Brevet FR2490400A1 — publié le 19820319

l "Lampe électrique à incandescence" L'invention concerne une lampe à incandescen- ce électrique munie d'une ampoule présentant un axe de symétrie et un pincement comportant un culot, ampoule dans laquelle est tendu, d'une façon linéaire et transversale à l'axe de l'ampoule, un filament hélicoïdal fixé aux en- trées de courant, qui traversent le pincement et qui sont interconnectées, dans l'ampoule, par un corps électro-iso- lant supporté par les entrées de courant. D'une façon générale, de telles lampes sont utilisées sur les voitures automobiles, par exemple com- me feu de freinage, feu rouge arrière ou comme indicateur. Dans ces lampes, le filament est monté à une assez gran- de distance du pincement dans l'ampoule. De ce fait, le pied de la lampe, c'est-à-dire l'ensemble des entrées de courant pour autant que celles-ci s'étendent dans l'ampou- le et le corps électro-isolant reliant les entrées et cons- titué par une perle, une poutre ou un disque en verre ou en céramique, est assez long. Etant donné leur application, ces lampes à in- candescence sont fortement exposées aux vibrations et aux chocs. De plus, la gamme des fréquences. de résonance du filament et celle du pied chevauchent, de sorte qu'il se produit des vibrations superposées. Il en résulte la rupture du filament avant la fin de durée calculée de la lampe. Dans lesvéhicules automobiles, les lampes à incandescence sont en pratique toujours montées de façon que l'axe de l'ampoule soit horizontal. Cela est lié aux possibilités de fixation des douilles aux voitures. De plus, les douilles sont montées dans une position telle que le filament de la lampe correspondante se situe dans un plan horizontal. Pour atteindre ce but, il existe des accords entre les fabricants d'automobiles et les fabri- cants de lampes pour que le culot soit monté dans la po- sition requise par rapport au filament. Tant à l'état allumé qu'à l'état éteint, les lampes utilisées dans les véhicules automobiles sont ex- posées à des chocs et à des vibrations se produisant es- sentiellement dans la direction verticale. Si une lampe allumée subissait des chocs et des vibrations dans la di- rection axiale du filament, il en résulterait des augmen- tations et diminutions locales du pas des spires dudit filament. De plus, les spires voisines risqueraient d'en- trer en contact les unes avec les autres et d'être court- circuitées. Dans ce cas, les autres spires seraient sur- chargées, ce qui se traduirait par la mise hors service prématurée de la lampe. C'est pour cette raison qu'on utilise sur les automobiles des lampes dont le filament est horizontal de sorte que les chocs et les vibrations se produisent essentiellement perpendiculairement à son axe. L'invention vise à fournir des lampes à inean- descence électriques, qui conviennent aux véhicules auto- mobiles et qui présentent une résistance fortement aug- mentée aux chocs et aux vibrations. Conformément à l'invention, ce but est atteint avec une lampe du genre mentionné dans le préambule du fait que les entrées de courant dans le pincement se si- tuent dans un plan formant un angle d'au moins 450 avec l'axe du filament. Le pied de la lampe conforme à l'invention, c'est-à-dire les entrées de courant situées dans l'ampou- le avec l'isolateur supporté par lesdites entrées, est indiqué ci-après comme "pied à perle". Dans la lampe conforme à l'invention, le pied à perle est tordu d'un angle compris entre 45 et 1350, y compris les limites, de sorte que l'axe du filament for- me un angle d'au moins 450 avec le plan dans lequel se situent les entrées de courants dans le pincement. Par suite de la torsion du pied à perle, sa fréquence de résonance est fortement décalée par rapport à la fréquence de résonance du filament. Ainsi, on a obtenu une résistance notamment améliorée aux chocs et aux vibrations. Il y a lieu de noter que le brevet des Etats- Unis d'Amérique No 4.180.757 décrit une lampe pour tableaux de distribution téléphonique (appelée ci-après "lampe té- léphonique") dont la résistance aux chocs est améliorée par rapport à celle de telles lampes de réalisation con- ventionnelle. Le perfectionnement est obtenu par disposi- tion du filament de façon que son axe s'étende dans la direction des chocs et non transversalement à cette direc- tion. Cette disposition du filament est obtenue par déca- lage d'un angle de 900 du plan dans lequel s'étendent les entrées de courant dans la lampe. Le perfectionnement de la lampe téléphonique est basé sur l'idée qu'un corps hélicoïdal peut être mieux exposé aux chocs dans la direc- tion axiale que dans une direction perpendiculaire à la direction axiale. Toutefois, dans une lampe téléphonique, les conditions auxquelles est exposée la lampe diffèrent nota- blement de celles d'une lampe pour véhicules automobiles. Une lampe téléphonique se trouve dans un bouton-poussoir d'un commutateur, qui subit un choc lorsque, après déblo- cage et interruption du circuit dans la lampe, le bouton rebondit dans sa position extrême et y rencontre une bu- tée. Au moment o le bouton rencontre la butée et le fi- lament de la lampe subit un choc, la lampe n'est plus par- courue par du courant et il ne se produit donc aucune sur- charge du filament lorsque plusieurs spires dudit filament entrent en contact les unes avec les autres. Contraire- ment aux lampes téléphoniques, les lampes pour véhicules automobiles subissent aussi des chocs à l'état allumé. De plus, dans l'ampoule de la lampe téléphoni- que connue s'étend, sur la majeure partie de sa longueur, un pied en verre relié rigidement à l'ampoule et présen- tant une extrémité libre dont sortent les entrées de cou- rant intérieures à l'ampoule. Ces entrées de courant sont notablement plus courtes que le corps en verre. Grâce à leur faible longueur et leur fixation dans la lampe, ces fils sont très rigides, de sorte qu'ils ne sont pas portées à vibration dans des conditions normales. Contrairement aux lampes pour automobiles, les lampes téléphoniques-ou pour tableaux de distribution ne sont pas exposées à des vibrations. Ainsi, avec la lampe téléphonique connue, le brevet des Etats-Unis d'Amérique ne vise pas à renforcer le système de suspension du fila- ment dans l'ampoule, mais à modifier la position du fila- ment par rapport à la direction des chocs dans la posi- tion d'utilisation de la lampe. En revanche, dans la lampe conforme à l'inven- tion, le filament est disposé, pendant l'utilisation nor- male dans un véhicule automobile, de façon que l'axe du filament s'étende dans la position horizontale usuelle et une position différente risquerait de raccourcir la durée de vie de la lampe. Par contre, la disposition pri- se dans la lampe se traduit par un renforcement de la sus- pension du filament. La différence en structure entre la lampe télé- phonique selon ledit brevet et la lampe pour véhicules automobiles conforme à l'invention se manifeste également dans la position du culot par rapport au filament. Dans la lampe téléphonique selon le brevet des Etats-Unis d'A- mérique, le filament est tourné de 900 par rapport aux contacts électriques du culot, comparativement aux lam- pes téléphoniques conventionnelles. Toutefois, dans la lampe conforme à l'invention, le filament occupe la même position, par rapport aux contacts électriques de son cu- lot que dans les lampes conventionnelles conçues pour le même but. En effet, lorsqu'une lampe conventionnelle uti- lisée dans un véhicule automobile est échangée contre une lampe conforme à l'invention, il faut que le filament de la dernière lampe occupe une même position (horizontale) que celui de la lampe conventionnelle. Le susdit brevet des Etats-Unis d'Amérique n'in- citait donc nullement à résoudre le problème posé de la façon dont cela s'est fait dans la lampe conforme à l'in- vention. Dans une forme de réalisation de la lampe con- forme à l'invention, les entrées de courant s'étendent pratiquement dans un plan, entre le pincement et le corps électro-isolant. La position dudit corps électro-isolant peut être choisie de façon que les fréquences de résonan- ce des parties des entrées de courant située entre le fi- lament et ledit corps isolant et celles du filament diffè- rent notablement les unes des autres. Si l'angle compris entre l'axe du filament et le plan dans lequel s'étendent les entrées de courant entre le pincement et le corps isolant s'approche de 900, ce plan voisine la position verticale lors de l'utilisation normale du filament et, une composante de plus en plus grande des chocs et des vibrations parvient dans ce plan. Le corps électro-isolant et la partie des entrées de cou- rant comprise entre ce corps et le pincement constituent donc un ensemble de plus en plus rigide, qui n'est pas sujet à vibrations dans le cas d'application de la lampe aux véhicules automobiles. Selon une autre forme de réalisation de l'in- vention, la rigidité est encore augmentée par application de supports additionnels entre la perle isolante et le pincement. La lampe conforme à l'invention peut présenter également deux filaments parallèles, par exemple pour feu d'arrêt et pour feu arrière. Dans ce cas, leurs quatre entrées de courant s'étendent dans un plan dans le pince- ment et sont fixées dans une perle isolante allongée, alors que leurs parties situées entre la perle isolante et le filament sont tournées en deux plans, par exemple parallè- les. Une autre forme de réalisation d'une lampe con- forme à l'invention présente par exemple deux filaments parallèles, dont les quatre entrées de courant se situent dans un plan du pincement et qui sont fixées, après torsion, suivant les sommets d'angle d'un quadrilatère dans un corps électro-isolant en forme de disque, de façon que les parties comprises entre ce corps et le filament s'é- tendent dans deux plans. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limi- tatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. - la figure 1 représente un pied à perle d'une lampe à incandescence connue, la figure 2 représente un pied à perle d'une lampe à incandescence conforme à l'invention, présentant un plan qui est tourné de 900 par rapport à l'axe du fi- lament et dans lequel se situent les entrées de courant dans le pincement, - la figure 3 représente un pied à perle selon la figure 2 comportant un corps électro-isolant en forme de poutre et deux supports additionnels, - la figure 4 représente un pied à perle compa- rable àla figure 3 présentant deux filaments parallèles et un plan, perpendiculaire auxdits filaments s'étendant dans le pincement, - la figure 5 représente un pied à perle compa- rable à la figure 4 comportant une perle isolante en forme de disque dans laquelle les entrées de courant sont fixées suivant les sommets d'un quadrilatère, - la figure 6 représente une vue latérale d'une lampe à incandescence comportant un pied à perle selon la figure 2 muni d'unculot partiellement arraché, - la figure 7 représente la lampe selon la figure 6 tournée de 900 autour de son axe, - la figure 8 est une vuede la lampe connue, comportant le pied selon la figure 1, le culot étant par- tiellement ouvert, - la figure 9 représente une vue latérale d'une lampe à incandescence munie du pied à perle selon la figure 4, le culot étant partiellement ouvert, - la figure 10 représente une vue de la lampe selon la figure 9, tournée de 900 autour de son axe, le culot étant partiellement ouvert. Le pied à perle représenté sur la figure 1 d'une lampe à incandescence connue est constitué par deux entrées de courant 21 et 22, qui sont maintenues par une perle isolante 23, par exemple en verre, et dont les ex- trémités supportent un filament hélicoïdal 24, dont l'axe se situe dans un plan 26. Les extrémités des entrées de courant 21 et 22 situées à l'opposé du filament 24 se situent dans un plan 27, qui s'étend dans le pincement et qui est parallèle à l'axe 25. X-X indique la direction principale des chocs se produisant normalement dans le cas d'utilisation de la lampe dans les véhicules automo- biles. La&fréquence de résonance de ce pied à perle, entre le plan 27 et l'axe 25 du filament 24, dans le cas des lampes de freinage connues de 21 W (24 V) pour véhi- cules automobiles est de 300 à 700 Hz; la fréquence de résonance du filament 24 se situe dans la gamme comprise entre 150 et 350 Hz. Les fréquences de résonance du pied à perle et du filament sont ainsi partiellement égales, ce qui aboutit à des vibrations superposées, entraînant le risque d'une rupture prématurée du filament. En revanche, dans le pied à perle d'une lampe conforme à l'invention selon la figure 2, les entrées de courant 1 et 2 se situent dans un plan 8 dans le pince- ment. Les parties la et 2a des entrées de courant 1 et 2 se trouvant derrière la perle isolante 3 sont tournées de 900 suivant un plan de torsion 9, perpendiculaire au plan 8 et parallèle à l'axe 5, et situées dans le plan 6 o elles sont reliées au filament 4, dont l'axe 5 se situe également dans ce plan 6. Les parties lb et 2b des entrées de courant 1 et 2 se trouvant entre le plan 8 et la perle isolante 3 d'une façon juxtaposée dans la direction principale des vibrations X-X constituent, ensemble avec la perle iso- lante 3, un ensemble rigide, qui n'est guère porté à ré- sonance aux fréquences critiques pour les lampes de véhi- cules automobiles. Un déplacement de la perle isolante 3 dans la direction longitudinale des entrées de courant 1 et 2 permet de décaler la fréquence de résonance de ces parties la et 2a (par exemple 1200 à 1400 Hz) de façon qu'elle s'écarte notablement de la fréquence de résonance du filament 4 (150 à 350 Hz). De ce fait-, il ne peut plus se produire de superpositions des fréquences de résonance du pied à perle et du filament. Le pied à perle selon la figure 3 correspond essentiellement à celui selon la figure 2. La perle iso- lante'3 est allongée (par exemple constituée d'une poutre de verre). Entre cette perle isolante allongée 3 et le plan 8 situé dans un pincement sont prévus deux supports additionnels 10, qui sont scellés, tant dans ledit pince- ment que dans la perle isolante 3. Selon la figure 4, pour maintenir deux fila- ments 4 et 4' disposés parallèlement dans des plans 6 et 6', le pied à perle comporte quatre entrées de courant 1 et 2 respectivement 1' et 2', qui s'étendent parallèle- ment entre le plan 8 et. la perle isolante allongée 3, alors que les parties-de fil la et 2a, respectivement l'a et 2'a, se trouvant derrière la perle isolante sont tournées de 900 et situées dans les plans 6 et 6'. Dans le pied à perle selon la figure 5, qui présente également deux filaments parallèles 4 et 4' dis- posés dans deux plans parallèles 6 et 6', les quatre en- trées de courant 1 et 2, respectivement 1' et 2', se si- tuent dans un plan 8, perpendiculaire aux plans 6 et 6', et sont maintenues suivant les sommes d'un quadrilatère dans une perle isolante en forme de disque 3 de façon que leurs parties la et 2a, respectivement l'a et 2'a, compri- ses entre la perle isolante 3 et les filaments.4 et 4', se situent dans les deux plans 6 et 6'. Les figures 6 et 7 nontrent une lampe à incan- descence pour véhicules automobiles présentant un pied à perle selon la figure 2. Ce pied à perle est logé dans une ampoule 11, qui est fermée par un pincement 12, dans lequel sont scellées les entrées de courant 1 et 2. L'am- poule 11 est munie d'un culot appelé "Swan" 13 aux con- tacts duquel sont reliées les entrées de courant 1 et 2. Les ergots 14 du culot 13 déterminent la position de la lampe dans une douille. Elles sont disposées sur une li- gne perpendiculaire à la direction longitudinale du fila- ment 4. La figure 8 montre une lampe conventionnelle pour véhicules automobiles comportant le pied selon la figure 1. Les ergots 14 du culot 13 sont disposés suivant une ligne perpendiculaire à la direction longitudinale du filament 24. Une comparaison de la lampe de la figure 7 d'avec la lampe connue de la figure 8 révèle que le fila- ment 4, 24 respectivement, occupe la même position par rapport aux ergots 14, par conséquent cette position est conservéelors du montage dans la même douille. Il en résul- te que lorsque le filament 4 est tourné d'un angle de + 900 par rapport au pincement 12, comparativement au filament 24, le culot 13 de la figure 7 est tourné d'un angle de - 900 par rapport au pincement 12, comparativement au cu- lot 13 de la figure 8. Les figures 9 et 10 représentent une lampe à incandescence présentant un pied à perle selon la figure 4, munie de deux filaments parallèles 4 et 4'. Les quatre entrées de courant 1, 2 et 1', 2' sont scellées, ici aus- si, dans un pincement 12 de l'ampoule 11. Par rapport aux parties de fil scellées dans le pincement 12, les par- ties de fil la et 2a, respectivement l'a et 2'a, s'éten- dant derrière la perle isolante 3 sont tournées, ici aus- si, de 900 et reliées, dans cette position, aux filaments 4, 4', qui occupent une position perpendiculaire pendant le fonctionnement dans le cas d'un positionnement normal de la lampe. REVENDICATIONS 1. Lampe à incandescence électrique munie d'une ampoule (11) présentant un axe de symétrie et un pincement (12) montée dans un culot (13), ampoule dans laquelle est tendu, de façon linéaire, transversale à l'axe de l'ampoule, au moins un filament hélicoïdal (4), qui est fixé à des entrées de courant (1, 2) traversant le pincement et interconnectées dans l'ampoule par un corps électro-isolant (3), qui est supporté par les entrées de courant, caractérisée en ce que les entrées de courant (1, 2) dans le pincement (12) se situent dans un plan (8) formant un angle d'au moins 450 avec l'axe (5) du filament (1). 2. Lampe selon la revendication 1, caractéri- sée en ce que les parties (lb, 2b) des entrées de courant (1, 2) se trouvant entre le pincement (12) et la perle isolante (3) se situent pratiquement de façon juxtaposée, dans un plan, alors que les parties (la, 2a) des entrées de courant comprises entre la perle isolante et le fila- ment (4) sont tournées pour rejoindre un plan (6) dans lequel s'étend l'axe (5) du filament (4). 3. Lampe selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 2, caractérisée en ce que, vu à partir du pincement du pincement (12), la position de la perle iso- lante (3) dans la direction longitudinale des entrées de courant (1, 2) est choisie de façon que la fréquence de résonance des parties de fil (la, 2a) situées derrière la perle isolante (3) et celle du filament (4) diffèrent notablement, l'une de l'autre. 4. Lampe selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisée en ce que des supports addi- tionnels (10) sont prévues entre la perle isolante (3) et le pincement (12). 5. Lampe selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle présente deux filaments (4, 4') qui s'étendent, de façon juxtaposée dans deux plans parallèles et dont les quatre entrées de cou- rant (1, 2, respectivement 1', 2') se situent dans un plan (8) dans le pincement (12) et sont maintenues dans une perle isolante allongée (3) alors que leurs parties (la, 2a, respectivement l'a, 2'a) comprises entre la perle iso- lante (3) et les filaments correspondants (4, 4') sont tordues. 6. Lampe selon l'une quelconque des revendi- cations 1 ou 3, caractérisée en ce qu'elle présente deux filaments (4 et 4'), qui s'étendent, de façon juxtaposés dans deux plans parallèles et dont les quatre entrées de courant (1, 2, respectivement 1', 2') se situent dans un plan (8) du pincement et sont maintenues suivant les som- mets d'un quadrilatère dans une perle isolante en forme de disque (3) de façon que leurs parties (la, 2a, respec- tivement l'a, 2'a) comprises entre la perle isolante et les filaments s'étendent dans deux plans parallèles (6, 6').