Brevet FR2871120A1 — publié le 20051209

La présente invention concerne un dispositif d'articulation à rotule d'un projecteur pour véhicules, en particulier pour véhicules automobiles. Comme cela est connu, les projecteurs pour véhicules automobiles comprennent une enveloppe qui est à même d'être fixée à une structure du véhicule automobile, une source de lumière et un réflecteur logés dans l'enveloppe, et une lentille de fermeture de l'enveloppe, disposée devant la source de lumière. Le réflecteur transmet les rayons lumineux provenant de la source de lumière à travers la lentille et est accouplé à l'enveloppe en position réglable afin de pouvoir orienter le faisceau de lumière transmis en fonction de la distribution lumineuse à délivrer et en fonction de la charge du véhicule automobile, conformément aux prescriptions imposées par les codes de circulation routière et la réglementation internationale. En particulier, le réflecteur est accouplé à l'enveloppe en trois points d'attache au moyen de dispositifs d'articulation respectifs. Un de ces points est disposé en position fixe, tandis que les deux autres points d'attache se trouvent généralement sur un plan vertical et, respectivement, sur un plan horizontal parallèle à l'axe optique du réflecteur, sont coplanaires au point fixe dans ces plans et sont mobiles le long de la direction respective parallèles à l'axe optique pour faire varier l'orientation du réflecteur autour du point fixe. En général, la position du point d'attache qui se trouve sur ledit plan horizontal et qui définit le réglage horizontal du réflecteur est réglable au moyen de vis à actionnement manuel, tandis que la position du point d'attache qui se trouve sur ledit plan vertical et qui définit le réglage vertical du réflecteur est réglable au moyen de dispositifs d'actionnement électromécanique. Chacun des dispositifs d'articulation à rotule qui définissent les points d'attache comprend un pivot et un corps d'attache, ou "pavé", fixés l'un à l'enveloppe et l'autre au réflecteur. Le pavé définit un siège sphérique ou cylindrique, tandis que le pivot se termine par une tête sphérique, laquelle s'engage sur le siège et est retenu en engagement le long de l'axe du pivot par l'action d'assemblage de deux ailes portées par le pavé. En particulier, les ailettes définissent entre elles une ouverture traversée par une partie du pivot, sont accouplées en butée axiale contre une partie postérieure de la tête sphérique du pivot et présentent des surfaces planes de rappel convergentes entre elles pour faciliter l'insertion axiale de la tête sphérique dans le siège au cours du montage. Dans les dispositifs d'articulation à rotule que l'on vient de décrire, l'action de retenue exercée par les ailettes sur la tête sphérique n'est pas satisfaisante, en particulier lorsqu'il apparaît des phénomènes d'usure dus à toutes les vibrations et à toutes les sollicitations mécaniques auxquelles la voiture en marche est soumise. En raison de cette usure et également des jeux d'accouplement entre le siège et la tête sphérique dus aux tolérances du travail de montage, la tête sphérique a tendance à se déplacer dans le siège, avec pour conséquences des mouvements du réflecteur par rapport à l'enveloppe et, par suite, des variations de l'orientation du faisceau de lumière projeté par rapport au réglage effectué. En particulier, lorsque le véhicule automobile est en marche, les sollicitations ont tendance à faire vibrer le réflecteur et, par suite, à rendre instable l'orientation du faisceau de lumière projeté. Ces vibrations du réflecteur deviennent fastidieuses pour le conducteur du véhicule automobile et également pour les conducteurs de véhicules automobiles arrivant dans le sens opposé. Ces derniers sont en effet éblouis par intermittence lorsque le réflecteur, en se déplaçant, n'arrive pas à maintenir le faisceau de lumière en dessous de l'inclinaison correcte vers le bas, mais l'envoie également vers le haut en dehors de la limite requise des phares en code. Avec l'utilisation du véhicule automobile, l'usure des pièces du dispositif d'articulation à rotule augmente avec pour conséquence l'augmentation des vibrations et des sollicitations mécaniques, qui peuvent provoquer le décrochage et la rupture du dispositif d'articulation à rotule lui-même, ce qui rend le projecteur non opérant. Un tel problème entrave de fait la circulation du véhicule automobile jusqu'au moment où le projecteur sera remplacé avec des retards et des coûts notables pour l'utilisateur. En outre, les surfaces planes de rappel des ailettes ne sont pas toujours efficaces au cours du montage. En particulier, l'insertion axiale sous pression de la tête sphérique dans le siège se révèle défectueuse lorsque le pivot est relativement long et, en raison des imprécisions du positionnement, il est poussé dans une direction qui n'est pas parfaitement 2871120 3 orthogonale à l'ouverture entre les ailettes, si bien que la tête sphérique a tendance à glisser le long des surfaces planes de rappel au lieu de rentrer dans le siège et que le pivot, cette fois, se déforme ou se rompt. Manifestement, dans ces cas, il est nécessaire de répéter l'opération d'insertion ou de remplacer directement le pivot avec des retards consécutifs du cycle de production. L'objet de la présente invention est de réaliser un dispositif d'articulation à rotule d'un projecteur pour véhicules, lequel permet de résoudre de manière simple et économique les problèmes exposés ci-dessus. Selon la présente invention, on a réalisé un dispositif d'articulation à rotule d'un projecteur pour véhicules; le dispositif comprenant: - une tête de rotule qui est à même d'être raccordée à l'un ou l'autre entre un réflecteur et une enveloppe dudit projecteur; et - un corps d'attache qui est à même d'être fixé à l'autre entre ledit réflecteur et ladite enveloppe, en définissant un siège de rotule engagé sur cette tête de rotule et comprenant des moyens d'assemblage pour maintenir ladite tête de rotule en engagement le long d'un axe transversal à une surface de fond dudit siège de rotule; caractérisé en ce que ledit corps d'attache comprend des moyens de retenue radiale mobiles afin de forcer ladite tête de rotule dans la direction radiale lorsque ladite tête de rotule est sollicitée par une force d'extraction le long dudit axe. De préférence, lesdits moyens de retenue radiale sont actionnés par lesdits moyens de rappel pour exercer la force radiale sur ladite tête de rotule. L'invention sera décrite à présent en se référant aux dessins ci-annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation non limitatif et sur lesquels: - la Fig. 1 illustre en section transversale et avec des parties supprimées pour plus de clarté, une forme de réalisation préférée d'un dispositif d'articulation à rotule d'un projecteur pour véhicules selon la présente invention; - la Fig. 2 illustre schématiquement une section d'un projecteur pour véhicules pourvue du dispositif de la Fig. 1; et 2871120 4 - la Fig. 3 est une vue en perspective d'un détail du dispositif de la Fig. 1. Sur la Fig. 2, la notation de référence 1 indique, dans son ensemble, un projecteur (illustré schématiquement) comprenant une enveloppe 2 qui est à même d'être fixée à une structure d'un véhicule, en particulier un véhicule automobile, une source de lumière 3 et un réflecteur 4 logés dans l'enveloppe 2, et une paroi 5 transparente qui ferme de manière frontale l'enveloppe 2. Le réflecteur 4 transmet les rayons lumineux émis par la source 3 à travers la paroi 5 et est accouplé à l'enveloppe 2 en trois points d'attache, dont deux seulement sont illustrés. Un premier de ces points d'attache, indiqué en 6a en haut sur la Fig. 2, est fixe. Un deuxième point d'attache, indiqué en 6b en bas sur la Fig. 2, est disposé sensiblement sur un plan vertical parallèle à un axe 7 de référence du projecteur et passant par le premier point d'attache 6a. Le troisième point d'attache (non illustré) est disposé sensiblement sur un plan horizontal par l'axe 7 et passant par le premier point d'attache 6a. Le deuxième et le troisième points d'atthe sont mobiles le long de directions respectives 8 parallèles à l'axe 7 pour faire varier l'orientation, au moyen de vis ou d'autres moyens adéquats, du réflecteur 4 autour du point d'attache fixe et, par suite, l'orientation du faisceau de lumière transmis à l'extérieur. Chaque point d'attache est défini par un dispositif 9 d'articulation à rotule comprenant un pivot 10, dont la partie terminale 11 est raccordée à l'enveloppe 2, et un corps d'attache 12 fixé au réflecteur 4 (selon une variante non illustrée, le pivot 10 est raccordé au réflecteur 4, tandis que le corps d'attache 12 est fixé à l'enveloppe 2). En se référant à la Fig. 1, le pivot 10 présente un axe 13 et comprend, à l'extrémité opposée de la partie 11, une tête de rotule 14 définie par une surface hémisphérique 15 et par une surface annulaire plane 16, laquelle est orthogonale à l'axe 13 et raccorde une arête circulaire postérieure de la surface 15 à une partie intermédiaire 17 du pivot 10. En se référant aux Fig. 1 et 3, le corps d'attache 12 est réalisé d'une seule pièce et comprend deux parties 18,19 adjacentes, parmi lesquelles la parties 18 est forée de manière à être fixée au réflecteur 4 au moyen d'une vis (non illustrée), tandis que la partie 19 présente une forme en U et définit un siège 20 allongé le long d'un axe 21, sur lequel, en service, se trouve le centre de la surface 15. Le siège 20 est engagé sur la tête 14 et présente une surface de fond 23 semi-cylindrique, symétrique par rapport à un plan médian P sur lequel se trouve l'axe 21, et ayant un rayon de courbure sensiblement égal à celui de la surface 15. La partie 19 porte deux ailettes 24, qui sont logées dans le siège 20 l'une en face de l'autre, sont symétriques par rapport au plan P et sont sensiblement parallèles à celui-ci. Les ailettes 24 comprennent des parties respectives 26, qui définissent entre elles une ouverture 27 traversée par la partie 17 du pivot 10 et sont unies à la partie 19 au moyen de zones de raccordement affaiblies respectives 28, à savoir des zones ayant une section transversale réduite par rapport à celle des parties 26. Les zones 28 définissent deux charnières virtuelles, dont les axes 29 sont parallèles à l'axe 21, si bien que les ailettes 24 sont élastiques autour des axes 29 dans des sens opposés par rapport à une position de repos non déformée. Les parties 26 présentent en outre des surfaces respectives de rappel 32 qui sont convergentes entre elles et ont des concavités tournées l'une vers l'autre afin de guider la tête 14, au cours du montage, vers un axe 33 d'insertion centrale situé sur le plan P et orthogonal à l'axe 21. En particulier, les surfaces 32 sont concaves, qu'elles soient sectionnées par des plans orthogonaux à l'axe 21 (Fig. 2) ou par des parallèles à l'axe 21. Les ailettes 24 présentent des surfaces planes de rappel respectives 34 qui sont transversales à l'axe 33 et sont accouplées en butée contre la surface 16 pour retenir axialement la tête 14 en contact avec la surface 23. Les ailettes 24 se terminent par des flancs de retenue respectifs 36 définissant des surfaces concaves respectives 37 ayant un rayon de courbure sensiblement égal à celui de la surface 15 elle-même. Selon ce qui est illustré sur la Fig. 1, les surfaces 37 sont en contact avec la surface 15 et serrent entre elles la tête 14,en direction radiale. En particulier, lorsque le pivot 10 est sollicité par une force axiale F de façon à tirer la tête 14 à travers l'ouverture 27, les surfaces 34, soumises à cette force F de la part de la surface 16, provoquent la rotation autour des axes 29 des ailettes 24, qui, en fonctionnant comme des leviers, serrent ultérieurement entre elles la tête 14. 2871120 6 Ces leviers sont du troisième type, à partir du moment où les surfaces 34 sont disposées en position intermédiaire entre les axes 29 et les flancs 36. De ce qui précède, il apparaît évident que la tête 14 est maintenue non seulement axialement entre les surfaces 23 et 24, mais également en direction radiale entre les flancs 36, ce qui rend extrêmement stable l'accouplement du pivot 10 au corps d'attache 12 et, par suite, la position du réflecteur 4. En particulier, dans toutes les phases de fonctionnement, la tête 14 est toujours en contact avec les flancs 36, si bien que les surfaces 37 maintiennent la tête 14 en direction radiale et augmentent la charge nécessaire pour tirer axialement la tête 14 du siège 20: en effet, un éventuel retrait axial de la tête 14 à travers l'ouverture 27 est empêché en serrant les surfaces 37 contre la tête 14. Ce serrage, comme décrit ci-dessus, est provoqué par la rotation des ailettes 24 autour des axes 29, à la suite de la pression axiale qui agit sur les surfaces 34, et est d'autant plus importante que la force d'extraction F est élevée. L'action de retenue radiale devient ensuite encore plus efficace par la courbure des surfaces 37 et par la configuration des ailettes 24. En outre, les ailettes 24, fléchissant élastiquement autour des axes 29, suivent constamment les éventuels déplacements de la tête 14 et ont donc tendance à amortir les vibrations induites sur le réflecteur 4 lors de la marche du véhicule, avec pour conséquence une meilleure stabilité dans l'orientation du faisceau lumineux projeté et une diminution consécutive de l'usure dans les zones d'accouplement entre le pivot 10 et le corps d'attache 12, par rapport aux solutions connues qui ne sont pas pourvues de flancs 36. En outre, les zones de charnière 28, qui ont moins d'épaisseur par rapport à celle des parties 26, permettent de maintenir relativement basse la charge d'insertion axiale de la tête 14 dans le siège 20, en facilitant le montage par rapport aux solutions connues. L'insertion axiale de la tête 14 au cours du montage est également facilitée par les surfaces 32, qui guident la tête 14 vers le centre de l'ouverture 27, même lorsque la position de la tête 14 n'est pas parfaitement alignée avec la position requise, et évitent 2871120 7 donc le glissement du pivot 10 sur les parties 26 vers l'extrémité de l'ouverture 27. De ce qui précède, enfin, il apparaît évident qu'au dispositif 1 décrit et illustré , des modifications et des variantes peuvent être apportées tout en restant dans le cadre de protection de la présente invention. En particulier, la surface de fond 23 du siège 20 pourrait être semisphérique au lieu de cylindrique, et complémentaire à la surface 15, ou toutes les surfaces de l'accouplement 15, 23, 37 et/ou 16,34 pourraient avoir n'importe quel profil permettant de toute façon l'engagement mutuel et/ou la fonction réciproque de rotule et/ou d'appui. En outre, les flancs 36 pourraient faire partie d'ailettes distinctes des surfaces 34. 2871120 8 REVENDICATIONS 1. Dispositif (9) d'articulation à rotule d'un projecteur (1) pour véhicules; le dispositif comprenant: - une tête de rotule (14) qui est à même d'être raccordée à l'un ou l'autre entre un réflecteur (4) et une enveloppe (2) dudit projecteur (1); et - un corps d'attache (12) qui est à même d'être fixé à l'autre entre ledit réflecteur (4) et ladite enveloppe (2), en définissant un siège de rotule (20) engagé sur cette tête de rotule (14) et comprenant des moyens d'assemblage (34) pour maintenir ladite tête de rotule (14) en engagement le long d'un axe (13) transversal à une surface de fond (23) dudit siège de rotule (20); caractérisé en ce que ledit corps d'attache (12) comprend des moyens de retenue radiale mobiles (36) afin de forcer ladite tête de rotule (14) dans la direction radiale lorsque ladite tête de rotule (14) est sollicitée par une force d'extraction (F) le long dudit axe (13). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue radiale (36) sont actionnés par lesdits moyens de rappel (34) pour exercer la force radiale sur ladite tête de rotule (14). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue radiale (36) comprennent une surface de retenue (37) portée par au moins une ailette mobile (24) logée dans ledit siège de rotule (20). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce lesdits moyens de retenue radiale (36) comprennent deux surfaces de retenue (37) portées par les ailettes mobiles respectives (24) qui se font face entre elles. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chacune desdites ailettes (24) porte lesdits moyens d'assemblage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chacune desdites ailettes (24) est élastique autour d'une charnière virtuelle relative (28) définie par une zone de section réduite. 7. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'assemblage comprennent une surface d'assemblage (34) disposée en position intermédiaire entre ladite charnière virtuelle (28) et 2871120 9 ladite surface de retenue (37) et disposée en butée contre une arête postérieure de la tête de rotule (14). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que ladite surface de retenue (37) est concave et présente un rayon de courbure sensiblement égal à celui de ladite tête de rotule (14). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps d'attache (12) présente au moins une surface de rappel concave (32) pour l'insertion axiale de la tête de rotule (14) dans le siège de rotule (20). 10. Projecteur (1) pour véhicules comprenant: - une enveloppe (2), - un réflecteur (4) logé dans ladite enveloppe (2) et - des moyens de raccordement dudit réflecteur (4) à ladite enveloppe (2); lesdits moyens de raccordement comprenant au moins un dispositif d'articulation à rotule (9) réalisé selon l'une quelconque des revendications précédentes.