Brevet FR2475186A1 — publié le 19810807

La présente invention concerne les réflecteurs pour projec- teurs de véhicules automobiles réalisés en des matières plastiques. Dans la construction des projecteurs pour véhicules automobi- les, on a proposé depuis longtemps de substituer aux réflecteurs en tôle emboutie des réflecteurs en matières plastiques dont la surface optique est réalisée par métallisation sous vide, notammnt par alumi- nage. Le problème essentiel réside dans le fait que les matières plastiques qui se prêtent le mieux à la réalisation par moulage d'une forme de réflecteur, suivie de la réalisation d'une surface optique par métallisation, ont en général une mauvaise tenue aux températures qui sont les températures de fonctionnement d'un projecteur automobile ayant les dimensions et la puissance habituelles. En d'autres termes, les essais de mise en oeuvre de construc- tion de grands réflecteurs pour projecteurs de véhicules automobiles ont montré que les échauffements apparaissent lors du fonctionnement du projecteur sont incompatibles avec la permanence d'une surface in- terne (surface métallisée) rigoureusement définie sur le plan optique (surface généralement parabolique). Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé à ce jour di- verses solutions, parmi lesquelles on peut citer: - la mise en oeuvre de matières plastiques ayant une bonne tenue à la chaleur; de telles matières plastiques existent, mais leur prix de revient les rend prohibitives pour la construction de projec- teurs; - l'utilisation de matières plastiques bon marché, incorporant des armatures pour rigidifier le réflecteur; - réalisation de réflecteurs ayant une épaisseur non uniforme, et comportant en particulier des zones amincies tendant à limiter les déformations dues auKéchauffemntsaux zones non utiles du réflecteur. Aucune de ces solutions ne s'est révélée pleinement satisfai- sante. La présente invention concerne une nouvelle structure de ré- flecteur, permettant d'obtenir, par simple moulage desmatières plasti- ques disponilesles plus répandues, une structure de réflecteur élimi- 2475 186 nant les effets de déformation dûs aux échauffements de fonctionne- ment. Selon l'invention, on donne par construction au réflecteur en matière plastique, dans sa région supérieure de plus grand échauf- fement, une forme de surface interne à température ambiante s'écartant substantiellement de la forme optique recherchée, mais telle que, dans les conditions d' échauffement correspondant au fonctionnement du pro- jecteur, les déformations du réflecteur amènent sa surface interne à la forme optique souhaitée. Autrement dit, la forme interne du réflecteur "froid" est une forme imparfaite alors que cette forme, après déformation due à l'élé- vation de température, devient la forme optique idéale pour coopérer avec la source lumineuse associée au réflecteur pour l'obtention d'un faisceau lumineux déterminé. Dans un mode de réalisation préféré, le réflecteur est du type comportant, sur toute sa largeur, une surface parabolique de ré- volution, fermée en partie basse et en partie haute par deux joues sensiblement planes, le contour d'ouverture du réflecteur étant défini par un rebord formant rehausse ou nervure de raidissement. Pour ce type de réflecteur, l'invention prévoit un léger ra- battement de haut en bas d'une zone choisie de la surface parabolique, autour d'une charnière de rabattement qui est de préférence constituée par la section de la surface parabolique par un plan horizontal. La zone rabattue est dans tous les cas adjacente à la joue - supérieure. Sa largeur totale peut être comprise entre une frac- tion et la largeur totale du réflecteur. Sa hauteur totale peut être comprise entre le dixième et les trois-quarts de la demi-hauteur du réflecteur. Son rabattement autour de la charnière précitée est compris entre 0,2 et 6% (valeurs en radians). Le choix rigoureux des dimensions et des angles de rabatte- ment dépend des caractéristiques précises du réflecteur, de ses dimen- sions, de son épaisseur, des caractéristiques de la source lumineuse avec laquelle il doit coopérer, de la matière plastique qui le consti- tue. Ce choix est dans tous les cas à la portée de l'home de l'art 24 75186 qui peut le déterminer à la fois à l'aide de considérations théoriques et d'essais empiriques. En particulier, on peut empiriquement, par retouches successi- ves d'un moule, obtenir une série de réflecteurs avec des zones rabat- tues progressivement croissantes, tant pour leur étendue que pour leur rabattement, ce qui permet de déterminer la solution optimale. Dans un autre mode de réalisation, on munit le réflecteur d'une série de zones rabattues disposées de façon étagée. Une petite zone très rabattue se trouve ainsi à l'intérieur d'une zone moyenne moins rabattue, ellemême à l'intérieur d'une grande zone, encore moins rabattue, toutes les zones étant, comme précédeument, adjacentes à la joue supérieure du réflecteur. Le complément de la description qui va suivre en se référant aux dessins annexés fera mieux comprendre camment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés: - la figure 1 est une vue en perspective de face d'un miroir parabolique de contour d'ouverture rectangulaire, dans un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une section axiale verticale de ce même miroir réflecteur selon la ligne de section II-II de la figure 1, ou selon tou- te autre section verticale transversale centrale parallèle; - la figure 3 représente un second mode de réalisation de l'in- vention, dans une vue en perspective analogue à celle de la figure 1. Le réflecteur des figures 1 et 2 est un réflecteur à contour rectangulaire et à surface optique activeparabolique. Il est réalisé en matière plastique moulée et plus précisément en PBT (polytér4phtalate de butylène). Son épaisseur est uniformément de 2 mu. Ce réflecteur com- porte une surface parabolique P d'axe 00 s'étendant sur toute sa largeur, et en partie haute et en partie basse, des joues Jl et J2, sensiblement planes. La partie P a un rôle optique, en constituant la surface réflé- chissante du réflecteur, alors que les joues Ji et J2 n'ont qu'un rôle mécanique de liaison sans effet optique; un rebord R délimite le con- tour d'ouverture du réflecteur en formant rehausse ou nervure de rigidi- fication. La surface parabolique P a une focale de 26,5 mm, une largeur d'ouverture de 190 mm et une hauteur de 120 mm. En service, une glace (non représentée) obture le réflecteur sur sa face frontale, et une lampe (non représentée) est montée sur son ouverture arrière S. Avec une telle structure de réflecteur, la mise en service du projecteur avec la lampe prévue (type CRE ou H4) provoque des échauf- fements considérables: le point B de la joue supérieur JI a une température de l'ordre de 106 C, alors que le point A, à la limite extrême de la partie P a une température de l'ordre de 100 C, et que la zone centrale C de la parabole P a une température de l'ordre de 80 C (voir figure 2). Selon l'invention, et pour permettre au réflecteur d'accammo- der des variations de température entre l'état froid et l'état de fonc- tionnement on donne, à la fabrication, à la zone supérieure quadrangu- laire Z1 de la zone P une forme rabattue d'environ 2% autour d'une charnière de rabattement zl-zl. La charnière de rabattement zl-zl est constituée par la sec- tion de la parabole P par un plan horizontal. La zone Z1 s'étend jus- qu'à la joue supérieure J1, sa hauteur étant le dixième de la hauteur de la parabole P, c'est-à-dire 12ram, et sa largeur étant environ les deux tiers de la largeur de la parabole P, c'est-à-dire environ 130rmn. La zone Z1 est centrée par rapport au plan vertical passant par l'axe optique 0-0. Lorsqu'on parle d'un rabattement de 2% autour de la char- nière, cela signifie que toutes les sections de la parabole P par des plans de section tels que II-II (figure 2), ou par des plans verticaux parallèles, se trouvent rabattues de 2%, comme on le voit sur la figure 2, autour de leur intersection avec la charnière zl-zl. On a représenté en traits pleins sur la figure 2 la forme réelle, après rabattement, et en traits pointillés la forme rigoureu- sement parabolique (fonrme sans rabattement). Avec une telle disposition, on constate que la mise en service du réflecteur, c'est-à-dire sa coopération avec une lampe appropriée, et l'échauffement subséquent, se traduisent par un basculement vers le haut de la joue supérieure J1 et de la zone rabattue Z1. Apres ce bas- culement, la surface interne de la zone Z1 se retrouve exactement en coincidence avec une surface parabolique de révolution d'axe O-O, 1'é- chauffement produisant ainsi pour la zone Z1, un effet inverse du ra- battement de construction. 247'5186 Bien entendu, l'exemple ci-dessus n'est qu'illustratif et d'autres modes de réalisation sont possibles. La zone Zl peut être limitée à la partie centrale du réflec- teur, comme représentée aux figures 1 et 2. Elle peut également s'éten- dre en bandeau sur toute la largeur de la partie supérieure du réflec- teur en-dessous de la joue supérieure Ji. La figure 3 représente un second mode de réalisation de l 'in- vention, très voisin du premier. Sur cette figure, les éléments inchan- gés ont été désignés par les mêmes références qu'à la figure 1 Selon la caractéristique de ce mode de réalisation, le réflec- teur comporte trois zones rabattues Zl, Z2 et Z3, disposées en gradins étages, Z2 étant à l'intérieur de Zi, et Z2 à l'intérieur de Z3, les trois zones étant, comme précédemment, adjacentes à la joue Ji. La figure 3 est à l'échelle, en ce sens que les joues ont les dimensions et positions relatives qui s'y trouvent représentées. La zone ZI est, commne précédenmment, rabattue de 2% autour d'une charnière horizontale zl-zl. De' façon similaire, la zone Z2 est rabattue, mais seulement de 1% autour d'une charnière horizontale z2-z2, et la zone Z3 est rabattue de 0,5% autour d'une charnière horizontale z3-z3. Lorsqu'un tel réflecteur est en service, du fait de l'échauf- fement de service, les trois zone Zl, Z2 et Z3 ont leu= surfacesinterne aluminée5qui reviennent à une forme parabolique de révolution autour de l'axe O-O. Il est essentiel de remarquer que le rabattement "de compensa- tion de température" d'au moins une zone du réflecteur, conforme à l'invention, n'a rien à voir avec les décrochements et irrégularités que, dans la technique antérieure,lon impose à certains réflecteurs, pour modifier les propriétés optiques du faisceau lumineux réfléchi. En effet, dans une telle technique antérieure, les formes de toutes les zones du réflecteurs sont considérées commne invariables, et on suppose ainsi que le faisceau lumineux reste le même que le projecteur soit "'froid" ou "chaud". Au contraire, l'idée.mère essentielle de la présen- te invention est d'utiliser extensivement les matières plastiques ther- miquement déformables, sous des épaisseurs relativement faibles, et de ne pas chercher à contrarier la déformation lors de la montée en tempé- rature, mais bien de la compenser à priori par des formes optiques s'écartant de la forme optique nécessaire en service. On remarquera également qu'une telle solution n'a jamais été envisagée dans la technique des réflecteurs en matière plastique pour projecteurs de véhicules autcmobiles, bien que cette technique soit déjà très ancienne. 2 4 75186 FVEMNJDICiTIONS ]. Un réflecteur en matière plastique pour projecteur de véhi- cule automobile, destiné à coopérer avec une source lumineuse pour l'obtention d'un faisceau lumineux réfléchi déterminé, caractérisé en ce qu'il comporte par construction, au moins dans sa région supérieure de plus grand échauffement, une forme de surface interne s'écartant substantiellement de la forme optiquement nécessaire à cet effet, mais qui, dans les conditions d'échauffement correspondant au fonctionne- ment normal du projecteur, se déforme sous l'effet des dilatations thermiques pour que ladite surface interne revienne à la surface opti- quement nécessaire pour la production dudit faisceau déterminé. 2. Un réflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il coaporte, au moins dans partie supérieure de plus grand échauf- fement, au moins une zone rabattue autour d'une charnière. 3. Un réflecteur selon la revendication 2, du type à ouverture rectangulaire comportant une surface parabolique centrale, et deux joues supérieure et inférieure, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une zone quadrangulaire rabattue de bas en haut autour d'une charnière sensiblement horizontale, cette zone rabattue étant adjacen- te à ladite joue supérieure. 4. Un réflecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite zone quadrangulaire s'étend sur une hauteur comprise entre le dixième et les trois-quarts de la demi-hauteur de la surface para- bolique, et sur-une largeur comprise entre le dixième de la largeur de la surface parabolique, son rabattement étant compris entre 0,2 et 6%. 5. Un réflecteur selon l'une des revendications 3 et 4, carac- térisé en ce qu'il comporte plusieurs zones rabattues.