EP1009060A2 - Dispositif de contact pour un élément fonctionnel électrique disposé sur une vitre - Google Patents

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EP1009060A2
EP1009060A2 EP99402988A EP99402988A EP1009060A2 EP 1009060 A2 EP1009060 A2 EP 1009060A2 EP 99402988 A EP99402988 A EP 99402988A EP 99402988 A EP99402988 A EP 99402988A EP 1009060 A2 EP1009060 A2 EP 1009060A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
glass
window
contact device
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99402988A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1009060A3 (fr
Inventor
Gerd Sauer
Helmut Maeuser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain Vitrage SA
Original Assignee
Saint Gobain Vitrage SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Vitrage SA filed Critical Saint Gobain Vitrage SA
Publication of EP1009060A2 publication Critical patent/EP1009060A2/fr
Publication of EP1009060A3 publication Critical patent/EP1009060A3/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/20—Pins, blades, or sockets shaped, or provided with separate member, to retain co-operating parts together

Definitions

  • the invention relates to a contact device for an electrical functional element, for example a antenna or heater, arranged on a window glass, in particular on a vehicle window, with a housing fixed to the glass and comprising components, for example an amplifier, with a input connection between the housing and the element functional, also fixed to the glass, and with outlet fittings.
  • an electrical functional element for example a antenna or heater
  • Document DE-GM 72 20 420 also discloses a active antenna window, in which a capsule amplification is stuck in a recess in the glass and is brought into contact by elements of connection to input and output.
  • the connection between the antenna conductors and the capsule amplification is not discussed more detailed.
  • connection element for antenna windows, in which several free contact areas and the corresponding conductor segments, mutually isolated, are collected on a sheet resistant to heat. This is provided on its turned side to the corresponding contact field on the glass, a narrow strip of hot glue, which extends straight line, with a relatively small width, perpendicular to the conductor segments. This can be stuck on the glass surface, before the contact pads are soldered or bonded with conductive glue to the pads contact points of the antenna conductors. In this way, the connecting element can be positioned and temporarily fixed on the glass, which carries the antenna conductors.
  • the bonding tape also serves to relieve traction on the area of contact itself.
  • the housing and the input connection arranged at the outside of the case to be fixed on the glass are provided, on their side facing the element functional, layers of glue extending mutually, the input connection can be connected by contact pads with pads of corresponding contact of the functional element electric placed on the glass regardless of contact device and glue layer corresponding having at least one recess in the contact pad area.
  • the contact device respectively the components integrated into it, like a amplifier, can therefore be made and tested independently of the element functional placed on the side of the glass.
  • the contact pads are, after the setting in place and pressing the input connection with glue layer, securely protected against external influences such as humidity or fouling.
  • the adhesive layer provides contact area protection against actions mechanical during assembly of the glass and after putting in place of it. This configuration allows mount the entire contact device in one handling or also mechanically on the glass.
  • the layer of glue thicker on the case than the connection entry.
  • This will generally be flexible, while the housing containing the amplifier and / or other electronic components on a plate is rigid and does not adapt to unevenness or curvature of the support.
  • This layer thicker glue must provide compensation on this point.
  • it preferably has a consistency of closed pore foam.
  • glues available under the trade name 3M Loctac 582.
  • 3M 966 an adhesive available under the trade name 3M 966.
  • connection contact between the ranges of input connection contact and element functional
  • soft soldering bonding with conductive adhesives or simply a contact mechanically prestressed.
  • the latter can be obtained by an appropriate configuration of springs of elastically deformable contact with an assembly bonded to long-lasting adhesion between connection inlet and support, in which the coating of the contact area with a layer of glue, with a proper preparation and careful selection of materials, also excludes disturbances caused by moisture or fouling.
  • the input connection which can be connected by contact pads to contact pads electrical functional element placed on the glass independently of the contact, is completely covered by the housing after fixing the latter, the contact pads of the two faces being put in mechanical contact one with the other during the installation of the housing.
  • the case is glued to the glass with an adhesive high quality gas and moisture tight.
  • an adhesive high quality gas and moisture tight it may be sufficient to provide only spring contacts, if it is certain that the ranges of contact cannot oxidize during time between their manufacture and the assembly of the contact device.
  • the contact areas on the side of the glass can be manufactured in a special execution by screen printing; if the energy for soldering must then be supplied in the form of laser radiation it is then necessary to introduce it through the housing.
  • the latter has at least one window area for this purpose translucent and the contact areas covered by the housing are arranged in such a way that they can be reached directly by energy by crossing of this cut.
  • conductive tracks of the functional element screen printed on the glass must be covered by the glue layer, then this is, according to an advantageous implementation, thicker than the height of the projection of the conductive tracks on the glass surface, to ensure that it does not appear no open slots in the region of said recovery.
  • a contact device 101 essentially comprises a housing 102, on the right side of which a connection zone is arranged, respectively an input connection 104, by means of a short segment of a flat cable 103.
  • the latter used for electrical contacting of components electric or electronic not shown here, arranged in the housing 101, for example a amplifier, control circuit or the like, with an electrical functional element 115 disposed on a window (see Fig. 3).
  • a segment of a flat cable as an output cable 105.
  • the flat cable 103 is composed, in the usual way, of multiple electrical conductors 107 - for example in the form of conductive sheets - which are electrically separated from each other by non-conductive insulation layers 108, 109.
  • a layer is applied glue 110 on the underside of the connection area, respectively of the input connection 104.
  • Another layer of glue 111 is provided on the underside of the housing 102.
  • the ends of the conductors 107 located in the region of the input connection 104 are provided with contact pads 112, which can for example be pre-tinned for the production of a brazed assembly with opposing contact pads corresponding.
  • the output cable 105 can also be provided with a layer of glue and be fixed with it on the surface of the glass.
  • the output cable can be brought into contact from the outside, for example by push button or by coaxial contacts.
  • the bottom view of the input connection 104 illustrated in figure 2 clearly shows that several - here three - electrical conductors 107 penetrate parallel to each other in the area of fitting and thus allow to have a number contact pads 112.
  • Both the lower insulating layer 109 than the adhesive layer 110 have a recess 113 in the area surrounding the contact pads.
  • Contact ranges 112 are only accessible from the outside, respectively from below, only through this recess 113. Laterally, they are surrounded on all sides by the adhesive layer 110, and the insulating layer upper 108 covers them upwards.
  • the assembly between the adhesive layer 110 and the flat cable 103 covers a large area and is therefore very resistant and waterproof.
  • glue layers 110 and 111 high adhesives resistance and long life available in the trade, preferably authorized for industry automobile.
  • FIG 3 we discover the mounting position of the contact device in a sectional side view, turned 90 ° with respect to Figure 1, i.e. that we look at the input connection 104 on the right end face of the housing 102. For a better representation of the connection area, this is shown in enlargement compared to Figures 1 and 2.
  • a window 114 carries an element electric 115, which is not shown here only by short segments of conductive tracks. These conductive tracks can lead for example to a antenna or an electric heater. In this exemplary embodiment, they have been deposited on the glass, in a known manner, by screen printing followed baking of a glass-silver conductive frit.
  • the conductive tracks provided on the glass also include antagonistic contact pads 117 for the contact pads 112 of the contact 101.
  • the latter is placed on the surface of the glass by means of the adhesive layers 110 and 111, of a so that the contact pads 112 of its input connection 104 are positioned exactly on the opposing contact pads 117 of the window, respectively of the functional element.
  • this area of contact is sealed very reliably against influences (against humidity, dirt, mechanical actions) coming from outside. If one purely mechanical application force should not meet the requirements for contacts electric, we could then, with tools appropriate, provide heat through the layer upper insulation 108 or through the glass 114, so to solder the contact pads 112 to each other and the opposing contact pads 117. In this in this case, it is preferable to pre-tin both sides.
  • the lower insulating layer 109 is notched to form the recess 113.
  • the adhesive layers 110 and 111 have no electrical conduction function. They must be thick enough, however, to ability to compensate for at least small bends and unevenness of the pane 114, respectively of the tracks conductors of the functional element 113. This property is shown in Figure 3, where the layer glue 110 located above the conductive track led to the right laterally outside the region of the input connection 104 is more strongly compressed than on the left side opposite.
  • FIG. 4 shows a another embodiment in accordance with the invention, with a contact device 201, the connection of which input 204 is covered by a housing 202.
  • a contact device 201 As external contact, there is provided on the housing 202 a coaxial plug 205.
  • a plate 203 In the housing 202 is arranged a plate 203, which is lined on its face superior of electrical components and tracks conductors 206.
  • This can be a antenna amplifier, which forms with an antenna glass an active radio antenna for vehicles automobiles.
  • the components shown only from schematically however can also have other functions, for example that of a control for an automatic heater glass or the like. This aspect is not examined in more detail in the context of the invention to be discussed here.
  • the plate 203 is provided with passages 207 and 208, among which the passage 207 is used to pass a conductor electric 206 through the plane of the plate 203, and the other passage 208 simply forms an opening.
  • the housing 202 is open on its underside. From this done, the underside of the wafer constitutes, in the pre-assembly state, the underside of the housing.
  • the driver electric 206 is connected to a contact strip 209, the free end of which is located under the passage 208 and forms a contact pad 212. If necessary, it can naturally be provided for several strips of contact of this type.
  • the housing 202 is provided, along its edge lower device, with a layer of adhesive 210 at the means of which it is securely assembled to the surface of a window 211. On the same surface is find antagonistic contact areas for the electrical connection of the contact device 201 with an electrical functional element (e.g. the antenna or the window heating already mentioned).
  • an electrical functional element e.g. the antenna or the window heating already mentioned.
  • the contact strip After placing the housing 202 on the glass 211, the contact strip pressed with slight pre-stress elastic by its contact area 212 over a range of antagonistic contact 213.
  • This can for example be provided at the end of a conductive track 214 screen printed and baked, which in turn adheres on an opaque layer of protection against sight and light 215.
  • the adhesive layer 210 is again thick enough to fit without slits residual, in the region of runway crossings conductors 214, at their projection above the area.
  • this elastic contact may suffice, all the more more than fear of harmful influences (in particular corrosive) on the contact areas from the surrounding layer of glue, waterproof housing and underlying glass.
  • a prerequisite is a working atmosphere of a corresponding cleanliness during the realization of connection, respectively when installing the housing on the glass 211.
  • Box 202 is permeable to laser radiation 216 either in any its extent be at least in a window area 202F located above passage 208, radiation which is emitted by a semiconductor diode laser 217 or analog shown in Figure 4 and can penetrate in the housing 202.
  • the housing is preferably made of a synthetic material, permeable to the wavelength of the laser (for example 860 - 890 nm, therefore IR or NIR laser), which can be clear or colored.
  • the wavelength of the laser for example 860 - 890 nm, therefore IR or NIR laser
  • the brazing deposits melt. Elastic prestressing of the contact strip creates mechanical pressure necessary for the fusion of the two brazing deposits, without requiring the application of an effort additional. It may be wise to provide the upper face of the contact strip 209 struck by the laser radiation of a coating absorbing the wavelength of it, so the action time radiation can be minimized by improving the energy capture.

Abstract

Dans un dispositif de contact pour un élément fonctionnel électrique, par exemple une antenne, disposé sur une vitre, en particulier sur une vitre de véhicule, avec un boîtier fixé sur la vitre et comportant des composants électriques, comme un amplificateur, avec une connexion d'entrée entre le boîtier et l'élément fonctionnel, également fixée sur la vitre, et avec des raccords de sortie, conformément à l'invention, la connexion d'entrée (104; 204) est, dans deux variantes différentes, chaque fois entourée d'une couche de colle, indépendamment de sa mise en contact électrique; dans une des variantes, elle est disposée à l'extérieur du boîtier (102), dans l'autre variante elle est recouverte par le boîtier (202). Le contact électrique vers l'élément fonctionnel est réalisé lors du ou après le collage du boîtier, respectivement de la connexion d'entrée, de préférence par brasage, afin d'assurer une mise en contact particulièrement fiable. <IMAGE>

Description

L'invention se rapporte à un dispositif de contact pour un élément fonctionnel électrique, par exemple une antenne ou un appareil de chauffage, disposé sur une vitre, en particulier sur une vitre de véhicule, avec un boítier fixé sur la vitre et comportant des composants, par exemple un amplificateur, avec une connexion d'entrée entre le boítier et l'élément fonctionnel, également fixée sur la vitre, et avec des raccords de sortie.
Par le document DE-GM 75 27 621, on connaít une antenne pour la réception radiophonique dans les véhicules automobiles, dont les conducteurs d'antenne sont posés sur une vitre. Pour le raccordement direct d'un amplificateur d'antenne avec ces conducteurs d'antenne, l'amplificateur est ici installé dans un petit boítier et celui-ci est collé sur la vitre. Deux conducteurs d'antenne, raccordés de façon conductrice l'un à l'autre à l'intérieur du boítier de l'amplificateur, sont raccordés directement aux bornes d'entrée de l'amplificateur et d'autre part également collés sur la vitre. A sa sortie, l'amplificateur est relié par un câble plat multipolaire au réseau de bord (tension d'alimentation) et à l'appareil récepteur. Le câble plat est fixé le long du joint de caoutchouc de la vitre, de préférence coincé entre le joint et la vitre. D'autres détails concernant la nature des assemblages collés n'apparaissent pas dans ce document. De même, celui-ci ne décrit pas avec plus de détails le type des câbles.
Le document DE-GM 72 20 420 divulgue également une vitre à antenne active, dans laquelle une capsule d'amplification est collée dans un évidement de la vitre et est mise en contact par des éléments de raccordement à l'entrée et à la sortie. La connexion entre les conducteurs d'antenne et la capsule d'amplification n'y est pas discutée de façon plus détaillée.
Par le document DE-GM 72 27 083, on connaít une disposition de ce type, dans laquelle la capsule active de l'antenne est logée dans le boítier de pied d'un rétroviseur intérieur fixé sur la vitre.
Par le document DE-C1-195 36 131 C1, on connaít un élément de raccord multiple pour des vitres à antenne, dans lequel plusieurs plages de contact libres et les segments de conducteurs correspondants, mutuellement isolés, sont rassemblés sur une feuille résistant à la chaleur. Celle-ci est pourvue, sur sa face tournée vers le champ de contact correspondant sur la vitre, d'une étroite bande de collage à chaud, qui s'étend en ligne droite, avec une largeur relativement faible, perpendiculairement aux segments de conducteurs. Celle-ci peut être collée sur la surface de verre, avant que les plages de contact soient brasées ou collées au moyen d'une colle conductrice sur les plages de contact correspondantes des conducteurs d'antenne. De cette manière, l'élément de raccord peut être positionné et fixé provisoirement sur la vitre, qui porte les conducteurs d'antenne. La bande de collage sert par ailleurs à soulager la traction sur la zone de contact proprement dite.
Il est également connu (DE-A1- 195 33 761) de disposer des circuits de commande pour des appareils de chauffage de vitre ou des essuie-glaces automatiques, directement sur la vitre à chauffer; ce circuit de commande peut par exemple comporter un détecteur d'humidité ainsi que d'autres moyens de commutation comme un amplificateur et analogue.
Il est fréquent que des conducteurs ou des structures électriques, qui sont disposés par exemple sur ou dans une vitre, soient mis durablement en contact avec des composants électriques ou électroniques par brasage tendre de plages de contact réalisées de façon correspondante. On connaít également des contacts à fiches ou à ressort (par exemple DE 1 196 330, DE-C2-36 04 437). De tels contacts par effet purement mécanique sont certes simples à manipuler, ils sont cependant aussi sujets à la corrosion des contacts et à une usure mécanique, qui est provoquée par exemple par des vibrations.
Par le document DE-A1-195 10 186, il est connu de raccorder des conducteurs électriques disposés sur un substrat rigide à des fils tressés d'un câble plat, en enlevant d'un côté l'isolant des fils tressés et en pressant les tronçons dénudés de ceux-ci sur les conducteurs du côté du substrat au moyen d'une pièce de serrage, avec interposition d'une colle contenant des particules électriquement conductrices. Dans cette opération, cette dernière pièce peut même être collée avec le substrat et elle recouvre alors la zone de contact terminée en soulageant la traction. Lors de l'utilisation d'une colle durcissable par des rayons UV, la pièce de serrage doit être en verre. Pour un fonctionnement régulier de ce dispositif de contact, la colle doit être conductrice de façon anisotrope, c'est-à-dire que les particules conductrices noyées ne peuvent pas réaliser une connexion conductrice s'étendant sur une trop longue distance, afin que deux ou plus de deux des conducteurs à coller ne se mettent pas en court-circuit.
L'invention a pour objet de perfectionner un dispositif de contact avec un boítier et une connexion d'entrée vers l'élément fonctionnel électrique suivant l'état de la technique mentionné dans l'introduction, d'une façon qui permette une manipulation et un montage simples et fiables et une bonne étanchéité contre des influences extérieures.
Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par les caractéristiques de la revendication 1 et de la revendication connexe 7. Les caractéristiques des revendications secondaires dépendant respectivement de ces revendications indépendantes indiquent des variantes avantageuses de ces objets.
Suivant une première solution conforme à l'invention, le boítier et la connexion d'entrée disposée à l'extérieur du boítier à fixer sur la vitre, sont pourvus, sur leur face tournée vers l'élément fonctionnel, de couches de colle se prolongeant mutuellement, la connexion d'entrée pouvant être raccordée par des plages de contact avec des plages de contact correspondantes de l'élément fonctionnel électrique posé sur la vitre indépendamment du dispositif de contact et la couche de colle correspondante présentant au moins un évidement dans la région des plages de contact.
On opère ainsi d'une part une séparation claire entre le dispositif de contact et l'élément fonctionnel. Le dispositif de contact, respectivement les composants électriques intégrés dans celui-ci, comme un amplificateur, peuvent par conséquent être confectionnés et testés indépendamment de l'élément fonctionnel placé sur le côté de la vitre.
D'autre part, les plages de contact sont, après la mise en place et le pressage de la connexion d'entrée pourvue de la couche de colle, protégées de façon sûre contre des influences extérieures telles que l'humidité ou l'encrassement. De même, la couche de colle offre à la zone de contact une protection contre des actions mécaniques pendant le montage de la vitre et après mise en place de celle-ci. Cette configuration permet de monter l'ensemble du dispositif de contact en une seule manipulation ou aussi de façon mécanisée sur la vitre.
De façon particulièrement avantageuse, la connexion d'entrée est réalisée sous la forme d'un câble en feuille, qui est entièrement couvert par la couche de colle sur son côté tourné vers la vitre, abstraction faite du au moins un évidement dans la région des plages de contact. On crée ainsi une surface de collage particulièrement grande, qui convient de façon optimale aussi bien comme joint d'étanchéité que pour soulager la traction.
La couche de colle n'est en général pas conductrice de l'électricité. Elle doit être suffisamment épaisse, pour pouvoir compenser d'éventuelles inégalités ainsi qu'une courbure des vitres. Des colles appropriées disponibles peuvent être extrudées; elles sont cependant aussi disponibles sous forme de feuilles, le cas échéant aussi avec une action adhésive sur les deux faces. Ces colles à base acrylique sont même autorisées pour des applications extérieures dans le domaine des véhicules automobiles et garantissent ainsi une longue durée de vie en relation avec le cas d'application décrit ici.
Il peut être judicieux de réaliser la couche de colle plus épaisse au boítier que celle de la connexion d'entrée. Cette dernière sera en règle générale souple, tandis que le boítier contenant l'amplificateur et/ou d'autres composants électroniques sur une plaquette est rigide et ne s'adapte pas à des inégalités ou à des courbures du support. Cette couche de colle plus épaisse doit assurer une compensation sur ce point. A cet effet, elle a de préférence une consistance de mousse à pores fermés. Par exemple, on peut utiliser ici des colles disponibles sous la dénomination commerciale 3M Loctac 582. Dans la région de la connexion d'entrée, on peut par exemple utiliser une colle disponible sous la dénomination commerciale 3M 966.
Pour créer le contact galvanique entre les plages de contact de la connexion d'entrée et l'élément fonctionnel, on considère les méthodes usuelles, à savoir en particulier le brasage (tendre), le collage avec des colles conductrices ou simplement un contact mécaniquement précontraint. Ce dernier peut être obtenu par une configuration appropriée de ressorts de contact élastiquement déformables avec un assemblage collé à adhérence de longue durée entre la connexion d'entrée et le support, dans lequel l'enrobage de la zone de contact par une couche de colle, avec une préparation appropriée et une sélection soigneuse des matériaux, exclut aussi des perturbations causées par l'humidité ou un encrassement.
Selon une deuxième solution conforme à l'invention, la connexion d'entrée, qui peut être raccordée par des plages de contact à des plages de contact correspondantes de l'élément fonctionnel électrique posé sur la vitre indépendamment du dispositif de contact, est complètement recouverte par le boítier après la fixation de ce dernier, les plages de contact des deux faces étant mises en contact mécanique l'une avec l'autre pendant la pose du boítier. Avec cette solution également, l'avantage d'un montage extrêmement simple et fiable est atteint, tout en protégeant bien la zone de contact contre des influences extérieures.
Dans une mise en oeuvre avantageuse de cette variante, le boítier est collé sur la vitre au moyen d'une colle de haute qualité étanche aux gaz et à l'humidité. Ainsi est supprimée toute influence extérieure de milieux corrosifs sur les plages de contact. Dans cette variante, il peut suffire de prévoir uniquement des contacts à ressort, s'il est sûr que les plages de contact ne peuvent pas s'oxyder pendant le temps compris entre leur fabrication et le montage du dispositif de contact.
En cas d'exigences accrues imposées aux contacts électriques, ou si la formation pendant ce temps d'une couche d'oxyde sur les plages de contact ne peut pas être exclue, on peut, suivant une autre mise en oeuvre, envoyer à la zone de contact un rayonnement énergétique pour la mise en contact avec fusion de la connexion d'entrée avec l'élément fonctionnel du côté de la vitre; ce rayonnement peut parvenir aux plages de contact à travers le boítier ou depuis l'autre côté de la vitre.
Les plages de contact du côté de la vitre peuvent être fabriquées dans une exécution spéciale par sérigraphie; si l'énergie pour le brasage doit alors être fournie sous la forme d'un rayonnement laser, il est alors nécessaire de l'introduire à travers le boítier. Selon une autre mise en oeuvre avantageuse, ce dernier présente à cet effet au moins une zone de fenêtre translucide et les plages de contact couvertes par le boítier sont disposées d'une façon telle qu'elles puissent être atteintes directement par l'énergie par traversée de cette découpe.
Si des pistes conductrices de l'élément fonctionnel déposées par sérigraphie sur la vitre doivent être couvertes par la couche de colle, alors celle-ci est, selon une mise en oeuvre avantageuse, plus épaisse que la hauteur de la saillie des pistes conductrices sur la surface de la vitre, afin d'assurer qu'il n'apparaít pas de fentes ouvertes dans la région dudit recouvrement.
Les deux formes de réalisation du dispositif de contact discutées ici conviennent pour une fabrication mécanisée en grandes séries.
D'autres détails et avantages de l'objet de l'invention découleront des dessins, illustrant chacun un exemple de réalisation des deux solutions proposées, ainsi que de leur description détaillée qui suit.
En une représentation simplifiée, la
Fig. 1
montre une première forme de réalisation du dispositif de contact, dans lequel la connexion d'entrée est disposée à l'extérieur du boítier; la
Fig. 2
est une vue de la connexion d'entrée suivant la ligne II-II de la figure 1; la
Fig. 3
est une vue agrandie suivant la ligne III-III de la figure 1, dans laquelle le dispositif de contact est fixé sur une vitre; et la
Fig. 4
montre une deuxième forme de réalisation avec une autre disposition et une autre exécution de la connexion d'entrée.
Conformément à la figure 1, un dispositif de contact 101 comprend essentiellement un boítier 102, sur le côté droit duquel est disposée une zone de raccord, respectivement une connexion d'entrée 104, au moyen d'un court segment d'un câble plat 103. Cette dernière sert à la mise en contact électrique de composants électriques ou électroniques non représentés ici, disposés dans le boítier 101, par exemple un amplificateur, un circuit de commande ou analogue, avec un élément fonctionnel électrique 115 disposé sur une vitre (voir Fig. 3). Lesdits composants ne font pas partie de la présente invention, de telle sorte qu'il n'y a pas lieu de les examiner plus en détail.
Sur le côté gauche du boítier 101, il est de nouveau prévu un segment d'un câble plat comme câble de sortie 105. Celui-ci conduit par exemple à un premier connecteur multiple 106 simplement indiqué ici, par exemple verrouillable, pour raccorder ultérieurement le dispositif de contact 101, respectivement l'élément fonctionnel 115, avec des ensembles qui suivent et/ou avec une source de courant.
Le câble plat 103 se compose, de la façon habituelle, de plusieurs conducteurs électriques 107 - par exemple sous la forme de feuilles conductrices - qui sont électriquement séparés les uns des autres par des couches d'isolation non conductrices 108, 109. Sur la face inférieure de la zone de raccord, respectivement de la connexion d'entrée 104, est appliquée une couche de colle 110. Une autre couche de colle 111 est prévue sur la face inférieure du boítier 102. Enfin, les extrémités des conducteurs 107 se trouvant dans la région de la connexion d'entrée 104 sont pourvues de plages de contact 112, qui peuvent par exemple être pré-étamées pour la réalisation d'un assemblage brasé avec des plages de contact antagonistes correspondantes.
En variante à cette représentation, le câble de sortie 105 peut également être pourvu d'une couche de colle et être fixé avec celle-ci sur la surface de la vitre. Dans une autre exécution non illustrée, il est également possible de rassembler la connexion d'entrée 104 et le câble de sortie 105 en une seule plage de contact. Aussi bien les pistes conductrices, respectivement les plages de contact antagonistes de l'élément fonctionnel électrique 113, que les segments de câble de prolongement à assembler au câble de sortie peuvent ainsi être réalisés directement sur la surface de la vitre. Alternativement, le câble de sortie peut être mis en contact de l'extérieur, par exemple par bouton-poussoir ou par contacts coaxiaux.
La vue de dessous de la connexion d'entrée 104 illustrée dans la figure 2 montre clairement que plusieurs - ici trois - conducteurs électriques 107 pénètrent parallèlement l'un à l'autre dans la zone de raccord et permettent ainsi de disposer d'un nombre correspondant de plages de contact 112. Aussi bien la couche isolante inférieure 109 que la couche de colle 110 sont pourvues d'un évidement 113 dans la zone entourant les plages de contact. Les plages de contact 112 ne sont accessibles de l'extérieur, respectivement par le bas, qu'à travers cet évidement 113. Latéralement, elles sont entourées de tous les côtés par la couche de colle 110, et la couche isolante supérieure 108 les recouvre vers le haut. L'assemblage entre la couche de colle 110 et le câble plat 103 couvre une grande étendue et il est dès lors très résistant et étanche. On utilise, pour la réalisation des couches de colle 110 et 111, des colles à haute résistance et longue durée disponibles dans le commerce, de préférence autorisées pour l'industrie automobile. Dans la région de la connexion d'entrée, on peut par exemple utiliser une colle disponible sous la dénomination commerciale 3M 966, tandis que, sous le boítier, on peut par exemple utiliser une colle disponible sous la dénomination commerciale 3M Loctac 582.
Dans la figure 3, on découvre la position de montage du dispositif de contact dans une vue latérale en coupe, tournée de 90° par rapport à la figure 1, c'est-à-dire que l'on regarde vers la connexion d'entrée 104 sur la face d'extrémité droite du boítier 102. Pour une meilleure représentation de la zone de raccord, celle-ci est représentée en agrandissement par rapport aux figures 1 et 2. Une vitre 114 porte un élément fonctionnel électrique 115, qui n'est représenté ici que par de courts segments de pistes conductrices. Ces pistes conductrices peuvent conduire par exemple à une antenne ou à un dispositif de chauffage électrique. Dans cet exemple de réalisation, elles ont été déposées sur la vitre, de façon connue, par sérigraphie suivie de cuisson d'une fritte conductrice verre-argent. Elles peuvent être déposées soit directement sur la face de la vitre soit - comme cela est indiqué ici - de façon également connue sur un recouvrement superficiel et opaque 116. Ce dernier forme alors aussi une protection contre la vue et la lumière pour la zone qu'il recouvre, qui comprend en particulier aussi le boítier 102.
Les pistes conductrices prévues sur la vitre comprennent aussi des plages de contact antagonistes 117 pour les plages de contact 112 du dispositif de contact 101. Ce dernier est posé sur la surface de la vitre au moyen des couches de colle 110 et 111, d'une façon telle que les plages de contact 112 de sa connexion d'entrée 104 soient positionnées exactement sur les plages de contact antagonistes 117 de la vitre, respectivement de l'élément fonctionnel. Après l'application de la couche de colle 110 de la connexion d'entrée 104 sur la surface de la vitre, cette zone de contact est rendue étanche de façon très fiable contre des influences (contre l'humidité, l'encrassement, les actions mécaniques) venant de l'extérieur. Si une force d'application purement mécanique devait ne pas satisfaire les exigences imposées aux contacts électriques, on pourrait alors, avec des outils appropriés, fournir de la chaleur à travers la couche isolante supérieure 108 ou à travers la vitre 114, afin de braser les unes aux autres les plages de contact 112 et les plages de contact antagonistes 117. Dans ce cas, il faut de préférence pré-étamer les deux côtés. La couche isolante inférieure 109 est entaillée pour former l'évidement 113.
Dans cette exécution, les couches de colle 110 et 111 n'ont aucune fonction de conduction électrique. Elles doivent cependant être suffisamment épaisses, pour pouvoir compenser au moins de petites courbures et inégalités de la vitre 114, respectivement des pistes conductrices de l'élément fonctionnel 113. Cette propriété est indiquée dans la figure 3, où la couche de colle 110 située au-dessus de la piste conductrice menée à droite latéralement hors de la région de la connexion d'entrée 104 est plus fortement comprimée que sur le côté gauche à l'opposé.
L'autre couche de colle 111 en dessous du boítier 101 peut être réalisée sur toute la surface ou aussi, pour économiser la matière, uniquement en forme de cadre le long du pourtour extérieur du boítier. Cela dépend aussi ici essentiellement de la durée de l'assemblage fixe entre le boítier et la vitre. Cette dernière peut être fabriquée en verre ou en matière synthétique, être monolithique ou être un produit composite.
La représentation en coupe de la figure 4 montre une autre forme de réalisation conforme à l'invention, avec un dispositif de contact 201, dont la connexion d'entrée 204 est couverte par un boítier 202. Comme contact extérieur, il est prévu sur le boítier 202 une fiche coaxiale 205. Dans le boítier 202 est disposée une plaquette 203, qui est garnie sur sa face supérieure de composants électriques et de pistes conductrices 206. Il peut s'agir ici d'un amplificateur d'antenne, qui forme avec une antenne de vitre une antenne de radio active pour véhicules automobiles. Les composants représentés seulement de façon schématique peuvent cependant avoir aussi d'autres fonctions, par exemple celle d'un circuit de commande pour un dispositif automatique de chauffage de la vitre ou analogue. Cet aspect n'est pas examiné plus en détail dans le cadre de l'invention à discuter ici.
A la place de la fiche coaxiale 205, la connexion de sortie peut aussi - comme dans l'exemple de réalisation discuté plus haut - être prévue sous le boítier à côté de la connexion d'entrée, les raccords correspondants devant alors être également réalisés sur la vitre sous la forme de guides d'ondes plans.
Il est en revanche essentiel que la plaquette 203 soit pourvue de passages 207 et 208, parmi lesquels le passage 207 sert à faire passer un conducteur électrique 206 à travers le plan de la plaquette 203, et l'autre passage 208 forme simplement une ouverture. Le boítier 202 est ouvert à sa face inférieure. De ce fait, la face inférieure de la plaquette constitue, dans l'état de prémontage, la face inférieure du boítier. Dans la région du passage 207, le conducteur électrique 206 est raccordé à une lamelle de contact 209, dont l'extrémité libre se trouve sous le passage 208 et forme une plage de contact 212. Si nécessaire, il peut naturellement être prévu plusieurs lamelles de contact de ce type.
Le boítier 202 est pourvu, le long de son bord périphérique inférieur, d'une couche de colle 210 au moyen de laquelle il est solidement assemblé à la surface d'une vitre 211. Sur la même surface se trouvent des plages de contact antagonistes pour le raccordement électrique du dispositif de contact 201 avec un élément fonctionnel électrique (par exemple l'antenne ou le chauffage de vitre déjà mentionnés).
Après le placement du boítier 202 sur la vitre 211, la lamelle de contact appuie avec une légère précontrainte élastique par sa plage de contact 212 sur une plage de contact antagoniste 213. Celle-ci peut par exemple être prévue à l'extrémité d'une piste conductrice 214 déposée par sérigraphie et cuite, qui adhère à son tour sur une couche opaque de protection contre la vue et la lumière 215. La couche de colle 210 est à nouveau suffisamment épaisse, pour pouvoir s'adapter sans fente résiduelle, dans la région des passages de pistes conductrices 214, à leur saillie au-dessus de la surface.
Dans des circonstances et des conditions d'emploi favorables, ce contact élastique peut suffire, d'autant plus qu'il ne faut pas craindre d'influences nocives (en particulier corrosives) sur les plages de contact de la part de la couche de colle environnante, du boítier étanche et de la vitre sous-jacente. Une condition préalable en est une atmosphère de travail d'une propreté correspondante lors de la réalisation de la connexion, respectivement lors de la pose du boítier sur la vitre 211.
De préférence, on réalise cependant un assemblage brasé entre les plages de contact. Le boítier 202 est perméable à un rayonnement laser 216 soit dans toute son étendue soit au moins dans une zone de fenêtre 202F se trouvant au-dessus du passage 208, rayonnement qui est émis par un laser à diode semi-conducteur 217 ou analogue indiqué dans la figure 4 et qui peut pénétrer dans le boítier 202. A cet effet, le boítier se compose de préférence d'une matière synthétique, perméable à la longueur d'onde du laser (par exemple 860 - 890 nm, donc laser IR ou NIR), qui peut être claire ou colorée. Entre le point d'entrée du rayonnement laser 216 et le passage 208, il ne doit être prévu aucun composant déviant ou absorbant le rayonnement. Le rayonnement 216 parvient ainsi sans encombre, à travers le passage 208, sur la face supérieure de la lamelle de contact 209. La plage de contact 212 de celle-ci ainsi que la plage de contact antagoniste 213 peuvent à nouveau être pré-étamées.
Sous l'action de l'énergie apportée par le laser, les dépôts de brasage fondent. La précontrainte élastique de la lamelle de contact crée la pression mécanique nécessaire pour la fusion des deux dépôts de brasage, sans que cela nécessite l'application d'un effort supplémentaire. Il peut être judicieux de munir la face supérieure de la lamelle de contact 209 frappée par le rayonnement laser d'un revêtement absorbant la longueur d'onde de celui-ci, afin que le temps d'action du rayonnement puisse être minimisé en améliorant la captation d'énergie.
On pourrait en principe aussi imaginer d'apporter l'énergie nécessaire pour le brasage des plages de contact pré-étamées par chauffage par induction ou par des ondes ultrasonores, cependant uniquement lorsque toute dégradation des composants installés dans le boítier 202 ou de l'élément fonctionnel placé du côté de la vitre par une telle forme d'énergie est exclue.
Ceux-ci pourraient par exemple être sensibles à des ondes magnétiques plus intenses ou à des vibrations plus fortes, de sorte qu'il faut alors préférer l'apport d'énergie par un rayonnement laser.
Tous les procédés de brasage décrits en relation avec l'exécution de la figure 4 sont naturellement aussi applicables à la première forme de réalisation décrite, avec la connexion d'entrée 104 reportée à l'extérieur du boítier 102.

Claims (12)

  1. Dispositif de contact pour un élément fonctionnel électrique, par exemple une antenne, disposé sur une vitre, en particulier sur une vitre de véhicule, avec un boítier fixé sur la vitre et comportant des composants électriques, en particulier un amplificateur, avec une connexion d'entrée entre le boítier et des conducteurs d'antenne, également fixée sur la vitre, et avec des raccords de sortie, caractérisé en ce que le boítier (102) et la connexion d'entrée (104) disposée à l'extérieur du boítier à fixer sur la vitre (114), sont pourvus, sur leur face tournée vers l'élément fonctionnel (113), de couches de colle (110, 111) se prolongeant mutuellement, la connexion d'entrée pouvant être raccordée par des plages de contact (112) avec des plages de contact correspondantes (117) de l'élément fonctionnel électrique posé sur la vitre indépendamment du dispositif de contact et la couche de colle correspondante (110) présentant au moins un évidement (113) dans la région des plages de contact.
  2. Dispositif de contact suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la connexion d'entrée (104) est réalisée sous la forme d'un câble en feuille (103) et en ce que celui-ci est entièrement couvert par la couche de colle (110) sur son côté tourné vers la vitre (114), abstraction faite du au moins un évidement (113) dans la région des plages de contact (112, 117).
  3. Dispositif de contact suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche de colle (110) à la connexion d'entrée (104) est moins épaisse que la couche de colle (111) au boítier (102).
  4. Dispositif de contact suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plages de contact (112, 117) sont revêtues d'une brasure tendre et, après le collage de la couche de colle (110) sur la vitre (114), peuvent être brasées avec utilisation de chaleur et de pression.
  5. Dispositif de contact suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que les plages de contact sont recouvertes d'une colle électriquement conductrice.
  6. Dispositif de contact suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 précédentes, caractérisé en ce que les plages de contact sont mises en contact avec les plages de contact du côté de la vitre, exclusivement par une précontrainte produite lors du collage de la couche de colle sur la vitre.
  7. Dispositif de contact pour un élément fonctionnel électrique, par exemple une antenne, disposé sur une vitre, en particulier sur une vitre de véhicule, avec un boítier fixé sur la vitre et comportant des composants électriques, en particulier un amplificateur, avec une connexion d'entrée entre le boítier et des conducteurs d'antenne, également fixée sur la vitre, et avec des raccords de sortie, caractérisé en ce que la connexion d'entrée (204), qui peut être raccordée par des plages de contact (212) à des plages de contact correspondantes (213) de l'élément fonctionnel électrique posé sur la vitre (211) indépendamment du dispositif de contact (201), est complètement recouverte par le boítier (202) après la fixation de ce dernier, les plages de contact (212, 213) des deux faces étant mises en contact mécanique l'une avec l'autre pendant la pose du boítier.
  8. Dispositif de contact suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la connexion d'entrée comprend au moins une lamelle de contact élastique (209), qui peut être élastiquement précontrainte avec sa plage de contact (212) située à l'opposé du boítier (202) sur une plage de contact antagoniste (213) du côté de la vitre.
  9. Dispositif de contact suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que les plages de contact (212, 213) élastiquement précontraintes l'une sur l'autre sont revêtues d'une brasure tendre et sont assemblées l'une à l'autre par un apport d'énergie traversant le boítier (202) ou la vitre (211).
  10. Dispositif de contact suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le boítier (202) est perméable à un rayonnement à haute énergie, en particulier un rayonnement laser (216), au moins dans une région limitée (202F) et les plages de contact (212, 213) recouvertes par le boítier (202) sont disposées d'une façon telle qu'elles puissent être atteintes directement par le rayonnement énergétique par traversée de cette région.
  11. Dispositif de contact suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'énergie est apportée sous forme de chaleur d'induction électromagnétique.
  12. Dispositif de contact suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément fonctionnel électrique comprend des pistes conductrices (113; 214) imprimées sur la vitre, qui doivent être couvertes par la couche de colle, et en ce que la couche de colle (104; 210) est plus épaisse que la saillie des pistes conductrices au-dessus de la surface de la vitre.
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