Brevet FR2465949A1 — publié le 19810327

la présente invention concerne les projecteurs d'éclairage et s'applique plus particulièrement aux projecteurs et blocs optiques pour véhicules automobiles. On sait qu'un projecteur comporte de façon classique une source lumineuse, un miroir réflecteur et une glace frontale, 1 'en- semble étant eventuellement protégé par un cuvelage. Dans les "blocs optiques" logés dans des ouvertures de carrosserie, le cuvelage se confond avec le réf lecteur. las avantages qu'offrent les techniques de moulage des matières plastiques font que la fabrication industrielle s'oriente de plus en plus vers des projecteurs à cuvelage et/ou réflecteur en matière plastique. la surface interne d'un réflecteur en matière plastique est rendue réfléchissante par une métallisation notamment un aluminage. On cherche le plus souvent obtenir des projecteurs d'ouverture allongez, de forme approximativement rectangulaire, dont le faisceau d'eclairage s'adapte parfaitement aux conditions de la circulation routière. Dans ce cas, le cuvelage-réflecteur comporte au moins une joue supérieure et au moins une joue inferieure sensiblement planes reliant le bord supérieur et le bord inférieur de 1 'ou- verture du cuvelage à sa partie réflectrice de forme parabolique qui constitue le fond du cuvelage. lors du fonctionnement de la lampe constituant la source lumineuse, des phénomènes de convection a l'intérieur du cuvelage font que la joue supérieure se trouve portée à une température net tgnent plus élevée que celle de la joue inférieure. Il en résulte des dilatations différentielles tendant a faire basculer le miroir parabolique vers le haut, ce qui modifie les paramètres optiques du projecteur et perturbe grandement son efficacité. La présente invention a pour but d'éliminer cet inconvénient des projecteurs en matière plastique en diminuant l'importan- ce des phenamenes de dilatation thermique. Pur ce faire, le projecteur selon l'invention est caractérisé en ce que la joue supérieure présente une épaisseur sensible ment inférieure à celle du reste du cuvelage en vue d'éviter une déviation de l'axe optique du réflecteur vers le haut. De façon préférentielle, l'épaisseur de la joue supérieure est au plus égale à la moitié de celle du reste du cuvelage (miroir). la demanderesse a en outre observe que pour un cuvelage d'epaisseur moyenne d'environ 2 rrm de matière thermoplastique, une joue supérieure d'épaisseur 1 mm permettait de conserver les qualités de réflexion optique du projecteur sans nuire aux qualités de rigidité de l'ensemble On comprend en effet que plus la paroi de la joue supérieure est mince, plus les efforts qu'elle induit dans la partie parabolique de fond peuvent être repris par celle sans entrainer une déviation importante de l'axe optique du projecteur par rapport à l'horizontale. la présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-dessous, faite à titre d'exemple, et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 montre en coupe schématique verticale un projecteur selon l'invention - la figure 2 représente en coupe un détail de la joue supérieure du projecteur de la figure 1. On se référera désormais aux figures 1 et 2. Le projecteur selon l'invention ccmporte essentiellement un miroir moulé monobloc 10 dont l'ouverture 11 est fermée de manière étanche par une glace frontale 30. Plus précisément, le miroir comporte une joue supérieure 20, une partie parabolique réfléchissante 12 et une joue inférieure sensiblement plane 18. Un orifice 14 situé dans la partie parabolique 12 au niveau de l'axe optique 16 permet de monter une ampoule dont le filament vient sensiblement se positionner au foyer de la surface réfléchissante 13 de la partie parabolique 12. la joue inférieure 18 et la partie parabolique 12 se raccordent en 19 tandis que la joue supé- rieure 20 et la partie barabolique 12 se raccordent en 21. D 'autre part la joue supérieure 20 présente une epais- seur E1 référencée 42 sensiblement inférieure à l'epaisseur E2 refé rencée 40 du reste du cuvelage. la flèche 44 matérialise la direction de l'effort exercé par la joue supérieure 20 sur la partie parabolique 12 tandis que la référence 46 désigne la longueur L de la joue supérieure et la référence 48 la hauteur H1 de la partie parabolique 12. Les calculs qui vont suivre constituent une approche simplifiée des phénamènes de dilatation thermique et permettent de bien saisir l'interaction des différents paramètres. On va raisonner sur une portion de cuvelage de largeur unité (mesurée perpendiculairement aux figures) ou la partie parabolique est assimilée à une "poutre verticale" encastrée en 19 et en considérant que les déformations sont élastiques. Sous l'effet de la différence de température G (une centaine de degrés) existant entre la joue 18 et le reste du réflecteur, la joue 20 a tendance à s'allonger de A L L = Lo (1 + &alpha; # ) od o; est le coefficient de dilatation linéaire de la matière de moulage et Le la longueur de la joue 20 à la même teppérature que le reste du cuvelage, soit a L = L - Lo = Lo &alpha; #. Cette déformation de dilatation provoque dans la partie 12 une flèche f au niveau du point 21 qui correspond à une force F appliquée selon la direction 44 telle que F = 3EI f E : module d'élasticité de 12 3 I : moment d'inertie de 12 H1 H1: longueur de la poutre. En fait, la dilatation différentielle de la joue 20 étant gênée, il en résulte dans celle-ci une force de ccmpression N qui raccourcit la joue de A L'. On a la relation entre contrainte et défonnation en milieu élastique N = E #L' S ou S est la section de la joue soit S = E1 x 1. A l'équilibre on a donc N = F et f = #L - #l'. Il vient alors On voit que K1 est proportionnel à I et donc à l'épaisseur E2 du miroir et inversement proportionnel à H3 Par ailleurs K2 est proportionnel à S (E1) et inversement proportionnel à L. Finalement, en considérant (1) il apparat que la flèche f croit avec H1 et avec E1 et décroît avec E2 et L. On voit qu'il est avantageux, pour avoir une flèche f faible par rapport à #L, dlaugmenter-E2 et de diminuer E1. Par conséquent, il est important que l'épaisseur E2 du reste du miroir soit sensiblement supérieure à l'épaisseur E1 de la joue supérieure. Les impératifs d'économie de matière et de rigidité permettent ensuite de choisir au mieux ces deux épaisseurs. La demanderesse a constaté qu'en choisissant une épaisseur E2 de 2 nrn et une épaisseur E1 de 1 mn, les projecteurs obtenus présentaient d'excellentes qualités de tenue en température pour les matériaux thermoplastiques habituels. Dans la description ci-dessus, compte tenu de la confusion des fonctions, on a indifféremment utilisé les termes "cuvelage", "réflecteur" ou "miroir". REVENDICATIONS 1. Projecteur du type oomportrnt un cuvelage-miroir en une matière plastique moulée, dont l'ouverture est fermée par une glace frontale, le miroir ayant une forme parabolique et présentant au moins une joue inférieure et supérieure de liaison entre llouver- ture et la partie rêflectrice dudit miroir, caractérisé par le fait que la joue supérieure prêsente une épaisseur sensiblement inférieure à celle du reste du miroir afin d'éviter une déviation de l'axe optique du réflecteur sous l'effet de la dilatation thermique provoquée par l'allumage du projecteur. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérise par le fait que l'épaisseur de la joue supérieure est au plus -égale à la moitié de l'épaisseur du reste du miroir. 3. Projecteur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'ouverture du projecteur présente une forme sensiblement rectangulaire.