Brevet FR2782162A1 — publié le 20000211

La présente invention concerne le domaine des indicateurs à aiguille notamment pour tableau de bord de véhicules automobiles. Le but de la présente invention est de proposer une nouvelle aiguille, de structure simplifiée par rapport aux aiguilles antérieures connues. On sait en effet que la plupart des aiguilles connues sont de structure fort complexe et comprennent typiquement 1) un index allongé, 2) un canon ou moyeu conçu pour être fixé sur un organe d'entrainement, 3) un capuchon destiné à recouvrir le moyeu, 4) des moyens réflecteurs placés en regard du moyeu, et 5) parfois un contre-poids. On trouvera un exemple de réalisation d'une telle aiguille connue dans le document EP-A-0 295 165. Le but précité est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à une aiguille qui comprend un index solidaire de moulage d'un capuchon, rapporté sur un canon ou moyeu, la géométrie du capuchon étant adaptée pour recouvrir la face avant du canon ou moyeu et ledit canon ou moyeu étant muni de structures réflectrices pour dévier au moins vers l'index une partie de la lumière reçue en provenance dudit canon ou moyeu. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue de dessus d'un index d'aiguille conforme à un mode de réalisation préférentiel de la présente invention, - la figure 2 représente une vue en coupe de cet index selon le plan de coupe référencé 11-11 sur la figure 1, - la figure 3 représente une vue de dessous de cet index, - la figure 4 représente une vue en coupe de cet index selon le plan de coupe référencé IV-IV sur la figure 2, - la figure 5 représente une autre vue en coupe de cet index selon le plan de coupe référencé VIII-VIII sur la figure 2, - les figures 6 et 7 représentent deux vues en perspectives de l'index d'aiguille, - les figures 8 et 9 représentent deux vues en perspectives d'un moyeu d'aiguille conforme à la présente invention, - la figure 10 représente une vue latérale de ce moyeu, - la figure 11 représente une vue de dessus de ce moyeu, et - les figures 12 et 13 représentent deux vues en coupe longitudinale de ce moyeu selon les plans de coupe référencés respectivement XII-XII et XIII- XIII sur les figures 13 et 11. On a représenté sur les figures annexées, une aiguille pour indicateur de tableau de bord pour véhicules automobiles, conforme à la présente invention. Cette aiguille 100 comprend essentiellement un canon ou moyeu par lequel l'aiguille peut être fixée sur un moyen d'entraînement, et un index 300 effilé qui s'étend dans une direction générale orthogonale à l'axe du canon 200. Le moyen d'entraînement peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Il peut s'agir par exemple d'un logomètre ou d'un moteur pas à pas. De même, les moyens de liaison du canon 200 sur l'arbre de sortie du moyen d'entraînement peuvent faire l'objet de différents modes de réalisation. Comme on le voit sur les figures annexées, selon le mode de réalisation préférentiel, le canon 200 est muni d'un canal 220 par lequel l'aiguille peut être chassée sur l'arbre de sortie du moyen d'entraînement. Par ailleurs, au moins l'index 300, est réalisé de préférence en un matériau optiquement transparent apte à former guide optique de sorte qu'un flux lumineux introduit dans l'aiguille, de préférence au niveau du canon 200 et par exemple dévié longitudinalement dans l'index 300 par des structures optiques à effet de prismes prévues au niveau du canon 200, diffuse à partir de l'index 300 en direction d'un observateur. Plus précisément encore selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, l'aiguille 100 est formée par assemblage de deux pièces: une première pièce 200 formant moyeu et destinée à être fixée sur un moyen d'entraînement et une deuxième pièce formée par la combinaison de l'index 300 et d'excroissances latérales 310 solidaires de celui-ci et destinées à former un capuchon recouvrant la surface avant du moyeu 200. Le moyeu 200 et la seconde pièce 300/310 sont chacune réalisées en une matière plastique optiquement transparente, pour former chacun une structure de guide optique. Il s'agit de préférence de polycarbonate ou de polyméthylmétacrylate. Plus précisément encore selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7, la pièce 300/310 est formée essentiellement d'un barreau optique ou index avant 300 et d'un talon arrière 330 reliés entre eux par des excroissances latérales ou flasques symétriques 310. L'index 300 est effilé vers son extrémité opposée au talon 330. Ainsi ses flancs latéraux 301 convergent en éloignement de ce talon 330. Par ailleurs ces flancs 301 peuvent être définis par des génératrices rectilignes parallèles à l'axe de rotation de l'aiguille ou des génératrices qui convergent au moins légèrement, en rapprochement de la surface avant 320 de l'index 300, c'est à dire la surface dirigée vers l'utilisateur. Cette surface avant 320 peut être plane. Cependant selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7 elle est légèrement incurvée, convexe vers l'extérieur, que ce soit dans un plan longitudinal comme on le voit sur la figure 2 par exemple, ou dans un plan transversal comme on le voit sur les figures 4 et 5. Plus précisément encore comme on le voit sur ces figures 4 et 5, de préférence l'index 300 est muni sur sa face avant 320 d'une nervure longitudinale 302, possédant par exemple une section droite arrondie en secteur cylindrique convexe, elle même munie sur son sommet d'une rainure longitudinale 303, par exemple de section droite rectangulaire voire légèrement évasée. La surface arrière 304 de l'index 300 est de préférence légèrement incurvée convexe vers l'extérieur et converge vers la surface avant 320 en éloignement du moyeu 200. Ainsi la surface arrière 304 est adaptée pour renvoyer vers la surface avant 320 la lumière qui chemine longitudinalement dans cet index 300, en provenance du moyeu 200, avec une incidence au moins sensiblement orthogonal à l'axe de rotation, et ce avec une luminosité pratiquement homogène sur toute la longueur de l'index 300. On notera que selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7 annexées, les flancs latéraux 301 de l'index sont prolongés au delà de la surface arrière 304 sous forme de cloisons 305 de quelques dizièmes de mm sur toute la longueur de l'index 300. Ces cloisons 305 sont par exemple visibles sur les figures 2, 4 et 5. Enfin on notera que le barreau optique composant l'index 300 est délimité côté moyeu, par une surface d'entrée 306, généralement parallèle à l'axe de rotation et par exemple plane. On appelle cette face 306, surface " d'entrée ", car c'est par elle que la lumière provenant du moyeu 200 pénètre dans l'index 300. Bien entendu il est primordial de ne pas déposer de revêtement susceptible d'occulter la lumière, sur cette face d'entrée 306. Le talon 330 est également légèrement effilé vers son extrémité opposée à l'index 300. Ainsi ses flancs latéraux 331 convergent en éloignement de cet index 300. Par ailleurs, comme l'index 300, ces flancs 331 peuvent être définis par des génératrices rectilignes parallèles à l'axe de rotation de l'aiguille ou des génératrices qui convergent au moins légèrement, en rapprochement de la surface avant de l'aiguille, c'est à dire la surface dirigée vers l'utilisateur. La surface avant 336 du talon 330 peut être plane. Cependant selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7 elle est légèrement incurvée, concave vers l'extérieur, dans un plan longitudinal comme on le voit sur la figure 2 par exemple. Cette surface avant 336 du talon 330 est par ailleurs délimitée de préférence par une génératrice plane orthogonale à I'axe de rotation. La surface arrière 334 du talon 330 converge vers la surface avant 336 en éloignement du moyeu 200. Ainsi la surface arrière 334 est adaptée pour renvoyer vers la surface avant 336, la lumière qui chemine longitudinalement dans ce talon 330, en provenance du moyeu 200, avec une incidence au moins sensiblement orthogonal à l'axe de rotation, et ce avec une luminosité pratiquement homogène sur toute la longueur du talon 330. Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, la surface arrière 334 du talon 330 est inclinée par rapport à un plan orthogonal à l'axe de rotation d'un angle de l'ordre de 240. On notera que selon le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 7 annexées, les flancs latéraux 331 de l'index 330 et le bord arrière de celui-ci sont prolongés au delà de la surface arrière 334 sous forme de cloisons 335 de quelques dizièmes de mm sur tout le pourtour du talon 330. Ces cloisons 335 sont par exemple visibles sur les figures 2, 4 et 6. Enfin on notera que le barreau optique composant le talon 330 est délimité côté moyeu, par une surface d'entrée 338, généralement parallèle à l'axe de rotation. Cette surface d'entrée 338 peut être plane. Cependant selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, la surface 338 est de préférence formée d'un secteur de cylindre de révolution autour de l'axe de rotation de l'aiguille. On appelle cette face 338, surface " d'entrée ", car c'est par elle que la lumière provenant du moyeu 200 pénètre dans le talon 330. Bien entendu il est primordial de ne pas déposer de revêtement susceptible d'occulter la lumière, sur cette face d'entrée 338. Les excroissances 310 formant capuchon peuvent faire l'objet de nombreuses variantes de réalisation. Selon le mode de réalisation particulier illustré sur les figures annexées, ces excroissances 310 définissent en combinaison une structure globalement cylindrique de révolution. Plus précisément encore selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, chacune de ces excroissances 310 est définie par une paroi avant 312 de contour sensiblement hémicirculaire entourée sur sa périphérie d'une jupe 314 sensiblement hémicylindrique, convexe vers l'extérieur, en saillie sur sa surface arrière (en variante les jupes 314 peuvent être légèrement tronconiques effilées vers l'avant de l'aiguille). Les parois avant 312 se rejoignent en partie médiane de l'aiguille sous forme d'une poutre 316 longitudinale qui assure la liaison entre les barreaux 300 et 330 sur l'avant de leurs faces d'entrée respectives 306 et 336. Cette poutre 316 est elle même munie sur sa face avant, de préférence, d'une nervure arrondie possédant une gorge longitudinale lesquelles prolongent la nervure 302 et la gorge 303 de l'index 300. Pour le reste la surface avant des parois 312 est de préférence généralement plane et orthogonal à l'axe de rotation. Les tronçons de jupe 314 quant à eux assurent une liaison entre les cloisons 305 et 335 qui bordent latéralement l'index 300 et le talon 330. De préférence les surfaces 338, 337, 303, 304, 320, 306 et 334 sont des surfaces polies optiques. Bien entendu comme on l'a indiqué précédemment en variante, le contour des jupes 314 peut être non cylindrique de révolution. On va maintenant décrire la structure du moyeu 200 illustré sur les figures 8 à 13 annexées. Le moyeu 200 comprend essentiellement un fût 230 percé d'un canal traversant 220 central et un épaulement supérieur 250 destiné à être logé dans la chambre 390 de l'index et par lequel le moyeu 250 est fixé dans cette chambre 390. Le fût 230 peut être cylindrique de révolution autour de l'axe de rotation de l'aiguille. Cependant comme illustré sur les figures annexées, de préférence le fût 230 est légèrement tronconique effilé vers son extrémité opposée à l'index 300. La face inférieure 232 du fût 230 est de préférence plane et perpendiculaire à l'axe de rotation. Elle constitue de préférence une face d'entrée par laquelle de la lumière est injectée dans le moyeu 230 avec une incidence parallèle à l'axe de rotation, c'est à dire parallèle à l'axe du canal 220. De préférence cette face d'entrée 232 est polie optique et adaptée pour ne pas dévier la lumière reçue, lorsqu'elle est traversée. Les moyens émetteurs lumineux peuvent être disposés directement en regard de cette face d'entrée 232. Il peut par exemple s'agir de diodes électroluminescentes. Cependant en variante, les moyens émetteurs lumineux peuvent être situés à distance de cette face d'entrée 232, la lumière étant guidée entre ces moyens émetteurs et ladite face d'entrée 232 par tout moyen approprié, par exemple des guides formés de barreaux optiques moulés de géométrie adaptée. Selon encore une autre variante, les moyens émetteurs lumineux peuvent être adaptés pour diriger un flux lumineux vers le moyeu 200 avec une incidence radiale par rapport à l'axe de rotation, le moyeu 200 étant alors muni au niveau du fût 230 de moyens réflecteurs à effet de prisme aptes à renvoyer parallèlement à cet axe de rotation et vers l'index 300 la lumière reçue en provenance des moyens émetteurs avec une incidence radiale. De tels moyens réflecteurs à effet de prisme sur le fût 230 peuvent être inspirés des moyens définis dans la demande de brevet déposée par la Demanderesse en France le 16 Juin 1998 sous le No 98 07571. Au niveau de l'épaulement 250 il est prévu d'une part des moyens adaptés pour assurer la fixation du moyeu sur l'index 300, d'autre part des moyens réflecteurs adaptés pour dévier vers l'index 300 et vers le talon 330 selon une direction généralement orthogonale à l'axe de rotation, la lumière reçue parallèlement à cet axe. Les moyens de fixation peuvent faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, ces moyens de fixation comprennent sur le sommet de l'épaulement 250, deux plateaux en forme de secteurs de couronne 252 dont les surfaces supérieures sont coplanaires et destinées à venir reposer contre la surface inférieure des parois 312 du capuchon d'index pour être fixées sur celles-ci. A cette fin le rayon externe des plateaux 252 est sensiblement égal, tout en étant légèrement inférieur, à celui des parois 312. Plus précisément encore les plateaux 252 sont de préférence fixés sur les parois 312 par soudure ultrasons. A cette fin de préférence, les plateaux 252 sont munis chacun de plusieurs nervures 254, par exemple de section droite triangulaire, assurant le contact entre les plateaux 252 et les parois 312 et la zone de liaison entre ceux-ci. Selon le mode de réalisation non limitatif illustré sur les figures annexées, chaque plateau 252 est ainsi muni de trois nervures 254 équiréparties et généralement radiales par rapport à l'axe de rotation. Les plateaux 252 sont sensiblement diamétralement opposés par rapport à l'axe de rotation. Les moyens réflecteurs prévus au niveau de l'épaulement 250 sont disposés entre ces plateaux 252. Il est prévu ainsi une structure 260 destinée à dévier une partie du flux vers l'index 300 et une structure 270 diamétralement opposée destinée à dévier une autre partie du flux vers le talon 330. La structure 260 est constituée essentiellement d'un barreau 262 généralement radial par rapport à l'axe de rotation qui possède une surface radialement interne 264 inclinée de l'ordre de 45 par rapport à cet axe de rotation, en divergeant par rapport à cet axe en rapprochement du sommet du moyeu 200. Cette surface a pour fonction de dévier reçue en provenance de la base du moyeu 200 avec une incidence sensiblement parallèle à l'axe de rotation, dans une direction radiale vers l'extérieur, à l'intérieur du barreau 262. Cette surface 264 est de préférence délimitée par des génératrices rectilignes inclinées d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation comme indiqué précédemment. La surface 264 peut être plane ou légèrement inclinée convexe vers l'extérieur, comme illustré sur les figures annexées. La surface de sortie 266 du barreau 262 est destinée à être placée en regard de la surface d'entrée 306 de l'index 300. Cette surface de sortie 266 est de préférence adaptée pour ne pas dévier la lumière. Ainsi cette surface 266 est de préférence plane et orthogonale à un rayon dressé à partir de l'axe de rotation. On notera que le barreau 262 fait largement saillie sur l'extérieur du fût 230. En revanche, la structure 270 associée au talon 330 est constituée essentiellement d'un barreau 272 généralement radial par rapport à l'axe de rotation qui est contenu dans l'enveloppe du fût 230. Ce barreau 272 possède une surface radialement interne 274 inclinée de l'ordre de 45 par rapport à cet axe de rotation, en divergeant par rapport à cet axe en rapprochement du sommet du moyeu 200. Cette surface 274 a pour fonction de dévier la lumière reçue en provenance de la base du moyeu 200 avec une incidence sensiblement parallèle à l'axe de rotation, dans une direction radiale vers l'extérieur, à l'intérieur du barreau 272. Cette surface 274 est de préférence délimitée par des génératrices rectilignes inclinées d'environ 45 par rapport à l'axe de rotation comme indiqué précédemment. La surface 274 peut être plane ou légèrement inclinée convexe vers l'extérieur, comme illustré sur les figures annexées. La surface de sortie 276 du barreau 272 est destinée à être placée en regard de la surface d'entrée 338 du talon 330. Cette surface de sortie 276 est de préférence cylindrique de révolution autour de l'axe de rotation et complémentaire de la surface d'entrée 338 du talon 330. Le cheminement de la lumière selon le mode de réalisation préférentiel de la présente invention est le suivant: la lumière est introduite dans le fût 230 du moyeu 200, par la face d'entrée 232, avec une incidence parallèle à l'axe du moyeu 200, la lumière est guidée dans le fût 230 jusqu'à atteindre les faces de renvoi 264 et 274, 20. la face 264 dévie une partie de la lumière radialement vers l'extérieur, et cette partie de la lumière après avoir traversé les faces de sortie 266 et d'entrée 306 se propage dans l'index 300; à ce niveau elle est déviée par la surface arrière 304 de l'index 300 en direction de la face avant de l'aiguille, la face 274 dévie une autre partie de la lumière radialement vers l'extérieur et cette partie de la lumière après avoir traversé les faces de sortie 276 et d'entrée 338, se propage dans le talon 330; à ce niveau elle est déviée par la surface arrière 334 du talon 330 en direction de la face avant de l'aiguille. Là encore de préférence les surfaces 264, 266, 274 et 276 sont polies optiques. L'intégration du capuchon 310 par moulage sur l'index 300 permet notamment d'éviter toute fuite de lumière entre ce capuchon 310 et l'index 300 comme cela était le cas avec les solutions antérieures connues dans lesquelles généralement le capuchon est formé d'une pièce initialement séparée de l'index et rapportée sur celui-ci. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Ainsi selon une variante de réalisation de la présente invention, l'aiguille comprend au moins une partie (formée de préférence de l'index 300 et du capuchon 310) munie d'un revêtement (le cas échéant constitué d'une succession de couches multiples) présentant une zone contrôlée au niveau de laquelle ledit revêtement est au moins en partie retiré. A titre d'exemple non limitatif, cette zone peut être définie par la surface longitudinale de fond de la rainure 303 et un contour en forme de " pinceau " référencée 337, sur la surface avant du talon. REVENDICATIONS 1. Aiguille pour indicateur, notamment pour tableau de bord de véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle comprend un index (300) solidaire de moulage d'un capuchon, rapporté sur un canon ou moyeu (200), la géométrie du capuchon étant adaptée pour recouvrir la face avant du canon ou moyeu (200) et ledit canon ou moyeu (200) étant muni de structures réflectrices pour dévier au moins vers l'index une partie de la lumière reçue en provenance dudit canon ou moyeu (200). 2. Aiguille selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le canon (200) est chassé dans une cavité borgne (390) débouchant sur la surface arrière (395) de l'index (300). 3. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée par le fait que le canon ou moyeu (200) est fixé sur l'index par soudure ultrasons. 4. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que l'un du canon (200) ou de l'index (300) est muni de structures en saillie (254) pour assurer le contact entre le canon (200) et l'index (300) et une soudure ultrasons entre ceux-ci. 5. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le capuchon est formé d'excroissances latérales (310) solidaires de l'index (300). 6. Aiguille selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les excroissances (310) sont formées entre un index (300) et un talon (330). 7. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que l'index (300) est muni sur sa face avant (320) d'une nervure longitudinale (302), possédant par exemple une section droite arrondie en secteur cylindrique convexe, elle même munie sur son sommet d'une rainure longitudinale (303), par exemple de section droite rectangulaire voire légèrement évasée. 8. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que l'index (300) est réalisé en polyméthylméthacrylate ou en polycarbonate. 9. Aiguille selon l'une des revendications I à 8, caractérisée par le fait que le canon (200) d'aiguille possède des structures réflectrices (260, 270) à effet de prisme aptes à renvoyer longitudinalement dans l'index (300) un flux lumineux reçu dans le canon. 10. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la face inférieure (232) du canon (200) est plane et perpendiculaire à l'axe de ce canon. 11. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait qu'elle est associée à des moyens émetteurs lumineux adaptés pour diriger un flux lumineux vers le moyeu (200) avec une incidence radiale par rapport à l'axe de rotation, le moyeu (200) étant muni de moyens réflecteurs à effet de prisme aptes à renvoyer parallèlement à cet axe de rotation et vers l'index (300) la lumière reçue en provenance des moyens émetteurs avec une incidence radiale. 12. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée par le fait que le canon (200) comporte une structure (260) adaptée pour dévier une partie au moins du flux lumineux vers l'index (300). 13. Aiguille selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que le canon (200) comporte une structure (270) adaptée pour dévier une partie au moins du flux lumineux vers un talon (330). 14. Aiguille selon la revendication 12, caractérisée par le fait que cette structure (260) est constituée essentiellement d'un barreau (262) généralement radial par rapport à l'axe de rotation, qui possède une surface radialement interne (264) inclinée de l'ordre de 45 par rapport à cet axe de rotation, en divergeant par rapport à cet axe en rapprochement du sommet du moyeu (200), pour dévier la lumière reçue en provenance de la base du moyeu (200) avec une incidence sensiblement parallèle à l'axe de rotation, dans une direction radiale vers l'extérieur, à l'intérieur du barreau (262), la surface de sortie (266) du barreau (262) destinée à être placée en regard de la surface d'entrée (306) de l'index (300) étant de préférence adaptée pour ne pas dévier la lumière, cette surface de sortie (266) étant plane et orthogonale à un rayon dressé à partir de l'axe de rotation. 15. Aiguille selon la revendicationn 13, caractérisée par le fait que cette structure (270) est constituée essentiellement d'un barreau (272) généralement radial par rapport à l'axe de rotation et qui possède une surface radialement interne (274) inclinée de l'ordre de 45 par rapport à cet axe de rotation, en divergeant par rapport à cet axe en rapprochement du sommet du moyeu (200), pour dévier la lumière reçue en provenance de la base du moyeu (200) avec une incidence sensiblement parallèle à l'axe de rotation, dans une direction radiale vers l'extérieur, à l'intérieur du barreau (272), la surface de sortie (276) du barreau (272) destinée à être placée en regard de la surface d'entrée (338) d'un talon (330) étant de préférence cylindrique de révolution autour de l'axe de rotation et complémentaire de la surface d'entrée (338) du talon (330). 16. Indicateur pour tableau de bord de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend une aiguille conforme à l'une des revendications 1 à 15.