Titre de l’invention : Pièce extérieure de véhicule automobile multicouche comprenant un élément chauffant

[0001] L’invention concerne une pièce extérieure de véhicule automobile, et notamment une pièce permettant de protéger un capteur et comprenant un élément de dégivrage.

[0002] Les véhicules automobiles sont de plus en plus souvent équipés de capteurs extérieurs permettant de mesurer des paramètres de l’environnement extérieur du véhicule. En particulier, de nombreux véhicules comprennent des capteurs d’assistance à la conduite et/ou destinés à améliorer la sécurité de la conduite, tels que des radars de recul, des capteurs de détection d’obstacles, etc.

[0003] De tels capteurs sont souvent placés dans les pare-chocs ou les portières des véhicules et sont donc soumis à des agressions extérieures, telles que les intempéries, les poussières, les chocs, et il est préférable qu’ils soient protégés de ces agressions extérieures. La protection peut être assurée par un élément telle qu’un plaque ou un film placé vers l’extérieur du véhicule par rapport au capteur. Selon le type des capteurs, leur fonctionnement peut être altéré par la présence de givre, de neige ou de glace sur la face extérieure de l’élément de protection des capteurs. Un moyen de dégivrage de l’élément qui protège les capteurs est alors nécessaire. Le dégivrage se fait le plus souvent par chauffage au moyen d’un dispositif transformant une énergie électrique en énergie thermique.

[0004] Actuellement, les pièces extérieures de véhicule qui doivent pouvoir être chauffées sont par exemple pourvues d’un film chauffant surmoulé. Un tel procédé de fabrication impose une charge de travail élevée avec de nombreuses étapes de manipulation. De plus, en cas de dommages ou de formation de plis, un composant fabriqué de cette manière peut être rendu inopérant et est donc exclu. Par ailleurs, sur les pièces extérieures construites de cette façon, la zone chauffée par le surmoulage du film utilisé est souvent située non pas sur la surface extérieure de la pièce, mais à l’intérieur, de sorte que l’efficacité du chauffage se trouve limitée. En outre, l’utilisation de films chauffants ne permet généralement aucune mise en forme optiquement visible de l’extérieur de la zone située sous ou derrière le film chauffant.

[0005] L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients ci- dessus, et de proposer une pièce extérieure de véhicule automobile dont la fabrication est facile, rapide et économique, permettant une mise en forme aisée de la pièce sur sa face visible depuis l’extérieur, et présentant une fonction de dégivrage très efficace.

[0006] A cet effet l’invention a pour objet une pièce extérieure de véhicule automobile comprenant :

- une paroi comprenant une face destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule, ladite face étant revêtue d’une première couche,

- une seconde couche recouvrant la première couche,

- un élément chauffant agencé entre les deux couches,

dans laquelle la première couche comporte une zone de surépaisseur et l’élément chauffant est agencé uniquement sur la zone de surépaisseur de la première couche.

[0007] Ainsi, lorsque la pièce est installée sur le véhicule, la seconde couche est placée vers l’extérieur du véhicule, l’élément chauffant se trouve proche de la surface extérieure de la seconde couche notamment du fait de la présence de la zone de surépaisseur sur la première couche permettant de réduire davantage la distance entre l’élément chauffant agencé sur cette zone et la surface extérieure de la seconde couche. On entend ici par « proche de la surface extérieure » une distance sensiblement égale ou inférieure à 0,1 mm de la surface extérieure. Cela permet que le chauffage de la surface externe de la pièce extérieure soit efficace, rendant le dégivrage rapide et complet, ce qui évite que les capteurs soient non opérationnels pendant de longues durées, tout en protégeant l’élément chauffant des agressions extérieures.

[0008] On entend ici par « couche » une étendue plus ou moins uniforme d'une substance dont l'épaisseur est faible relativement à l'étendue superficielle.

[0009] Suivant d’autres caractéristiques optionnelles de la pièce extérieure de véhicule automobile, prises seules ou en combinaison :

- la zone de surépaisseur de la première couche s’étend vers l’extérieur depuis le reste de la première couche. Cela permet notamment de réduire la distance entre l’élément chauffant agencé sur la zone de surépaisseur et la surface extérieure de la seconde couche.

- une face externe de la seconde couche, non en contact avec l’élément chauffant est sensiblement plane.

- les couches sont sensiblement transparentes aux ondes électromagnétiques dans des fréquences utilisées par des radar. Cela est plus particulièrement utile si les capteurs sont du type correspondant.

- les couches sont sensiblement transparentes aux ondes électromagnétiques dans des fréquences de la lumière visible. Cela est plus particulièrement utile si les capteurs sont des lidar. La transparence des couches présente en outre l’avantage que l’élément chauffant est visible depuis l’extérieur du véhicule. Cela est d’autant plus avantageux dans le cas où l’élément chauffant est placé sur la zone de surépaisseur de la première couche car on obtient alors un effet de profondeur qui donne à une personne regardant la pièce extérieure l’impression que l’élément chauffant n’est pas en contact avec la pièce.

- la paroi est composée d’un mélange de polymère acrylonitrile butadiène styrène et de polycarbonate. Ce matériau est particulièrement avantageux pour la construction des pièces extérieures de véhicule automobile, du fait de sa bonne transformabilité, de ses propriétés mécaniques élevées, en particulier sa résistance aux chocs, et de sa résistance à la chaleur.

- les premières et secondes couches sont composées de polyuréthane. Ce matériau est particulièrement bien adapté du fait de sa processabilité, et de ses propriétés mécaniques, ainsi que de certaines de ses propriétés physiques, telle que la transparence aux ondes électromagnétiques sur les bandes de fréquence utilisée par les capteurs radar.

- l’élément chauffant est un film chauffant.

- l’élément chauffant est un filament chauffant. Ainsi, l’élément chauffant a une épaisseur faible par rapport à celle des première et seconde couches, ce qui est avantageux car cela permet de limiter l’épaisseur totale de la pièce extérieure.

- la première couche a une épaisseur de l’ordre de 3,2 mm dans la zone de surépaisseur et a une épaisseur de l’ordre de 2,5 mm dans la zone en-dehors de la zone de surépaisseur.

- la seconde couche a une épaisseur de l’ordre de 3 mm dans sa section la plus épaisse et de 0,7 mm dans sa section la plus mince située en regard de la zone de surépaisseur comprenant l’élément chauffant.

- la pièce extérieure comprend des éléments de connexion électrique de l’élément chauffant.

[0010] L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une pièce extérieure de véhicule automobile, dans lequel :

- on réalise une paroi comprenant une face destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule ;

- on revêt ladite face d’une première couche ;

- on dépose un élément chauffant ;

- on revêt la première couche et l’élément chauffant d’une seconde couche.

[001 1] Ce procédé de fabrication est simple à mettre en œuvre, et comprend un nombre assez faible d’étapes, ce qui permet également une fabrication rapide. De plus, ce procédé de fabrication permet que l’on puisse fabriquer l’élément chauffant indépendamment du reste de la pièce extérieure, et non plus simultanément comme dans les procédés de l’état de la technique. Cela simplifie la mise en œuvre et permet également que si besoin l’élément chauffant puisse être stocké avant son utilisation.

[0012] Dans un mode de réalisation préférentiel, on forme une zone de surépaisseur dans la première couche et on dépose l’élément chauffant sur la zone de surépaisseur.

[0013] Suivant d’autres optionnelles du procédé de fabrication d’une pièce extérieure de véhicule automobile seules ou en combinaison :

- on réalise la paroi comprenant une face destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule par moulage de matière plastique.

- on revêt la face destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule d’une première couche par moulage par injection d’un polymère ou d’un mélange de polymères dans un moule dont une chambre de moulage possède une forme permettant la formation d’une zone de surépaisseur dans la couche.

- on revêt la première couche et l’élément chauffant avec une seconde couche par moulage par injection d’un polymère ou d’un mélange de polymères.

- la paroi destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule est composée d’un mélange de polymère acrylonitrile butadiène styrène et de polycarbonate.

- le polymère ou le mélange de polymères injecté pour former les première couche et seconde couche est du polyuréthane.

Brève description des figures

[0014] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

[Fig. 1] est une vue en perspective d’une pièce extérieure de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention.

[Fig. 2] est une vue en perspective de la pièce extérieure de la figure 1 à une étape intermédiaire de son procédé de fabrication, i.e. avant le revêtement par la seconde couche.

[Fig. 3] est une section latérale de la pièce extérieure de la figure 1.

[Fig. 4] est une section latérale de la pièce extérieure de la figure 1 , selon une coupe perpendiculaire à celle de la figure 3. Description détaillée

[0015] On a représenté sur les figures 1 à 4 une pièce extérieure de véhicule automobile selon un premier mode de réalisation, désigné par la référence générale 1.

[0016] La pièce extérieure de véhicule automobile 1 est destinée à protéger des capteurs placés dans un pare-chocs ou dans d’autres éléments de carrosserie d’un véhicule automobile. Ces capteurs peuvent être de tous types, et certains d’entre eux peuvent ne plus fonctionner en cas de présence de givre, neige, glace sur la pièce extérieure 1 , sachant qu’un givrage risque de se produire dès que la température extérieure descend en-dessous de 10°C, en raison de la vitesse de déplacement du véhicule. Il est donc nécessaire que la pièce extérieure 1 , en plus de sa fonction de protection contre les agressions extérieures, possède une fonction de dégivrage en regard du capteur qu’elle protège et qui est situé du côté intérieur du véhicule par rapport à la pièce extérieure. La pièce extérieure de véhicule automobile 1 va être décrite en référence aux figures 1 à 4.

[0017] La pièce extérieure 1 comprend une paroi comprenant une face 10 destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule et revêtue d’une première couche 12. La couche 12 recouvre au moins partiellement ladite face10. La première couche 12 est elle-même recouverte d’une seconde couche 16. La pièce extérieure 1 est représentée à plat sur les figures, mais il est bien entendu qu’elle peut être placée verticalement lorsqu’elle est installée sur le véhicule automobile. Ainsi la face 10 est positionnée du côté intérieur du véhicule, et la seconde couche 16 est positionnée vers l’extérieur du véhicule lorsque la pièce extérieure 1 est installée sur le véhicule.

[0018] Un élément chauffant 14 est positionné sur la couche 12. L’élément chauffant 14 comprend des parties de connexion électrique 18 destinées à être raccordées à une alimentation électrique. Généralement, l’élément chauffant 14 transforme une énergie électrique en énergie thermique, par effet Joule. L’élément chauffant 14 est ainsi utilisé pour dégivrer la pièce extérieure dans la partie en regard d’un capteur placé vers l’intérieur du véhicule par rapport à la pièce extérieure 1

[0019] Dans un mode de réalisation avantageux, la première couche 12 comporte une zone dite « de surépaisseur » 124, plus épaisse que le reste de la couche 122. Comme illustré sur la figure 3, l’élément chauffant 14 est positionné uniquement sur la zone de surépaisseur 124 de la couche 12. De plus, la zone de surépaisseur 124 s’étend vers l’extérieur depuis le reste de la première couche 12. De cette manière, la distance entre la zone de surépaisseur 124, donc l’élément chauffant 14 agencé sur cette dernière, et la surface extérieure de la seconde couche, est réduite davantage. En d’autres termes, l’élément chauffant 14 se trouve proche de la surface extérieure de la couche 16, Ici on entend par « proche » une distance sensiblement égale ou inférieure à 0,1 mm de la surface extérieure de la couche 16.

[0020] Dans un mode de réalisation, l’élément chauffant 14 est un filament chauffant. De tels filaments sont traditionnellement utilisés sur les parties de véhicules nécessitant d’être dégivrées par chauffage, comme par exemple les vitres arrière des véhicules ou les rétroviseurs. Dans le cas où le capteur situé en regard de l’élément chauffant 14 est un capteur radar ou capteur lidar, le filament est agencé de manière à ne pas perturber le passage des ondes électromagnétiques nécessaires au fonctionnement du capteur.

[0021] Dans un autre mode de réalisation, l’élément chauffant 14 est un film chauffant. De tels films chauffants sont déjà utilisés dans des applications de chauffage et de dégivrage de parties de véhicules telles que les rétroviseurs. Dans le cas où le capteur situé en regard de l’élément chauffant 14 est un capteur radar ou capteur lidar, le film chauffant est choisi parmi les films ne perturbant pas le passage des ondes électromagnétiques nécessaires au fonctionnement du capteur.

[0022] La seconde couche 16 recouvre au moins partiellement la première couche 12, au moins sur la zone de surépaisseur 124 de la première couche 12. De la sorte, la seconde couche 16 recouvre également l’élément chauffant 14. Autrement dit, l’élément chauffant 14 est agencé entre la première couche 12 et la seconde couche 16, ou encore « en sandwich » entre les deux couches 12 et 16. Ainsi, l’élément 14 est protégé des agressions extérieures.

[0023] En outre, l’élément chauffant 14 est placé uniquement sur la zone de surépaisseur 124. Par conséquent, lorsque la surface extérieure de la couche 16 est sensiblement plane, ce qui est le cas le plus fréquent, l’épaisseur de la couche 16 dans la partie 164 en regard de l’élément chauffant 14 placé sur la zone de surépaisseur 124 est faible, ce qui implique que l’élément chauffant est proche de la surface extérieure de la couche 16. Cela permet que le chauffage de la surface extérieure de la couche 16 soit plus efficace, et par conséquent que le dégivrage soit rapide et complet. Ainsi, les capteurs placés vers l’intérieur du véhicule par rapport à la pièce 1 peuvent fonctionner correctement.

[0024] La paroi comprenant une face 10 peut être la paroi extérieure d’un pare- chocs ou d’un autre élément de carrosserie en plastique. La paroi peut également être la surface extérieure d’un élément rapporté sur un pare-chocs ou d’un autre élément de carrosserie.

[0025] Dans un mode de réalisation préférentiel, la première couche 12 a une épaisseur de l’ordre de 3,2 mm dans la zone de surépaisseur 124 et a une épaisseur de l’ordre de 2,5 mm dans la partie 122 en-dehors de la zone de surépaisseur. [0026] Dans un mode de réalisation préférentiel, la seconde couche 16 a une épaisseur de l’ordre de 3 mm dans sa section 162 la plus épaisse et a une épaisseur de l’ordre de 0,7 mm dans sa section la plus mince 164 située en regard de la zone de surépaisseur 124 comprenant l’élément chauffant 14.

[0027] Avantageusement l’élément chauffant 14 a une épaisseur faible par rapport aux épaisseurs des couches 12 et 16. Cela permet en particulier de limiter l’épaisseur totale de la pièce extérieure 1 , ce qui est préférable pour des raisons d’esthétique et de poids.

[0028] Avantageusement, mais de manière non limitative, la surface 10 est composé d’un matériau polymère consistant en un mélange de polymère Acrylonitrile Butadiène Styrène et de polycarbonate, et souvent dénommé ABS-PC. Un tel matériau possède en effet des caractéristiques bien adaptées à la fabrication de pièces extérieures de véhicules automobiles, et en particulier une bonne transformabilité ou processabilité, une bonne résistance aux chocs, et une bonne résistance à la chaleur, ainsi qu’une bonne tenue dans le temps.

[0029] Avantageusement, la première et la seconde couche 12, 16 sont composées de polyuréthane. Le polyuréthane convient bien car il possède une bonne transformabilité ou processabilité, et de bonnes propriétés mécaniques, et il est en outre transparent aux ondes électromagnétiques dans les fréquences utilisées par les capteurs radar. D’autre part, le polyuréthane possède une bonne capacité d’adhérence sur l’ABS/PC, ce qui est un avantage supplémentaire.

[0030] En outre le polyuréthane peut également être transparent à la lumière visible, ce qui est utile si les capteurs sont des capteurs de type lidar. La transparence des couches 12, 16 à la lumière visible présente en outre l’avantage que l’élément chauffant 14 est visible depuis l’extérieur du véhicule. Cela est d’autant plus avantageux dans le cas où l’élément chauffant 14 est placé sur la zone de surépaisseur 124 de la première couche 12 car on obtient alors un effet de profondeur qui donne à une personne regardant la pièce extérieure l’impression que l’élément chauffant n’est pas en contact avec la pièce, ou ne fait pas partie de cette pièce, ce qui est esthétiquement appréciable.

[0031] On comprend que les matériaux polymères mentionnés ci-dessus le sont à titre illustratif et de manière non limitative, et que d’autres matériaux peuvent convenir.

[0032] La pièce extérieure de véhicule automobile 1 peut être fabriquée selon le procédé suivant :

- on réalise une paroi comprenant une face 10, destinée à être visible depuis l’extérieur du véhicule,

- on revêt la ladite face 10 avec une première couche 12, - on dépose un élément chauffant 14 sur la couche 12,

- on revêt la première couche 12 et l’élément chauffant 14 avec une seconde couche 16.

[0033] De préférence les couches 12 et 16 sont formées par moulage par injection.

[0034] Préférentiellement, on forme une zone de surépaisseur 124 sur la couche 12 et on dépose l’élément chauffant 14 sur cette zone de surépaisseur. Si la couche 12 est formée par moulage par injection la chambre de moulage a une forme telle qu’elle permet la formation d’une zone de surépaisseur 124 dans la couche 12.

[0035] Avantageusement, dans ce procédé, la paroi comprenant une face 10 est composé d’ABS-PC (mélange d’acrylonitrile butadiène styrène et de polycarbonate), et les première couche 12 et seconde couche 16 sont composées de polyuréthane.

[0036] Ce procédé de fabrication est simple à mettre en oeuvre, et comprend un nombre assez faible d’étapes, ce qui permet également une fabrication rapide. En particulier, l’élément chauffant 14 est simplement déposé sur la zone de surépaisseur 124 de la première couche 12, et est ensuite maintenu en place par le surmoulage de la seconde couche 16.