WO2025026784A1 - Structure chauffante destinée à être installée à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a heating structure intended to be installed inside a passenger compartment of a vehicle, for example an automobile, this heating structure being in particular a radiant panel.
- Heating structures actively contribute to the comfort of vehicle users in the passenger compartment of which they are integrated.
- the surface of the structure heats the passengers by infrared radiation while heating the air inside the passenger compartment by convection or by contact (for example in the case of an armrest).
- They have shapes and dimensions adapted to their location within the vehicle. For example, they can be integrated into a seat, a dashboard, a roof, a pillar, an armrest, etc.
- a heating structure can therefore be seen as an interface whose main function is to ensure thermal comfort within the passenger compartment of the vehicle.
- a heating structure in particular a radiant panel, is a device generally comprising an electrical circuit configured to deliver heat by Joule effect by supplying resistive conductive elements with electric current. These may be wire elements or surface coatings. According to the existing literature, the conductive coating may be, for example, a layer of paint comprising carbon particles and/or metal particles. For example, reference may be made to document US 2016/0059669 which describes such a radiant panel.
- Heating structures are used in various industrial sectors. For example, it is known to integrate such structures into the seats of motor vehicles. Heating structures comprising a heating cable woven onto a glass wool mesh and ready to use, i.e. ready to be mounted, are also available commercially. between an insulator and a final covering. This covering is for example a tiled floor, a laminate floor, or even a wall.
- the heating structures are often flexible or supple, to be able to adapt to the shape of the interior element that we wish to heat.
- the invention aims to at least partially overcome these drawbacks.
- the present invention thus relates to a heating structure comprising: a substrate, at least one resistive layer on the substrate, and arranged to produce heat when this layer is traversed by an electric current, at least two electrodes on the substrate, in electrical contact with the resistive layer so as to allow an electric current to flow through the resistive layer between these two electrodes, an electrical connector comprising a terminal section of at least one of the electrodes and a plastic stiffening element secured to the terminal section of the electrode so that the terminal section of the electrode is mechanically held by this stiffening element within the electrical connector.
- the heating structure may be divided between a heating portion comprising the resistive layer, and a connection portion comprising the electrical connector.
- the substrate is made of a flexible material capable of taking a predetermined shape by deformation, this substrate being in particular also extensible.
- the substrate is of the textile type, woven or knitted, or of the non-woven type.
- the substrate may be a flexible plastic sheet or a foam such as TPU (thermoplastic polyurethane).
- TPU thermoplastic polyurethane
- the substrate has a surface area of at least 10 cm2, or at least 50 cm2, or at least 500 cm2.
- the heating structure comprises an array of electrodes, each electrode comprising a terminal section, a distribution section and a plurality of contact sections supplied with electric current by the distribution sections.
- the terminal sections serve for the connection of the electrode with a power source, by means which will be described below.
- the contact sections are, at least for some of them, in particular for all the contact sections of the electrode network, parallel to each other.
- the electrodes of the electrode network comprise distribution sections arranged to conduct electric current from an electrical source to the contact sections, several contact sections being connected to the same distribution section.
- the distribution sections may or may not be parallel to each other.
- the distribution sections may have different shapes, in particular curved with roundings.
- the electrodes are made of conductive material, in particular metallic material such as ink loaded with conductive particles, in particular silver or copper particles.
- the electrodes are metallic adhesive tapes, for example made of copper.
- the electrodes are deposited on the substrate by printing, screen printing or lamination of several materials.
- the resistive layer is deposited on the substrate by printing, screen printing or lamination of several materials.
- the resistive layer is a continuous layer.
- these discrete resistive elements form repetitive patterns.
- the resistive layer is for example a layer of paint comprising carbon particles and/or metal particles.
- the stiffening element is for example made of polybutylene terephthalate, polypropylene, polyamide, or polycarbonate.
- the stiffening element comprises a tab having a substantially flat face and the terminal section of the electrode extends over this substantially flat face.
- this extension of the substrate (for example in non-woven fabric) has a perimeter which matches the perimeter of the tongue of the stiffening element.
- the tab of the stiffening element does not completely envelop the extension of the substrate and the terminal section of the electrode which is on it.
- the width of the substrate extension is at most 4 times greater than the width of a terminal section of an electrode.
- the tab of the stiffening element extends beyond the heating portion.
- connection part is juxtaposed with the heating part.
- the tab of the stiffening element only is located under the heating surface.
- connection part is placed under the heating part.
- the tab locally has an elbow shape, so that the substantially flat face of this tab is on a plane substantially parallel to that of the substrate, being placed under this plane.
- the connector comprises an external body configured to cooperate with a complementary electrical connector so as to connect the heating structure to an electrical supply.
- the external body of the connector is distinct from the stiffening element, which stiffening element is assembled with the external body, for example by gluing, welding, snap-fastening or force.
- the external body of the connector is made in one piece with the stiffening element.
- the external body of the connector and the stiffening element form a single plastic part secured to the extension of the substrate and the terminal section of the electrode which is on it.
- the heating structure comprises a decorative layer applied to the substrate.
- the decorative layer is a paint.
- the decorative layer imitates a leather appearance.
- the stiffening element is made in one piece with the decorative layer.
- the external body of the connector and the stiffening element are made in one piece with the decorative layer.
- the decorative layer and the connector are made in one piece with the decorative layer.
- the external body of the connector and the stiffening element are made in one piece with the decorative layer and glued to the substrate to make the connector.
- the currents flowing through the electrodes can be high, and the temperature at the electrical connector can then damage the plastic part overmolded on the resistive layer.
- the heating structure comprises a rigid flange formed of a high temperature resistant material, for example ABS-PC (Acrylonitrile Butadiene Styrene / Polycarbonate). This makes it possible to ensure the reliability of the connection even when it must be subjected to high temperatures.
- ABS-PC Acrylonitrile Butadiene Styrene / Polycarbonate
- the rigid flange is fixed to the stiffening element.
- the rigid flange is overmolded onto the stiffening element.
- the rigid flange is clipped onto the stiffening element.
- the rigid flange has a “U” shape, complementary to the shape of the tongue of the stiffening element.
- the shape of the rigid flange is complementary to that of the complementary electrical connector. This makes it possible to make the electrical connection of the complementary electrical connector with the terminal sections of the electrodes.
- the rigid flange forms, in addition to the stiffening element, a clipping element allowing the connection to be locked with the complementary electrical connector.
- the rigid flange tab comprises a locking element for locking the connection between the heating structure and the complementary electrical connector once the complementary electrical connector is assembled on the rigid flange.
- the complementary electrical connector comprises a curved metal tab, which is placed in contact with the terminal section of an electrode when the complementary electrical connector is snapped onto the heating structure.
- the overmolded plastic tab and the terminal section are placed below the decorative layer.
- the tab of the stiffening element and the substrate extension form an elbow which connects the heating part and the connection part.
- This elbow makes it possible to create a space between the overmolded plastic part and the decorative layer, into which the secondary electrical connector can be inserted.
- the rigid flange forms a “U” in a plane substantially parallel to that of the flat face of the tab, the central bar of the “U” making it possible to clip the complementary electrical connector by compressing the curved metal tab of the complementary electrical connector.
- connection between the electrical connector of the heating structure and the complementary electrical connector is reversible.
- the heating structure and the complementary electrical connector can be connected and then disconnected without damaging the connection parts.
- the invention also relates to a method for manufacturing a heating structure which comprises: a substrate, at least one resistive layer on the substrate, and arranged to produce heat when this layer is traversed by an electric current, at least two electrodes on the substrate, in electrical contact with the resistive layer so as to allow an electric current to flow through the resistive layer between these two electrodes, an electrical connector comprising a terminal section of one of the electrodes, the method comprising the step of securing a plastic part to the terminal section of the electrode so as to form a stiffening element of the electrical connector
- the terminal of the electrode is made by overmolding plastic material on the terminal section of one of the electrodes.
- the step of securing a plastic part to the terminal section of the electrode is carried out by gluing the plastic part to the terminal section of one of the electrodes.
- the invention also relates to a heating assembly intended to be installed inside a passenger compartment of a vehicle, comprising: a heating structure as described a complementary electrical connector electrically connected to the heating structure an electrical power supply, for example the electrical network of the vehicle, configured to power the heating structure via the complementary electrical connector.
- the present invention also makes it possible to achieve a reliable electrical connection without adding specific fixing parts to hold the heating structure.
- the heating structure thus produced can be used for example in a glove box, on an interior passenger compartment panel, on a passenger compartment ceiling.
- Figure 1 is a schematic and partial representation of a heating assembly
- Figure 2 is a schematic and partial representation, seen from above, of a heating structure
- Figure 3 is a schematic and partial representation, in perspective, of the connection between a heating structure and a complementary electrical connector.
- Figure 4 is a schematic and partial representation, in perspective, of the connection between a heating structure and a complementary electrical connector with rigid flange, before installation of the rigid flange on the stiffening element.
- Figure 5 is a schematic and partial representation, in perspective, of the connection between a heating structure and a complementary electrical connector with rigid flange, before installation of the rigid flange on the stiffening element.
- Figure 7 is a schematic and partial representation, in side view, of the connection between a heating structure and a complementary electrical connector with rigid flange and a clipping element.
- a complementary electrical connector 14 is electrically connected to a heating structure 1 via an electrical connector 5.
- the electrical power source supplies the heating structure.
- connection between the electrical connector 5 of the heating structure 1 and the complementary electrical connector 14 is reversible.
- the electrical connector 5 of the heating structure 1 and the complementary electrical connector 14 can be connected and then disconnected without being damaged.
- Figure 2 shows a heating structure 1 of an electrical heating assembly 21.
- the heating structure 1 is divided between a heating part 23 comprising a resistive layer 3, and a connection part 24 comprising the electrical connector 5.
- the resistive layer 3 is continuous, and is configured to produce heat when this layer is traversed by an electric current.
- the resistive layer 3 comprises a plurality of discrete resistive elements forming this layer, these discrete elements forming repetitive patterns. [97] The resistive layer 3 is deposited on the substrate 2 by printing, screen printing or lamination of several materials.
- the resistive layer 3 is for example a layer of paint comprising carbon particles and/or metal particles.
- the heating structure 1 comprises a substrate 2 on which is placed the resistive layer 3, arranged to produce heat when this layer is traversed by an electric current.
- the substrate 2 is made of a flexible material capable of taking a predetermined shape by deformation, this substrate being notably also extensible.
- substrate 2 may be a flexible plastic sheet or foam such as TPU (thermoplastic polyurethane).
- TPU thermoplastic polyurethane
- the substrate 2 is of the textile type, woven or knitted, or of the non-woven type.
- the heating structure 1 comprises a network of electrodes, here two electrodes 4.
- Each electrode 4 comprises a terminal section 6, a distribution section 8 and a plurality of contact sections 9 supplied with electric current by the distribution sections.
- the contact sections 9 are parallel to each other.
- the distribution sections 8 are parallel to each other.
- the distribution sections 8 are not parallel to each other.
- the distribution sections 8 are arranged to conduct electric current from an electrical source 12 (not shown for reasons of readability) to the contact sections 9, several contact sections connecting to the same distribution section.
- the distribution sections 8 are rectilinear, and the contact sections 9 connected to them are connected perpendicularly to these distribution sections.
- the distribution sections 8 may have different shapes, in particular curved with roundings.
- the two electrodes 4 are placed on the substrate 2, in electrical contact with the resistive layer 3 so as to allow an electric current to flow through the resistive layer between these two electrodes.
- the electrodes 4 are made of conductive material, in particular metallic such as ink charged with conductive particles, in particular silver or copper particles.
- the electrodes 4 are metallic adhesive tapes, for example made of copper.
- the electrodes 4 are deposited on the substrate 2 by printing, screen printing or lamination of several materials.
- the electrical connector 5 of the heating structure 1 comprises a terminal section 6 of the two electrodes 4.
- Figure 3 shows the electrical connector 5 of a heating structure 1 and a complementary electrical connector 14.
- the electrical connector 5 comprises the terminal section 6 of an electrode 4 and a stiffening element 7 made of plastic material secured to the terminal section of the electrode so that the terminal section of the electrode is mechanically held by this stiffening element within the electrical connector.
- the electrical connector 5 comprises the terminal sections 6 of several electrodes 4, in particular of two electrodes.
- the stiffening element 7 of the electrical connector 5 is glued to the terminal section 6 of one of the electrodes 4.
- the stiffening element 7 of the electrical connector 5 comprises a tab 10 having a substantially flat face 11 and the terminal section 6 of the electrode 4 extends over this substantially flat face.
- the tab 10 serves to hold the terminal section 6 of the electrode 4.
- the tab 10 is used to hold several terminal sections 6 of electrodes.
- the substrate 2 which carries the electrode 4 has an extension 12 on which the terminal section of the electrode 6 extends.
- This extension of the substrate 12 (for example in non-woven fabric) has a perimeter which matches the perimeter of the tongue 10 of the stiffening element 7.
- the tab 10 of the stiffening element 7 extends over only one face of the extension of the substrate 12.
- connection part 24 is therefore juxtaposed with the heating part.
- the tab 10 of the stiffening element 7 of the electrical connector 5 locally has an elbow shape 17, so that the substantially flat face 11 of this tab is on a plane substantially parallel to that of the substrate 2, being placed under this plane.
- the electrical connector 5 comprises an external body 13 configured to cooperate with the complementary electrical connector 14 so as to connect the heating structure 1 to the electrical power supply 15.
- the heating structure 1 comprises a decorative layer 16 applied to the substrate 2.
- the decorative layer 16 may be a paint.
- the decorative layer imitates a leather appearance.
- At least one element among the stiffening element 7, the external body of the connector 13 or the decorative layer 16 can be produced separately.
- Figures 4 and 5 show the connection between a heating structure 1 and a complementary electrical connector 14, the heating structure comprising a rigid flange 18.
- Figure 4 shows the connection between the heating structure 1 and the complementary electrical connector 14 before the rigid flange 18 is fixed to the stiffening element 7, and Figure 5 shows the same connection once the rigid flange 18 is fixed to the stiffening element 7.
- the currents flowing through the electrodes 4 may be high, and the temperature at the electrical connector 5 may then damage the stiffening element 7 placed in contact with the resistive layer.
- the addition of a rigid flange 18 is then necessary to maintain the electrical connection even when the connection part 24 is subjected to high temperatures.
- the rigid flange 18 is formed of a high temperature resistant material, for example ABS-PC (Acrylonitrile Butadiene Styrene / Polycarbonate)
- the rigid flange is clipped onto the stiffening element 7.
- the shape of the rigid flange 8 is complementary to that of the complementary electrical connector 14. This makes it possible to make the electrical connection of the complementary electrical connector with the terminal sections of the electrodes 6 (not shown here).
- the rigid flange 18 has a “U” shape, complementary to the shape of the tongue 10 of the stiffening element 7.
- the rigid flange tab 18 comprises a locking element 27 for locking the connection between the heating structure 1 and the complementary electrical connector 7 once the complementary electrical connector 7 is assembled on the rigid flange 18.
- Figure 6 shows the connection between a heating structure 1 and a complementary electrical connector 14 with a rigid flange 18 and a clipping element 26.
- the tab 10 of the stiffening element 7 is located here under the heating part 23.
- the rigid flange 18 forms, in addition to the stiffening element, a clipping element 26 making it possible to lock the connection with the complementary electrical connector 14.
- the complementary electrical connector 14 comprises a curved metal tab 19, which is placed in contact with the terminal section 6 of an electrode 4 when the complementary electrical connector is clipped onto the heating structure.
- the rigid flange 18 forms a “U” in a plane substantially parallel to that of the flat face 11 of the tab 10, the central bar of the “U” making it possible to clip the complementary electrical connector 14 by compressing the curved metal tab 19 of the complementary electrical connector.
- Figure 7 shows the connection between a heating structure 1 and a complementary electrical connector 14 with a rigid flange 18 and a clipping element 26, once the complementary electrical connector is clipped into the connection part.
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- Resistance Heating (AREA)
Abstract
La présente invention concerne une structure chauffante (1) comportant : - un substrat (2), - au moins une couche résistive (3) sur le substrat, et agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, - au moins deux électrodes (4) sur le substrat, en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes, - un connecteur électrique (5) comprenant un tronçon terminal (6) de l'une des électrodes et un élément de rigidification (7) en matière plastique solidarisé au tronçon terminal de l'électrode de sorte que le tronçon terminal de l'électrode soit maintenu mécaniquement par cet élément de rigidification au sein du connecteur électrique.
Description
DESCRIPTION
Titre : STRUCTURE CHAUFFANTE DESTINÉE À ÊTRE INSTALLÉE À L'INTÉRIEUR D'UN HABITACLE D'UN VÉHICULE
[1] La présente invention concerne une structure chauffante destinée à être installée à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule, par exemple automobile, cette structure chauffante étant notamment un panneau radiant.
[2] Aujourd'hui, la gestion du confort et du bien-être des passagers dans un véhicule suit les évolutions de la mobilité (éco-partage, co-voiturage, électrification, connectivité...). A l'heure de la conduite autonome et des nouvelles pratiques de partage, les attentes des utilisateurs se sont modifiées. L'habitacle n'est plus perçu comme une zone d'attente mais aussi comme un espace de détente et de convivialité.
[3] Les structures chauffantes participent activement au confort des usagers du véhicule dans l'habitacle duquel elles sont intégrées. La surface de la structure chauffe les passagers par rayonnement infrarouge tout en réchauffant l'air situé à l'intérieur de l'habitacle par convection ou encore par contact (par exemple dans le cas d'un accoudoir). Elles ont des formes et dimensions adaptées à leur emplacement au sein du véhicule. Elles peuvent par exemple être intégrées dans un siège, une planche de bord, un pavillon, un pilier, un repose bras, etc. Une structure chauffante peut donc être perçue comme une interface dont la fonction principale est d'assurer le confort thermique au sein de l'habitacle du véhicule.
[4] Une structure chauffante, notamment un panneau radiant, est un dispositif comprenant généralement un circuit électrique configuré pour délivrer de la chaleur par effet Joule en alimentant avec du courant électrique des éléments conducteurs résistifs. Il peut s'agir d'éléments filaires ou des revêtements surfaciques. D'après la littérature existante, le revêtement conducteur peut être par exemple une couche de peinture comprenant des particules de carbone et/ou des particules métalliques. On pourra par exemple se reporter au document US 2016/0059669 qui décrit un tel panneau radiant.
[5] Les structures chauffantes sont exploitées dans différents secteurs industriels. Il est par exemple connu d'intégrer de telles structures dans des sièges de véhicules automobiles. On peut également trouver dans le commerce des structures chauffantes comprenant un câble chauffant tramé sur une maille en laine de verre et prêtes à l'emploi, c'est-à-dire prêtes à être montées
entre un isolant et un revêtement final. Ce revêtement est par exemple un sol carrelé, un plancher stratifié, ou encore un mur.
[6] L'intégration de ces structures chauffantes au sein d'éléments d'habillage (tissu, plastique, bois ou toute autre matière relative à l'usage souhaité) pose certaines difficultés. C'est notamment le cas lorsque les structures chauffantes doivent être intégrées à des éléments de petites tailles et de géométries complexes (présentant par exemple des courbures selon les axes dans les trois dimensions), en particulier des éléments d'habitacle de véhicule automobile comme une boîte à gants ou un accoudoir.
[7] Pour faciliter cette étape d'intégration, les structures chauffantes sont souvent souples ou flexibles, pour pouvoir s'adapter à la forme de l'élément d'habitacle que l'on souhaite chauffer
[8] Cependant, l'utilisation de structures chauffantes flexibles complexifie la connexion électrique de ces structures, et notamment des tronçons terminaux des électrodes (aussi appelés busbars) qui les composent, à une source d'alimentation. Cela nécessite par exemple l'ajout d'un connecteur spécifique, ou de moyens de fixation spécifiques pour maintenir la structure chauffante au contact de pièces plastiques en évitant les dégâts causés par les vibrations.
[9] Par ailleurs, l'utilisation de matériaux souples augmente les risques de mauvais positionnement des tronçons terminaux des électrodes sur les connecteurs, et donc de potentiels faux-contacts.
[10] L'invention a pour but de pallier au moins en partie ces inconvénients.
[11] La présente invention a ainsi pour objet une structure chauffante comportant : un substrat, au moins une couche résistive sur le substrat, et agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, au moins deux électrodes sur le substrat, en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes, un connecteur électrique comprenant un tronçon terminal d'au moins une des électrodes et un élément de rigidification en matière plastique solidarisé au tronçon terminal de l'électrode de sorte que le tronçon terminal de l'électrode soit maintenu mécaniquement par cet élément de rigidification au sein du connecteur électrique.
[12] Selon un aspect de l'invention, la structure chauffante peut être divisée entre une partie chauffante comprenant la couche résistive, et une partie de connexion comprenant le connecteur électrique.
[13] Selon un aspect de l'invention, le substrat est réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible.
[14] Selon l'un des aspects de l'invention, le substrat est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.
[15] Selon l'un des aspects de l'invention, le substrat peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).
[16] Selon l'un des aspects de l'invention, le substrat présente une superficie d'au moins 10 cm2, ou d'au moins 50 cm2, ou d'au moins 500 cm2 au moins.
[17] Selon un des aspects de l'invention, la structure chauffante comprend un réseau d'électrodes, chaque électrode comportant un tronçon terminal, un tronçon de distribution et une pluralité de tronçons de contact alimentés en courant électrique par les tronçons de distribution.
[18] Les tronçons de distribution peuvent être vues comme des électrodes « parents » et les tronçons de contact comme des électrodes « enfants ».
[19] Les tronçons terminaux servent à la connexion de l'électrode avec une source d'alimentation, par des moyens qui seront décrits plus bas.
[20] Selon l'un des aspects de l'invention, les tronçons de contact sont, au moins pour certains d'entre eux, notamment pour tous les tronçons de contact du réseau d'électrodes, parallèles entre eux.
[21] Selon l'un des aspects de l'invention, les électrodes du réseau d'électrodes comprennent des tronçons de distribution agencés pour conduire du courant électrique d'une source électrique vers les tronçons de contact, plusieurs tronçons de contact se raccordant à un même tronçon de distribution.
[22] Les tronçons de distribution peuvent être parallèles entre eux ou non.
[23] Selon l'un des aspects de l'invention, un au moins des tronçons de distribution est rectiligne sur une partie au moins de sa longueur, et les tronçons de contact qui sont associées à ce
tronçon de distribution se raccordant, par exemple perpendiculairement, à ce tronçon de distribution.
[24] Selon l'un des aspects de l'invention, les tronçons de distribution peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.
[25] Selon l'un des aspects de l'invention, les électrodes sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l'encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d'argent ou de cuivre.
[26] Selon l'un des aspects de l'invention, les électrodes sont des rubans adhésifs métalliques, par exemple en cuivre.
[27] Selon l'un des aspects de l'invention, les électrodes sont déposées sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
[28] Selon l'un des aspects de l'invention, la couche résistive est déposée sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
[29] Selon l'un des aspects de l'invention, la couche résistive est une couche continue.
[30] En variante, la couche résistive comporte une pluralité d'éléments résistifs discrets formant cette couche.
[31] Selon l'un des aspects de l'invention, ces éléments résistifs discrets forment des motifs répétitifs.
[32] Selon l'un des aspects de l'invention, la couche résistive est par exemple une couche de peinture comprenant des particules de carbone et/ou des particules métalliques.
[33] Selon un aspect de l'invention, l'élément de rigidification en matière plastique est surmoulé sur le tronçon terminal de l'une des électrodes.
[34] Alternativement, l'élément de rigidification en matière plastique est collé sur le tronçon terminal de l'une des électrodes.
[35]Selon un aspect de l'invention, l'élément de rigidification est par exemple réalisé en polybutylène téréphtalate, en polypropylène, en polyamide, ou en polycarbonate.
[36] Selon un aspect de l'invention, l'élément de rigidification comprend une languette comportant une face sensiblement plane et le tronçon terminal de l'électrode s'étend sur cette face sensiblement plane.
[37] Selon un aspect de l'invention, la languette sert au maintien d'un seul tronçon terminal d'électrode.
[38] En variante, la languette sert au maintien de plusieurs tronçons terminaux d'électrodes.
[39] Selon un aspect de l'invention, le substrat (2) qui porte les électrode (4) présente une extension (12) sur laquelle s'étend au moins un tronçon (6) terminal d'électrode.
[40] Selon un aspect de l'invention, cette extension du substrat (par exemple en non-tissé) présente un pourtour qui épouse le pourtour de la languette de l'élément de rigidification.
[41] Selon un aspect de l'invention, la languette de l'élément de rigidification s'étend sur une face seulement de l'extension du substrat.
[42] Autrement dit, la languette de l'élément de rigidification n'enveloppe pas totalement l'extension du substrat et le tronçon terminal d'électrode qui est dessus.
[43] Selon un aspect de l'invention, la superficie de l'extension de substrat est au moins 5 fois plus petite que la superficie de la partie chauffante.
[44] Selon un aspect de l'invention, la largeur de l'extension de substrat est au maximum 4 fois plus grande que la largeur d'un tronçon terminal d'une électrode.
[45] Selon un aspect de l'invention, la languette de l'élément de rigidification s'étend au-delà de la partie chauffante.
[46] Autrement dit, la partie de connexion est juxtaposée à la partie chauffante.
[47] En variante, la languette de l'élément de rigidification seulement se situe sous la surface chauffante.
[48] Autrement dit, la partie de connexion est placée sous la partie chauffante.
[49] Selon un aspect de l'invention, la languette présente localement une forme en coude, de sorte à ce que la face sensiblement plane de cette languette se trouve sur un plan sensiblement parallèle à celui du substrat, en étant placée sous ce plan.
[50] Selon un aspect de l'invention, le connecteur comporte un corps externe configuré pour coopérer avec un connecteur électrique complémentaire de manière à relier la structure chauffante à une alimentation électrique.
[51] Selon un aspect de l'invention, le corps externe du connecteur est distinct de l'élément de rigidification, lequel élément de rigidification est assemblé avec le corps externe, par exemple par collage, soudage, encliquetage ou à force.
[52] En variante, le corps externe du connecteur est réalisé d'un seul tenant avec l'élément de rigidification.
[53] Autrement dit, le corps externe du connecteur et l'élément de rigidification forment une seule et même pièce en matière plastique solidarisée avec l'extension du substrat et le tronçon terminal d'électrode qui est dessus.
[54] Selon un aspect de l'invention, la structure chauffante comprend une couche de décor appliquée sur le substrat.
[55] Selon un aspect de l'invention, la couche de décor est une peinture. Par exemple, la couche de décor imite un aspect cuir.
[56] Selon un aspect de l'invention, l'élément de rigidification est réalisé d'un seul tenant avec la couche de décor.
[57] Selon un aspect de l'invention, le corps externe du connecteur et l'élément de rigidification sont réalisés d'un seul tenant avec la couche de décor. Ainsi lors d'une même opération de surmoulage d'une matière plastique, il est possible de réaliser la couche de décor et le connecteur.
[58] Alternativement, le corps externe du connecteur et l'élément de rigidification sont réalisés d'un seul tenant avec la couche de décor et collés sur le substrat pour réaliser le connecteur.
[59] Dans certains cas, les courants traversant les électrodes peuvent être élevés, et la température au niveau du connecteur électrique risque alors d'endommager la pièce en plastique surmoulée sur la couche résistive.
[60] Selon un aspect de l'invention, la structure chauffante comporte une bride rigide formée d'un matériau résistant à de hautes températures, par exemple de l'ABS-PC (Acrylonitrile Butadiène Styrène / Polycarbonate). Ceci permet de garantir la fiabilité de la connexion même lorsque celle-ci doit être soumise à des températures élevées.
[61] Selon un aspect de l'invention, la bride rigide est fixée à l'élément de rigidification.
[62] Selon un aspect de l'invention, la bride rigide est surmoulée sur l'élément de rigidification.
[63] Alternativement, la bride rigide est clipée sur l'élément de rigidification.
[64] Selon un aspect de l'invention, la bride rigide comporte une forme en « U », complémentaire de la forme de la languette de l'élément de rigidification.
[65] Selon un aspect de l'invention, la forme de la bride rigide est complémentaire de celle du connecteur électrique complémentaire. Ceci-permet de réaliser la connexion électrique du connecteur électrique complémentaire avec les tronçons terminaux des électrodes.
[66] Alternativement, la bride rigide forme en complément avec l'élément de rigidification un élément de clippage permettant de verrouiller la connexion avec le connecteur électrique complémentaire.
[67] Selon un aspect de l'invention, la languette bride rigide comporte un élément de verrouillage permettant de verrouiller la connexion entre la structure chauffante et le connecteur électrique complémentaire une fois le connecteur électrique complémentaire assemblé sur la bride rigide.
[68] Selon un aspect de l'invention, le connecteur électrique complémentaire comprend une languette métallique courbée, qui est placée en contact avec le tronçon terminal d'une électrode lorsque le connecteur électrique complémentaire est encliqueté sur la structure chauffante.
[69] Selon un aspect de l'invention, la languette en plastique surmoulée et le tronçon terminal sont placés en dessous de la couche de décor.
[70] Selon un aspect de l'invention, la languette de l'élément de rigidification et l'extension de substrat forment un coude qui relie la partie chauffante et la partie de connexion. Ce coude permet de créer un espace entre la pièce plastique surmoulée et la couche de décor, dans lequel peut venir s'insérer le connecteur électrique secondaire.
[71] Selon un aspect de l'invention, la bride rigide forme un « U » dans un plan sensiblement parallèle à celui de la face plane de la languette, la barre centrale du « U » permettant de clipper le connecteur électrique complémentaire en comprimant la languette métallique courbée du connecteur électrique complémentaire.
[72] Selon un aspect de l'invention, la connexion entre le connecteur électrique de la structure chauffante et le connecteur électrique complémentaire est réversible.
[73] Autrement-dit, la structure chauffante et le connecteur électrique complémentaire peuvent être connectés puis déconnectés sans endommager les pièces de connexion.
[74] L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'une structure chauffante qui comporte : un substrat, au moins une couche résistive sur le substrat, et agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, au moins deux électrodes sur le substrat, en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes, un connecteur électrique comprenant un tronçon terminal de l'une des électrodes, le procédé comportant l'étape de solidariser une pièce plastique sur le tronçon terminal de l'électrode de manière à former un élément de rigidification du connecteur électrique
[75] Selon un aspect de l'invention, l'étape de solidariser une pièce plastique sur le tronçon
terminal de l'électrode est réalisée par surmoulage de matière plastique sur le tronçon terminal de l'une des électrodes.
[76] Alternativement, l'étape de solidariser une pièce plastique sur le tronçon terminal de l'électrode est réalisée par collage de la pièce plastique sur le tronçon terminal de l'une des électrodes.
[77] L'invention porte également sur un ensemble chauffant destiné à être installé à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule, comprenant : une structure chauffante telle que décrite un connecteur électrique complémentaire connecté électriquement à la structure chauffante une alimentation électrique, par exemple le réseau électrique du véhicule, configurée pour alimenter la structure chauffante via le connecteur électrique complémentaire.
[78] Ainsi, la présence d'une matière plastique rigide solidarisée au tronçon terminal des électrodes permet de faciliter la connexion électrique de la structure chauffante avec une alimentation électrique, en limitant les risques de faux contacts où de détachements dus à des vibrations.
[79] La présente invention également de réaliser une connexion électrique fiable sans ajout de pièces de fixations spécifiques pour maintenir la structure chauffante.
[80] La structure chauffante ainsi réalisée peut être utilisée par exemple dans sur une boîte à gants, sur un panneau intérieur d'habitacle, sur un plafond d'habitacle.
LISTE DES FIGURES
[81] [Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique et partielle, d'un ensemble chauffant ;
[82] [Fig 2] La figure 2 est une représentation schématique et partielle, en vue de haut, d'une structure chauffante ;
[83] [Fig 3] La figure 3 est une représentation schématique et partielle, en perspective, de la connexion entre une structure chauffante et un connecteur électrique complémentaire.
[84] [Fig 4] La figure 4 est une représentation schématique et partielle, en perspective, de la connexion entre une structure chauffante et un connecteur électrique complémentaire avec bride rigide, avant installation de la bride rigide sur l'élément de rigidification.
[85] [Fig .5] la figure 5 est une représentation schématique et partielle, en perspective, de la connexion entre une structure chauffante et un connecteur électrique complémentaire avec bride rigide, avant installation de la bride rigide sur l'élément de rigidification.
[86] [Fig 6] La figure 6 est une représentation schématique et partielle, en perspective, de la connexion entre une structure chauffante et un connecteur électrique complémentaire avec bride rigide et un élément de clippage.
[87] [Fig 7] La figure 7 est une représentation schématique et partielle, en vue de côté, de la connexion entre une structure chauffante et un connecteur électrique complémentaire avec bride rigide et un élément de clippage.
DESCRIPTION DES FIGURES
[88] On a représenté sur la figure 1 un ensemble chauffant 21 destiné à être installé à l'intérieur d'un habitacle d'un véhicule 22.
[89] Un connecteur électrique complémentaire 14 est connecté électriquement à une structure chauffante 1 via un connecteur électrique 5.
[90] Une alimentation électrique 15, ici le réseau électrique du véhicule, est connectée à la structure chauffante 1 via le connecteur électrique complémentaire 14. Ainsi, la source d'alimentation électrique alimente la structure chauffante.
[91] La connexion entre le connecteur électrique 5 de la structure chauffante 1 et le connecteur électrique complémentaire 14 est réversible.
[92] Autrement-dit, le connecteur électrique 5 de la structure chauffante 1 et le connecteur électrique complémentaire 14 peuvent être connectés puis déconnectés sans qu'ils ne soient endommagés.
[93] On a représenté sur la figure 2 une structure chauffante 1 d'un ensemble électrique chauffant 21.
[94] La structure chauffante 1 est divisée entre une partie chauffante 23 comprenant une couche résistive 3, et une partie de connexion 24 comprenant le connecteur électrique 5.
[95] La couche résistive 3 est continue, et est configurée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique.
[96] Dans un mode de réalisation non représenté, la couche résistive 3 comporte une pluralité d'éléments résistifs discrets formant cette couche, ces éléments discrets formant des motifs répétitifs.
[97] La couche résistive 3 est déposée sur le substrat 2 par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
[98] La couche résistive 3 est par exemple une couche de peinture comprenant des particules de carbone et/ou des particules métalliques.
[99] La structure chauffante 1 comporte un substrat 2 sur lequel est placé la couche résistive 3, agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique.
[100] Le substrat 2 est réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible.
[101] Par exemple, le substrat 2 peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).
[102] Le substrat 2 est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.
[103] La structure chauffante 1 comprend un réseau d'électrodes, ici deux électrodes 4.
[104] Chaque électrode 4 comporte un tronçon terminal 6, un tronçon de distribution 8 et une pluralité de tronçons de contact 9 alimentés en courant électrique par les tronçons de distribution.
[105] Les tronçons de contact 9 sont parallèles entre eux.
[106] Les tronçons de distribution 8 sont parallèles entre eux.
[107] Dans un mode de réalisation non représenté, les tronçons de distributions 8 ne sont pas parallèles entre eux.
[108] Les tronçons de distribution 8 sont agencés pour conduire du courant électrique d'une source électrique 12 (non représentée pour des raisons de lisibilité) vers les tronçons de contact 9, plusieurs tronçons de contact se raccordant à un même tronçon de distribution.
[109] Les tronçons de distribution 8 sont rectilignes, et les tronçons de contact 9 qui leurs sont se raccordent perpendiculairement à ces tronçons de distribution.
[110] Dans un mode de réalisation non représenté, les tronçons de distribution 8 peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.
[111] Les deux électrodes 4 sont placées sur le substrat 2, en contact électrique avec la couche résistive 3 de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes.
[112] Les électrodes 4 sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l'encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d'argent ou de cuivre.
[113] Par exemple, les électrodes 4 sont des rubans adhésifs métalliques, par exemple en cuivre.
[114] Les électrodes 4 sont déposées sur le substrat 2 par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
[115] Le connecteur électrique 5 de la structure chauffante 1 comprend un tronçon terminal 6 des deux électrodes 4.
[116] On a représenté sur la figure 3 le connecteur électrique 5 d'une structure chauffante 1 et un connecteur électrique complémentaire 14.
[117] Le connecteur électrique 5 comprend le tronçon terminal 6 d'une électrode 4 et un élément de rigidification 7 en matière plastique solidarisé au tronçon terminal de l'électrode de sorte que le tronçon terminal de l'électrode soit maintenu mécaniquement par cet élément de rigidification au sein du connecteur électrique.
[118] Dans un mode de réalisation non représenté, le connecteur électrique 5 comprend les tronçon terminaux 6 de plusieurs électrodes 4, notamment de deux électrodes.
[119] L'élément de rigidification 7 en matière plastique est surmoulé sur le tronçon terminal 6 de l'une des électrodes 4.
[120] Dans un mode de réalisation non représenté, l'élément de rigidification 7 du connecteur électrique 5 est collé sur le tronçon terminal 6 de l'une des électrodes 4.
[121] L'élément de rigidification 7 du connecteur électrique 5 comprend une languette 10 comportant une face sensiblement plane 11 et le tronçon terminal 6 de l'électrodes 4 s'étend sur cette face sensiblement plane.
[122] Ainsi, la languette 10 sert au maintien du tronçon terminal 6 de l'électrode 4.
[123] Dans un mode de réalisation non représenté, la languette 10 sert au maintien de plusieurs tronçons terminaux 6 d'électrodes.
[124] Le substrat 2 qui porte l'électrode 4 présente une extension 12 sur laquelle s'étend le tronçon terminal de l'électrode 6.
[125] Cette extension du substrat 12 (par exemple en non-tissé) présente un pourtour qui épouse le pourtour de la languette 10 de l'élément de rigidification 7.
[126] Ainsi, La languette 10 de l'élément de rigidification 7 s'étend sur une face seulement de l'extension du substrat 12.
[127] La languette 10 de l'élément de rigidification 7 s'étend au-delà de la partie chauffante 23. La partie de connexion 24 est donc juxtaposée à la partie chauffante.
[128] La languette 10 de l'élément de rigidification 7 du connecteur électrique 5 présente localement une forme en coude 17, de sorte à ce que la face sensiblement plane 11 de cette languette se trouve sur un plan sensiblement parallèle à celui du substrat 2, en étant placée sous ce plan.
[129] Le connecteur électrique 5 comporte un corps externe 13 configuré pour coopérer avec le connecteur électrique complémentaire 14 de manière à relier la structure chauffante 1 à l'alimentation électrique 15.
[130] La structure chauffante 1 comprend une couche de décor 16 appliquée sur le substrat 2.
[131] La couche de décor 16 peut être une peinture. Par exemple, la couche de décor imite un aspect cuir.
[132] Le corps externe du connecteur 13, l'éléments de rigidification 7 et la couche de décor 16 sont réalisés d'un seul tenant.
[133] Dans un mode de réalisation non représentés, au moins un élément parmi l'élément de rigidification 7, le corps externe du connecteur 13 ou la couche de décor 16 peut être réalisé séparément.
[134] On a représenté sur les figures 4 et 5 la connexion entre une structure chauffante 1 et un connecteur électrique complémentaire 14, la structure chauffante comportant une bride rigide 18.
[135] On a représenté sur la figure 4 la connexion entre la structure chauffante 1 et le connecteur électrique complémentaire 14 avant la fixation de la bride rigide 18 sur l'élément de rigidification 7, et sur la figure 5 la même connexion une fois la bride rigide 18 fixée sur l'élément de rigidification 7.
[136] Dans certains cas, les courants traversant les électrodes 4 peuvent être élevés, et la température au niveau du connecteur électrique 5 risque alors d'endommager l'élément de rigidification 7 placé au contact de la couche résistive. L'ajout d'une bride rigide 18 est alors nécessaire pour maintenir la connexion électrique même lorsque la partie de connexion 24 est soumise à des températures élevées.
[137] La bride rigide 18 est formée d'un matériau résistant à de hautes températures, par exemple de l'ABS-PC (Acrylonitrile Butadiène Styrène / Polycarbonate)
[138] La bride rigide 18 est fixée à l'élément de rigidification 7.
[139] Dans ce mode de réalisation, la bride rigide est clipée sur l'élément de rigidification 7.
[140] La forme de la bride rigide 8 est complémentaire de celle du connecteur électrique complémentaire 14. Ceci-permet de réaliser la connexion électrique du connecteur électrique complémentaire avec les tronçons terminaux des électrodes 6 (non représentés ici).
[141] La bride rigide 18 comporte une forme en « U », complémentaire de la forme de la languette 10 de l'élément de rigidification 7.
[142] La languette bride rigide 18 comporte un élément de verrouillage 27 permettant de verrouiller la connexion entre la structure chauffante 1 et le connecteur électrique complémentaire 7 une fois le connecteur électrique complémentaire 7 assemblé sur la bride rigide 18.
[143] On a représenté sur la figure 6 la connexion entre une structure chauffante 1 et un connecteur électrique complémentaire 14 avec une bride rigide 18 et un élément de clippage 26.
[144] La languette 10 de l'élément de rigidification 7 se situe ici sous la partie chauffante 23.
[145] La bride rigide 18 forme en complément avec l'élément de rigidification un élément de clippage 26 permettant de verrouiller la connexion avec le connecteur électrique complémentaire 14.
[146] La bride rigide est surmoulée sur l'élément de rigidification 7.
[147] Le connecteur électrique complémentaire 14 comprend une languette métallique courbée 19, qui est placée en contact avec le tronçon terminal 6 d'une électrode 4 lorsque le connecteur électrique complémentaire est clippé sur la structure chauffantel.
[148] La bride rigide 18 forme un « U » dans un plan sensiblement parallèle à celui de la face plane 11 de la languette 10, la barre centrale du « U » permettant de clipper le connecteur électrique complémentaire 14 en comprimant la languette métallique courbée 19 du connecteur électrique complémentaire.
[149] On a représenté sur la figure 7 la connexion entre une structure chauffante 1 et un connecteur électrique complémentaire 14 avec une bride rigide 18 et un élément de clippage 26, une fois le connecteur électrique complémentaire clippé dans la partie de connexion.
Claims
[Revendication 1] Structure chauffante (1) comportant : un substrat (2), au moins une couche résistive (3) sur le substrat, et agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, au moins deux électrodes (4) sur le substrat, en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes, un connecteur électrique (5) comprenant un tronçon terminal (6) de l'une des électrodes et un élément de rigidification (7) en matière plastique solidarisé au tronçon terminal de l'électrode de sorte que le tronçon terminal de l'électrode soit maintenu mécaniquement par cet élément de rigidification au sein du connecteur électrique.
[Revendication 2] Structure chauffante (1) selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de rigidification (7) en matière plastique est surmoulé sur le tronçon terminal (6) de l'une des électrodes (4).
[Revendication 3] Structure chauffante (1) selon la revendication 1, dans laquelle l'élément de rigidification (7) en matière plastique est collé sur le tronçon terminal (6) de l'une des électrodes (4).
[Revendication 4] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'élément de rigidification (7) comprend une languette (10) avec une face sensiblement plane (11) et le tronçon terminal (6) de l'électrode (4) s'étend sur cette face sensiblement plane.
[Revendication 5] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le substrat (2) qui porte les électrode (4) présente une extension (12) sur laquelle s'étend au moins un tronçon (6) terminal d'électrode.
[Revendication 6] Structure chauffante (1) selon les revendications 4 et 5, dans laquelle l'extension du substrat (12), réalisée par exemple en non-tissé, présente un pourtour qui épouse le pourtour de la languette (10) de l'élément de rigidification (7).
[Revendication 7] Structure chauffante (1) selon la revendication l'une des revendications 5 et 6 en combinaison avec la revendication 4, La languette (10) en plastique de l'élément de rigidification (7) solidarisée au tronçon terminal d'électrode (6) s'étend sur une face seulement de l'extension du
substrat (12).
[Revendication 8] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le connecteur électrique (5) comporte un corps externe (13) configuré pour coopérer avec un connecteur électrique complémentaire (14) de manière à relier la structure chauffante (1) à une alimentation électrique (15).
[Revendication 9] Structure chauffante (1) selon la revendication 8, dans laquelle la connexion entre le connecteur électrique (5) de la structure chauffante (1) et le connecteur électrique complémentaire (14) est réversible.
[Revendication 10] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications 8 à 9, dans laquelle le corps externe du connecteur (13) est distinct de l'élément de rigidification (7), lequel élément de rigidification est assemblé avec le corps externe, par exemple par collage, soudage, encliquetage ou à force.
[Revendication 11] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications 8 à 9, dans laquelle le corps externe du connecteur (13) est réalisé d'un seul tenant avec l'élément de rigidification (7).
[Revendication 12] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications précédentes, comprenant une couche de décor (16) appliquée sur le substrat (2).
[Revendication 13] Structure chauffante (1) selon la revendication 12, dans laquelle l'élément de rigidification (7) est réalisé d'un seul tenant avec la couche de décor (16).
[Revendication 14] Structure chauffante (1) selon l'une des revendications précédentes, comportant une bride rigide (18) fixée à l'élément de rigidification (7).
[Revendication 15] Procédé de fabrication d'une structure chauffante (1) qui comporte : un substrat (2), au moins une couche résistive (3) sur le substrat, et agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, au moins deux électrodes (4) sur le substrat, en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes, un connecteur électrique (5) comprenant un tronçon terminal de l'une des électrodes (6), le procédé comportant l'étape de surmouler une matière plastique sur le tronçon terminal.
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