Brevet FR2687762A1 — publié le 19930827

- La présente invention concerne d'une façon générale les projecteurs, notamment pour véhicules automobiles, qui comprennent sur le trajet des rayons lumineux une lentille, et en particulier les projecteurs elliptiques. On entend par projecteur elliptique un projecteur qui comprend une source lumineuse telle qu'une lampe à filament incandescent, un miroir en forme générale d'ellipsoïde au voisinage d'un premier foyer duquel est placée la source, une lentille convergente dont un plan focal passe au voisinage du second foyer du miroir et est perpendiculaire à l'axe dudit miroir, et une glace de fermeture. De ce fait, la lentille doit être située bien en avant du miroir, et elle est généralement montée sur un élément intermédiaire de support situé en avant du miroir et fixé par exemple au boîtier du projecteur, et comportant des aménagements pour la fixation de la lentille. De façon classique, cette fixation s'effectue par sertissage, des pattes de retenue venues de matière avec l'élément de support, réalisé par exemple en tôle métallique, étant rabattues vers l'intérieur de l'élément support contre la face avant ou arrière de la lentille, et assurant son maintien éventuellement en coopération avec des épaulements fixes. Cette solution connue présente cependant un certain nombre d'inconvénients. Tout d'abord, le sertissage des pattes de retenue conduit à un risque de détérioration ou de cassure de la lentille. En outre, dans le cas où les pattes de retenue n'enserrent pas suffisamment étroitement la lentille, celle-ci présente un certain jeu qui conduit à un comportement optique défectueux de l'ensemble miroirlentille et donc à des défauts dans le faisceau engendré. Inversement, si les bords de la lentille sont excessivement serrés par les pattes de retenue, des phénomènes de dilatation thermique différentielle lors des allumagesiextinctions successifs du projecteur risquent de conduire à une rupture de la lentille ou de l'élément support. Le dosage de l'effort imparti aux pattes de retenue lors du sertissage est donc particulièrement critique. La présente invention a pour principal objet de pallier ces inconvénients. Elle propose à cet effet un projecteur, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant une source lumineuse, un miroir récupérateur de flux, une lentille et une glace de fermeture, ainsi qu'un élément de support de la lentille, caractérisé en ce que la lentille est maintenue en place sur son élément de support par la combinaison d'une force exercée sur la lentille dans une direction essentiellement axiale par des moyens élastiques et d'une complémentarité de formes entre la lentille et ledit élément de support. On entend par direction axiale une direction voisine de l'axe optique du projecteur. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe verticale axiale d'un projecteur elliptique selon une première forme de réalisation de l'invention, la figure 2 est une vue partielle selon la flèche F de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe verticale axiale partielle d'un projecteur elliptique selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, la figure 4 illustre schématiquement une première variante de réalisation de l'invention, et la figure 5 illustre schématiquement une deuxième variante de réalisation de l'invention. On notera préliminairement que, d'une figure à l'autre, des éléments ou parties identiques ou similaires ont été désignés par les mêmes signes de référence. En référence tout d'abord aux figures 1 et 2, on a représenté un projecteur elliptique qui comprend une source lumineuse telle qu'une lampe dont le filament est indiqué en 10, un miroir du genre ellipsoidal 20 dont le grand axe est désigné par x-x et qui définit un premier foyer F1 et un second foyer F2. Le filament 10 est situé au voisinage du premier foyer. Le projecteur comprend en outre un élément intermédiaire 30 dont une première extrémité axiale est reliée au miroir 20 et dont une seconde extrémité axiale porte une lentille convergente 40. Cette lentille définit un plan focal PF qui est perpendiculaire à l'axe x-x et qui passe au voisinage du second foyer F2 du miroir. Un écran d'occultation 50 est prévu classiquement au voisinage du plan focal PF dans le cas où le projecteur doit engendrer un faisceau coupé. Enfin le projecteur comprend une glace de fermeture 60. On va maintenant décrire en détail l'élément intermédiaire 30 selon la présente invention. Il comprend une première partie 31 de forme généralement annulaire, qui comporte, en saillie radialement vers l'extérieur, une pluralité de premières pattes 31a qui sont destinées à permettre la fixation du miroir 20, par une collerette 21 prévue tout autour de son ouverture, sur ledit élément intermédiaire. La fixation est assurée par des vis ou analogues. La première partie annulaire 31 comporte également une pluralité de secondes pattes 31b qui ont pour objet la fixation dudit élément 30, et par voie de conséquence du miroir 20 qu'il reçoit, de la lampe montée dans le miroir, de la lentille 40 et de l'écran 50, dans un boîtier (non représenté) du projecteur. On observe en outre que l'écran 50 comporte deux prolongements 51 et 52, par exemple à angles droits, permettant de reporter sa fixation au niveau de l'assemblage d'une patte 31a de l'élément de support avec la collerette 21 du miroir, le prolongement 52 étant pincé entre les deux lors du vissage. A partir de la partie annulaire 31 s'étendent une pluralité de membrures ou poutres de liaison 32 qui se terminent au niveau d'une deuxième partie annulaire 33. Cette deuxième partie annulaire est reliée par des parois 34, orientées essentiellement parallèlement à l'axe x-x, à une troisième partie annulaire 35. On observera ici que les parois 34 s'étendent partiellement sur un cylindre concentrique avec les deuxième et troisième partie annulaires 33 et 35. Ces parois définissent en outre une ouverture supérieure qui permet d'introduire dans l'espace délimité par lesdites parois 34 et lesdites parties annulaires 33 et 35 la lentille 40. On observera ici que la disposition de l'ouverture dans la région supérieure des parties annulaires 33 et 35 permet de faciliter l'évacuation de la chaleur engendrée par le passage du faisceau lumineux à travers la lentille 40. Mais en variante, on peut bien entendu prévoir une ouverture disposée autrement, par exemple latéralement. Cette lentille 40 comporte, au niveau de sa face plane tournée vers le miroir, un collet 41 capable de prendre appui contre un épaulement circonférentiel 35a défini par la troisième partie annulaire 35. La lentille 40 est maintenue en place dans l'élément intermédiaire 30, dans la position indiquée ci-dessus, par un ressort hélicoïdal de compression 70 qui est également apte à être engagé dans l'espace précité par l'ouverture supérieure définie entre les parois 34. Ce ressort 70 prend appui d'un côté (à gauche sur la figure 1) sur la périphérie de la face plane de la lentille et de l'autre côté (à droite) sur une surface 33a, tournée vers l'avant, de la deuxième partie annulaire 33. Elle exerce ainsi sur la lentille une force élastique orientée essentiellement parallèlement à l'axe optique x-x du projecteur. De cette manière, le maintien de la lentille est assuré par le seul jeu de la force élastique exercée axialement par le ressort 70 et par la complémentarité de formes de la lentille 40 équipée de son collet et de la troisième partie annulaire 35 équipée de son épaulement 35a. Tout effort pouvant s'exercer sur la lentille 40 ou sur l'élément intermédiaire 30, dû notamment à des phénomènes de dilatation différentielle, est donc absorbé par le ressort. En outre, la lentille 40 étant en permanence plaquée par le ressort contre l'épaulement 35a, qui constitue une surface de référence, elle conserve toujours sa position correcte sur le plan optique. On va maintenant décrire en référence à la figure 3 une deuxième forme de réalisation de l'invention. Dans celle-ci, le projecteur est équipé en outre d'un écran thermique 80 qui a pour objet de filtrer au moins en partie le rayonnement infra-rouge issu de la lampe 10 et du miroir 20 en vue de diminuer l'échauffement de la lentille 40 et de la glace 60. On peut ainsi avantageusement utiliser une glace 60 en matière plastique sans risque de déformation de celle-ci. Dans ce cas, l'écran thermique 80 est avantageusement maintenu en place dans l'élément intermédiaire d'une façon analogue à la lentille 40, c'est-à-dire que le ressort 70 agit entre la périphérie de la lentille 40 et la périphérie de l'écran 80, qui est de préférence de forme circulaire et qui vient se caler dans un logement de forme complémentaire défini conjointement par la deuxième partie annulaire 33 et les parois 34. Du fait du bon contact maintenu par le ressort 70 entre l'écran thermique 80 et l'élément intermédiaire 30, la chaleur accumulée dans ledit écran thermique par le jeu du filtrage du rayonnement infra-rouge est convenablement dissipée sans l'ensemble de l'élément intermédiaire, ce dernier étant préférentiellement réalisé en métal, par emboutissage ou moulage. En référence maintenant à la figure 4, on a représenté une première variante de réalisation selon laquelle le ressort hélicoïdal de compression 70 des figures précédentes est remplacé par une bague élastique 170 qui vient se placer entre les surfaces d'appui en vis-à-vis de la lentille et, en l'espèce, de l'élément intermédiaire. Cette bague présente en direction circonférentielle un profil ondulé, par exemple sinusoïdal, qui s'écarte alternativement, en direction axiale, d'un côté et de l'autre d'un plan médian imaginaire. Elle est réalisée en un matériau élastique tel que de l'acier à ressorts, et dimensionnée de manière à ce que, une fois mise en place, un certain degré d'écrasement des ondulations assure par rappel élastique la force de maintien. La bague 170 peut être soit fermée, soit ouverte, à la manière d'un circlip. La figure 5 illustre une autre variante de réalisation, selon laquelle le moyen élastique est à nouveau un ressort de compression, mais ce ressort présente un contour tronconique et se retrécit en direction de la lentille. En corollaire, l'ouverture circonscrite par la surface d'appui 33a est plus grande que le contour extérieur de la lentille, si bien que cette dernière peut être mise en place à partir de l'arrière (à partir de la droite sur la figure 5), à travers ladite ouverture. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite cidessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification conforme à son esprit. En particulier, les surfaces annulaires décrites dans ce qui précède, contre lesquelles le moyen élastique vient prendre appui, peuvent être remplacées par des surfaces discrètes ou discontinues, l'essentiel étant que les forces élastiques soient convenablement transmises. REVENDICATIONS Projecteur, notamment pour véhicule automobile, du type comprenant une source lumineuse (10), un miroir récupérateur de flux (20), une lentille (40) et une glace de fermeture (60), ainsi qu un élément (30) de support de la lentille, caractérisé en ce que la lentille est maintenue en place sur son élément de support par la combinaison d'une force exercée sur la lentille dans une direction essentiellement axiale par des moyens élastiques (70) et d'une complémentarité de formes entre la lentille et ledit élément de support. 2. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de support (30) comprend une partie annulaire (35) définissant un épaulement (35a) contre lequel la lentille (40) peut s'appuyer par une région périphérique (41) et en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort hélicoïdal de compression (70) agissant par une de ses extrémités dans ladite région périphérique. 3. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de support comprend une autre partie annulaire (33) contre laquelle s'appuie une autre extrémité du ressort et en ce qu'une paroi de liaison (34) entre les deux parties annulaires définit une ouverture pour la mise en place de la lentille et du ressort. 4. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ouverture se situe dans une région supérieure desdites parties annulaires (35, 33). 5. Projecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite ouverture se situe dans une région latérale desdites parties annulaires (35, 33). 6. Projecteur selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un écran thermique (80) monté sur l'élément de support et en ce que ladite autre extrémité du ressort (70) s'appuie contre une région périphérique dudit écran thermique pour assurer également le maintien de celui-ci. 7. Projecteur selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que la lentille s'appuie contre ledit épaulement (35a) de la partie annulaire (35) par l'intermédiaire d'un collet (41) faisant saillie vers l'extérieur sur son pourtour. 8. Projecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de support (30) est fixé sur un boîtier du projecteur et porte également le miroir (20). 9. Projecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le ressort (70) est de contour généralement tronconique. 10. Projecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent une bague (170) dont le profil en direction cinconférentielle présente des ondulations.