Brevet FR2685891A1 — publié le 19930709

DISPOSITIF DE REGLAGE DE LA POSITION DU FMSCEAU D'ECLAIRAGE D'UN PRO.BECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un dispositif de réglage de la position d'un organe de véhicule automobile et notamment d'un organe de réglage et d'azimuthage de projecteur d'éclairage d'une automobile, apte à prendre un certain nombre de positions intermédiaires entre deux positions extrêmes, et pouvant être maintenu dans chacune de ces positions par un système de blocage. Plus précisément, l'invention a pour objet un dispositif de réglage mettant en oeuvre un actionneur réversible qui utilise les propriétés des pièces ou alliages dits à reprise thermique et à mémoire de forme. Ces pièces présentent, en effet, la particularité de subir une transformation de cisaillement en refroidissant d'un premier état, dit état austénitique, à un second état, dit état martensitique. Autrement dit, si un objet constitué d'un tel alliage est déformé pendant qu'il est à l'état martensitique, il conserve cette déformation. Si, alors, on le chauffe pour lui restituer son état austénitique, il tend à reprendre sa forme initiale. Des dispositifs de réglage de position d'organes d'automobile utilisant des matériaux à mémoire de forme ont déjà fait l'objet de nombreuses publications. La Publication FR-A-2 655 598 de la demanderesse décrit notamment un système de réglage de la position d'un projecteur d'éclairage pour automobile, ce projecteur pouvant être déplacé par une pièce à reprise thermique et rappelé en position par un ressort. Toutefois, ce système s'intègre difficilement dans les projecteurs d'éclairage actuels, et pose des problèmes d'encombrement difficilement surmontables. Le dispositif décrit par la publication FR-A-2 549 978 fait appel à deux pièces à reprise thermique, imprimant chacune un déplacement de même direction mais de sens différent au projecteur qu'elles commandent par l'intermédiaire d'une tige. Ce dispositif pose un autre problème lié, à sa réversibilité indésirable. En effet, lors-de l'application d'un effort sur la tige, le système peut-être amené à modifier sa position. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et propose un dispositif d'encombrement réduit, dont la position ne peut être modifiée par un effort extérieur appliqué à l'organe commandé. A cet effet, I'invention concerne un dispositif de positionnement d'un organe de véhicule automobile comprenant deux pièces métalliques à reprise thermique associées en opposition, telles que le chauffage de la première pièce commande le déplacement en translation dans une direction dudit organe et la déformation de la deuxième pièce, tandis que le chauffage de la seconde pièce commande le déplacement en translation dudit organe dans la direction opposée et la déformation de la première pièce, caractérisé en ce que la liaison entre ledit organe et les deux pièces à reprise thermique s'effectue au moyen d'un système vis-écrou, dans lequel la vis est une tige filetée immobile en translation qui porte deux écrous guidés en translation dont le premier est solidaire des deux pièces à reprise thermique et le second imprime son déplacement audit organe. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif comprend une tige filetée qui possède un filetage réversible coopérant avec ledit premier écrou. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit second écrou possède deux filetages internes successifs à pas contraires et irréversibles, le deuxième filetage coopérant avec un embout solidaire en rotation de la tige filetée, et guidé en translation par rapport à celle-ci au moyen d'un évidement de section polygonale ménagé au centre de ladite tige. Selon un mode de réalisation de l'invention, les pièces à reprise thermique sont constituées de deux enroulements hélicoidaux,-en alliage à mémoire de forme entourant la tige et fixés par une première extrémité à chacun des côtés dudit premier écrou. Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif est disposé à l'intérieur d'un bâti cylindrique sur les faces intérieures duquel sont fixées les secondes extrémités des enroulements hélicoïdaux. Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige filetée possède un épaulement en forme de roue dentée qui constitue une butée d'arrêt pour les deux écrous, et peut être engagée par un doigt de blocage actionné par un électroaimant. Selon un mode de réalisation de l'invention, la tige filetée est immobilisée en translation à l'intérieur du bâti par une butée fixée à une des faces du bâti cylindrique et par son épaulement qui prend appui sur la face opposée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le premier et le second écrou sont cannelés sur leurs faces extérieures et guidés en translation par des cannelures correspondantes ménagées à l'intérieur du bâti. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention pourront être mieux compris à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulière de celle-ci, illustré par les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif de positionnement, de l'invention, la figure 2 est une vue en coupe du dispositif de positionnement assemblé, - les figures 3 à 5 sont trois illustrations schématiques de l'application d'un tel dispositif de positionnement sur un projecteur d'éclairage. Sur la figure 1, on a représenté les différentes pièces mobiles constituant le dispositif d'actionnement, espacées le long d'un commun axe A, à savoir: - butée 6, - une tige filetée 5 pourvue d'un évidement 18 de section polygonale ménagé en son centre et d'un épaulement 15 en forme de roue dentée, situé entre deux filetages 25, 35 externes de même sens, mais de pas différents, - un premier écrou 3 fileté intérieurement et cannelé extérieurement, qui coopère avec le premier filetage 25 de la tige 5, - deux pièces à reprise thermique 1,2 constituées d'enroulements hélicoïdaux positionnés de chaque côté du premier écrou 3, autour de la tige filetée 5, - un second écrou 8, cannelé extérieurement et pourvu de deux filetages internes adjacents à pas contraires 8' et 8", dont le premier 8' coopère avec le second filetage 35 de la tige filetée 5, et le second 8" coopère avec un embout 9 fileté extérieurement, qui possède une extrémité allongée 19 de section polygonale, - un doigt de blocage 11 destiné à engager la roue dentée de ltépaulement 15 en forme de roue dentée de la tige filetée 5, - un électroaimant 10 permettant d'actionner le doigt 11. La figure 2 représente le système assemblé et disposé à l'intérieur d'un bâti cylindrique 4 dont les faces sont fermées par deux disques 7, 7' percés de trous en leurs centres. Le trou central du disque 7 permet de fixer la butée 6. Entre cette butée 6 et le trou central du disque 7', est immobilisée en translation la tige filetée 5 qui prend appui sur la face interne du disque 7' par l'intermédiaire de son épaulement 15 en forme de roue dentée. La tige filetée 5 traverse le premier écrou 3 et coopère avec celui-ci par l'intermédiaire de leurs filetages respectifs, de type réversible. Par réversible, il est entendu que le déplacement linéaire de l'écrou 3 entraîne la rotation de la tige filetée 5. Ce premier écrou 3 est guidé en translation au moyen de cannelures 41 ménagées à l'intérieur du bâti 4 et correspondant à ses propres cannelures externes 3'. Entre chacune des faces du premier écrou 3 et la surface du disque 7, 7', est positionnée une des deux pièces à reprise athermique, 1, 2. Celles-ci s'appuient sur des contacts électriques 13, 14, 16, 17 circulaires, disposés sur chacune des faces dudit écrou 3 et les disques 7, 7'. Le disque 7' est prolongé par un manchon 22, centré sur l'axe A et cannelé intérieurement, de façon à guider en translation le second écrou 8. Lorsque cet écrou 8 est engagé dans le manchon 22, il est en prise avec le filetage 35 irréversible de la tige filetée 5 par le premier filetage interne 81 correspondant. Ces filetages étant de type irréversible, tout effort axial exercé sur l'écrou 8 ne pourra pas entraîner la rotation de la tige 5. SeuIe la rotation de la tige 5 permettra le déplacement dudit écrou 8. A l'intérieur de l'écrou 8 est situé le deuxième filetage 8", à pas contraire, qui coopère avec le filetage extérieur de l'embout 9. Celui-ci est guidé en translation grâce à son extrémité 19 de section polygonale qui engage l'évidement 18 polygonal central de la tige filetée 5. L'embout 9 est donc mobile en translation par rapport à L'écrou 8 et à la tige filetée 5, et solidaire en rotation de cette dernière. La seconde extrémité de l'embout 9 est solidaire de l'organe à commander. Afin de permettre une bonne immobilisation du système, l'électroaimant 10 et le doigt de blocage 11, fixé au bout de celui-ci, prennent position à l'intérieur du bâti cylindrique 4, parallèlement à la tige filetée 5 et de telle sorte que le déplacement linéaire du doigt de blocage 11 entraîne son engagement avec les dents de l'épaulement 5. La figure 3 représente un exemple d'application de l'invention, selon lequel l'organe commandé est un projecteur d'éclairage pour automobile. Sur cet exemple, l'extrémité, de l'embout 9 est reliée directement à l'enveloppe 20 du projecteur mobile en rotation par rapport à un axe E. La figure 4 représente un second exemple d'application de l'invention sur un projecteur d'éclairage. Ici, le dispositif décrit plus haut est intégré au projecteur et n'actionne que le réflecteur 21 mobile en rotation autour d'un axe D. L'enveloppe 20 dudit projecteur est fixe. La figure 5 représente un troisième exemple d'application de l'invention sur lequel le dispositif de positionnement est extérieur au projecteur, et entraîne le réflecteur 21 mobile autour d'un axe D. Le fonctionnement du dispositif de positionnement de l'invention, va maintenant être décrit en se référant aux figures 1 et 2. Par l'intermédiaire des pistes conductrices 13 et 14 connectées à une source de courant extérieure, on fait circuler un courant dans l'enroulement de la première pièce à reprise thermique 1, qui est alors soumise à un chauffage par effet joule. Cette pièce se dilate et pousse le premier écrou 3 en direction de l'organe à commander, entraînant la contraction de la deuxième pièce à reprise thermique 2. La liaison entre 4'écrou 3 et la tige filetée 5 étant de type réversible, le déplacement linéaire de l'écrou 3 entraîne la rotation de la tige 5 dans le sens B. Les deux filetages 25, 35 de la tige 5 étant de même sens, la rotation de la tige 5 dans le sens B entraîne le déplacement du second écrou 8 en direction de 1' organe commandé. Cet écrou 8 possède deux filetages 8' et 8" de même pas et de sens contraires dont le second 8", également de type irréversible, coopère avec l'embout 9 luimême solidaire en rotation de la tige 5. L'écrou 8 entraîne donc le déplacement axial de cet embout 9 en direction de l'organe commandé. Ce dernier, solidaire de l'embout 9, est soumis à une poussée. On peut remarquer que les sens des différents filetages sont tels que les trois éléments 3, 8, 9 mobiles en translation se déplacent dans le même sens. Pour rétracter ou tirer l'organe commandé, il est donc nécessaire et suffisant de déplacer en translation le premier écrou 3 dans le sens tendant à contracter la première pièce à reprise thermique 1. Ceci est réalisé en commutant le courant de la première pièce à reprise thermique sur la deuxième 2, chauffée alors par effet joule. L'alimentation de cette dernière s'effectue par l'intermédiaire des connexions 16, 17. En chauffant, cette pièce se dilate et pousse le premier écrou 3, entraînant ainsi la rétraction de l'embout 9 dans le bâti. 4. L' organe commandé est soumis à une traction. Les principaux avantages de ce dispositif sont ses dimensions réduites et son irréversibilité, obtenues grâce à la disposition du système vis-écrou à l'intérieur des enroulements hélicoïdaux. Cette irréversibilité est assurée par la double paire de filetages irréversibles et par le système de blocage qui immobilise la tige filetée en rotation. Tout effort exercé sur l'organe commandé, par exemple un projecteur d'éclairage, étant transmis à l'embout 9 et transformé par celui-ci en effort axial, la liaison par filetages irréversibles entre l'embout 9 et l'écrou 8 empêchera l'écrou 8 de tourner et d'entraîner en rotation tige filetée 5 en rotation. REVENDICATIONS [1] Dispositif de positionnement d'un organe de véhicule automobile comprenant deux pièces métalliques à reprise thermique (1, 2) associées en opposition, telles que le chauffage de la première pièce (1) commande le déplacement en translation dans une direction dudit organe et la déformation de la deuxième pièce (2), tandis que le chauffage de la seconde pièce (2) commande le déplacement en translation dudit organe dans la direction opposée et la déformation de la première pièce (1), caractérisé en ce que la liaison entre ledit organe et les deux pièces à reprise thermique s'effectue au moyen d'un système vis-écrou (5, 3, 8) dans lequel la vis est une tige filetée (5) immobile en translation, qui porte deux écrous (3, 8) guidés en translation dont le premier (3) est solidaire des deux pièces à reprise thermique (1, 2) et le second (5) imprime son déplacement audit organe. [2] Dispositif de positionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tige filetée (5) possède un filetage réversible (25) coopérant avec le premier écrou (3). [3] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que la tige filetée (5) possède un filetage irréversible (35) coopérant avec le second écrou (8). [4] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le second écrou (8) possède deux filetages internes (8', 8") successifs à pas contraires et irréversibles, le deuxième filetage (8") coopérant avec un embout (9) solidaire en rotation de la tige filetée (5) et guidé en translation par rapport à celle-ci au moyen d'un évidement (18) de section polygonale ménagé au centre de ladite tige(5). [5] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces à reprise thermique (1) et (12) sont constituées de deux enroulements hélicoïdaux en alliage à mémoire de forme entourant la tige (5) et fixés par une première extrémité à chacun des côtés dudit premier écrou (3). 16] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il est disposé à l'intérieur d'un bâti cylindrique (4) sur les faces intérieures duquel sont fixées les secondes extrémités des enroulements hélicoïdaux. [7] Dispositif de positionnement selon la revendication 6 caractérisé en ce que la tige filetée possède un épaulement (15) en forme de roue dentée qui constitue une butée d'arrêt pour les deux écrous (3) et (8) peut être engagée par un doigt (11) de blocage actionné par un électroaimant (10). [8] Dispositif de positionnement selon la revendication 7 caractérisé en ce que la tige filetée (15) est immobilisée en translation à l'intérieur du bâti (4) par une butée (16) fixée à une des faces du bâti (4) et par son épaulement (15) qui prend appui sur la face opposée. [9] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le premier et le second écrou (3) et (8) sont cannelés sur leurs faces extérieures et guidés en translation par des cannelures correspondantes 4' ménagées à l'intérieur du bâti 4. [10] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications 5 à 9 caractérisé en ce que les enroulements (1, 2) sont traversés par un courant assurant leur chauffage par effet Joule. [11] Dispositif de positionnement selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit organe est un projecteur d'éclairage.