Brevet FR2614140A1 — publié le 19881021

La présente invention concerne une lampe pour projecteur de véhicule automobile, ainsi qu'un porte-lampe pour une telle lampe. Classiquement, une lampe pour projecteur de véhicule automobile comprend une ampoule scellée enfermant un filament relié à des contacts électriques débouchant à l'extérieur de l'ampoule et destinés à coopérer avec un porte-lampe permettant la fixation mécanique et la connexion électrique de la lampe. Ces contacts électriques, ainsi que ceux du porte-lampe, sont généralement réalisés en acier inoxydable ou en acier revêtu d'une couche de nickel. Cependant, lors de l'allumage de la lampe, la chaleur dégagée par le filament est transmise aux contacts électriques de cette lampe et à ceux du porte-lampe, et l'élévation de température à l'interface contact/portelampe est-la cause de plusieurs phénomènes: - dans un premier temps, elle oxyde les contacts de la lampe (cette oxydation est sensible même pour des contacts en acier inoxydable ou en acier nickelé); - dans un second temps, cette oxydation est répercutée par conduction thermique sur les contacts du porte-lampe; - enfin et surtout, le phénomène d'oxydation est entretenu et auto-amplifié. En effet, en ce qui concerne ce dernier point, la chute de tension à l'interface contact/porte-lampe, qui est initialement de l'ordre de 25 mV environ (pour une tension d'alimentation normalisée de 12 V), progresse régulièrement au fur et à mesure de la croissance de la couche d'oxyde, ce qui a pour effet de favoriser le développement de cette dernière car la chute de tension augmente la dissipation thermique locale et l'échauffement résultant accélère le phénomène d'oxydation. Ainsi, après 150 h environ d'utilisation, on constate que la chute de tension atteint typiquement 300 à 500 mV, avec une diminution corrélative du flux lumineux pouvant atteindre %. Ces inconvénients sont particulièrement sensibles avec les lampes de type H2 (selon la norme européenne), dont les contacts ont la forme de deux larges ailettes, très sujettes à l'oxydation du fait de la proximité du corps lumineux. Pour éviter ces phénomènes d'oxydation superficielle des contacts et d'auto-amplification de la chute de tension aux contacts, il est connu de revêtir les contacts en métaux oxydables ou faiblement oxydables (acier, cuivre, laiton, nickel,...) d'une couche de métal totalement inoxydable, généralement un métal noble tel que l'or. Le coût élevé des métaux nobles limite cependant ce mode de protection à des applications spécifiques, généralement l'électronique et la connectique professionnelle. L'un des buts de l'invention est de proposer un mode de protection permettant, avec un coût industriel très faible, de protéger les contacts électriques des phénomènes évoqués plus haut de dégradation des contacts et des porte-contacts. A cet effet, et de façon caractéristique de l'invention, les contacts de la lampe sont formés d'une âme massive métallique revêtue, au moins dans les régions destinées à coopérer avec le porte-lampe, d'au moins une couche extérieure d'un métal oxydable superficiellement à la température typique de fonctionnement de la lampe, de manière à former en surface de cette couche de revêtement une pellicule de passivation d'oxyde, stable ou faiblement évolutive, empêchant le développement de la corrosion du contact et limitant la chute de tension à l'interface contact/porte-lampe. Selon l'invention également, les contacts du porte-lampe présentent cette structure particulière; un tel porte-lampe peut être utilisé avec une lampe de type classique ou bien, de manière avantageuse, avec une lampe selon la présente invention. En d'autres termes, et à l'encontre des techniques classiques qui prescrivent de protéger le métal oxydable par un revêtement en métal inaltérable, la présente invention propose que le revêtement de protection soit réalisé en un métal altérable, mais dont l'oxydation n'évolue que très faiblement au cours du temps. De préférence, le métal appartient au groupe comprenant l'aluminium et ses alliages; il peut notamment s'agir d'un alliage nickel-aluminium. La couche de revêtement peut en particulier être déposée par schoopage, ou formée par dépôt sous vide d'aluminium pur. De préférence, l'épaisseur de la couche de revêtement esz comprise entre 0,1 et 0,3 mm, et l'épaisseur de la pellicule de passivation est comprise entre 0,5 et 4 nm. On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention en référence aux figures annexées, sur lesquelles: - la figure 1 représente une lampe pour projecteur de véhicule automobile, du type H2 (selon la norme européenne), - les figures 2 et 3 sont des coupes, respectivement de face et en élévation, d'un porte-lampe pour une telle lampe. Sur la figure 1, la référence 1 désigne l'ampoule scellée de forme générale cylindrique enfermant le filament incendescent 2 terminé à chacune de ses extrémités par une connexion 3,4 traversant l'ampoule pour être reliée par soudure à des contacts respectifs 5,5' en forme d'ailettes. Les figures 2 et 3 montrent le porte-lampe relevant la lampe de la figure 1, évoquée par la ligne tiretée: ce porte-lampe comprend essentiellement deux contacts 7,7' coopérant avec les contacts respectifs 5,5' de la lampe, chacun de ces contacts 7,7' étant formé d'une lame de métal élastique pliée avec une partie en équerre 8 (figure 3) sur laquelle l'ailette 5 de la lampe prend appui, et d'une partie flexible 9 permettant d'assurer, par la pression qu'elle exerce sur la face opposée de l'ailette, le maintien de la lampe dans le porte-lampe; enfin, un pion de centrage 10 assure le positionnement exact de la lampe. Ces contacts 7,7' sont fixés au corps du porte-lampe 11 par deux rivets respectifs 12,12' et se terminent par des bornes de connexion 13,13' au circuit électrique du véhicule. Jusqu'à présent, les contacts 5,5' de la lampe et ceux 7,7' du portelampe étaient réalisés en feuillard d'acier revêtu d'une couche de nickel. Selon l'invention, ces contacts sont maintenant réalisés er. acier, mais revêtu d'une couche d'aluminium ou d'alliage nickel/aluminium. Cette couche de revêtement, d'une épaisseur de 0,1 à 0,3 mm de préférence, va subir une oxydation initiale (formation d'oxyde d'aluminium, ou de nickel et d'aluminium) au contact de l'air à température ambiante, mais cette oxydation va se stabiliser rapidement en raison de l'imperméabilité de la couche d'alumine, protégeant ainsi la couche sous-jacente. Ainsi on a pu noter, pour une lampe et des contacts de porte-lampe réalisés suivant les enseignements de l'invention, une chute de tension à l'interface contadt/porte-lampe de 40 mv environ (pour une tension d'alimentation normalisée de 12 V), croissant lentement jusqu'à une valeur de l'ordre de 100 mV au bout de 150 heures d'utilisation. Par rapport aux chiffres relevés dans les mêmes conditions pour une lampe classique à contacts en acier nickelé (chute de tension initiale de 25 mV augmentant jusqu'à 300-500 mV au bout de 150 heures), on remarque que la chute de tension est certes plus élevée initialement mais se stabilise rapidement à une valeur très inférieure. En d'autres termes, la lampe selon l'invention est légèrement moins performante à la mise en service: les contacts se sont en effet recouverts d'une couche superficielle d'alumine avant même que la lampe ne soit utilisée, l'aluminium s'oxydant spontanément au contact de l'air à température ambiante. En revanche, elle manifeste très rapidement sa supériorité au bout de quelques dizaines d'heures; en effet, la couche d'oxyde initialement formée, essentiellement composée d'alumine imperméable, n'évolue plus que très faiblement (la couche d'oxyde se stabilise à une épaisseur comprise entre 0,5 et 4 nm, généralement de l'ordre de 10 à 20 nm) et procure une passivation du métal sous-jacent. La couche de revêtement peut être déposée par divers procédés en eux-mêmes connus. On peut citer notamment: - la pulvérisation au chalumeau oxyacétylénique de fines particules de métal en fusion (schoopage); on emploie dans ce cas de préférence un alliage nickel-aluminium qui présente un meilleur accrochage à l'acier inoxydable. - le dépôt sous vide d'aluminium pur, par exemple par puvérisation cathodique, ce dernier procédé étant préféré du fait de son rendement industriel élevé. On précisera que le procédé de l'invention s'applique nor. seulement au dépôt d'un revêtement protecteur sur les contacts lors de la fabrication de la lampe, mais également à la recharge en métal de contacts de lampes ou de porte-lampes déjà fabriqués. Enfin, il doit être bien entendu que l'invention couvre à la fois la lampe et le porte-lampe pris ensemble ou séparément. REVENDICATIONS 1. Une lampe pour projecteur de véhicule automobile, notamment une lampe de type H2, comprenant une ampoule scellée (1) enfermant un filament (2) relié à des contacts électriques (5,5') débouchant à l'extérieur de l'ampoule et destinés à coopérer avec un porte-lampe permettant la fixation mécanique et la connexion électrique de la lampe, caractérisée en ce que les contacts sont formés d'une âme massive métallique revêtue, au moins dans les régions destinées à coopérer avec le porte-lampe, d'au moins une couche extérieure d'un métal oxydable superficiellement à la température typique de fonctionnement de la lampe, de manière à former en surface de cette couche de revêtement une pellicule de passivation d'oxyde, stable ou faiblement évolutive, empêchant le développement de la corrosion du contact et limitant la chute de tension à l'interface contact/porte-lampe. 2. Une lampe selon la revendication 1, dans laquelle le métal appartient au groupe comprenant l'aluminium et ses alliages. 3. Une lampe selon la revendication 2, dans laquelle le métal est un alliage nickel-aluminium. 4. Une lampe selon l'une des revendications 2 et 3, dans laquelle la couche de revêtement est déposée par schoopage. 5. Une lampe selon la revendication 2, dans laquelle la couche de revêtement est formée par dépôt sous vide d'aluminium pur. 6. Une lampe selon la revendication 4 ou 5, dans laquelle l'épaisseur de la couche de revêtement est comprise entre 0,1 et 0,3 mm. 7. Une lampe selon la revendication 6, dans laquelle l'épaisseur de la pellicule de passivation est comprise entre 0,5 et 4 nm. 8. Un porte-lampe pour projecteur de véhicule automobile, comportant des contacts électriques (7,7') destinés à coopérer avec une lampe pour permettre la fixation mécanique et la connexion électrique de celle-ci, caractérisé en ce que les contacts sont formés d'une âme massive métallique revêtue, au moins dans les régions destinées à coopérer avec la lampe, d'au moins une couche extérieure d'un métal oxydable superficiellement à la température typique de fonctionnement de la lampe, de manière à former en surface de cette couche de revêtement une pellicule de passivation d'oxyde, stable ou faiblement évolutive, empêchant le développement de la corrosion du contact et limitant la chute de tension à l'interface contact/porte-lampe. 9. Un porte-lampe selon la revendication 8, dans laquelle le métal appartient au groupe comprenant l'aluminium et ses alliages. 10. Un portelampe selon la revendication 9, dans laquelle le métal est un alliage nickel-aluminium. 11. Un porte-lampe selon l'une des revendications 9 et 10, dans laquelle la couche de revêtement est déposée par schoopage. 12. Un porte-lampe selon la revendication 9, dans laquelle la couche de revêtement est formée par dépôt sous vide d'aluminium pur. 13. Un porte-lampe selon la revendication 11 ou 12, dans laquelle l'épaisseur de la couche de revêtement est comprise entre 0,1 et 0,3 mm. 14. Un porte-lampe selon la revendication 13, dans laquelle l'épaisseur de la pellicule de passivation est comprise entre 0,5 et 4 nm. 15. Un élément de projecteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une lampe selon l'une des revendications 1 à 7 coopérant avec un porte-lampe selon l'une des revendications 8 à 14.