Brevet FR2779692A1 — publié le 19991217

La présente invention a trait d'une façon générale aux dispositifs de commande de l'orientation des faisceaux lumineux des projecteurs de véhicules automobiles. On connaît déjà de tels dispositifs de commande, dont la vocation première est de donner aux faisceaux lumineux des projecteurs du véhicule une orientation en site correcte pour différentes conditions de charge du véhicule, qui lui confèrent différentes positions d'assiette. Ces dispositifs comprennent généralement un correcteur muni d'un moteur électrique, monté dans le boîtier du projecteur et relié par des câbles conducteurs à un organe de commande intégré dans le tableau de bord pour être manipulé par le conducteur du véhicule. En fonction des signaux de commande transmis par l'organe de commande, le correcteur modifie grâce à son moteur électrique l'inclinaison du réflecteur du projecteur dans le boîtier, pour amener ledit réflecteur dans une position désirée. Dans les dispositifs connus, le correcteur modifie l'inclinaison du réflecteur en appliquant à ce dernier un mouvement tendant à le faire pivoter autour d'un axe de rotation sur lequel est monté le réflecteur. Pour agir de la sorte sur le réflecteur, les correcteurs sont généralement munis d'une tige de sortie pouvant se déplacer en translation, ainsi que des moyens pour transformer le mouvement de rotation du moteur électrique en translation de la tige. Ces moyens de transformation cinématique utilisent généralement des systèmes du type vis-écrou comme le montre par exemple le document EP 468 920. Dans de tels correcteurs, le sens de translation de la tige dépend du sens de rotation du moteur et il est donc nécessaire de prévoir des moyens pour commander l'inversion du sens de rotation du moteur. On permet ainsi à tout moment à l'arbre de sortie du moteur d'atteindre toute position de consigne du dispositif. Mais l'utilisation de ces moyens d'inversion du sens de rotation mettent en oeuvre des composants électroniques qui augmentent sensiblement le coût du dispositif, ainsi que les risques de panne. Elle complique également le câblage entre le tableau de bord du véhicule et les projecteurs, et la conception de l'organe manuel de commande au niveau de ce tableau de bord. Il apparaît ainsi qu'il serait avantageux de concevoir un correcteur dont la tige peut occuper une pluralité de positions de consigne le long d'un axe rectiligne, ladite tige pouvant se déplacer entre deux positions de consigne quelconques en étant entraînée par exemple par un simple moteur du type à courant continu tournant dans un seul sens. Le but de l'invention est de répondre à ce besoin. Pour atteindre ce but, I'invention propose un dispositif correcteur pour ajuster l'orientation du faisceau lumineux d'un projecteur de véhicule automobile en fonction de signaux de commande, le dispositif comprenant des pistes conductrices, un curseur mobile sur les pistes conductrices et comportant des moyens de contact électrique avec celles-ci, un moteur électrique entraînant une pièce optique du projecteur et ledit curseur, et une tige de sortie montée à coulissement dans le correcteur, dispositif caractérisé en ce que le moteur entraîne en rotation une came agissant sur ladite tige de sortie. Des aspects préférés, mais non limitatifs du dispositif selon l'invention sont les suivants: - ladite came comporte un profil définissant une pluralité de paliers qui s'étendent perpendiculairement à l'axe de coulissement de la tige et ayant chacun des positions différentes selon cet axe; - les paliers du profil de la came sont séparés par des rampes obliques; - la came est entraînée en rotation autour d'un axe confondu avec I'axe de la tige de sortie et présente un profil de came circonférentiel. - la tige possède un patin de forme complémentaire de celle de la came. ladite came et le patin de came possèdent dans leur région centrale des parties complémentaires de centrage. - la came et la tige coopèrent lors d'un mouvement de rotation unidirectionnelle continue de la came pour entraîner la tige dans un mouvement de translation alternatif. - le moteur est apte à déplacer le curseur sur les pistes conductrices pour définir un ensemble de positions d'arrêt discrètes de la came, chaque position d'arrêt de la came définissant une position de fonctionnement de la tige le long de son axe de coulissement. - les pistes conductrices comprennent une première piste annulaire continue et une deuxième piste segmentée dont les segments sont disposés concentriquement à la première piste, les segments de chaque paire de segments consécutifs de la deuxième piste étant séparés par une zone isolante définissant une position d'arrêt. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description suivante d'une forme de réalisation de l'invention, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe de l'ensemble de commutation du correcteur selon l'invention, la figure 2a est une vue en coupe du correcteur selon l'invention dans une première position, la figure 2b est une vue en coupe du correcteur selon l'invention dans une deuxième position, la figure 2c est une vue en coupe du correcteur selon l'invention dans une troisième position, la figure 3 est une vue de dessus de la roue d'entraînement du correcteur selon l'invention, les figures 4a à 4c sont des vues développées de la périphérie de la tige et de la roue d'entraînement du correcteur selon l'invention, dans ses trois positions de fonctionnement qui correspondent aux figures 2a à 2c respectivement, la figure 5 est un schéma de principe du montage d'un correcteur dans un projecteur de véhicule automobile, la figure 6 est une schéma de principe d'une variante de l'articulation entre la roue d'entraînement et la tige d'un correcteur selon l'invention. En référence tout d'abord à la figure 1 on a représenté le circuit de commutation et de commande C permettant de commander les positions du correcteur selon l'invention. Ce circuit comprend un ensemble à pistes de commutation 10, intégré dans le correcteur selon l'invention et relié par des conducteurs 30 et 31 à un ensemble de commande 20. L'ensemble de pistes 10 est composé de deux pistes conductrices circulaires concentriques 100 et 110, la piste 110 entourant la piste 100. La piste 100 est continue, la 110 étant découpée en huit segments identiques, répartis régulièrement et séparés par des zones isolantes 115. Un curseur 120 est apte à se déplacer sur les pistes, un premier plot conducteur 121 étant en contact permanent avec la piste 100 et un deuxième plot conducteur 122, relié électriquement au plot 121, pouvant être en contact avec les segments de la piste 110, ou se placer sur les zones isolantes 115 séparant ces segments. L'ensemble de commande 20 comprend un moteur électrique M, dont une borne est reliée à une source de potentiel Vl, I'autre borne du moteur étant reliée au conducteur 30. Une deuxième source de potentiel V2 différent de Vl est reliée au conducteur 31. Un interrupteur à impulsion ou fugitif 21, commandé par un bouton- poussoir pouvant être intégré dans le tableau de bord du véhicule, est branché entre les conducteurs 30 et 31, en parallèle du circuit formé par le moteur et la source engendrant la différence de potentiel V2 et V1. Cette source peut être la batterie du véhicule. La piste 100 est reliée au conducteur 30, et tous les segments de la piste 110 sont reliés au conducteur 31. L'ensemble 10, le conducteur 30, l'ensemble 20 et le conducteur 31 forment ainsi le circuit de commutation et de commande C. L'arbre de sortie du moteur M entraîne à la fois le curseur 50 en rotation sur les pistes 100 et 110, et une tige de sortie en translation pour agir sur le réflecteur du projecteur comme on va l'expliquer plus bas. On comprend que les zones isolantes 115 définissent les positions d'arrêt du moteur M et du curseur 120, et donc celles du réflecteur, le circuit C étant ouvert lorsque le plot 122 se trouve sur une zone isolante 115. Chacune de ces positions d'arrêt est référencée sur la figure 1 POS 0, POS 1 ou POS 2. Le sens de ces références apparaîtra à la lumière de l'explication ci-dessous du fonctionnement du correcteur. Lorsqu'au contraire le plot 122 est en contact avec un des segments de la piste 110, le circuit C est fermé et le moteur dont les deux bornes reçoivent les potentiels Vl et V2 respectivement déplace le curseur 120 jusqu'à la prochaine zone isolante 115 rencontrée. Pour quitter une zone isolante, on actionne l'interrupteur à impulsion 21 pour établir une différence de potentiel aux bornes du moteur M. Le moteur déplace alors le curseur, dont le plot 122 entre en contact avec un segment conducteur de la piste 110. En maintenant l'interrupteur 21 actionné, il est possible de déplacer le curseur de manière à ce que celui-ci franchisse plusieurs positions d'arrêt consécutives, le curseur s'arrêtant alors sur la première position d'arrêt rencontrée après le relâchement de I'interrupteur. Il est donc possible de manipuler l'interrupteur 21 pour amener le curseur 120 dans une position d'arrêt quelconque, en fonction de la durée de l'impulsion délivrée par l'interrupteur, le curseur pouvant tourner librement sur 360" sur les pistes de l'ensemble 10. On va maintenant décrire en référence à la figure 2a la structure du correcteur selon l'invention, et plus particulièrement les moyens permettant de transformer la rotation continue du moteur en translation alternée d'un organe de sortie (tige) du correcteur destiné à agir sur le réflecteur. Le correcteur 200 comprend le moteur à courant continu M précité, désigné ici par la référence 220, monté dans un boîtier 230 et alimenté par lI'intermédiaire du connecteur 240. Une platine 250 interne du correcteur porte sur sa surface supérieure un circuit imprimé de commutation dont les pistes correspondent à celles de l'ensemble 10 de la figure 1. Une roue formant came 260 située au-dessus de la platine 250 est entraînée en rotation autour d'un axe Z définissant l'axe de sortie du correcteur, par le moteur 220, via un train réducteur non représenté sur les figures. Le disque défini par la roue 260 s'étend parallèlement aux et en regard des pistes de commutation de la platine 250, le centre desdites pistes étant inclus dans l'axe Z. Deux plots 270 et 271 (confondus sur la figure 2a mais apparaissant clairement sur la figure 2c), électriquement reliés entre eux, sont aptes à se déplacer sur les pistes de la platine 250, sous l'effet de l'entraînement en rotation de la roue 260 dont les deux plots sont rigidement solidaires. Ces deux plots sont les homologues des plots 121 et 122 de la figure 1. Le correcteur comprend également une tige 210 saillante hors d'un cylindre creux 235 d'axe Z rigidement solidaire du boîtier 230. La tige 210 porte à son extrémité sortante une rotule 211 pour coopérer avec une pièce du réflecteur à orienter. Un ressort 280 entourant la tige est comprimé dans la cavité centrale du cylindre 235 et appuie en permanence sur un gradin en saillie radialement à partir de la tige 210, pour rappeler ladite tige vers l'intérieur du correcteur. Sous l'action du ressort 280, la base de la tige 210, qui forme patin de came, est maintenue en contact avec la roue 260. La roue 260 est fixe en translation dans le correcteur, et ne peut se déplacer qu'en rotation autour de l'axe Z, sous l'effet de l'entraînement du moteur. La face supérieure de cette roue, qui est en contact avec la tige 210, a une géométrie tridimensionnelle saillante de came (dite " came cloche "), que l'on va maintenant détailler en référence aux figures 3 et 4. La figure 3 est une vue de dessus de la roue 260, qui expose la géométrie de la face de la roue se trouvant en contact avec la tige 210. Cette face comprend une partie centrale 261 de centrage bombée et saillante sur l'extérieur de la roue, et des parties périphériques qui sont des secteurs essentiellement plans. Ces secteurs périphériques comprennent: huit paliers référencés PO, P1 et P2 dont le plan s'étend perpendiculairement à l'axe Z, répartis régulièrement sur la périphérie de la roue et occupant chacun environ un seizième de ladite périphérie. Ces paliers définissent trois niveaux PO, P1 et P2, suivant l'axe Z. Le palier P2 est le plus saillant hors de la roue, le palier PO étant le moins saillant. * des rampes inclinées R placées entre les deux paliers de chaque paire de paliers consécutifs sur la périphérie de la roue, les paliers étant agencés dans l'ordre P0/P1 /P2/P1/P0/P1/P2/P1. La figure 4a montre la courbe développée du contour extérieur de la came de la roue 260, qui fait alterner les paliers et les rampes. En référence de nouveau à la figure 2a, la face inférieure de la base de la tige 210, qui est en contact avec la roue 260, a une géométrie tridimensionnelle dont le motif en creux est complémentaire du motif saillant de la came de la roue. La face inférieure de la tige comporte ainsi d'une part des paliers P'0, P'1 et P'2, complémentaires des paliers P0, P1 et P2 de la roue lorsque la roue et la tige sont emboîtées, et d'autre part des rampes R' homologues des rampes R de la roue 260. La tige 210 est montée à coulissement selon Z dans le cylindre creux 235. Ce montage à coulissement est obtenu grace à l'engagement de nervures en saillie radiale hors de la tige dans des rainures complémentaires de la paroi interne du cylindre 235, parallèles à l'axe Z. Les nervures et les rainures décrites ci-dessus ne sont pas représentées sur les figures. Les mouvements de la tige 210 étant limités à une translation d'axe Z, on comprend que par suite de la coopération entre les rampes inclinées R de la came de la roue 260 et les rampes complémentaires R' de la tige, la rotation de la roue provoque la translation selon Z de la tige. On comprend donc qu'en fonction de la position angulaire de la roue 260 par rapport à la tige 210, la position selon Z de la tige varie. La coopération des plots 270 et 271 avec les pistes conductrices de la platine 250, dont le motif reprend celui des pistes 20 et 30 de la figure 1, définit huit positions d'arrêt de la roue en 0 , 45 , 90 , 1350, 180 , 225 , 270 , 315 (les angles étant pris dans un sens arbitraire fixe à partir de la position que la roue occupe sur la figure 2a, sur laquelle son motif en relief s'emboîte entièrement dans le motif creux de la tige). A chacune de ces huit positions angulaires de la roue correspond ainsi une position selon Z de la tige 210. Le tableau suivant synthétise les positions possibles de la roue et de la tige Position correspondante selon Position angulaire de la roue Z de la tige 00 POS O 450 POS 1 POS 2 POS 1 POS 0 225 POS 1 270 POS 2 315 POS 1 Les figures 2a à 2c représentent le correcteur dans les positions POS 0, POS 1 et POS 2 respectivement. Entre les positions POS 0 et POS1, la tige 210 s'est déplacée vers l'extérieur du correcteur d'un hauteur correspondant à la différence selon Z entre les paliers PO et P1 de la came de la roue. De même, entre les positions POS 1 et POS2, la tige est sortie d'une hauteur supplémentaire correspondant à la différente selon Z des paliers P1 et P2. Chacun de ces deux déplacements se fait selon l'invention sur une distance de l'ordre de 2,5 mm. Les figures 4a à 4c sont des vues développées de la périphérie de la roue 260 et de la tige 210 autour de la zone de contact entre ces deux pieces, pour les trois positions précitées. Sur la figure 4a qui correspond à la position POS 0, la roue et la tige s'emboîtent de façon à ne laisser libre aucun espace entre les deux pièces. La tige 210 est alors en position " rentrée " selon Z. Sur la figure 4b qui correspond à la position POS 1, la roue 260 a tourné de 45" relativement à la tige 210 et les deux pièces sont positionnées de sorte que les paliers saillants de la roue ne sont pas en face des paliers creux correspondants de la tige, des espaces 40 séparant les deux pièces. La tige 210 est alors en position intermédiaire selon Z. Sur la figure 4c qui correspond à la position POS 2, les motifs saillant et creux de la roue et de la tige sont déphasés de 90 , et des espaces 41 séparent les deux pièces qui ne sont en contact que par l'intermédiaire de deux paires de paliers. La tige 210 est alors en position " sortie " selon Z. La figure 5 est une représentation schématique d'un correcteur 200 selon l'invention, implanté sur une membrure interne 55 d'un boîtier 50 de projecteur de véhicule automobile fermé par une glace 54. La tige de sortie 210 peut se déplacer suivant l'axe Z pour modifier l'orientation du réflecteur 51 monté à pivotement autour de l'axe 52 et portant la source lumineuse 53. La partie supérieure de la roue 260 du correcteur selon l'invention peut comporter, au lieu de la came " cloche " décrite ci-dessus, une came constituée d'au moins une partie excentrée 262 saillante radialement hors de la périphérie de la roue 260, coopérant avec la base de la tige 210 dont l'axe Z de translation alternative est alors perpendiculaire à l'axe 263 de rotation de la roue 260, comme le représente le schéma de la figure 6. Dans le cas (non représenté sur les figures) o la roue 260 porte sur sa périphérie plusieurs parties saillantes analogues à la partie 262 de la figure 6, chacune de ces parties saillantes peut définir une position de la tige suivant l'axe Z, en fonction de son écartement par rapport à l'axe de rotation de la roue 260. Selon l'invention, il est donc possible de commander par des pressions plus ou moins prolongées sur un interrupteur à impulsion le déplacement de la roue 260 du correcteur pour amener ladite roue dans une position angulaire désirée, correspondant à une position de consigne selon Z de la tige de sortie 210 du correcteur. L'invention permet de commander le déplacement axial de la tige 210, et donc l'inclinaison du réflecteur par rapport à l'axe du véhicule, vers une position de consigne quelconque parmi un ensemble discret de position prédéfinies. La description ci-dessus illustre le cas d'un correcteur à trois niveaux de position de la tige de sortie; en adaptant le nombre de paliers de la roue 260 et de la tige 210, il est bien sûr possible d'élaborer des correcteurs avec un nombre de niveaux différent. L'invention est particulièrement avantageuse en ce que pour amener la tige de sortie dans une position de consigne donnée, elle utilise un simple moteur à courant continu auquel n'est relié aucun composant électronique tel que ceux utilisés pour gérer le sens de rotation des moteurs à courant continu actuellement mis en oeuvre, ainsi qu'un simple interrupteur à poussoir. Cette caractéristique rend le correcteur selon l'invention particulièrement simple à assembler et à monter, réduit sensiblement son prix de revient et diminue le risque de panne du correcteur. REVENDICATIONS 1. Dispositif correcteur pour ajuster l'orientation du faisceau lumineux d'un projecteur de véhicule automobile en fonction de signaux de commande, le dispositif comprenant des pistes conductrices (20-30), un curseur (120) mobile sur les pistes conductrices et comportant des moyens (121, 122, 270, 271) de contact électrique avec celles-ci, un moteur électrique (M, 220) entraînant une pièce optique (51) du projecteur et ledit curseur, et une tige de sortie (210) montée à coulissement dans le correcteur, dispositif caractérisé en ce que le moteur entraîne en rotation une came (260) agissant sur ladite tige de sortie (210). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite came (260) comporte un profil définissant une pluralité de paliers (P0, P1, P2) qui s'étendent perpendiculairement à l'axe de coulissement (Z) de la tige (210) et ayant chacun des positions différentes selon cet axe (Z). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les paliers du profil de la came (260) sont séparés par des rampes obliques (R). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la came (260) est entraînée en rotation autour d'un axe confondu avec l'axe de la tige de sortie (210) et présente un profil de came circonférentiel. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la tige (210) possède un patin de forme complémentaire de celle de la came (260). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ladite came (260) et le patin de came possèdent dans leur région centrale des parties complémentaires de centrage (262). 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caracterisé en ce que la came (260) et la tige (210) coopèrent lors d'un mouvement de rotation unidirectionnelle continue de la came pour entraîner la tige (210) dans un mouvement de translation alternatif. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (M, 220) est apte à déplacer le curseur (120) sur les pistes conductrices (20, 30) pour définir un ensemble de positions d'arrêt discrètes de la came (260), chaque position d'arrêt de la came définissant une position de fonctionnement de la tige (210) le long de son axe de coulissement (Z). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les pistes conductrices comprennent une première piste (20) annulaire continue et une deuxième piste (30) segmentée dont les segments sont disposés concentriquement à la première piste (20), les segments de chaque paire de segments consécutifs de la deuxième piste (30) étant séparés par une zone isolante (115) définissant une position d'arrêt.