Brevet FR2503453A1 — publié le 19821008

La présente invention concerne les lampes halogènes équipant les projecteurs de véhicules automobiles, et plus particulièrement les lampes halogènes du type normalisé dit "H4". Les règles de normalisation (en particulier le Code de la Route français - Tome III - Cahier des Charges) prévoient que les projecteurs de véhicules automobiles équipés de lampes H4 doivent produire un faisceau de croisement possédant une limite de coupure nette se projetant sur un écran, d'une part, selon une demi-droite horizontale du cOté opposé au sens de la circulation pour lequel le projecteur est prévu et, d'autre part, selon une demi-droite inclinée de 150 sur l'horizontale. Une telle coupure est obtenue à l'aide d'une coupelle disposée en dessous du filament de croisement. Si les bords de la coupelle doivent servir à réaliser une telle coupure, le reste des formes de la coupelle n'est pas définie de façon impérative. Les figures la et lb illustrent l'état de la technique et représentent respectivement une vue en coupe longitu::inale et une section transversale d'une coupelle classique 10 de lampe H4, le plan de référence i6 étant disposé du c8té du culot de la lampe par rapport à la coupelle, et l'axe il, en traits mixtes, représentant l'axe du filament de croisement 19 schématiquement repré- senté sur les figures. Ledit filament de croisement 19 est disposé axialement dans la lampe. Une telle coupelle est habituellement formée en molybdène et constitue, par conséquent une surface réfléchissante. Sur le plan de la forme, elle comporte une partie inférieure plane 12 qui sert généralement de support pour souder la coupelle, un côté postérieur 13, du côté du plan de référence 16, qui est arrondi, et un côté antérieur 14, à l'opposé du plan de reférence 16, qui est abrupt et plan et se termine par un plan horizontal 15. La partie arrondie postérieure 13 masque le filament de route (non représenté sur la figure la), qui est disposé sensiblement dans le prolongement du filament de croisement 19 entre la coupelle 10 et le culot de la lampe. Cette même partie arrondie postérieure 13 évite également qu'une partie des rayons lumineux émis par le filament de croisement ne soit dirigée en arrière du foyer du réflecteur parabolique dans lequel est classiquement placée la lampe. La partie antérieure plane et horizontale 15 de la coupelle 10 sert de support pour souder l'une des extrémités du filament de croisement 19. De plus, comme cela apparat sur la figure lb, les côtés latéraux de cette coupelle sont arrondis et se terminent par des bords 17, 18 qui délimitent la coupure du faisceau de croisement. L'un des bords 17 de la coupelle coincide avec le plan référencé 20 qui correspond à un plan horizontal passant par l'axe 11 du filament de croisement lorsque la lampe est en position dans le projecteur. Ainsi le bord 17 de la coupelle définit la demi droite horizontale de coupure du faisceau de croisement. L'autre bord 8 de la coupelle se trouve dans un plan 21 incliné par rapport au plan horizontal 20 d'un angle & dont le sommet coincide avec l'axe 11 du filament de croisement et de valeur égale à 150, afin de définir la demi droite de coupure inclinée de 15 sur 1' horizontale. L'ensemble filament de croisement/coupelle, ainsi formé, constitue une source lumineuse S dont l'indicatrice d'intensité est représentée sur la figure 2, l'échelle numérique étant exprimée en candelas. Sur une telle indicatrice, on représente dans le plan vertical axial de la source S les valeurs d'intensité lumineuse dans les différentes directions d'émission tout autour de S. On constate que le flux lumineux émis vers l'avant de la lampe par la source S est important. Si cette propriété est compatible avec la mise en oeuvre de réflecteurs paraboliques très enveloppants, il s'avère, par contre, qu'elle est souvent inadaptée aux réflecteurs peu enveloppants qui sont de plus en plus utilisés dans les véhicules automobiles modernes : dans ce cas en effet, une partie du flux émis vers l'avant ne frappe pas le réflecteur. Le besoin se fait donc sentir de disposer de lampes de type H4 ou analogues qui soient bien adaptées à la structure particulière des réflecteurs peu enveloppants utilisés de nos jours, La présente invention vient résoudre ce problème en proposant des lampes munies d'une coupelle réfléchissante disposée en dessous du filament de croisement, qui comporte au moins une partie antérieure réfléchissante, à l'opposé du culot de la lampe, possédant une forme générale arrondie de façon à optimiser le renvoi du flux, issu du filament de croisement, en direction du réflecteur avec lequel la lampe doit coopérer. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, la partie antérieure de la coupelle est de forme générale sphérique. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est formée d'un élément réfléchissant sensiblement hémisphérique. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est formée de deux quartiers de sphères reliés entre eux par une portion hémicylindrique, et formant respectivement les parties postérieure et antérieure de la coupelle. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est formée de deux sections sensiblement hémisphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial de la lampe. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est constituée de deux sous-ensembles formant les parties postérieure et antérieure de celle-ci composés chacun de deux éléments ayant approximativement la forme d'un huitième de sphère, reliés entre eux par des premières sections cylindriques transversales, lesdits sous-ensembles étant eux-mêmes reliés entre eux par des sections axiales d'enveloppe plan-cylindrique. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est constituée de deux sous-ensembles formant respectivement les parties postérieure et antérieure de celle-ci, composés chacun de deux éléments sphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial de la lampe, lesdits sous-ensembles étant reliés entre eux par des sections semi-cylindriques axiales. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la coupelle est constituée d'un premier élément latéral formé d'un quartier de sphère, destiné à délimiter la coupure horizontale du faisceau-croisement, et d'un second élément latéral formé d'une structure d'enveloppe extérieure inférieure à un quart de sphère, de façon à délimiter la coupure inclinée de 150 sur l'hori zontale, les deux éléments latéraux étant reliés par une section hémicylindrique transversale. La présente invention s'étend, en outre, à tous projecteurs de véhicules automobiles destinés à émettre un faisceau de croisement asymétrique et/ou un faisceau de route, comprenant un réflecteur et une lampe de type H4 qui comporte une coupelle répondant aux caractéristiques définies par la présente invention, projecteur dans lequel le réflecteur est défini de façon à ce que le filament de croisement voit le bord de la surface réfléchis sante utile du réflecteur selon un demi angle d'ouverture enveloppant compris entre 700 et 900. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels, les figures la, lb et 2 ayant déjà été définies - la figure 3 représente l'indicatrice d'intensité d'un ensemble filament de croisement coupelle conforme à la présente invention, - les figures 4a, 4b et 4c représentent la coupelle vue de l'avant du ballon de la lampe selon différents modes de réalisation conformes à la présente invention, - les figures 5a et 5b représentent des vues latérales d'une coupelle conforme à la présente invention, chacune des figures 5a et 5b étant compatible avec les figures 4a à 4c. - La figure 6 représente schématiquement un réflecteur d'un projecteur destiné à coopérer avec une lampe conforme à la présente invention. - Les figures 7a, 7b et 7c représentent la projection sur un écran du faisceau de croisement, due à une portion de réflecteur, selon trois modes de réalisation de la coupelle. La coupelle 30 de lampe conforme à la présente invention est formée d'une enveloppe générale convexe ar rondie, disposée en dessous du filament de croisement 19, schématiquement représenté sur les figures, et ouverte vers ledit filament. Cette enveloppe convexe est formée d'une façon générale de quatre éléments arrondis, reliés entre eux de manière adéquate, comme cela sera décrit en détail dans la suite de la description, de façon à former, au moins, un cdté antérieur 32 dispose à 1 opposé du culot de la lampe, qui possède une forme générale arrondie, le cOté postérieur 31, disposé du cOté du culot de la lampe, ayant aussi de préférence une forme générale arrondie. De plus, comme cela apparat sur les figures 4a à 4c, les cOtés latéraux de cette coupelle sont arrondis. Chacun de ces quatre éléments arrondis sera de préférence formé approximativement d'un huitième de sphère. En effet, comme cela est bien connu, les surfaces sphériques sont particulièrement faciles à réaliser par des techniques classiques, telles que par polissage. Il devra, cependant, être entendu que les structures sphériques sont indiquées uniquement à titre préférentiel, d'autres structures arrondies pouvant être utilisées dans le cadre de la présente invention. On comprend que la coupelle, conforme à la présente invention, permet de remodeler l'indicatrice d'in tensité de façon à avoir une meilleure récupération du flux émis par la lampe. L'indicatrice d'intensité d'une lampe comportant une coupelle conforme à la présente invention est représentée sur la figure 3. Il apparat nettement que le rayonnement lumineux émis par l'ensemble S filament de croisement 19/coupelle 30 conforme à la présente invention n'est alors plus essentiellement dirigé vers l'avant de la lampe, mais vers la partie supérieure de celle-ci. Ainsi, une partie importante du rayonnement lumineux émis par l'ensemble filament de croisement 19/coupelle 30 conforme à la présente invention, peut être récupérée par un réflecteur relativement peu enveloppant, et être redistribuée. On a en effet constaté que lorsqu'une lampe de type H4 est associée avec un réflecteur 50, défini de façon à ce que le filament de croisement 19 voit le bord 51 de la surface réfléchissante utile du réflecteur 50 selon un demi angle d'ouverture enveloppant (référencé # sur la figure 6) voisin de 60 , le gain obtenu en utilisant une lampe qui comporte une coupelle conforme à la présente invention peut être compris entre 0S et 5%. Sur la représentation de la figure 6, on a assimilé le filament de croisement 19 à un point référencé F, bien entendu dans la réalité, l'angle devra être pris par rapport au milieu du filament de croisement 19. Lorsque la lampe comportant une coupelle conforme à la présente invention est associée à un réflecteur défini de façon à ce que le filament de croisement voit le bord 51 de la surface réfléchissante utile du réflecteur 50 selon un demi angle d'ouverture enveloppantss voisin de 800, le gain est compris entre15S et 20 %, tandis que lorsque le réflecteur est défini de façon à ce que le fi lament de croisement voit le bord 51 de la surface ré fléchissante utile du réflecteur 50 selon un demi angle d'ouverture enveloppant voisin de 900, le gain obtenu en utilisant une lampe comportant une coupelle 30 conforme à la présente invention, peut être compris entre 2c, fib et 30 9G. Comme cela est représenté sur les figures 4a, 4b et 4c, la partie antérieure 32 de la coupelle 30 conforme à la présente invention est formée de deux éléments 33 et 34, d'enveloppe générale sphérique reliés entre eux de façon appropriée. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4a, la partie antérieure 32 est formée d'un huitième de sphère 33 auquel est accolé un élément 34 d'enveloppe extérieure inférieure à un huitième de sphère les deux bords 35 et 37 des éléments 33 et 34 délimitent respectivement la demi-droite de coupure horizontale et la demi droite de coupure inclinée de 150 sur l'horizon- tale. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4b, la partie antérieure 32 est formée de deux éléments 33, 34, d'allure sphérique qui se raccordent dans le plan vertical axial 42 de la lampe selon une portion de cercle d'intersection dont le point bas est référencé 43. Les bords 35 et 37 des éléments 33 et 34 délimitent la coupure du faisceau de croisement. Selon le mode de réalisation représenté sur la figure 4c, la partie antérieure 32 est formée de deux éléments 33, 34 d'allure sphérique, qui sont reliés entre eux par une section cylindrique transversale 38. Les bords des éléments 33 et 34 et les bords de la section cylindrique qui prolongent ceux-ci délimitent là encore la coupure du faisceau de croisement. On va maintenant décrire plus en détail différents modes de réalisation de la coupelle de lampe 30 conforme à la présente invention pour lesquels les parties antérieure 32 et postérieure 31 de la coupelle de lampe sont formées d'ensembles symétriques comprenant chacun deux éléments ou portions sphériques, tels que 33 et 34 pour ce qui est de la partie antérieure 32. Les centres 40 et 41 des éléments sphériques 33, 34 constituant la partie antérieure 32 de la coupelle sont distants d'une longueur référencée Dl. Bien entendu, la même distance D1 sépare les centres des deux éléments constituant la partie postérieure 31 de la coupelle. Cette distance D1 pourra prendre toutes valeurs appropriées jusqu'à la valeur nulle, comme cela sera expliqué dans la suite de la description. Les centres des éléments constituant les parties antérieure 32 et postérieure 31 de la coupelle (telles que 40 et 41 pour les éléments 33 et 34) sont disposés sur des droites perpendiculaires à l'axe 11 du filament de croisement 19. La distance séparant ainsi les droites passant respectivement par les centres des éléments postérieurs et antérieurs de la coupelle est référencée D2 sur la figure 4. Bien entendu, cette distance D2 pourra prendre toutes valeurs appropriées en combinaison, avec les différentes valeurs Dl, comme cela sera expliqué dans la suite de la description. Comme cela a été précédemment décrit, la coupelle 30 est formée, d'une façon générale, de portions de sphères que l'on raccorde par des sections de cylindre ou des plans. Suivant les différentes formes de ces coupelles, et en particulier, en faisant varier les distances D1 et D2 qui séparent les centres de chacune desdites portions de sphères, on obtient des faisceaux de croisement d'allure différente. Selon un premier mode de réalisation dans lequel Dl et D2 sont égaux à 0, mode de réalisation représenté sur les figures 4a et 5a, la coupelle 30 est formée approximativement d'une demi sphère, qu'il est nécessaire, bien entendu, de décaler légèrement pour éviter que le filament de croisementl9n'occulte le faisceau réfléchi par ladite coupelle 30. On forme ainsi un filament image au voisinage du filament de croisement de la lampe. Le faisceau émis correspond au faisceau qui serait émis par ladite lampe si la coupelle avait des propriétés absorbantes et non réfléchissantes, auquel serait additionné un deuxième faisceau sensiblement identique et légèrement décalé, fourni par le filament image. Sur les figures 7, on a représenté en traits interrompus, la courbe enveloppe 55 du faisceau de croisement classique sur lequel apparaissent nettement la demidroite 56 de coupure horizontale et la demi-droite 57 de coupure inclinée de 15 sur lthorizontale. Sur la figure 7a on a, d'autre part, représenté l'image 58 du filament de croisement 19 réfléchie par une portion de réflecteur, et l'image 59 Juxtaposée, qui correspond aux rayons lumineux formant le filament image renvoyés par la même dite portion de réflecteur. Selon un autre mode de réalisation dans lequel Dl = O et D2 f O, tel que représenté sur les figures 4a et 5b, la coupelle 30 est formée de deux quartiers de sphères formant respectivement les parties postérieure 31 et antérieure 32 de la coupelle, reliées entre elles par une portion hémicylindrique axiale 39. Selon un autre mode de réalisation dans lequel D1 f O et D2 = O, tel que représenté sur les figures 4b et 5a, la coupelle 30 est formée de deux sections sensiblement hémisphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial 42 de la lampe selon un cercle d'intersection dont le point bas est référencé 43. Selon un mode de réalisation dans lequel D1 g O et D2 f O, tel que représenté sur les figures 4b et 5b, la coupelle 30 est constituée de deux sous-ensembles formant respectivement les parties postérieure 31 et antérieure 32 de celle-ci, composés chacun de deux éléments sphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial 42 de la lampe, lesdits sous-ensembles étant reliés entre eux par des sections semi-cylindriques axiales 39. Selon une variante de réalisation dans laquelle D1 f O et D2 = 0, telle que représentée sur les figures 4c et 5a, la coupelle 30 est constituée d'un premier élément latéral formé d'un quartier de sphère, destiné à délimiter par son bord supérieur 35 la coupure horizontale du faisceau-croisement, et d'un second élément latéral formé d'une structure d'enveloppe extérieure inférieure à un quart de sphère, de façon à délimiter par son bord supérieur 37 la coupure inclinée de 15 sur l'hori- zontale, les deux éléments latéraux étant reliés par une section hémicylindrique transversale 38. Selon une variante de réalisation dans laquelle D1 f O et D2 f 0, telle que représentée sur les figures 4c et 5b, la coupelle 30 est constituée de deux sous-ensembles formant les parties postérieure 31 et antérieure 32 de celle-ci, composés chacun de deux éléments ayant approximativement la forme d'un huitième de sphère, reliés entre eux par des premières sections cylindriques transversales 38, lesdits sous-ensembles étant eux-mêmes reliés entre eux par des sections axiales d'enveloppe plan-cylindrique 39. Dans le cas particulier où la distance Dl est égale au diamètre du filament de croisement 19, on obtient deux filaments images accolés au filament de croisement, dont la longueur égale la longueur du filament-croisement additionnée de deux fois la longueur D2. Comme cela est représenté sur la figure 7b, la projection sur un écran, due à une portion de réflecteur coopérant avec une coupelle de lampe conforme à la présente invention et pour laquelle la longueur D1 est égale au diamètre du filament de croisement 19 et la longueur D2 est égale à la moitié de la longueur du filament est formée de l'image 58 du filament de croisement à laquelle sont accolées les images 60 et 60' des deux filaments images, cellesci ayant une longueur double de l'image 58 du filament de croisement. Par contre, dans le cas où la longueur D1 est supérieure au diamètre du filament de croisement 19, on obtient deux images du filament de croisement éloignées de celui-ci et de longueur égale à la longueur du filament additionnée de deux fois la longueur D2. Ce mode de réalisation permet, par conséquent, d'obtenir un faisceau qui est élargi par rapport au faisceau initial. Comme cela est représenté sur la figure 7c, la projection sur un écran, due à une portion de réflecteur coopérant avec une coupelle de lampe conforme à la présente invention et pour laquelle la longueur D1 est égale au double du diamètre du filament de croisement 19, et la longueur D2 est égale à la moitié de la longueur du filament de croisement, est formée de l'image 58 du filament de croisement de part et d'autre de laquelle sont disposées les images 61 et 61' des deux filaments images précédemment définis. On va maintenant définir deux modes de réalisation préférentiels de la coupelle 30 de lampe conforme à la présente invention, pour une lampe comportant un filament de croisement 19 de forme rectiligne, de longueur voisine de 3,5 mm et de diamètre : 1,2 mm. Selon un premier mode de réalisation préférentiel de la coupelle de lampe 30 conforme à la présente invention, la distance D1 est égale au diamètre du filament de croisement, et la distance D2 est voisine de la moitié de la longueur dudit filament de croisement. D'autre part, on choisit le rayon de courbure de chacune des parties d'allure sphérique de la coupelle, égal à 1,6 mm, de façon à ce que la coupelle 30 soit éloignée latérale- ment d'au moins un millimètre du filament de croisement 19. Ce mode de réalisation permet d'obtenir une partie inférieure rectiligne de 1,5 mm, particulièrement intéressante lorsqu'il est nécessaire de disposer d'une partie rectiligne pour assurer la soudure sous la coupelle. Selon un second mode de réalisation préférentiel de la présente invention, la distance D1 est égale au diamètre du filament de croisement, tandis que la distance D2 est nulle. D'autre part, on choisit le rayon de courbure des parties d'allure sphérique de la coupelle de lampe de la présente invention égal à 2,5 mm, de façon à ce que la coupelle 30 soit éloignée d'1 mm du filament de croisement 19. Ce dernier mode de réalisation est utilisé lorsqu'une partie courbe suffit pour assurer la soudure sous la coupelle. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Lampe pour projecteurs de véhicules automobiles émettant un faisceau de croisement asymétrique et/ ou un faisceau de route, du type comportant un filament de croisement axial et une coupelle réfléchissante, disposée en dessous de celui-ci, qui définit à l'aide de ses deux bords latéraux, une coupure du faisceau de croisement selon, d'une part, une demi-droite horizontale, d'autre part, une demi-droite inclinée de 150 sur l'horizontal, caractérisée par le fait que, au moins la partie antérieure (32) de la surface réfléchissante de la coupelle (30), à l'opposé du culot de la lampe possède une forme générale arrondie de façon à optimiser le renvoi du flux, issu du filament de croisement, en direction du réflecteur (50) avec lequel la lampe doit coopérer. 2. Lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie antérieure (32) de la-coupelle (30) est de forme générale sphérique. 3. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est formée de deux sections sensiblement hémisphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial (42) de la lampe (figures 4b et 5a). 4. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est formée d'un élément réfléchissant sensiblement hémisphérique (figures 4a et 5a). 5. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est formée de deux quartiers de sphères formant respectivement les parties postérieure (31) et antérieure (32) de l'a coupelle, reliées entre elles par une portion hémicylindrique axiale (39) (figures 4a et 5b). 6. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est constituée de deux sous-ensembles formant respectivement les parties postérieure (31) et antérieure (3?) de celle-ci, composés chacun de deux éléments sphériques qui se raccordent dans le plan vertical axial (42) de la lampe, lesdits sous-ensembles étant reliés entre eux par des sections semi-cylindriques axiales (39) (figures 4b et 5b). 7. Lampe selon lune des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est constituée d'un premier élément latéral formé d'un quartier de sphère destiné à délimiter par son bord supérieur (35) la demi-droite de coupure horizontale du faisceau de croisement, et d'un second élément latéral formé d'une structure d'enveloppe extérieure inférieure à un quart de sphère, de façon à délimiter par son bord supérieur (37) la demi-droite de coupure inclinée de 15 sur l'horizontale, les deux éléments latéraux étant reliés par une section hémicylindrique transversale (38) (fig u- res 4c et 5a). 8. Lampe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la coupelle (30) est constituée de deux sous-ensembles formant les parties postérieure (31) et antérieure (32) de celle-ci, composés chacun de deux éléments ayant approximativement la forme d'un huitième de sphère, reliés entre eux par des premières sections cylindriques transversales (38), lesdits sous-ensembles étant eux-mêmes reliés entre eux par des sections axiales d'enveloppe plan-cylindrique (39) (figures 4c et 5b). 9. Projecteur de véhicules automobiles destiné à émettre un faisceau de croisement asymétrique et/ou un faisceau de route, comprenant un réflecteur et une lampe selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le réflecteur (50) du projecteur est défini de façon à ce que le filament (19) de croisement voit le bord (51) de la surface réfléchissante utile du réflecteur selon un demi angle d'ouverture enveloppant (B) compris entre 700 et 90 .