Brevet FR2907304A1 — publié le 20080418

La présente invention concerne un feu de véhicule ferroviaire, tel qu'une motrice, une locomotive ou un wagon, installé en tête et/ou en queue du véhicule. Le feu peut être un feu d'éclairage destiné à donner ou améliorer la visibilité ou encore un feu de signalisation tel qu'un feu arrière. Ce genre de feu est installé sur la plupart des véhicules ferroviaires transportant des passagers ou des marchandises. Le domaine d'application de la présente invention se limite aux véhicules ferroviaires exclusivement. De manière conventionnelle, un feu de véhicule ferroviaire comprend une face avant pourvue d'une source lumineuse et une face arrière pourvue de io moyens de raccordement électriques, par exemple sous la forme d'un bornier. Dans la présente invention, la source lumineuse est constituée d'au moins une diode électroluminescente LED dont la couleur est déterminée en fonction de l'utilisation du feu. Pour un feu arrière, on se servira de LED rouges. Pour des feux d'éclairage, on se servira de LED blanches. 15 Prenons par exemple le cas des locomotives. Selon les modèles, la tension d'alimentation de la locomotive est de 24V, 72V ou 110V. La tension de pic aux bornes du feu varie même de 77V à 137V. Du fait de la variation de tension d'alimentation, on ne peut pas monter n'importe quel feu sur n'importe quelle locomotive. Il faut en effet que le feu soit spécialement adapté à la tension 20 d'alimentation de la locomotive. Il faut donc un feu de 24V pour une locomotive alimentée en 24V, un feu de 72V pour une locomotive alimentée en 72V et un feu de 110V pour une locomotive alimentée en 110V. Les ateliers chargés de la maintenance de la locomotive doivent donc être approvisionnés avec trois modèles de feux différents, un pour chaque tension de locomotive. Ceci 25 demande donc un stock important de feux de remplacement et une gestion délicate, car il faut des feux de remplacement pour chaque tension. En outre, les feux de véhicules ferroviaires de l'art antérieur sont polarisés de sorte qu'il faut faire attention au raccordement du feu pour ne pas le griller. La polarisation des feux engendre une gestion de stock encore plus compliquée. 2907304 2 L'invention a pour but de surmonter les inconvénients précités de l'art antérieur en définissant un feu plus universel facilitant considérablement la gestion des stocks et le montage des feux. Pour ce faire, la présente invention propose un feu de véhicule ferroviaire, 5 tel qu'une motrice, installé en tête et/ou en queue du véhicule, comprenant une face avant pourvue d'au moins une diode électroluminescente LED, une face arrière pourvue de moyens de raccordement électrique, et un circuit électronique, caractérisé en ce que le circuit électronique comprend des moyens de régulation en courant aptes à déterminer une valeur de sortie de courant fixe indépendamment de la tension d'entrée appliquée aux moyens de raccordement. Avantageusement, les moyens de régulation en courant comprennent des moyens de pilotage en courant, tel qu'un driver en courant. De préférence, les moyens de régulation fonctionnent sur une plage de tension d'entrée allant de 15V à 180V environ et délivrent aux LED un courant de sortie constant. Les moyens de régulation comprennent le driver en courant ainsi qu'un environnement de composants (résistances, condensateurs, bobines et diodes), l'ensemble formant les moyens de régulation aptes à délivrer un courant de sortie constant. Selon un autre aspect de l'invention, les moyens de régulation délivrent une tension de sortie constante aux LED. Pour un nombre de diodes donné alimentée avec un courant constant, il est aisé de fixer la tension de sortie en fonction de l'intensité lumineuse requise pour le feu. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention qui peut être protégée indépendamment des moyens de régulation en courant, les moyens de raccordement comprennent un bornier non polarisé. Avec ce bornier, on évite tout risque de détériorer le feu en cas de non respect de la polarisation. En combinant ce bornier non polarisé avec les moyens de régulation en courant, on obtient un feu universel dont le raccordement est unique. Selon encore un autre aspect de l'invention, les LED sont respectivement disposées dans des réflecteurs individuels placés côte à côté en nid d'abeille. Grâce à cette disposition particulière des LED, on peut diminuer 2907304 3 considérablement le nombre de LED et on peut en outre utiliser des LED moins chères. D'autre part, cette caractéristique des LED doit être corrélée avec les moyens de régulation en courant qui peuvent alors délivrer une tension de sortie inférieure, du fait du nombre réduit de LED. Cette disposition particulière des 5 LED dans des réflecteurs individuels peut être protégée indépendamment des moyens de régulation en couvant. Selon un autre aspect pratique de l'invention, le feu de véhicule ferroviaire peut comprendre une bride de fixation périphérique pourvue de plusieurs serres de trous de passage de vis. Là encore, cette caractéristique doit 10 être corrélée aux moyens de régulation de courant, car c'est eux qui permettent une application universelle du feu. Grâce à la bride de fixation pourvue de plusieurs séries de trous de passage, le feu peut être monté sur tous les types de locomotive. En d'autres termes, la bride de fixation périphérique est universelle à tous les modèles de locomotive. Cette bride universelle peut être mise en oeuvre 15 indépendamment des moyens de régulation en couvant. Selon une autre caractéristique intéressante de l'invention, la face avant est pourvue d'une glace en verre. A nouveau, il faut corréler cette caractéristique avec la mise en oeuvre de moyens de régulation en courant qui permettent une universalité des feux. En effet, seule une glace en verre peut résister à toutes les 20 applications sur les divers modèles de locomotive. Les glaces en matière plastique comme le polycarbonate s'avèrent souvent fragiles et cassent : ceci a notamment été constaté lors du croisement de deux trains. La solution technique apportée par l'invention aux feux de véhicules ferroviaires est très spécifique au domaine ferroviaire, qui se caractérise par les 25 tensions utilisées qui sont caractéristiques et différentes, allant de 24V à 110V. Les problèmes techniques des feux de véhicules ferroviaires sont donc ainsi très spécifiques à ce domaine et les solutions apportées dans les domaines techniques voisins ne sont pas du tout applicables. Ainsi, grâce à l'invention, on obtient un feu de véhicule ferroviaire universel, en ce sens qu'il peut être monté sans souci 30 de tension d'alimentation et/ou de polarité sur n'importe quel véhicule comme une locomotive. 2907304 4 L'invention sera maintenant plus amplement décrite en référence aux dessins joints donnant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. Sur les figures : 5 la figure 1 est une vue en perspective prise de la face avant d'un feu de véhicule ferroviaire selon l'invention monté dans un boîtier approprié, la figure 2 est une vue en coupe transversale verticale à travers le feu de la figure 1, Io la figure 3 est une vue de face de devant du feu des figures 1 et 2, la figure 4 est une vue fortement agrandie d'un détail de la face arrière du feu des figures 1 à 3, et la figure 5 est un schéma de montage simplifié du circuit électronique du feu de véhicule ferroviaire de l'invention. 15 On se référera tout d'abord aux figures 1 à 4 pour expliquer en détail la structure d'un feu de véhicule ferroviaire selon ce mode particulier de l'invention. Le feu désigné en son ensemble par la référence numérique 1 est ici considéré comme l'élément complexe assemblé disposé à l'intérieur d'un boîtier 2 comprenant ici un coque arrière 20 et un enjoliveur 22. Le feu 1 peut être 20 standard ou universel, alors que le boîtier 2 est spécifique pour chaque type de véhicule ferroviaire. Nous nous intéresserons ici plus particulièrement au feu 1 et non pas au boîtier 2 qui constitue un simple accessoire d'adaptation du feu. Le feu 1 comprend une face avant la par laquelle la lumière est émise et une face arrière lb qui n'est pas visible en utilisation puisque insérée à l'intérieur 25 d'un logement formé par le véhicule. Dans cet exemple, la face arrière lb est disposée à l'intérieur de la coque arrière 20 du boîtier 2. La face avant la comprend une glace de phare 13 qui est ici avantageusement réalisée en verre. Il est toutefois également possible de réaliser cette glace de phare en un autre matériau, comme un matériau plastique, par exemple du polycarbonate. 30 Toutefois, l'utilisation de verre pour la glace de phare est particulièrement avantageuse dans le cadre de la présente invention. La glace de phare 13 est 2907304 5 bordée sur sa périphérie extérieure par une bride de fixation périphérique 14 qui est pourvue de plusieurs séries de trous de passage de vis 141. La bride 14 avec ces trous 141 sont visibles sur la figure 3 qui a été représentée sans l'enjoliveur 22. Les différentes séries de trous de passage de vis 141 permettent de monter le 5 feu de la présente invention sur n'importe quel véhicule, étant donné que les différents trous de passage correspondent à tous les types de fixation utilisés sur les différents véhicules ferroviaires. A l'état monté, la bride de fixation 14 est masquée par l'enjoliveur 22 qui fait partie du boîtier 2. A travers la glace 13, on voit un plateau 12 qui forme un réseau de réflecteurs concaves 121 disposés côte Io à côte. Dans le mode de réalisation représenté, le plateau 12 forme 19 réflecteurs 121. La configuration globale du plateau 12 est assimilable à un réseau en nid d'abeilles. Au fond de chaque réflecteur 121 est disposé une diode électroluminescente LED 11 qui peut émettre une lumière quelconque, comme le rouge ou le blanc. Ainsi, chaque LED individuelle est disposée dans un 15 réflecteur individuel respectif. Ceci permet de réduire le nombre de LED utilisées tout en maintenant une intensité lumineuse acceptable. Les réflecteurs ont pour fonction de concentrer la lumière dans une direction donnée. La disposition des LED dans des réflecteurs individuels respectifs est une caractéristique intéressante qui est susceptible d'être protégée en soi, c'est-à-dire 20 indépendamment des autres caractéristiques du feu. La face arrière lb du feu est formée par un couvercle 17 qui est monté de manière amovible sur une structure de support de feu. Le couvercle 17 est pourvu d'un bornier de raccordement 18 qui comprend deux vis de fixation classiques. Toutefois, selon l'invention le bornier 18 est non polarisé de sorte que 25 le raccordement peut être effectué sans distinction. Ceci est une caractéristique avantageuse qui peut également être protégée séparément, c'est-à-dire indépendamment des autres caractéristiques du feu. Entre le bornier 18 et les LED 11, il est prévu une plaque de circuit électronique 15 dont un schéma de principe simplifié a été représenté sur la figure 5. Le circuit électronique 15 30 comprend selon l'invention des moyens de régulation en courant qui permettent de délivrer aux LED une intensité fixe quelle que soit la tension d'entrée 2907304 6 appliquée au bornier 18. En d'autres termes, que la tension d'alimentation soit de 24V, de 72V ou encore de 110V, les LED du feu sont alimentées de la même façon en intensité. Une intensité d'utilisation acceptable peut être de 50 à 70 mA. Ces moyens de régulation en courant comprennent des moyens de pilotage en 5 courant que l'on peut également qualifier de driver en courant, qui a été désigné par la référence numérique 16 sur la figure 5. Outre le driver en courant 16, les moyens de régulation comprennent également un environnement de composants constitué de bobines, de condensateurs et éventuellement d'autres composants qui permettent ensemble de délivrer une intensité de sortie constante aux LED. 10 Avantageusement, le driver en courant 16 fonctionne sur une plage de tension d'entrée allant de 15V à 180V environ. Ceci permet de couvrir la totalité de la plage de tensions de pic prélevées aux bornes des feux des locomotives conventionnelles, qui vont de 77V à 137V. Le driver en courant 16 peut être un driver HV9930 de la société SUPERTEX. Le courant de sortie peut être pulsé ou 15 continu. La version continue est moins chère et est plus particulièrement adaptée à un usage dans des feux de signalisation comme les feux arrières utilisant des LED rouges. En revanche, pour un feu d'éclairage utilisant des LED blanches, un courant pulsé sera préféré. Quant à la tension de sortie alimentée aux LED, elle est ici également constante et fixée en fonction de l'intensité lumineuse 20 requise pour le feu. En effet, le principe de fonctionnement d'une LED veut qu'elles prennent le courant dont elles ont besoin et éclairent avec une intensité d'autant plus forte que la tension alimentée est forte. Grâce à ces moyens de régulation ou de pilotage en courant utilisant un driver en courant, le feu devient universel étant donné qu'il peut être monté sur 25 n'importe quel véhicule ferroviaire quelle que soit sa tension d'alimentation. En outre, cette modularité ou universalité est rendue d'autant plus possible que le bornier est non polarisé, que les LED sont disposées dans des réflecteurs individuels, que la bride de fixation périphérique est pourvue de plusieurs séries de trous de passage de vis et que la glace est en verre. 30 Revendications 1.- Feu de véhicule ferroviaire (1), tel qu'une motrice, installé en tête et/ou en queue du véhicule, comprenant une face avant (la) pourvue d'au moins une diode électroluminescente LED (11), une face arrière (lb) pourvue de moyens de raccordement électrique (18), et un circuit électronique (15), caractérisé en ce que le circuit électronique (15) comprend des moyens de régulation en courant aptes à déterminer une valeur de sortie de courant fixe indépendamment de la tension d'entrée appliquée aux moyens de raccordement. i0 2.- Feu de véhicule ferroviaire selon la revendication 1, dans lequel les moyens de régulation en courant comprennent des moyens de pilotage en courant, tel qu'un driver en courant (16). 15 3.- Feu de véhicule ferroviaire selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de régulation fonctionnent sur une plage de tension d'entrée allant de 15V à 180V environ et délivrent aux LED un courant de sortie constant. 20 4.- Feu de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de régulation délivrent une tension de sortie constante aux LED. 5.- Feu de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, dans lequel les moyens de raccordement comprennent un bornier non polarisé (18). 6.- Feu de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les LED (11) sont respectivement 7 2907304 8 disposées dans des réflecteurs individuels (121) placés côte à côté en nid d'abeille. 7.- Feu de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, comprenant une bride de fixation périphérique (14) pourvue de plusieurs séries de trous de passage de vis (141). 8.- Feu de véhicule ferroviaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la face avant (la) est pourvue d'une Io glace en verre (13).