part 10.
  • the plastic material for example a treated polypropylene
  • a primer conventionally used in a car body part paint line has a resistance greater than 30k ⁇ and less than 1 ⁇ .
  • a superconductive coating is used, that is to say having a low electrical resistance, to carry an electrical signal and transmit any alteration of the latter.
  • a superconductive coating is defined as a coating having a resistance of less than 20 k ⁇ .
  • a coating having a resistance of less than 20 k ⁇ , preferably less than 5 k ⁇ , more preferably less than 3 k ⁇ , is used.
  • the superconducting coating thus provides better conductivity on the surface of the workpiece 10.
  • the coating 30 is a coating enriched with electrical conductive pigments.
  • the amount of the pigments is defined according to the conductivity of the pigment used, therefore depending on the nature of the pigment.
  • the fillers, conductive pigments can be chosen alone or in combination in the following group of charges: graphite in its various forms (tube, nanotubes, powders), metals such as copper, silver, iron, indium. .., in different forms (tube, powder, wire), graphite alloy and metal.
  • the coating 30 comprises more than 10% by weight of pigments, preferably between 20% and 60% by weight.
  • the particle size of the pigments is preferably less than 25 micrometers. Such a particle size also makes it possible to obtain better dispersibility and to increase the distribution of the graphite pigments in the coating.
  • the coating 30 may be chosen from the following coatings:
  • a primer that is to say the first coating applied on the surface of the piece in a paint line
  • a base that is to say the coating applied on the primary in a paint line
  • a varnish that is to say the coating applied on the base in a paint line
  • the coating 30 is a primer for automobile body parts enriched with electrical conductive pigments.
  • a base In a conventional painting process, a base, then a varnish, is applied to a primer to obtain a painted surface.
  • the painting step of a motor vehicle part made of plastic generally comprises a surface treatment step, followed by steps of applying three different coatings on the part.
  • a first coating called primary
  • the primer provides a conductive coating for retaining and attracting the following coating layers by electrostatism.
  • a second coating called base
  • a third coating called varnish
  • the coating 30 comprises:
  • such a primer may comprise a mono- or bi-component polyurethane resin compound, conductive fillers of the carbon black type and an organic solvent of the xylene, butyl acetate or butyl glycol acetate type, and the primer may also comprise a solvent containing base of water, glycol ether and / or pyrrolidone;
  • - charges of conductive pigments can be chosen alone or in combination in the following group of charges: graphite in its various forms (tube, nanotubes, powders), metals such as copper, silver, iron, indium ..., in different forms (tube, powder, wire), graphite alloy and metal, carbon black.
  • the coating 30 may be applied to a conductive primer covering the face 20.
  • the coating 30 may be covered with one or more other coatings 100.
  • These other coatings 100 may be chosen alone or in combination from the following coatings:
  • a base that is to say the coating applied on the primary in a paint line
  • a varnish that is to say the coating applied on the base in a paint line; preferably the varnish is an antifouling varnish, to avoid an erroneous detection due to the presence of disturbing element of the rain, dirt ... type;
  • the coating 30, or the succession of coatings can also be covered with a plastic wall, allowing optimum protection of the coating 30.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a detail of FIG. 1, in order to clearly illustrate the connection means 90 between the coating 30 and the measuring means 40.
  • connection means 90 "pass through” the thickness of the part 10.
  • a recess is provided during the molding of the part 10, or the recess is made after molding. and by machining.
  • the connection means 90 are then passed through this recess in order to reach the coating 30.
  • Another solution consists of overmolding a metal insert acting as a connection means 90. This solution allows simple assembly, and ensures a good contact between the coating and the coating 30.
  • connection means 90 come into contact with the coating 30 at the edge of the workpiece.
  • the coating 30 is extended to a non-visible zone of the part 10, in order to come into contact with the connection means 90.
  • the bodywork part 10 comprises connection means 90 for the coating 30 to a measuring means 40 the variation of the capacitance between the coating 30 and the electric potential of the earth 50.
  • a measuring means 40 is known to those skilled in the art.
  • the coating 30 forms the measuring electrode of a capacitive sensor 60, the electrical potential of the earth 50 forming the other electrode.
  • the face 20 of the bodywork part covered by the coating 30 defines, with the measuring means 40 and the electric potential of the earth 50, a capacitive sensor 60 which, by detecting a change in capacitance of the sensor, to detect that a person or object 70 is approaching the face 20 of the coin.
  • the measuring means 40 measures the capacitance variations between the earth and the measuring electrode, which is constituted by the coating 30. This capacity is modified for example when a part of the body of a person 70 touches the coating 30, or approaches sufficiently close to the coating 30, the person 70 being itself capacitively connected to the ground via the ground.
  • this capacitive type embodiment when a person or an object 70 approaches the coating 30, or when the coating 30 itself approaches a person or an object 70, this induces a variation capacitance between the two electrodes (the earth and the measuring electrode). This variation is detected by the measuring means 40 which sends an instruction to a control unit 80. Examples of embodiment
  • Figures 4A to 5B illustrate two embodiments.
  • the X, Y and Z axes correspond to the usual orientation axes of motor vehicles:
  • X longitudinal axis X (depending on the length of the vehicle), the X axis facing towards the rear of the vehicle;
  • ⁇ Y transverse axis Y (depending on the width of the vehicle);
  • the coating 30 is applied to the non-visible face 20 of the part 10.
  • the visible face is covered successively, and conventionally, by three coatings 100: a primer, a base and a varnish.
  • the coating 30 is a conductive metal film applied on the non-visible face of the outer part 10.
  • the part 10 comprises on its non-visible face, turned towards the inside of the vehicle, a coating 110 forming an electromagnetic shield, so as to detect a variation of capacity on one side of the room. This coating 110 also improves the sensitivity of the measurement, because in fact, the measurement is less subject to disturbances.
  • the coating 110 is connected to the mass of the vehicle, in order to fulfill perfectly its role of electromagnetic shield.
  • the coating 30 is applied on the visible face 20 of the part 10.
  • the coating 30 is covered with two other coatings 100.
  • the coating 30 is a primer covered with a base and a varnish.
  • the base may be of the polyurethane type.
  • Such a base may comprise, for example, a mono- or bicomponent polyurethane system, coloring pigments (for example TiO 2), flakes (for example of the aluminum type) and talc or calcium carbonate type fillers.
  • the varnish may be of the polyurethane type.
  • Such a varnish may comprise for example a mono or bi component polyurethane system, optionally with an acrylic resin.
  • the capacitive sensor 60 constitutes an anti-pinch system for an opening of a motor vehicle.
  • FIG. 6A illustrates the skin 12 of the hatch-type opening, which constitutes the visible face of the tailgate 10.
  • FIG. 6B illustrates the lining 14 of the hatch-type opening, which constitutes the non-visible face of the tailgate 10.
  • the coating 30 is applied on the periphery of the liner, and on the visible face 20 of the liner (the other side is attached to the skin 12).
  • This face constitutes an inner face, that is to say a face turned towards the inside of the vehicle, when the tailgate 10 is mounted and closed on the vehicle.
  • the coating 30 is applied to the surface defined by the inner contour of the sealing strip and the outer contour of the opening.
  • the coating 30 is applied in the non-visible technical areas of the liner 14 which is delimited by a zone from the bottom of the upright to the collages of the glass and skin 12.
  • Figure 7B shows a section along A of Figure 6B, illustrating the anti-pinch system between the tailgate 10 and the body 120 of the vehicle.
  • the anti-pinch system can function as a capacitive sensor, that is to say by remote detection, without contact with the person or the object 70.
  • the measuring means 40 When the measuring means 40 detects a variation of capacity, it sends an instruction to a control unit 80 making it possible to stop or even reverse the operation of the tailgate 10.
  • the capacitive sensor 60 constitutes a control system for opening an opening leaf of a motor vehicle.
  • Figure 8 illustrates a hatch type opening, mounted on a vehicle, in the closed position.
  • the coating 30 is applied in the police plate area; on a hidden side (near the lighting) seen from the rear of the vehicle.
  • This face, usually not coated with paint, is an outer face, that is to say a side facing the outside of the vehicle, when the tailgate 10 is mounted and closed on the vehicle.
  • the coating 30 is applied to a visible surface in the form of decoration while fulfilling its technical function.
  • FIG. 9B represents a section along A of FIG. 8, illustrating the opening control system of the tailgate 10.
  • the aperture control system can function as a capacitive sensor, i.e. by remote sensing, without contact with the body part of a person 70.
  • the measuring means 40 When the measuring means 40 detects a variation of capacity, it sends an instruction to a control unit 80 for actuating the opening of the tailgate 10.
  • the bodywork part 10 comprises connection means 90 for the coating 30 to a measurement means 40 for the variation of the electrical charges of the coating 30.
  • a means 40 is known to specialists.
  • the coating 30 forms a surface of accumulation of electric charges. When a part of the body of a person 70 touches the coating 30, part of its charges is transferred to the person 70, or vice versa, being itself connected to the ground via the ground.
  • this touch-type operation when a person 70 touches the coating 30, it modifies the electrical charges of the coating 30 which constitutes a touch sensor 60 with the measuring means 40. This modification is detected by the measuring means 40 which sends an instruction to a control unit 80.
  • Figures 10A to 10B illustrate an exemplary embodiment.
  • the X, Y and Z axes correspond to the usual orientation axes of motor vehicles, as described above.
  • FIG. 10B shows the detail at the level of the connection
  • the coating 30 is applied to the visible face 20 of the part 10.
  • the coating 30 is covered with a second coating 100, such as an antifouling varnish.
  • the coating 30 may be a conductive decorative film.
  • the anti-pinch system can function as a tactile sensor, that is to say by contact with a foreign body 70 ( hand, arm, head, or object), as shown in Figure 11.
  • the measuring means 40 When the measuring means 40 detects a change in electrical charges of the coating 30, it sends an instruction to a control unit 80 for stopping or reversing the operation of the tailgate 10.
  • the senor 60 constitutes a control system for opening an opening leaf of a motor vehicle.
  • the aperture control system may function as a touch sensor, i.e. by contact with a body part of a person 70 (one hand or one finger).
  • the measuring means 40 When the measuring means 40 detects a change in electrical charges of the coating 30, it sends an instruction to a control unit 80 for actuating the opening of the tailgate 10.
  • the part 10 is a mobile spoiler, or aerodynamic flaps ("active shutter").

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

L'objet de l'invention concerne une pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile en matière plastique comportant au moins une face (20) munie d'un revêtement (30), caractérisée en ce que la pièce (10) comporte des moyens de connexion (90) du revêtement (30) à un moyen de mesure (40) d'une variation d'un paramètre électrique lié au revêtement 30 et en ce que les moyens de connexion (90) sont surmoulés dans la pièce (10) ou connectés à une partie de revêtement (30) prolongé sur une surface non visible de la pièce (10).

Description

Pièce de carrosserie de véhicule automobile comportant un revêtement formant un capteur électrique
La présente invention concerne le domaine de l'industrie automobile, et plus particulièrement les systèmes de détection d'objet du type capteur électrique, avec contact (tactile) ou sans contact (capacitif), pour ouvrant de véhicule automobile. Un capteur électrique est un capteur détectant une variation d'un paramètre électrique.
On connaît des ouvrants arrière équipés de moteur destiné à réaliser les fonctions d'ouverture et de fermeture de l'ouvrant. De tels ouvrants peuvent être équipés de systèmes de détection d'objet, avec ou sans contact, tels que des dispositifs antipincement ou des dispositifs d'activation / de commande d'ouverture/fermeture.
Dans le cas d'un dispositif anti-pincement, le système de détection d'objet permet d'éviter le coincement d'un objet faisant obstacle entre l'ouvrant, et au moins un élément adjacent fixe lors de la fermeture de l'ouvrant, en particulier dans le cas où cet objet est une partie du corps d'un utilisateur.
Dans le cas d'un dispositif de commande, le système de détection d'objet permet l'ouverture de l'ouvrant par simple rapprochement ou par simple contact avec une partie de l'ouvrant.
On connaît différents types de système de détection d'objet, tels que des capteurs mécaniques de type interrupteur, des capteurs résistifs, des capteurs acoustiques, des capteurs optiques, ou encore des capteurs capacitifs.
Ces derniers, les capteurs capacitifs permettent de détecter avec ou sans contact des objets de diverses sortes, métalliques ou non métalliques. Ces capteurs sont basés sur la détection d'une variation de capacité. La capacité entre une électrode active du capteur et le potentiel électrique de la terre est mesurée. Un objet placé entre cette électrode active et le potentiel électrique de la terre influence la valeur de cette capacité.
Les solutions existantes constituent des capteurs fabriqués indépendamment de la pièce, et rapportés à la pièce de carrosserie. Il en découle :
- une architecture complexe et une difficulté d'installation car l'espace alloué dans le véhicule est souvent très restreint ;
- une multiplicité des composants à assembler sur la pièce ;
- une nécessité de nombreuses opérations d'assemblage, modifiant les chaînes classique d'assemblages.
De plus, de par l'ajout d'un élément sur la pièce, il est souvent nécessaire de restreindre la zone de détection.
Enfin, de tels capteurs constituent des éléments visibles peu esthétiques.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant une pièce munie d'un capteur utilisant un revêtement de la pièce comme moyen de détection.
Ainsi, l'objet de l'invention concerne une pièce de carrosserie de véhicule automobile en matière plastique comportant au moins une face munie d'un revêtement, ainsi que de moyens de connexion du revêtement à un moyen de mesure d'une variation d'un paramètre électrique lié au revêtement.
Grâce à une telle pièce, il est possible de recouvrir une zone plus importante de détection que la plupart des capteurs.
Cette solution permet un niveau d'intégration supérieur aux solutions existantes : solution intégrée dans le revêtement au moment de la finition peinture par exemple. Cette solution est discrète car elle n'est pas constituée de composants devant être montés en zone visible par un opérateur.
Enfin, cette solution est compacte car elle ne concerne qu'une micro épaisseur entre 10 et 50 micromètres de revêtement.
La pièce peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison :
- le revêtement est apte à adhérer à la matière plastique de la pièce, et possède une résistance électrique inférieure à 20kQ à 300K, de préférence inférieure à 5kQ, encore de préférence inférieur à 3kQ ;
le revêtement contient des charges conductrices électriques, choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal, noir de carbone ;
le revêtement contient plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids ;
le revêtement est choisi dans le groupe des revêtements suivant : une peinture pour pièce de carrosserie ; un primaire ; une base ; un vernis ; un film métallique ; un substrat conducteur électrique ; un enduit conducteur électrique ;
le revêtement est recouvert d'au moins un autre revêtement choisi dans le groupe des revêtements suivant : un vernis de protection antisalissure, une base, un vernis de peinture ;
- les moyens de connexion sont surmoulés dans la pièce ou connectés à une partie de revêtement 30 prolongé sur une surface non visible de la pièce ;
la pièce constitue un ouvrant de véhicule automobile ;
la face de la pièce de carrosserie recouverte par le revêtement et le moyen de mesure définissent un capteur tactile ou capacitif, ledit capteur constituant un système anti-pincement pour l'ouvrant ;
la face de la pièce de carrosserie recouverte par le revêtement et le moyen de mesure définissent un capteur tactile ou capacitif, ledit capteur constituant un système de commande d'ouverture de l'ouvrant ;
la face de la pièce de carrosserie recouverte par le revêtement, est positionnée dans la zone de plaque de police de l'ouvrant du type hayon ;
le moyen de mesure est un moyen de mesure de la capacité entre le revêtement et le potentiel électrique de la terre ;
le revêtement est recouvert d'une paroi en plastique ;
le moyen de mesure est un moyen de mesure d'une variation de charges électriques du revêtement.
L'invention concerne également un ensemble d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile selon l'invention et un moyen de mesure de la capacité entre le revêtement et le potentiel électrique de la terre.
L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :
la figure 1 illustre un exemple de pièce de carrosserie de véhicule automobile selon l'invention ;
les figures 2A et 2B illustrent un détail de la figure 1 , afin de bien illustrer les moyens de connexion entre le revêtement et le moyen de mesure ;
la figure 3 illustre un exemple de pièce de carrosserie de véhicule automobile selon l'invention, dont le revêtement forme un capteur capacitif ;
- les figures 4A à 5B illustrent deux exemples de réalisation, dans lesquels le positionnement du revêtement, et/ou le recouvrement du revêtement sont différents, et forment un capteur capacitif ;
- la figure 6A illustre la peau d'un ouvrant constituant un exemple de pièce selon l'invention ;
- la figure 6B illustre la doublure d'un ouvrant constituant un exemple de pièce selon l'invention ;
- la figure 7 représente une coupe selon A de la figure 6B, illustrant un système antipincement entre le hayon et la caisse du véhicule, muni d'un capteur capacitif ;
- la figure 8 illustre un exemple de pièce constituant un ouvrant de type hayon, monté sur un véhicule, en position fermé ;
- la figure 9 représente une coupe selon A de la figure 8, illustrant un système de commande d'ouverture d'un hayon, muni d'un capteur capacitif ;
- les figures 10A et 10B illustrent un exemple de réalisation de capteur tactile, dans lesquels le revêtement et recouvert d'un vernis ;
- la figure 11 représente une coupe selon A de la figure 6B, illustrant un système antipincement entre le hayon et la caisse du véhicule, formant un capteur tactile ;
- la figure 12 représente une coupe selon A de la figure 8, illustrant un système de commande d'ouverture d'un hayon, muni d'un capteur tactile.
On se réfère maintenant à la figure 1 , qui illustre un exemple d'une pièce de carrosserie 10 de véhicule automobile, en matière plastique, comportant au moins une face 20 munie d'un revêtement 30. La pièce de carrosserie 10 comporte des moyens de connexion 90 du revêtement 30 à un moyen de mesure 40 d'une variation d'un paramètre électrique lié au revêtement 30.
Les figures 2A et 2B illustrent un détail de la figure 1 , afin de bien illustrer les moyens de connexion 90 entre le revêtement 30 et le moyen de mesure 40.
Le revêtement 30 est un revêtement adapté aux pièces de carrosserie extérieures en matière plastique. Ainsi sa formulation doit notamment permettre au revêtement 30 d'être apte à adhérer à la matière plastique (par exemple un polypropylène traité) de la pièce 10.
Dans la description, toutes les valeurs de résistance sont des valeurs mesurées grâce à un resistivimètre ITW Ransburg, utilisant des électrodes distantes de 25mm et positionnées au centre d'une plaque rectangulaire de 200mm par 600mm. Ces mesures sont réalisées pour des revêtements ayant une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns, à une température de 300K.
Un primaire classiquement utilisé dans une chaîne de peinture de pièce de carrosserie automobile possède une résistance supérieure à 30kQ et inférieure à 1 ΜΩ.
Selon l'invention, on utilise un revêtement supraconducteur, c'est-à-dire présentant une faible résistance électrique, permettant de transporter un signal électrique et transmettre toute altération de ce dernier. Un tel revêtement supraconducteur se définit comme un revêtement présentant une résistance inférieure à 20kQ. Selon l'invention, on utilise un revêtement présentant une résistance inférieure à 20kQ, de préférence inférieure à 5kQ, encore de préférence inférieure à 3kQ.
Le revêtement 30 supraconducteur assure ainsi une meilleure conductivité à la surface de la pièce 10.
Selon un mode de réalisation, le revêtement 30 est un revêtement enrichi en pigments conducteurs électriques. La quantité des pigments est définie en fonction de la conductivité du pigment utilisé, donc en fonction de la nature du pigment. Les charges, pigments conducteurs, peuvent être choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite sous ses différentes formes (tube, nanotubes, poudres), métaux tels que le cuivre, l'argent, le fer, l'indium..., sous différentes formes (tube, poudre, fils), alliage de graphite et de métal.
De manière générale, le revêtement 30 comprend plus de 10% en poids de pigments, préférentiellement entre 20% et 60% en poids. La granulométrie des pigments est de préférence inférieure à 25 micromètres. Une telle granulométrie permet en outre d'obtenir une meilleure dispersibilité et d'augmenter la répartition des pigments de graphite dans le revêtement.
Le revêtement 30 peut être choisi parmi les revêtements suivants :
- une peinture pour pièce de carrosserie ;
- un primaire, c'est-à-dire le premier revêtement appliqué sur la surface de la pièce dans une chaîne de peinture ;
- une base, c'est-à-dire le revêtement appliqué sur le primaire dans une chaîne de peinture ;
- un vernis, c'est-à-dire le revêtement appliqué sur la base dans une chaîne de peinture ;
un film métallique ;
- un substrat conducteur électrique ;
- un enduit conducteur électrique.
Ainsi, selon un mode de réalisation, le revêtement 30 est un primaire pour pièce de carrosserie automobile enrichie en pigments conducteurs électriques.
Lors d'un procédé classique de peinture, on applique sur un primaire, une base puis un vernis, afin d'obtenir une surface peinte. On rappelle en effet, que l'étape de peinture d'une pièce de véhicule automobile en matière plastique comporte généralement une étape de traitement de surface, suivie d'étapes d'application de trois revêtements différents sur la pièce. Un premier revêtement, appelé primaire, a pour fonction de favoriser l'accroche sur la pièce du second revêtement, en améliorant la conductivité et l'adhérence de la base (couche de couleur). Ainsi, dans un procédé de peinture habituel, le primaire constitue un revêtement conducteur servant à retenir et attirer les couches de revêtement suivantes par électrostatisme. Un second revêtement, appelé base, a pour fonction de donner la couleur à la pièce. Enfin, un troisième revêtement, appelé vernis, a pour fonction de protéger la couche de base contre les agressions extérieures.
Selon ce mode de réalisation, le revêtement 30 comporte :
- un primaire ; un tel primaire peut comporter un composé de résine polyuréthane mono ou bi composants, des charges conductrices du type noir de carbone et un solvant organiques du type xylène, acétate de butyle, acétate de butyle glycol... le primaire peut également comporter un solvant à base d'eau, d'éther de glycol et/ou de pyrrolidone ;
- des charges de pigments conducteurs ; de telles charges peuvent être choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite sous ses différentes formes (tube, nanotubes, poudres), métaux tels que le cuivre, l'argent, le fer, l'indium..., sous différentes formes (tube, poudre, fils), alliage de graphite et de métal, noir de carbone.
Selon un mode de réalisation, le revêtement 30 peut être appliqué sur un primaire conducteur recouvrant la face 20.
Selon un mode de réalisation, le revêtement 30 peut être recouvert d'un ou plusieurs autres revêtements 100. Ces autres revêtements 100 peuvent être choisi seuls ou combinaison parmi les revêtements suivants :
- un vernis de protection antisalissure, permettant d'éviter une détection erronée du fait de la présence d'élément perturbateur du type pluie, saleté... ;
- une base, c'est-à-dire le revêtement appliqué sur le primaire dans une chaîne de peinture ;
- un vernis, c'est-à-dire le revêtement appliqué sur la base dans une chaîne de peinture ; de préférence le vernis est un vernis antisalissure, permettant d'éviter une détection erronée du fait de la présence d'élément perturbateur du type pluie, saleté... ;
Selon un mode de réalisation, le revêtement 30, ou la succession de revêtements, peut également être recouvert d'une paroi en plastique, permettant une protection optimale de revêtement 30.
Les figures 2A et 2B illustrent un détail de la figure 1 , afin de bien illustrer les moyens de connexion 90 entre le revêtement 30 et le moyen de mesure 40.
Selon un premier exemple (figure 2A), les moyens de connexion 90 « traversent » l'épaisseur de la pièce 10. Pour ce faire, soit un évidement est prévu lors du moulage de la pièce 10, soit l'évidement est réalisé après moulage et par usinage. On fait alors passer les moyens de connexion 90 dans cet évidement afin d'atteindre le revêtement 30. Une autre solution consiste à surmouler un insert métallique faisant office de moyens de connexion 90. Cette solution permet un montage simple, est assure un bon contact entre le revêtement et le revêtement 30.
Selon un autre exemple de réalisation (figure 2B), les moyens de connexion 90 viennent en contact avec le revêtement 30 en bord de pièce. Pour se faire on prolonge le revêtement 30 jusqu'à une zone non visible de la pièce 10, afin de venir faire le contact avec les moyens de connexion 90. Système de type capacitif
Selon un premier mode de réalisation, illustré par la figure 3, la pièce de carrosserie 10 comporte des moyens de connexion 90 du revêtement 30 à un moyen de mesure 40 de la variation de la capacité entre le revêtement 30 et le potentiel électrique de la terre 50. Un tel moyen 40 est connu des spécialistes.
Le revêtement 30 forme l'électrode de mesure d'un capteur capacitif 60, le potentiel électrique de la terre 50 formant l'autre électrode.
En effet, la face 20 de la pièce de carrosserie recouverte par le revêtement 30, définit, avec le moyen de mesure 40 et le potentiel électrique de la terre 50, un capteur 60 capacitif qui permet, par détection de changement de capacité du capteur, de détecter qu'une personne ou un objet 70 s'approche de la face 20 de la pièce. Le moyen de mesure 40 mesure les variations de capacité entre la terre et l'électrode de mesure, qui est constituée par le revêtement 30. Cette capacité est modifiée par exemple lorsqu'une partie du corps d'une personne 70 touche le revêtement 30, ou s'approche suffisamment prêt du revêtement 30, la personne 70 étant elle-même reliée de façon capacitive à la terre par l'intermédiaire du sol.
Selon ce mode de réalisation de type capacitif, lorsqu'une personne ou un objet 70 s'approche du revêtement 30, ou lorsque le revêtement 30 lui-même s'approche d'une personne ou d'un objet 70, cela induit une variation de capacité entre les deux électrodes (la terre et l'électrode de mesure). Cette variation est détectée par le moyen de mesure 40 qui envoie une instruction à une unité de contrôle 80. Exemples de réalisation
Les figures 4A à 5B illustrent deux exemples de réalisation. Sur ces figures, les axes X, Y et Z correspondent aux axes d'orientation usuels des véhicules automobiles :
• X : axe longitudinal X (selon la longueur du véhicule), l'axe X étant orienté vers l'arrière du véhicule ;
· Y : axe transversal Y (selon la largeur du véhicule) ;
• Z : axe vertical Z (selon la hauteur du véhicule).
Selon l'exemple de la figure 4A, dont la figure 4B représente le détail au niveau de la connexion, le revêtement 30 est appliqué sur la face 20 non-visible de la pièce 10. La face visible est recouverte successivement, et classiquement, par trois revêtements 100 : une primaire, une base et un vernis. Selon ce mode de réalisation, le revêtement 30 est un film métallique conducteur appliqué sur la face non visible de la pièce extérieure 10. Selon un exemple avantageux, la pièce 10 comporte sur sa face non visible, tournée vers l'intérieur du véhicule, un revêtement 110 formant un bouclier électromagnétique, afin de ne détecter une variation de capacité que d'un côté de la pièce. Ce revêtement 110 permet également d'améliorer la sensibilité de la mesure, car de fait, la mesure est moins soumise aux perturbations. Le revêtement 110 est relié à la masse du véhicule, afin de remplir parfaitement son rôle de bouclier électromagnétique. Selon l'exemple de la figure 5A, dont la figure 5B représente le détail au niveau de la connexion, le revêtement 30 est appliqué sur la face 20 visible de la pièce 10. Le revêtement 30 est recouvert de deux autres revêtements 100. Selon ce mode de réalisation, le revêtement 30 est un primaire recouvert d'une base et d'un vernis. La base peut être du type polyuréthane. Une telle base peut comporter par exemple un système polyuréthanne mono ou bi composant, des pigments colorants (par exemple Ti02), des paillettes (par exemple du type aluminium) et des charges de type talc ou carbonate de calcium. Le vernis peut être du type polyuréthane. Un tel vernis peut comporter par exemple un système polyuréthane mono ou bi composant, avec éventuellement une résine acrylique. Cette dernière peut être une résine époxy comportant un solvant organique ou aqueux (eau = éther de glycol ou dérivés de pyrrolidone).
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, illustré sur les figures 6A et 6B, le capteur capacitif 60 constitue un système anti-pincement pour un ouvrant de véhicule automobile.
La figure 6A illustre la peau 12 de l'ouvrant du type hayon, qui constitue la face visible du hayon 10.
La figure 6B illustre la doublure 14 de l'ouvrant du type hayon, qui constitue la face non visible du hayon 10.
Le revêtement 30 est appliqué sur la périphérie de la doublure, et sur la face visible 20 de la doublure (l'autre face est rapportée sur la peau 12). Cette face constitue une face intérieure, c'est-à-dire une face tournée vers l'intérieur du véhicule, lorsque le hayon 10 est monté et fermé sur le véhicule.
Selon un exemple, le revêtement 30 est appliqué sur la surface délimitée par le contour intérieur de la piste d'étanchéité et le contour extérieur de l'ouvrant.
Selon un autre exemple, le revêtement 30 est appliqué dans les zones techniques non visibles de la doublure 14 qui est délimité par une zone allant du fond du montant jusqu'aux pistes de collages de la vitre et de la peau 12.
La figure 7B représente une coupe selon A de la figure 6B, illustrant le système anti- pincement entre le hayon 10 et la caisse 120 du véhicule.
Comme l'illustre la figure 7B, le système anti-pincement peut fonctionner comme un capteur capacitif, c'est-à-dire par détection à distance, sans contact avec la personne ou l'objet 70.
Lorsque le moyen de mesure 40 détecte une variation de capacité, il envoie une instruction à une unité de contrôle 80 permettant d'arrêter, voire d'inverser l'actionnement du hayon 10. Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, illustré sur la figure 8, le capteur capacitif 60 constitue un système de commande d'ouverture d'un ouvrant de véhicule automobile.
La figure 8 illustre un ouvrant de type hayon, monté sur un véhicule, en position fermé. Le revêtement 30 est appliqué dans la zone de plaque de police; sur une face cachée (près de l'éclairage) vu de l'arrière du véhicule. Cette face, généralement non revêtue de peinture, constitue une face extérieure, c'est-à-dire une face tournée vers l'extérieur du véhicule, lorsque le hayon 10 est monté et fermé sur le véhicule.
Selon un autre exemple, le revêtement 30 est appliqué sur une surface visible, sous forme de décoration tout en remplissant sa fonction technique.
La figure 9B représente une coupe selon A de la figure 8, illustrant le système de commande d'ouverture du hayon 10.
Comme l'illustre la figure 9B, le système de commande d'ouverture peut fonctionner comme un capteur capacitif, c'est-à-dire par détection à distance, sans contact avec la partie du corps d'une personne 70.
Lorsque le moyen de mesure 40 détecte une variation de capacité, il envoie une instruction à une unité de contrôle 80 permettant d'actionner l'ouverture du hayon 10.
Système de type tactile
Selon un second mode de réalisation, illustré par la figure 1 , la pièce de carrosserie 10 comporte des moyens de connexion 90 du revêtement 30 à un moyen de mesure 40 de la variation de charges électriques du revêtement 30. Un tel moyen 40 est connu des spécialistes.
Le revêtement 30 forme une surface d'accumulation de charges électriques. Lorsqu'une partie du corps d'une personne 70 touche le revêtement 30, une partie de ses charges est transférée à la personne 70, ou réciproquement, étant elle-même reliée à la terre par l'intermédiaire du sol.
Ainsi, selon ce fonctionnement de type tactile, lorsqu'une personne 70 touche le revêtement 30, elle modifie les charges électriques du revêtement 30 qui constitue un capteur tactile 60 avec les moyen de mesure 40. Cette modification est détectée par le moyen de mesure 40 qui envoie une instruction à une unité de contrôle 80.
Exemples de réalisation
Les figures 10A à 10B illustrent un exemple de réalisation. Sur ces figures, les axes X, Y et Z correspondent aux axes d'orientation usuels des véhicules automobiles, tels que décrits précédemment.
Selon l'exemple de la figure 10A, dont la figure 10B représente le détail au niveau de la connexion, le revêtement 30 est appliqué sur la face 20 visible de la pièce 10. Le revêtement 30 est recouvert d'un second revêtement 100, tel qu'un vernis antisalissure. Selon ce mode de réalisation, le revêtement 30 peut être un film de décoration conducteur.
Selon le mode de réalisation particulier de l'invention, illustré sur les figures 6A et 6B, et déjà décrit, le système anti-pincement peut fonctionner comme un capteur tactile, c'est-à-dire par contact avec un corps étranger 70 (une main, un bras, une tête ou un objet), comme l'illustre la figure 11 .
Lorsque le moyen de mesure 40 détecte une variation de charges électriques du revêtement 30, il envoie une instruction à une unité de contrôle 80 permettant d'arrêter, voire d'inverser l'actionnement du hayon 10.
Selon le mode de réalisation particulier de l'invention, illustré sur la figure 8, et déjà décrit, le capteur 60 constitue un système de commande d'ouverture d'un ouvrant de véhicule automobile.
Comme l'illustre la figure 12, le système de commande d'ouverture peut fonctionner comme un capteur tactile, c'est-à-dire par contact avec une partie du corps d'une personne 70 (une main un ou des doigts).
Lorsque le moyen de mesure 40 détecte une variation de charges électriques du revêtement 30, il envoie une instruction à une unité de contrôle 80 permettant d'actionner l'ouverture du hayon 10.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible que la pièce 10 constitue un spoiler mobile, ou des volets aérodynamiques (« active shutter »).
Liste des références
10 pièce de carrosserie
12 peu de l'ouvrant de type hayon
14 doublure de l'ouvrant de type hayon
20 face de la pièce de carrosserie 10
30 revêtement
40 moyen de mesure d'une variation d'un paramètre électrique lié au revêtement 30
50 potentiel électrique de la terre
60 capteur capacitif 60
70 personne ou objet
80 unité de contrôle 80
90 moyens de connexion entre le revêtement 30 et le moyen de mesure 40
100 revêtement(s) recouvrant le revêtement 30
110 revêtement formant un bouclier électromagnétique
120 caisse du véhicule automobile

Claims

Revendications
1 . Pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile en matière plastique comportant au moins une face (20) munie d'un revêtement (30), caractérisée en ce que la pièce (10) comporte des moyens de connexion (90) du revêtement (30) à un moyen de mesure (40) d'une variation d'un paramètre électrique lié au revêtement (30) et en ce que les moyens de connexion (90) sont surmoulés dans la pièce (10) ou connectés à une partie de revêtement 30 prolongé sur une surface non visible de la pièce (10).
2. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle le revêtement (30) est apte à adhérer à la matière plastique de la pièce (10), et possède une résistance électrique inférieure à 20kQ à 300K, de préférence inférieure à 5kQ, encore de préférence inférieur à 3kQ.
3. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle le revêtement (30) contient des charges conductrices électriques, choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal, noir de carbone.
4. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle le revêtement (30) contient plus de 10% en poids de charge conductrice, préférentiellement entre 20% et 60% en poids.
5. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le revêtement est choisi dans le groupe des revêtements suivant : une peinture pour pièce de carrosserie ; un primaire ; une base ; un vernis ; un film métallique ; un substrat conducteur électrique ; un enduit conducteur électrique.
6. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le revêtement (30) est recouvert d'au moins un autre revêtement choisi dans le groupe des revêtements suivant : un vernis de protection antisalissure, une base, un vernis de peinture.
7. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, constituant un ouvrant de véhicule automobile.
8. Pièce (10) selon la revendication 7, dans laquelle la face (20) de la pièce (10) de carrosserie recouverte par le revêtement (30) et le moyen de mesure (40) définissent un capteur (60) tactile ou capacitif, ledit capteur (60) constituant un système antipincement pour l'ouvrant (10).
9. Pièce (10) selon la revendication 7, dans laquelle la face (20) de la pièce (10) de carrosserie recouverte par le revêtement (30) et le moyen de mesure (40) définissent un capteur (60) tactile ou capacitif, ledit capteur (60) constituant un système de commande d'ouverture de l'ouvrant (10).
10. Pièce (10) selon la revendication 9, dans laquelle la face (20) de la pièce (10) de carrosserie recouverte par le revêtement (30), est positionnée dans la zone de plaque de police de l'ouvrant du type hayon (10).
1 1 . Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le moyen de mesure (40) est un moyen de mesure de la capacité entre le revêtement (30) et le potentiel électrique de la terre (50).
12. Pièce (10) selon la revendication précédente, dans laquelle le revêtement (30) est recouvert d'une paroi en plastique.
13. Pièce (10) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le moyen de mesure (40) est un moyen de mesure d'une variation de charges électriques du revêtement (30).
14. Ensemble d'une pièce de carrosserie (10) de véhicule automobile selon l'une de revendications précédentes et un moyen de mesure (40) de la capacité entre le revêtement (30) et le potentiel électrique de la terre (50).
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