Brevet FR2470332A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne les projecteurs lumineux étanches pour automobile. Elle concerne également un procédé d'assemblage d'un semblable projecteur. Classiquement, un projecteur lumineux comprend un réflecteur sur lequel est monté un filament de tungstène ou une lampe au tungstène à halogene et une lentille servant à donner au faisceau lumineux issu du réflec- teur une forme spécifiée. Aux Etats-Unis d'Amérique, la norme FMVSS no 108 pour projecteurs d'automobile impose l'emploi de projecteurs étanches. Il est apparu qu'un joint étanche amenait une réduction importante de la détérioration des performances optiques du réflecteur lumineux en empochant l'accumulation de poussière, de saletés et d'eau à la surface du réflecteur, de sorte que la surface restait brillante et ne se ternissait pas. Dans les lampes au tungstène de la technique antérieure, le réflecteur et la lentille forment l'ampoule externe enfermant le filament de tungstène dans une atmosphère inerte qui empêche l'oxydation du filament. La lentille et le réflecteur sont fondus ensemble pour réaliser la liaison mécanique ainsi que le joint étanche. Mais, pendant la production, il se produit un taux important de ruptures lors de la fusion de la lentille sur le réflecteur du fait des tensions induites dans le réflecteur et la lentille par la chaleur nécessaire au processus de fusion. De nombreuses tentatives ont été faites pour trouver un procédé plus économique de fermeture étanche. Dans les lampes au tungstène o l'ensemble de projecteur fait office d'ampoule, ces procédés sont limités par le fait que tout dégazage du matériau du joint étanche est extrêmement préjudiciable à la durée de vie du filament. Lorsque la norme FIVSS n0 108 a été modifiée pour permettre un accroissement de la puissance lumineuse, l'utilisation de lampes au tungstène à halogène a été encouragée. L'emploi d'autres procédés de fermeture étanche de l'ensemble de projecteur est donc devenu plus intéressant. Le fait que les lampes au tungstène à halogène utilisent une ampoule contenant une atmosphère d'halogène élimine le problème de dégazage associé à l'emploi d'autres conte- neurs étanches. De nombreuses tentatives ont été faites d'utiliser une résine pour fermer de façon étanche l'ensemble de projecteur étanche à lampe au tungstène à halogène. L'emploi des résines époxydes du type à "une partie" est intéressant dans cette applica- tion du fait de leur durabilité et des capacités dont elles ont fait preuve. Toutefois, ces résines nécessitent un durcissement à la chaleur pour produire un lien permanent. Pendant le cycle de durcissement de la résine époxyde, l'atmosphère se trouvant à l'intérieur du projecteur se dilate et se contracte, et ceci amène fréquemment une partie de la résine à sortir de la région du joint étanche, de sorte qu'il est obtenu un projecteur fermé de façon non étanche. Selon l'invention, le réflecteur est doté d'un trou de libération de pression qui élimine les problèmes associés à l'excès de dilatation et de contraction de l'atmosphère se trouvant à l'intérieur de la lampe et pouvant empêcher la formation d'un joint étanche entre le réflecteur et la lentille pendant le cycle de durcissement de la résine époxyde. Le trou de libération de pression est fermé herméti- quement après que le joint étanche principal a été formé entre le réflecteur et la lentille. Toutefois, des défauts d'étanchéité continuent à apparaître et les projecteurs ne présentent pas l'étanchéité voulue lorsque le trou de libération de pression est fermé hermétiquement au moyen de résine époxyde. Dans tous les cas, le défaut d'étanchéité est attribué à la formation d'un petit trou d'épingle dans la résine époxyde se trouvant dans le trou de libération de pression soit par dilatation, soit par contraction de l'atmosphère se trouvant à l'intérieur du projecteur pendant le durcissement thermique de la résine époxyde se trouvant dans le trou de libération de pression. Selon l'invention, ce problème est surmonté au moyen d'une bille déformable qui est introduite à force dans le trou de libération de pression pour y former un joint étanche. Pour produire les meilleurs résultats, on utilise une bille en métal déformable et on appl4que de la résine époxyde par-dessus le joint en métal déformable, après quoi on effectue le durcissement pour produire le joint permanent final. On suppose que le fait d'introduire à force le métal déformable dans le trou de libération de pression amène le métal à s'insérer dans toutes les irrégularités entourant le périmètre du trou de libération de pression en formant un joint hermétique sur le projecteur. Si de la résine époxyde est ensuite appliquée au métal et est thermo- durcie, le joint étanche métallique reste intact et est renforcé par le joint étanche en résine époxyde. L'invention décrite résout le problème de la production d'un joint étanche fiable en résine époxyde entre la lentille et le réflecteur. On forme le joint de résine époxyde entre la lentille et le réflecteur sans leur appliquer aucune tension importante due à la pression puisqu'il existe un trou de libération de pression dans le réflecteur pour égaliser la pression. On ferme ensuite temporairement le trou de libération de pression de façon étanche au moyen d'une bille déformable que l'on enfonce à force dans le trou de libération de pression et que l'on déforme de manière qu'il remplisse l'espace offert par le trou. Pour obtenir les meilleurs résultats, on utilise une bille déformable en un métal tel que l'or, l'argent, le plomb ou l'étain, seuls ou en combinaison, et on utilise de préférence le plomb ou l'étain ou une combinaison d'étain et de plomb. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue latérale d'un ensemble de projecteur du type fermé de façon étanche au moyen d'un joint en résine époxyde; - la figure 2 est une vue agrandie en coupe du réflec- teur de la figure 1, montrant la bille déformable dans une première position à l'intérieur du trou de libération de pression; - la figure 3 est une vue identique à la figure 2, mais montre la bille déformable dans sa position finale; et - la figure 4 montre une vue identique du réflecteur, le joint étanche permanent en résine époxyde étant mis en place dans le trou de libération de pression. Sur la figure 1, le numéro de référence 10 désigne de façon générale un ensemble de projecteur lumineux étanche dans lequel un réflecteur 12 est lié à une lentille 13 au moyen d'un joint étanche 14 en résine époxyde. Une lampe au tungstène clas- sique ou une lampe au tungstène à halogène (non représentées) est montée d'une manière connue sur le réflecteur à l'intérieur de l'enceinte. L'ampoule est électriquement connectée à des pattes ou bornes 17 montées à l'extérieur de l'ensemble sur le réflecteur 12. Pour former le joint étanche 14, on choisit une résine époxyde de façon que ses caractéristiques de dilatation soient de façon générale adaptées à la dilatation du matériau dont sont faits le réflecteur et la lentille. Dans le cas présent, on utilise une résine époxyde du type à "une partie" thermodurcissable possédant les caractéristiques voulues, que l'on dispose sur le bord de la lentille et du réflecteur afin de former à la fois un lien mécanique et un joint étanche 14 entre le réflecteur 12 et la lentille 13. Un trou 18 de libération de pression représenté dans ce mode de réalisation est formé généralement à la base du réflec- teur dans la région des pattes 17. L'existence d'un tel trou de libération de pression est nécessaire pendant le durcissement du joint 14 de résine époxyde afin d'éviter des variations de pression dans l'atmosphère ainsi enfermée, lesquelles variations de pression pourraient faire sortir la résine époxyde de la zone d'étanchéité et empêcher ainsi la formation d'un Joint étanche 14 entre le réflecteur et la lentille. Comme le montre la figure 2, une bille déformable 20 en plomb possédant au moins une dimension plus grande que le trou de libération de pression est disposée en position au-dessus du trou de libération de pression, comme cela est indiqué dans la vue dilatée en coupe de la figure 2. A l'application d'une force d'enfoncement suffisante mais limitée, la bille 20 s'enfonce en se déformant à l'intérieur du trou de libération de pression jusqu'à prendre la position et la forme indiquées en général sur la figure 3 au niveau de la réfé- rence 22. La bille déformée occupant la position 22 est suffisamment comprimée pour former un joint étanche temporaire à l'intérieur du trou 18 de libération de pression. La figure 4 montre la bille déformée 22 après qu'elle a été enfoncée à force dans le trou 18 de libération de pression et montre également un bouchon, ou une couche, permanent 24 en résine époxyde formant un joint étanche permanent en résine époxyde pour l'ensemble de projecteur. La résine époxyde peut être la même que celle utilisée pour lier de façon étanche la lentille au réflecteur ou bien peut être choisie de manière que ses caractéristiques de dilatation soient sensiblement identiques à celles du matériau du réflecteur. La résine époxyde thermodurcie forme un joint étanche rigide 24 qui se dilate au même degré que le matériau du réflecteur de manière à n'induire aucune tension. Une résine qui a été choisie dans le mode de réalisation préféré est celle fabriquée par la société Amicon Corporation sous la référence "927-68-3". La température de durcissement de cette résine est de 1200C. Selon un procédé préféré, on chauffe l'ensemble à une température d'environ 1600C. Cette température active le durcisseur de la résine époxyde de sorte qu'il se forme le joint étanche 14 de résine époxyde. Lorsqu'on retire l'ensemble du dispositif d'ap- plication de chaleur, il commence à refroidir, après quoi on met en place la bille 22 pour former le joint temporaire, puis on extrude une couche 24 de résine époxyde dans le trou de libération de pression au-dessus de la bille métallique déformée afin de former le joint étanche permanent final pendant que l'ensemble refroidit jusqu'à la température ambiante. Alors que l'invention s'applique de façon particuliè- rement avantageuse à la fabrication de projecteurs dans lesquels le joint étanche liant la lentille au réflecteur est formé au moyen d'une résine époxyde thermodurcie, elle peut également être appli- quée à des projecteurs dans lesquels le réflecteur est fermé de façon étanche par d'autres moyens tels que fusion ou fermeture à la flamme. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir du procédé et du dispositif dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Projecteur lumineux (10) fermé de façon étanche comportant une ampoule au tungstène à halogène, un réflecteur (12) et une lentille (13), le réflecteur et la lentille étant réunis par leurs bords au moyen d'un joint étanche (14), le réflecteur compor- tant un trou (18) de libération de pression, le projecteur étant caractérisé en ce qu'une bille métallique déformée (20, 22) est placée dans le trou de libération de pression de façon à s'introduire dans les irrégularités de la périphérie du trou de libération de pression et à les obturer de façon étanche. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un bouchon (24) en résine est disposé au-dessus de la bille déformée. 3. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bille déformée est faite en un métal choisi dans le groupe formé de l'étain, du plomb et de combinaisons d'étain et de plomb. 4. Projecteur lumineux étanche (10) possédant une lentille (13) et un réflecteur (12) doté d'un trou (18) de libéra- tion de pression et lié à la lentille par une résine (14) thermo- durcie, le projecteur étant caractérisé en ce qu'une bille métal- lique déformée (20, 22) est placée dans le trou de libération de pression de façon que la bille de métal déformée pénètre dans les irrégularités de la périphérie du trou de libération de pression et les obture de façon étanche. 5. Procédé de montage d'un projecteur lumineux étanche du type comportant une lentille et un réflecteur doté d'un trou de libération de pression, le procédé étant caractérisé en ce qu'on lie l'une à l'autre les périphéries de la lentille et du réflecteur en appliquant une couche continue de résine époxyde aux parties péri- phériques en contact de la lentille et du réflecteur et en chauffant la lentille et le réflecteur assemblés afin de faire thermodurcir la résine époxyde,-puis on positionne sur le trou de libération de pression une bille métallique ayant au moins une dimension plus grande que la plus petite dimension du trou de libération de pression, et on applique une force à la bille métallique afin de la déformer et de la faire pénétrer dans le trou de libération de pression. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on applique un bouchon de résine époxyde sur la bille métallique se trouvant dans le trou de libération de pression et on fait thermodurcir la résine époxyde. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bouchon de résine époxyde est appliqué pendant que le projec- teur lumineux étanche refroidit à la suite de l'échauffement qui a été appliqué pour faire thermodurcir la résine époxyde liant le réflecteur à la lentille.