Brevet FR2829563A1 — publié le 20030314

L'invention concerne une pièce structurelle d'espace intérieur, notamment pour un habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un dispositif d'éclairage, servant à l'éclairage d'espace intérieur et comportant un élément conduisant et rayonnant la lumière en forme de ligne et présentant une étendue en longueur, et un élément d'introduction de lumière servant au couplage d'entrée de lumière dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière, cet élément conduisant et rayonnant la lumière rayonnant dans l'espace intérieur transversalement à son étendue en longueur. Une telle pièce structurelle d'espace intérieur est connue en tant qu'habillage de porte d'un véhicule automobile. La lumière fait l'objet d'un couplage d'entrée dans un guide de lumière allongé, en passant par ses faces frontales, fait l'objet d'un changement de direction à l'endroit d'emplacements de déviation du guide de lumière, puis fait l'objet d'un couplage de sortie hors du guide de lumière pour éclairer des éléments de manoeuvre situés sur l'habillage de porte. Du fait des emplacements de déviation nécessaires au couplage de sortie, il se présente une perte de lumière considérable dans la pièce structurelle d'espace intérieur connue. En outre, la longueur du guide de lumière est limitée, étant donné que l'intensité lumineuse diminue avec la distance à la source de lumière et qu'un éclairage efficace n'est plus possible avec la distance. Par ailleurs, on connaît, par DE 197 08 064 A 1, un dispositif de manoeuvre pour véhicule automobile qui comprend une baguette de recouvrement laissant passer la lueur qui est située au-dessus de doigts de commutation de commutateurs à touche qui sont pourvus de diodes lumineuses. Les diodes lumineuses prévues pour l'identification des commutateurs à touche peuvent éventuellement servir en supplément, dans une faible mesure, à l'éclairage d'espace intérieur. Dans cette forme de réalisation, il n'est pas prévu que la baguette de recouvrement conduise la lumière et, ce qui constitue un inconvénient, l'intensité d'éclairage dépend directement de la position de commutation des commutateurs à touche. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir une pièce structurelle d'espace intérieur, du type défini en introduction, qui éclaire l'espace intérieur d'une manière uniforme et avec une luminosité suffisante. A cet effet, l'invention a pour objet une pièce structurelle du type considéré qui est caractérisée en ce qu'au moins deux éléments d'introduction de lumière sont prévus et sont disposés de manière à provoquer un couplage d'entrée de lumière dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière essentiellement dans une direction transversale par rapport à l'étendue en longueur de cet élément conduisant et rayonnant la lumière. Avec cette pièce structurelle d'espace intérieur, on obtient une intensité d'éclairage particulièrement élevée, étant donné que, du fait du passage de la lumière dans une direction transversale par rapport à l'étendue en longueur de l'élément conduisant et rayonnant la lumière, il ne se présente que des pertes de lumière très faibles. Grâce à l'agencement en forme de ligne de l'élément conduisant et rayonnant la lumière, on obtient en outre, avec les deux éléments d'introduction de lumière ou davantage, une uniformisation et une dispersion de lumière dans une direction latérale, de sorte qu'il se présente un éclairage particulièrement uniforme et non éblouissant. Le fait de spécifier que le rayonnement passe dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière essentiellement dans une direction transversale résulte du fait qu'en principe, en raison du faisceau lumineux rayonné par l'élément d'introduction de lumière, il existe déjà une dispersion et que, par suite, une (assez faible) partie de la lumière se répartit également de nouveau dans la direction longitudinale de l'élément conduisant et rayonnant la lumière. Grâce à la pièce structurelle d'espace intérieur conforme à l'invention, un éclairage uniforme et lumineux est obtenu avec un rendement lumineux effectif qui est en même temps élevé, étant donné qu'il n'est pas nécessaire qu'existent des emplacements de déviation créant des pertes. Ainsi, une telle pièce structurelle se prête notamment à un éclairage superficiel ou à deux dimensions. La direction transversale dans laquelle la lumière fait l'objet d'un couplage d'entrée dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière signifie que cette direction est notamment disposée perpendiculairement à l'étendue en longueur de l'élément conduisant et rayonnant la lumière. Cela a l'avantage d'un rendement lumineux particulièrement élevé ; ainsi, les pertes de couplage d'entrée de lumière sont très faibles, étant donné qu'entre autres, les réflexions totales de la lumière, faisant l'objet du couplage d'entrée, sur la surface de l'élément conduisant et rayonnant la lumière sont rendues minimales. Toutefois, il est également possible d'imaginer et réaliser des angles s'écartant de la perpendiculaire. Pour pouvoir réduire encore davantage les pertes de lumière et utiliser pour l'éclairage une proportion élevée de la lumière émise par les éléments d'introduction de lumière, il peut être prévu, conformément à un développement avantageux de l'invention, que l'élément conduisant et rayonnant la lumière comporte un emplacement de couplage d'entrée de lumière associé à un élément d'introduction de lumière. De cette manière, les parties de la lumière qui sont réfléchies sur la surface de l'élément conduisant et rayonnant la lumière et ne pénètrent donc pas dans celui-ci sont rendues minimales. D'une manière simple, en tant qu'emplacement de couplage d'entrée de lumière, il est par exemple possible de prévoir une zone rendue rugueuse de la surface de l'élément conduisant et rayonnant la lumière. Toutefois, on obtient avantageusement un rendement lumineux particulièrement élevé lorsque l'emplacement de couplage d'entrée de lumière de l'élément conduisant et rayonnant la lumière est formé par un évidement de couplage d'entrée de lumière. Ainsi, de la lumière, prévue pour le couplage d'entrée dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière, qui est réfléchie sur la surface de l'élément précité, n'est pas perdue, mais peut pénétrer dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière du côté de l'évidement de couplage d'entrée de lumière qui est situé à l'opposé de la zone de réflexion. Etant donné que la lumière provenant de sources de lumière est habituellement rayonnée non pas en forme de rayon, mais en forme de cône, un couplage d'entrée de lumière de forme ponctuelle précise, à pertes réduites, ne peut être réalisé qu'avec des moyens supplémentaires en appareillage. C'est pourquoi, conformément à un autre développement de l'invention, il est avantageux que l'un des éléments d'introduction de lumière est engagé dans l'évidement de couplage d'entrée de lumière, de sorte que la lumière délivrée par l'élément d'introduction de lumière peut être totalement transférée dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière. Conformément à un autre développement avantageux de l'invention, la pièce structurelle d'espace intérieur peut être réalisée, et maintenue résistante dans le temps, d'une manière particulièrement économique lorsqu'au moins l'un des éléments d'introduction de lumière est une diode électroluminescente. Un autre avantage consiste alors en ce que, du fait des pertes par dégagement thermique des diodes électroluminescentes, qui ne sont que faibles, il ne se présente qu'un faible échauffement de la pièce structurelle dû aux éléments d'introduction de lumière. Lorsque, conformément à un autre développement avantageux de l'invention, au moins l'un des éléments d'introduction de lumière est un emplacement de couplage de sortie de lumière d'une fibre optique, des mises en contact électrique complexes pour la pièce structurelle ne sont pas nécessaires. En outre, des fibres optiques sont insensibles vis-à-vis d'une sollicitation fluctuante, de sorte qu'une telle pièce structurelle comporte, notamment dans des véhicules automobiles, une sécurité élevée de fonctionnement en ce qui concerne l'éclairage. De préférence, il est prévu une source de lumière centrale et, de préférence, à partir de la source de lumière centrale, la fibre optique conduit la lumière à l'élément conduisant et rayonnant la lumière en vue du couplage d'entrée. Une telle source de lumière centrale peut être disposée dans une zone de la pièce structurelle pouvant facilement être atteinte et elle est donc facilement accessible en cas d'entretien. D'une manière avantageuse, la structure de la pièce structurelle d'espace intérieur est simplifiée encore davantage lorsque, conformément à un autre développement de l'invention, il est prévu un élément de visualisation pouvant être éclairé par la source de lumière centrale au moyen d'une autre fibre optique. De cette manière, il est possible de ne pas faire appel à de multiples sources de lumière, ni donc à des mises en contact électrique qui, autrement, seraient nécessaires. En ce qui concerne l'élément de visualisation, il peut par exemple s'agir d'un affichage de symboles, d'un élément de manoeuvre éclairé ou d'un instrument de visualisation. Conformément à un autre développement avantageux de l'invention, l'uniformité de l'éclairage d'espace intérieur est accrue encore davantage lorsque l'élément conduisant et rayonnant la lumière est disposé d'une manière telle qu'une première partie de la lumière rayonnée par l'élément conduisant et rayonnant la lumière peut être rayonnée directement dans l'espace intérieur et une seconde partie être rayonnée indirectement dans l'espace intérieur en étant réfléchie sur la surface de la pièce structurelle d'espace intérieur. Grâce au rayonnement direct de la première partie, une intensité d'éclairage élevée est entretenue. Il est possible de prévoir de disposer l'élément conduisant et rayonnant la lumière sur la surface de la pièce structurelle d'espace intérieur. Toutefois, on obtient avantageusement une surface sans emplacements de déviation de la pièce structurelle lorsque, conformément à un autre développement avantageux de l'invention, l'élément conduisant et rayonnant la lumière peut s'étendre dans une rainure. Le but que l'on vise à atteindre pour éviter des blessures, notamment dans des véhicules automobiles, consistant à éviter des éléments en saillie sur les surfaces, se trouve donc atteint d'une manière simple. Conformément à un autre développement avantageux de l'invention, la pièce structurelle d'espace intérieur est un tableau de bord de véhicule automobile. Avec cette pièce structurelle, grâce à la disposition centrale du tableau de bord dans un véhicule et à sa longueur qui s'étend sur toute la largeur du véhicule, un éclairage particulièrement intense et uniforme de l'espace intérieur du véhicule est permis. Par ailleurs, il est ainsi possible d'utiliser avantageusement la propriété de l'élément conduisant et rayonnant la lumière selon laquelle il peut être adapté librement à des contours de surface quelconques, tels que par exemple des parties bombées, des arêtes, des coins ou des décrochements. Il est particulièrement avantageux que la rainure soit prévue sur le contour extérieur d'un élément rapporté disposé dans le tableau de bord de véhicule. De cette manière, le joint qui existe naturellement entre l'élément rapporté et le tableau de bord de véhicule peut être utilisé pour l'élément conduisant et rayonnant la lumière et est en même temps rempli. L'invention est exposée ci-après en détail à l'aide d'exemples de réalisation représentés aux dessins annexés. Sur ceux-ci, on voit : à la figure 1, une vue en perspective d'un tableau de bord de véhicule, à la figure 2, une coupe du tableau de bord de véhicule de la figure 1 par la ligne A-A, à la figure 3, une coupe, par la ligne A-A, d'un tableau de bord de véhicule de la figure 1 présentant une variante de structure, à la figure 4, un détail d'un élément conduisant et rayonnant la lumière et, à la figure 5, un détail d'un autre élément conduisant et rayonnant la lumière. Des éléments qui se correspondent sont pourvus de repères identiques sur les différentes figures. La figure 1 représente une pièce structurelle d'espace intérieur, réalisée sous forme d'un tableau de bord de véhicule, qui comprend, pour l'éclairage d'espace intérieur d'un habitacle 5, non représenté en détail, d'un véhicule automobile, un dispositif d'éclairage 32 comportant trois éléments conduisant et rayonnant la lumière 2,3, 4 chacun en forme de ligne et présentant une certaine étendue en longueur (voir les flèches double L2, L3, L4). Des éléments d'introduction de lumière 20 sont disposés de manière à faire l'objet d'un couplage d'entrée de lumière dans les éléments conduisant et rayonnant la lumière 2,3, 4 d'une façon essentiellement transversale par rapport à l'étendue en longueur de ceux-ci. Le tableau de bord de véhicule comprend des instruments indicateurs 6,6'et une découpe 7 pour une colonne de direction, ici non représentée, situés sur un élément rapporté d'utilisateur 8, un élément rapporté d'habillage 9 et un élément rapporté de console centrale 11 portant un élément de visualisation 10 et un élément de commande 19. Entre l'élément rapporté d'utilisateur 8, l'élément rapporté d'habillage 9 et l'élément rapporté de console centrale 11 d'une part et un encadrement de tableau de bord 12, il se présente chaque fois un joint 13,14, 15 respectif dû au type d'assemblage. Il est prévu, disposé dans chacun de ces joints 13,14, 15, un élément conduisant et rayonnant la lumière 2,3, 4 respectif. Une coupe du tableau de bord de véhicule 1 de la figure 1 par la ligne A-A est représentée à la figure 2. Sur celle-ci, on peut voir que l'encadrement de tableau de bord 12 et l'élément rapporté de console centrale 11 sont portés par un support de tableau de bord 16. L'élément de visualisation 10 est éclairé par une source de lumière 17 et est monté dans l'élément rapporté de console centrale 11. Une autre source de lumière 18 éclaire un élément de commande 19, lequel est ici réalisé sous forme d'un bouton-poussoir. L'élément conduisant et rayonnant la lumière 3 est disposé dans le joint 14 situé entre l'encadrement de tableau de bord 12 et l'élément rapporté de console centrale 11, cet élément conduisant et rayonnant la lumière 3 présentant une section transversale rectangulaire perpendiculairement à son étendue en longueur (voir figure 1, flèche double L3) et étant éclairé par un élément d'introduction de lumière 20. Cet élément d'introduction de lumière 20 est réalisé sous forme d'une ampoule à filament incandescent qui fait l'objet d'un couplage d'entrée de lumière dans un premier petit côté 21 de l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3. La lumière fait l'objet d'un couplage de sortie dans l'espace intérieur 5 à partir d'un second petit côté 22 de l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3 qui est situé à l'opposé du premier petit côté 21. Ainsi, l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3 est traversé par la lumière suivant une direction transversale Q (rapportée à son étendue en longueur ; voir figure 1, flèche double L3). L'élément conduisant et rayonnant la lumière 3 du dispositif d'éclairage 32 est disposé d'une manière telle qu'une première partie 23 de la lumière rayonnée par l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3 est rayonnée directement dans l'espace intérieur 5 et qu'une seconde partie 24 est rayonnée dans cet espace d'une manière indirecte, en étant réfléchie sur la surface 25 (comportant l'élément de manoeuvre 19 et l'élément de visualisation 10) de l'élément rapporté de console centrale 11 du tableau de bord de véhicule. La surface 25 de l'élément rapporté de console centrale 11 comprend une surface 34 de l'élément de commande 19 et une surface 33 de l'élément de visualisation 10. Du fait de l'éclairage incident sur les surfaces 32,33 de l'élément de commande 19 et de l'élément de visualisation 10 au moyen de la lumière rayonnée par l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3, laquelle est alors réfléchie dans l'espace intérieur 5, il est possible de faire ressortir encore davantage l'élément de commande 19 et l'élément de visualisation 10. La structure du tableau de bord 1 de la figure 3 correspond dans une large mesure à celle de la figure 2. A la différence de celle-ci, les éléments d'introduction de lumière 20 sont réalisés ici non pas sous forme de sources de lumière, mais il s'agit là d'emplacements de couplage de sortie de lumière de fibres optiques 26. Pour alimenter en lumière les fibres optiques 26, il est prévu une source de lumière centrale 27 dont la lumière est transmise par les fibres optiques 26 aux éléments d'introduction de lumière 20 et par suite à l'élément conduisant et rayonnant la lumière 3. Une autre fibre optique 28 éclaire l'élément de visualisation 10. La figure 4 représente un détail d'un élément conduisant et rayonnant la lumière présentant un emplacement de couplage d'entrée de lumière 29. Cet emplacement de couplage d'entrée de lumière 29 est formé par un évidement de couplage d'entrée de lumière 30 de forme cylindrique dans lequel pénètre un élément d'introduction de lumière 20 réalisé sous forme d'une diode électroluminescente et monté sur une plaquette de circuit imprimé électrique 31 (ou une feuille de circuit imprimé correspondante). La figure 5 représente un détail, correspondant à la figure 4, d'un autre élément conduisant et rayonnant la lumière 2 comportant un emplacement de couplage d'entrée de lumière 29 constitué par un évidement de couplage d'entrée de lumière 30, cet évidement de couplage d'entrée de lumière 30 étant réalisé en forme de segment sphérique. Un emplacement de couplage de sortie de lumière d'une fibre optique 26, en forme de segment sphérique-correspondant à l'évidement de couplage d'entrée 30-sert ici d'élément d'introduction de lumière 20. Pour des raisons de clarté, aussi bien à la figure 4 qu'à la figure 5, il est à la fois indiqué l'étendue en longueur respective (par la flèche double L2) de l'élément conduisant et rayonnant la lumière 2 que sa direction transversale Q respective (rapportée à l'étendue en longueur L2). REVENDICATIONS 1. Pièce structurelle d'espace intérieur, notamment pour un habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un dispositif d'éclairage, servant à l'éclairage d'espace intérieur et comportant un élément conduisant et rayonnant la lumière en forme de ligne et présentant une étendue en longueur, et un élément d'introduction de lumière servant au couplage d'entrée de lumière dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière, cet élément conduisant et rayonnant la lumière rayonnant dans l'espace intérieur transversalement à son étendue en longueur, caractérisée en ce qu'au moins deux éléments d'introduction de lumière (20) sont prévus et sont disposés de manière à provoquer un couplage d'entrée de lumière dans l'élément conduisant et rayonnant la lumière (2 ; 3 ; 4) essentiellement dans une direction (Q) transversale par rapport à l'étendue en longueur (L2 ; L3 ; L4) de cet élément conduisant et rayonnant la lumière. 2. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément conduisant et rayonnant la lumière (2) comporte un emplacement de couplage d'entrée de lumière (29) associé à un élément d'introduction de lumière (20). 3. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 2, caractérisée en ce que l'emplacement de couplage d'entrée de lumière (29) de l'élément conduisant et rayonnant la lumière (2) est formé par un évidement de couplage d'entrée de lumière (30). 4. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'un des éléments d'introduction de lumière (20) est engagé dans l'évidement de couplage d'entrée de lumière (30). 5. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins l'un des éléments d'introduction de lumière (20) est une diode électroluminescente. 6. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins l'un des éléments d'introduction de lumière (20) est un emplacement de couplage de sortie de lumière d'une fibre optique (26). 7. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 6, caractérisée en ce qu'il est prévu une source de lumière centrale (27) et en ce qu'à partir de la source de lumière centrale (27), la fibre optique (26) conduit la lumière à l'élément conduisant et rayonnant la lumière (3) en vue du couplage d'entrée 8. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'il est prévu un élément de visualisation (10) pouvant être éclairé par la source de lumière centrale (27) au moyen d'une autre fibre optique (28). 9. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'élément conduisant et rayonnant la lumière (3) est disposé d'une manière telle qu'une première partie (23) de la lumière rayonnée par l'élément conduisant et rayonnant la lumière (3) peut être rayonnée directement dans l'espace intérieur (5) et une seconde partie (24) être rayonnée indirectement dans l'espace intérieur (5) en étant réfléchie sur la surface (25) de la pièce structurelle d'espace intérieur (11). 10. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'élément conduisant et rayonnant la lumière (3) peut s'étendre dans une rainure (14). 11. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la pièce structurelle d'espace intérieur est un tableau de bord de véhicule automobile (1). 12. Pièce structurelle d'espace intérieur suivant la revendication 11 lorsqu'elle dépend de la revendication 10, caractérisée en ce que la rainure (14) est prévue sur le contour extérieur d'un élément rapporté (11) disposé dans le tableau de bord de véhicule (1).