Brevet FR2487040A1 — publié le 19820122

2487040- PROJECTEUR D'ECLAIRAGE NOTAMMENT POUR VEHICULES AUTOMOBILES La présente invention a trait à un projecteur d'éclai- rage perfectionné utilisable notamment pour l'éclairage frontal d'un véhicule automobile. on sait que les projecteurs d'éclairage d'un véhicule automobile se composent généralement d'un réflecteur en forme de paraboloIde dit "réflecteur parabolique" dont la partie avant est fermée par une glace de dispersion et dont la partie arrière est équipée d'une lampe fixée'au voisinage du sommet du réflecteur par l'intermédiaire d'un porte-lampe. Selon une technique de fabrication classique, les réflecteurs paraboli- ques sont obtenus par emboutissage d'une tôle métallique. On a, en conséquence, proposé de remplacer les réa- lisations métalliques par des réalisations en matière plastique. Cette technique récente permet de bénéficier simultanément de plusieurs avantages à savoir, d'une part, d'une réduction du poids et, d'autre part, d'une réduction du prix de revient d'au- tant plus appréciable que les formes sont plus compliquées. Malheureusement, cette technique présente un inconvé- nient non négligeable compte tenu de la mauvaise tenue des matières plastiques courantes en cas d'élévation de la tempéra- ture. Or, compte tenu des puissances d'éclairage qui- sont requises, la température dans les zones les plus chaudes des réflecteurs paraboliques peut monter à 150 ou 2000C, ce qui pour des matières thermo-plastiques entraîne un ramollissement et une déformation. Toute déformation du réflecteur se traduit bien entendu par une modification du faisceau réfléchi de sorte qu'en l'absence de précautions particulières l'utilisation des matières thermo-plastiques ne permet pas le respect des normes d'éclai- rage imposées en particulier pour le faisceau"croisement". On connatt, bien entendu, des matières plastiques thermo-durcissa- bles, tels que les polysulfones, susceptibles de résister aux températures imposées au réflecteur, mais ces matières plastiques sont d'un prix de revient élevé et, si on les utilise, on voit disparaltre l'amélioration du prix de revient, qui était atten- due de l'utilisation des matières plastiques. On a déjà proposé dans le brevet français 2 242 638 de réaliser un projecteur de véhicules en utilisant un réflecteur constitué de deux parties différentes raccordées l'une à l'autre: la partie arrière, qui est au voisinage de la lampe d'éclairage, est réalisée en une matière plastique de prix de revient élevé et de bonne résistance thermique: la partie avant qui est sou- mise à un échauffement moindre, est réalisée en une matière thermoplastique bon marché. Un tel projecteur constitué d'un réflecteur en deux parties permet le respect des normes d'éclai- rage et peut être produit à un prix de revient relativement réduit. Cependant, en pratique, le raccordement des deux par- ties du réflecteur s'effectue dans un plan, le long d'une ligne dont tous les points doivent être à une température supportable par la matière plastique ayant la moins bonne résistance ther- mique; il en résulte que la partie arrière du réflecteur a nécessairement une surface relativement importante, ce qui cons- titue un élément défavorable pour le prix de revient. La présente invention a pour but de proposer un pro- jecteur de véhicule automobile, dont la structure met en oeuvre pour une large part des matières plastiques ayant des caracté- ristiques thermiques relativement mauvaises, ce qui permet de réduire le prix de revient; néanmoins, l'invention permet d'éviter toute déformation des matières plastiques par ramol- lissement au cours de l'utilisation du projecteur. Selon l'invention, on a imaginé d'utiliser un réflecteur externe dit "réflecteur primaire" constitué en une matière plastique sen- sible à la chaleur et un réflecteur interne dit "réflecteur secondaire" disposé à l'intérieur du premier, le réflecteur interne constituant un écran thermique pour le réflecteur externe dans les zones o l'échauffement du réflecteur primaire a le plus tendance à se manifester en l'absence de réflecteur secondaire. Le réflecteur secondaire se trouve donc à proximité de la lampe d'éclairage et doit, bien entendu, être susceptible de supporter une forte élévation de température: c'est la rai- son pour laquelle on a prévu de réaliser le réflecteur secondaire soit en métal, auquel cas il peut être embouti ou moulé, soit en matière plastique auquel cas la matière plas- tique utilisée doit avoir de très bonnes caractéristiques de résistance à la chaleur. Le réflecteur secondaire étant placé plus près de la lampe que le réflecteur primaire, sa surface est, bien entendu, plus petite que la surface protégée cor- respondante du réflecteur primaire et l'on peut donc ainsi avec une quantité moindre de matière noble, de prix de revient élevé, obtenir le même résultat que lorsque l'on réalisait un réflec- - 2487040 teur plastique unique en deux parties assemblées. En outre, on peut adopter pour le réflecteur secondaire, une forme stricte- ment adaptée au profil de température relevé sur le réflecteur externe de sorte que la bordure frontale du réflecteur secon- daire peut avoir une forme plus ou moins compliquée, alors que dans le cas o l'on raccordait une partie avant et une partie arrière d'un même réflecteur, le raccordement devait pratique- ment se faire dans un plan; cette circonstance permet encore de limiter au maximum l'utilisation des matières de prix de revient élevé constitutives du réflecteur secondaire. Ce dernier avantage est particulièrement frappant pour la réalisation des projecteurs dont le réflecteur parabolique externe est limité par deux plans parallèles, disposés horizontalement lorsque le projecteur est mis en place sur le véhicule. En effet, lorsque l'éclairage s'effectue en "code", toute la lumière émise par le projecteur est envoyée sur la partie supérieure du réflecteur parabolique pour donner naissance à un faisceau rabattu vers le sol afin d'éviter l'éblouissement des conducteurs de véhicules croisants. Or, le plan supérieur qui limite le réflecteur est, en raison de la forme rectangulaire de la glace frontale, extrêmement voisin de la lampe d'éclairage; il en résulte un échauffement particulièrement important de la partie supérieure des réflecteurs des projecteurs de ce type. Si l'on utilise l'invention, le réflecteur secondaire peut comporter, à sa par- tie supérieure, un prolongement formant visière et constituant un écran thermique pour la partie supérieure du réflecteur pri- maire qui est normalement soumise à un échauffement trop important; la réalisation de cette visière n'augmente que dans une faible mesure la surface du réflecteur secondaire, puisque les bordures de ladite visière peuvent être définies de façon précise à partir des relevés thermiques effectués sur le réflec- teur externe, ce qui permet, de limiter juste à la valeur nécessaire la surface du réflecteur secondaire et, par consé- quent, la quantité de matière à utiliser pour constituer ce réflecteur. La mise en oeuvre de l'invention permet de bénéficier de plusieurs avantages, qui découlent de la structure adoptée. En premier lieu, le réflecteur secondaire disposé à l'intérieur du réflecteur primaire est défini par une parabole ayant une distance focale légèrement inférieure à celle du réflecteur pri- maire; les axes des deux paraboles sont confondus ainsi que leurs foyers; il en résulte que l'angle solide d'émission lumi- neuse récupéré et réfléchi par le réflecteur secondaire est légèrement supérieur à l'angle solide correspondant dans le cas o le réflecteur primaire est utilisé seul: il s'en suit une amélioration des caractéristiques d'éclairage du projecteur selon l'invention pour une même puissance consommée par la lampe. En deuxième lieu, le réflecteur secondaire peut, sans difficulté, comporter sur sa surface réfléchissante des stries parallèles disposées, lorsque le projecteur est en place sur le véhicule, dans des plans verticaux: cette structure particulière, déjà décrite dans le brevet français 758 501, permet d'éviter une concentration du faisceau dans la zone centrale de la glace de projecteur, en assurant une certaine diffusion de la lumière, et, de la sorte, on peut utiliser des glaces de projecteur en matière plastique sans risquer, dans la zone centrale, une défor- mation de ladite glace, cette réalisation de stries est particulièrement aisée sur le réflecteur secondaire en raison de sa surface réduite. En troisième lieu, on peut encore amé- liorer la tenue thermique du projecteur selon l'invention en prévoyant une circulation d'air entre le réflecteur primaire et le réflecteur secondaire: en effet, le réflecteur secondaire peut être fixé sur le réflecteur primaire dans la zone du sommet de celui-ci et il est aisé de ménager des ouvertures de circu- lation d'air dans la zone de fixation pour mettre en communication les parties avant et arrière par le volume annu- laire compris entre les deux réflecteurs.: on assure ainsi un mouvement d'air à l'intérieur du projecteur, l'air venant se refroidir sur la glace du projecteur et se réchauffer sur les parties chaudes du réflecteur secondaire; cette circulation assure une certaine homogénéisation des températures et, par conséquent, améliore encore la tenue thermique des réflecteurs du projecteur. On a déjà décrit dans le brevet français 587 639, un projecteur comportant un réflecteur parabolique externe et des réflecteurs complémentaires disposés à l'intérieur du réflec- teur externe: cependant, dans cette réalisation, le réflecteur externe comme les réflecteurs complémentaires sont réalisés en métal et les réflecteurs complémentaires n'ont d'autre but que de donner des faisceaux, qui à la sortie du système optique sont dirigés vers le bas. Il est donc clair que ce dispositif antérieur ne permet pas d'atteindre les avantages particuliers obtenus avec l'invention à savoir, la protection thermique des parties les plus exposées d'un réflecteur externe en matière plastique. Projecteur d'éclairage, notamment pour véhicules automobiles, comportant un réflecteur primaire dont la partie avant est obturée par une glace frontale et un réflecteur secondaire disposé à l'intérieur du réflecteur primaire, une lampe d'éclairage étant disposée dans la zone focale du réflec- teur primaire, caractérisé par le fait que le réflecteur primaire est réalisé en un matériau présentant une faible résistance thermique et que le réflecteur secondaire est réa- lisé en un matériau ayant une bonne résistance thermique, ledit réflecteur secondaire ayant sensiblement le même foyer et le même axe que le réflecteur primaire et ayant une dis- tance focale inférieure à celle du réflecteur primaire, le réflecteur secondaire entourant dans la zone du sommet la lampe d'éclairage, la bordure avant du réflecteur secondaire étant définie pour que le réflecteur secondaire constitue un écran thermique pour les zones du réflecteur primaire qui, en son absence, auraient été les plus surchauffées. Dans la présente description et dans les revendications correspondantes, on appelle "avant" du projecteur, la partie qui est du côté de la glace frontale et "arrière" du projecteur, la partie qui est au voisinage du sommet du réflecteur primaire. Dans un mode préféré de réalisation, le réflecteur secondaire comporte, à sa partie supérieure, un prolongement constituant, vers l'avant du projecteur, une saillie; la zone de fixation du réflecteur secondaire dans le réflecteur pri- maire comporte des ouvertures assurant un passage d'air entre l'arrière et l'avant du réflecteur primaire par le volume annu- laire compris entre les deux réflecteurs; dans une première variante, le réflecteur secondaire est réalisé en métal, par exemple en aluminium ou en magnésium, alors que, dans une deu- xième variante, il est réalisé en une matière plastique résistant à la chaleur, par exemple en polysulfone; le réflec- teur (secondaire) comporte, sur au moins une partie de sa surface réfléchissante, des stries disposées dans des plans sensiblement parallèles, ces plans étant verticaux quand le projecteur est mis en place sur le véhicule; le réflecteur primaire comporte, dans sa zone de sommet, un orifice prolongé par un fourreau cylindrique ayant le mênme axe que les réflec- teurs, ledit fourreau comportant, sur sa base opposée à la zone de raccordement avec le réflecteur primaire, une pluralité d'ailettes radiales constituant des butées axiales pour une pluralité complémentaire de bossages, qui font saillies radia- lement à l'extérieur d'un manchon porté par le réflecteur secondaire dans sa zone de sommet, lesdits bossages assurant le centrage dudit manchon dans le fourreau, les ouvertures de passage d'air étant définies entre les différents couples bos- sage-ailette; le manchon du réflecteur secondaire comporte extérieurement une nervure continue ou non, un jonc élastique venant en place entre ladite nervure et les ailettes du réflec- teur primaire pour mettre en appui élastiquement les bossages sur les ailettes; le manchon définit intérieurement un logement cylindrique destiné à recevoir le porte-lampe, o est insérée la lampe d'éclairage; le réflecteur primaire est limité à deux plans parallèles entre eux et parallèles à l'axe du réflecteur, ces deux plans étant horizontaux quand le projecteur est mis en place sur le véhicule; la glace du projecteur est réalisée en matière plastique. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le des- sin annexé. Sur ce dessin: - la figure 1 représente une coupe verticale passant par l'axe d'un projecteur selon l'invention équipé de son porte- lampe et de sa lampe, ladite coupe étant repérée par I-I sur la figure 2; - La figure 2 représente une coupe horizontale du pro- jecteur de la figure 1, selon II-II de la figure 1, le porte- lampe étant enlevé; - La figure 3 représente une vue frontale du projec- teur selon l'invention, selon III-III de la figure 1, le porte- lampe.étant enlevé; - La figure 4 représente une coupe selon IV-IV de la figure 1, le porte-lampe étant enlevé; - La figure 5 représente une coupe selon V-V de la 4o figure 4, le porte-lampe étant enlevé. En se référant au dessin,.on voit que l'on a désigné par 1 la glace frontale du projecteur selon l'invention. La glace 1 obture la face avant d'un réflecteur primaire 2, qui constitue le réflecteur externe du projecteur. Pour assurer une bonne étanchéité, le raccordement de la glace 1 sur le réflec- teur 2 s'effectue par l'intermédiaire d'un joint D. Comme il est bien visible sur la figure 3, la glace frontale 1 a une forme sensiblement rectangulaire. La glace frontale 1 est réa- lisée par moulage de polycarbonate; le réflecteur parabolique primaire 2 est réalisé par moulage de polyester thermoplastique. Le réflecteur primaire 2 est limité par deux plans horizontaux sensiblement symétriques par rapport à l'axé optique du projecteur. Au voisinage de son sommet, le paraboloïde que constitue le réflecteur 2 est tronqué par une paroi 4 perpen- diculaire à l'axe du paraboloîde, ladite paroi 4 comportant en son centre, un orifice circulaire qui se prolonge par un four- reau cylindrique 5 dirigé vers l'arrière du projecteur. Le fourreau 5 est entouré d'une paroi cylindrique de protection 6 débordant largement vers l'arrière du projecteur et de meme axe que le fourreau 5, ladite paroi cylindrique (6) servant de sup- port à un bouchon de fermeture (6a) qui assure l'étanchéité arrière du réflecteur primaire (2). A son extrémité arrière, le manchon 5 comporte vers son axe, trois ailettes radiales régu- lièrement réparties à sa périphérie et désignées par 7 sur le dessin, En outre, le manchon 5 comporte intérieurement une ner- vure 8 parallèle à son axe. A ltintérieur du réflecteur primaire 2, on a disposé un réflecteur secondaire désigné par 9 dans son ensemble. Le réflecteur 9 a le même axe et le même foyer que le réflecteur 2. Sa distance focale est légèrement inférieure à celle du réflec- teur primaire 2: la distance focale du réflecteur primaire est de 25 mm alors que la distance focale du réflecteur secondaire est de 20 mm. Sensiblement au foyer commun des deux réflecteurs, on dispose le filament d'une lampe d'éclairage 20. Le réflec- teur secondaire 9 se-prolonge vers l'arrière du projecteur par un manchon cylindrique 10 qui comporte, faisant saillie radia- lement sur sa surface extérieure, trois bossages 11 régulièrement répartis à sa périphérie. Les bossages 11 consti- tuent, par leur bordure latérale périphérique, l'organe de centrage du manchon 10 dans le fourreau 5.Quand on met en place le réflecteur secondaire 9 par l'avant et qu'on enfonce le manchon 1O dans le fourreau 5, les bossages Il viennent se centrer dans le logement intérieur défini par le fourreau 5 et viennent axialement en butée sur les ailettes 7. Les ouvertures de passage d'air 16 subsistent entre les couples (ailette 7bossage 11), dans l'espace compris entre le manchon 10 et le fourreau 5. Les flèches représen- tées sur la figure 1 indiquent le sens de circulation d'air à l'intérieur du projecteur, pendant son fonctionnement. L'orienta- tion du réflecteur 9 par rapport au réflecteur 2 autour de leur axe commun est assurée par la coopération de la nervure 8 avec une rainure correspondante 12 pratiquée dans la surface extérieure du manchon 10. Le maintien en butée des bossages 11 sur les ailettes 7 s'effectue en insérant un jonc élastique 13 entre les ailettes 7 et une nervure 14 pratiquée à l'extérieur du manchonlo, au-delà des bossages 11 vers l'arrière du projecteur; la nervure 14 est disposée selon un arc de cercle d'une ouverture angulaire suffisamment petite pourea nervure 14 puisse passer entre les deux ailettes 11 consécutives. Le jonc élastique 13 assure donc le maintien en position axiale du réflecteur 9 par rapport au réflecteur 2 et la nervure 8 assure autour de l'axe le positionne- ment angulaire du réflecteur 9 par rapport au réflecteur 2. A l'intérieur du manchon 10, on met en place un porte- lampe 19 qui supporte la lampe d'éclairage 20 du projecteur. Le porte-lampe 19 vient en butée contre un redent 18 qui fait sail- lie dans le logement défini intérieurement par le manchon 10. Le maintien du porte-lampe 19 en appui sur le redent 18 est réa- lisé, de façon connue, au moyen d'un ressort 17. Le réflecteur 9 est réalisé en aluminium moulé: sa face réfléchissante dirigée en regard de la lampe 20 comporte des stries toutes disposées dans des plans verticaux, comme il est bien visible sur la figure 2: cette réalisation permet d'évi- ter une concentration du faisceau lumineux sur la zone centrale de la glace 1, de sorte que la glace 1, bien que réalisée en matière plastique, ne subit aucune déformation, puisque l'on évite le point chaud, qui se présente habituellement dans sa zone cen- trale. La réalisation des stries 9a du réflecteur 9 ne présente pas de difficultés particulières, compte tenu des petites dimen- sions dudit réflecteur 9. En effet, le réflecteur secondaire 9 est limité vers l'avant par un plan vertical peu éloigné du foyer commun des deux réflecteurs 2 et 9. Cependant, le réflecteur 9 présente à sa partie supérieure un prolongement 9b, qui fait saillie en direction de la glace de projecteur 1 et qui s'étend jusqu'au voisinage du plan qui limite le réflecteur 2 à sa par- tie supérieure. Le prolongement 9b est sensiblement symétrique par rapport à un plan vertical passant par l'axe optique du pro- jecteur et il est délimité latéralement par des plans passant par ledit axe optique et formant un angle de 4O0 avec le plan vertical de symétrie du prolongement 9b. Le prolongement 9b a donc la forme d'une visière formant une saillie en avant de la zone du réflecteur 9 qui entoure la lampe 20 et qui a, elle, la forme d'une coupelle; bien entendu, toute la surface réflé- chissante du réflecteur 9 est une surface parabololdique. Lorsque le projecteur, qui vient d'être décrit, est en fonctionnement, la lampe 20 envoie des rayons sur les deux réflecteurs et il se produit un échauffement des parois réflé- chissantes. Cependant, le réflecteur 9 joue le r8le d'écran de protection pour le réflecteur 2 et la définition de la bordure avant du réflecteur secondaire 9 est telle que l'écran de pro- tection thermique est réalisé pour toutes les zones du réflecteur primaire 2 qui, en l'absence du réflecteur secondaire, seraient soumises à une surchauffe non tolérable par la matière plastique constitutive du réflecteur 2; la présence du réflecteur secon- daire assure donc la bonne tenue de la matière plastique constitutive du réflecteur 2; le prolongement 9b assure, en particulier, la protection de la partie haute du réflecteur 2, partie qui est plus spécialement surchauffée, lorsque le pro- jecteur fonctionne en éclairage de croisement. En outre, les zones libres subsistant entre le manchon 10 et le fourreau 5 débouchent, d'un côté, entre les deux réflecteurs 2 et 9 et, de l'autre, sur l'atmosphère arrière du réflecteur 2 grâce aux passages 16 existant entre deux ailettes 7 consécutives. Il en résulte qu'il peut s'établir, dans le volume annulaire séparant les deux réflecteurs, une circulation d'air, circulation qui améliore la tenue thermique du projecteur, étant donné que l'air circulant dans le projecteur se refroidit sur la glace 1 et que la circulation tend à homogénéiser les températures. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes mod: fications désirables,sans sortir pur cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Projecteur d'éclairage, notamment pour véhicules automobiles, comportant, d'une part, un réflecteur primaire dont la partie avant est obturée par une glace frontale, et réalisé en un matériau présentant une faible résistance ther- mique et, d'autre part, un réflecteur secondaire disposé à l'intérieur du réflecteur primaire et réalisé en un matériau ayant une bonne résistance thermique, ledit réflecteur secon- daire ayant sensiblement le même foyer et le même axe que le réflecteur primaire, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (9) et le réflecteur primaire (2) sont liés au ni- veau de l'orifice de la zone du sommet du réflecteur primaire (2), ledit orifice recevant la lampe d'éclairage (20) et que la partie arrière de la lampe d'éclairage est entourée sur toute sa périphérie par ledit réflecteur secondaire (9), la bordure avant du réflecteur secondaire (9) étant définie pour que le réflecteur secondaire constitue un écran thermique pour les zones du réflecteur primaire (2) qui, en son absence, auraient été les plus surchauffées. 2 - Projecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (9) comporte, à sa partie supérieure, un prolongement (9b) constituant, vers l'avant du projecteur, une saillie. 3 - Projecteur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (9) a, d'une part, une première zone de révolution au droit du filament de la lampe d'éclairage qui entoure la lampe et d'autre part:, une deuxième zone de révolution (9b) qui s'étend plus loin que la première zone, vers l'avant du projecteur, sur un angle au centre minimum de 40 , cette deuxième zone de révolution (9b) définissant ladite saillie. 4 - Projecteur selon l'une des revendications l à 3 caractérisé par le fait que la zone de fixation du réflec- teur secondaire sur le réflecteur primaire comporte des ou- vertures (16) assurant un passage d'air entre le réflecteur primaire (2) et le réflecteur secondaire (9). - Projecteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'orifice circulaire du réflec- teur primaire (2) est prolongé par un fourreau cylindrique (5) ayant le même axe que les réflecteurs (2) et (9), ledit fourreau (5) comportant, sur sa base opposée à la zone de raccordement avec le réflecteur secondaire (9), une pluralité d'ailettes radiales (7) constituant des butées axiales pour une pluralité complémentaire de bossages (11), qui font sail- lie radialement à l'extérieur d'un manchon (10) porté par la réflecteur secondaire (9) dans sa zone de sommet, lesdits bossages (11) assurant le centrage dudit manchon (10) dans le fourreau (5). 6 - Projecteur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le manchon (10) du réflecteur secondaire (9) comporte extérieurement une nervure (14), continue ou non, un jonc élastique (13) venant en place entre ladite nervure (14) et les ailettes (7) du réflecteur primaire (2), pour mettre en appui élastiquement les bossages (11) sur les ailettes (7). 7 - Projecteur selon l'une des revendications 5 à 6, Ca- ractérisé par le fait que le manchon (10) définit intérieure- ment un logement cylindrique destiné à recevoir le porte-lam- pe (19), o est insérée la lampe d'éclairage (20). 8 - Projecteur selon l'une des revendications 1 à 7, ca- ractérisé par le fait que le réflecteur primaire (2) est limi- té par deux plans parallèles entre eux et parallèles à l'axe du réflecteur (2), ces deux plans étant horizontaux quand le projecteur est mis en place sur le véhicule qui l'utilise. 9 - Projecteur selon l'une des revendications 1 à 8, ca- ractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (9) est réalisé en métal. - Projecteur selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le réflecteur secondaire (9) est réalisé en une matière plastique résistant à la chaleur.