Brevet FR2929194A1 — publié le 20091002

Projecteur d'éclairage pour véhicule automobile, à correction automatique d'orientation en azimut. La présente invention est relative à un projecteur d'éclairage pour véhicule automobile, de préférence quoique non exclusivement du type dit à module elliptique, délivrant un faisceau de lumière parallèle vers l'avant de ce véhicule, correspondant à la mise en oeuvre de la fonction feux de route et/ou feux de croisement, et qui comporte des moyens aptes à modifier l'orientation en azimut du faisceau fourni lorsque ce véhicule se déplace en suivant un virage de la route, la correction réalisée étant fonction de la vitesse du véhicule et du rayon de courbure de ce virage. Les projecteurs d'éclairage, en particulier à module optique elliptique pour véhicule automobile, sont déjà bien connus dans la technique et comportent essentiellement une source de lumière placée à l'un des foyers, dit intérieur, d'un réflecteur en forme d'ellipse, ainsi qu'une lentille convergente disposée en avant de ce réflecteur et dont le foyer propre est sensiblement confondu avec le second foyer, dit extérieur, du réflecteur, de telle sorte que la lumière émise par la source soit renvoyée par ce réflecteur vers ce second foyer et reprise par la lentille en fournissant au-delà de celle-ci un faisceau lumineux parallèle à l'axe optique du module. Un tel module, elliptique ou non, est monté dans un boîtier de support, porté par la carrosserie du véhicule. Avec ces modules optiques, le faisceau délivré par la lentille est parallèle à l'axe optique de celle-ci, qui est lui-même parallèle à l'axe longitudinal (X) du véhicule. Dans ces conditions, si cet axe est fixe, lorsque le véhicule parcourt un virage, la direction du faisceau de lumière peut être sensiblement déportée vers l'extérieur de la route, notamment si le rayon de courbure du virage est relativement faible, ce qui limite fortement la visibilité de la chaussée par le conducteur, jusqu'à ce que le véhicule revienne dans une portion droite de la route où la direction du faisceau coïncide à nouveau avec l'axe longitudinal du véhicule. Pour pallier cet inconvénient, on a déjà prévu de faire pivoter le module d'éclairage autour d'un axe vertical (Z), perpendiculaire à l'axe (X), de telle sorte que le faisceau de lumière issu de la lentille soit ramené vers l'intérieur du virage aussi longtemps que le véhicule parcourt celui-ci, pour mieux éclairer de façon permanente la portion de route correspondante. Cette commande de positionnement du module en azimut est réalisée dans la technique par un moteur pas à pas, piloté électroniquement qui permet le pivotement angulaire du module par rapport au boîtier fixe qui le contient, lui-même lié à la carrosserie du véhicule, de manière à corriger l'orientation du faisceau de lumière délivré. A titre indicatif, on peut faire référence pour illustrer une réalisation de ce genre, au brevet US 5 876 113. Or, un tel moteur est relativement lourd, encombrant et d'un prix de revient élevé ; de plus, il est commandé par un ensemble électronique complexe à partir d'informations concernant la vitesse du véhicule et le rayon de braquage des roues nécessaire pour suivre le virage, ce qui engendre des coûts non négligeables, cet ensemble pouvant en outre être le siège de pannes préjudiciables. La présente invention a pour objet un projecteur d'éclairage, notamment à module optique elliptique, qui permet de modifier automatiquement le positionnement angulaire de ce module vis-à-vis de son boîtier de support en fonction de la vitesse de ce véhicule et du rayon de courbure du virage parcouru, par des moyens purement mécaniques qui évitent l'usage d'un moteur de commande et d'un ensemble de pilotage électronique de celui-ci. On constate en effet que, lorsqu'un véhicule parcourt un virage de la route, il subit les effets de la force centrifuge qui tend à le déplacer vers l'extérieur de ce virage, le conducteur s'opposant à cet effet par le braquage convenable et en sens opposé des roues. On constate également que la force centrifuge exercée est d'autant plus grande que la vitesse du véhicule est plus élevée et que le rayon de courbure du virage est plus faible, l'expression de cette force centrifuge F étant, pour un véhicule de masse m, proportionnelle au carré de la vitesse V et inversement proportionnelle au rayon R du virage. L'invention consiste à utiliser cette force centrifuge F pour faire automatiquement pivoter le module optique autour d'un axe vertical lié au boîtier fixe dans lequel il est monté lorsque le véhicule parcourt un virage, de telle sorte que le faisceau de lumière délivré par ce module, qui se déplace mécaniquement en fonction de la vitesse et du rayon du virage dans les conditions précitées, soit ramené vers l'intérieur de ce virage pour suivre au plus près la courbure de celui-ci. Dans ce but, le projecteur d'éclairage considéré, comportant un module optique, notamment du genre dit elliptique, constitué d'une source lumineuse placée au foyer intérieur d'un réflecteur à profil en ellipse et d'une lentille convergente disposée devant ce réflecteur, le foyer de cette lentille étant sensiblement confondu avec le foyer extérieur du réflecteur, ce module étant monté dans un boîtier de support fixe, porté par la carrosserie du véhicule, se caractérise en ce que le module optique comporte un pivot à axe vertical, apte à tourillonner vis-à-vis de ce boîtier fixe, ce pivot étant disposé en avant du centre de gravité du module dans un plan contenant l'axe optique de la lentille, de telle sorte que, sous l'effet de la force centrifuge créée par le déplacement du véhicule dans un virage, le module tourne par rapport au boîtier autour du pivot à axe vertical, des moyens de rappel élastiques étant prévus pour ramener le module en position initiale où l'axe optique de la lentille est parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, lorsque la force centrifuge cesse d'exercer cet effet. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens de rappel sont constitués par des ressorts latéraux, identiques, disposés de chaque côté du module optique derrière le pivot à axe vertical, ces ressorts étant respectivement reliés par leurs extrémités opposées, au module d'une part et au boîtier fixe d'autre part. Dans une variante de réalisation, les moyens de rappel sont constitués par un ressort en spirale, monté autour de l'axe vertical du pivot et solidarisé respectivement du module et du boîtier fixe. Selon une autre caractéristique avantageuse, les moyens de rappel comportent un dispositif amortisseur de type visqueux, dont le coefficient d'amortissement dépend de la vitesse avec laquelle tourne le module autour du pivot à axe vertical, en vue de filtrer les oscillations rapides du module optique dues aux vibrations ou autres secousses créées au cours du déplacement du véhicule. D'autres caractéristiques d'un projecteur d'éclairage à correction d'orientation en azimut du faisceau de lumière délivré, apparaîtront encore à travers la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre indicatif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels . - La Figure 1 est une vue schématique représentant un véhicule circulant dans un virage, permettant d'illustrer les effets de la variation de l'orientation du faisceau d'éclairement fourni par ses projecteurs avant, conformément à l'invention. - Les Figures 2 et 3 sont des vues en coupe et de dessus du module optique d'un des projecteurs du véhicule et des moyens permettant de faire tourner ce module autour d'un pivot à axe vertical pour modifier l'orientation du faisceau de lumière dans le virage. - La Figure 4 est une vue de dessus analogue à la Figure 2, dans laquelle le module optique comporte un amortisseur de ses oscillations. - La Figure 5 est un graphique qui donne la valeur de l'angle d'azimut du module tournant autour de son pivot à axe vertical, en fonction de la vitesse du véhicule et du rayon de courbure du virage parcouru. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne un véhicule automobile, comportant une carrosserie 2 à l'avant de laquelle sont montés deux projecteurs d'éclairage 3 et 4 produisant vers l'avant une zone éclairée 5 lorsque les projecteurs sont allumés et placés en position de feux de route ou de feux de croisement. Sur la Figure 1, la référence 1 désigne un véhicule automobile, comportant une carrosserie 2 à l'avant de laquelle sont montés deux projecteurs d'éclairage 3 et 4, équipés chacun d'un module optique elliptique apte à produire vers l'avant une zone éclairée 5 lorsque les projecteurs sont allumés et placés en position de feux de route ou de feux de croisement. De préférence et selon une disposition connue dans la technique, les deux projecteurs 3 et 4, identiques l'un à l'autre, émettent le même faisceau à partir de leur module d'éclairement. Toutefois, la mise en oeuvre du projecteur 3, disposé à gauche de la carrosserie 2 pour un véhicule adapté à la conduite à droite comme dans la plupart des pays, est réalisée de façon différente de celle du projecteur 4 opposé, prévu du côté droit, pour donner ensemble au faisceau 5 délivré par l'un et l'autre la forme non symétrique de la zone représentée sur la Figure et éviter au mieux d'éblouir un véhicule 6 circulant en sens inverse. Bien entendu, des dispositions exactement inverses sont envisagées pour les véhicules construits pour les pays où la circulation sur route est imposée à gauche. Ainsi, lorsque le véhicule 1 parcourt un virage 8 de la route 7, on conçoit aisément que, du fait de la courbure de ce virage, la zone éclairée 5 soit légèrement déportée vers l'extérieur, au-delà de la portion de route 9 suivie par ce véhicule. Il est donc particulièrement opportun de prévoir des moyens permettant de ramener la zone éclairée par le faisceau 5 vers l'intérieur de ce virage 8 pour occuper une position schématiquement illustrée sur la Figure 1 sous la référence 10, procurant au conducteur une meilleure visibilité en avant de son véhicule 1, sans pour autant gêner le véhicule 6 venant en sens inverse. Selon l'invention, ces moyens sont entièrement mécaniques et mettent exclusivement à profit l'effet de la force centrifuge créée sur le véhicule lorsqu'il décrit un virage, la valeur de cette force étant fonction, selon la formule classique déjà rappelée, de la masse du véhicule, de sa vitesse dans le virage et du rayon de courbure de celui-ci, le redressement de la zone éclairée et son rabattement convenable vers l'intérieur du virage ne faisant appel à aucun moteur ou organe similaire commandé électroniquement pour modifier l'angle d'azimut de chaque projecteur autour d'un axe vertical par rapport auquel celui-ci peut pivoter. Les dispositions mises en oeuvre sont illustrées sur les Figures 2 à 4. Sur ces Figures, la référence 11 désigne de façon très schématique, un boîtier à l'intérieur duquel est logé un module optique 12 constituant l'élément essentiel du projecteur d'éclairage correspondant. Ce boîtier 11 est fixe, largement ouvert en direction de l'avant du véhicule et solidarisé de la carrosserie du véhicule. Le module optique 12 monté à l'intérieur du boîtier est de préférence, mais de façon non obligatoire, un module dit elliptique, comportant comme déjà connu dans la technique, un ensemble 13 contenant une lampe d'éclairage (non représentée pour ne pas surcharger le dessin) et des moyens d'alimentation électrique de cette lampe, cet ensemble étant réuni à un réflecteur 14 en forme d'ellipse, la lampe étant disposée sur l'axe optique X du module, au foyer intérieur du réflecteur. L'armature du réflecteur 14 comporte des pattes de liaison 15 avec une couronne de support 16 pour une lentille convergente 17, disposée en avant du réflecteur et dont le foyer est sensiblement confondu avec le foyer extérieur de ce dernier, l'ensemble permettant de fournir, à la sortie de la lentille, un faisceau de lumière parallèle à l'axe optique X du module. Le module optique ainsi réalisé et dont les seuls éléments essentiels sont schématiquement précisés ci-dessus, présentent une masse déterminée dont le centre de gravité G est situé sur l'axe X, sensiblement en arrière de la lentille 17. Par ailleurs et selon l'invention, ce module présente, en avant du centre de gravité G, de préférence prévu sur la couronne de montage 16, un pivot 18 à axe vertical, par conséquent perpendiculaire à la direction de l'axe X, ce pivot tourillonnant dans des paliers (non représentés) ménagés dans les faces supérieure et inférieure du boîtier 11. Le module optique 12 comporte par ailleurs, au droit de l'ensemble 13, une bague 19, solidaire du réflecteur, et à laquelle sont réunis deux ressorts transversaux identiques, respectivement 20 et 21, chacun de ces ressorts étant fixés à une de ses extrémités 22 sur la bague 19 et à son extrémité opposée 23 sur les faces latérales internes du boîtier 11, notamment par des boucles engagées dans des perçage de liaison. En variante, les deux ressorts latéraux 20 et 21, disposés de chaque côté du module optique 12, peuvent être substitués par un ressort en spirale (non représenté), monté autour de l'axe vertical du pivot 18, les extrémités de ce ressort étant solidarisés respectivement du module et du boîtier fixe 11. Le fonctionnement du module optique 12 ainsi équipé, notamment pour permettre la variation en azimut du faisceau de lumière délivré à la sortie de sa lentille 17, est le suivant . Sur la Figure 2, le véhicule considéré est supposé se déplacer en ligne droite sur une portion rectiligne de la route. Dans ces conditions, l'axe optique X du faisceau de lumière délivré par le module est parallèle à l'axe longitudinal du véhicule et éclaire en avant de celui-ci dans les conditions déjà évoquées précédemment. Si, en revanche, le véhicule parcourt un virage plus au moins accentué, avec une vitesse donnée, le module optique 12 est soumis à une force centrifuge qui s'exerce en son centre de gravité G et tend à le faire tourner autour de son pivot 18, le ressort 20 étant commandé en traction et le ressort 21 en compression, le module inclinant ainsi son axe optique X vis-à-vis de la direction longitudinale du véhicule, en ramenant la zone éclairée par le faisceau de lumière délivré, de la position représentée en 5 sur la Figure 1 à celle représentée en 10 sur cette même Figure, en éclairant de façon plus efficace vers l'intérieur du virage la portion de route suivie. Lorsque cesse l'effet de la force centrifuge, notamment lorsque le véhicule revient dans une portion rectiligne de la route au-delà du virage, les ressorts 20 et 21 qui sont identiques, ramènent automatiquement le module optique 12 dans la position où son axe optique X coïncide avec la direction longitudinale du véhicule, le ressort 20 se contractant pendant que le ressort 21 se détend ou vice versa selon le cas. La Figure 4 illustre un perfectionnement 5 apporté au module optique 12 décrit en référence aux Figures 2 et et de filtrer 3, permettant notamment d'amortir convenablement les oscillations auxquelles ce module peut être soumis lors de l'utilisation du véhicule, en particulier du fait 10 des vibrations et autres secousses produites lorsqu'il se déplace. Dans ce but, le module 12 comporte un amortisseur hydraulique 24, notamment du type visqueux, c'est-à-dire dont le coefficient 15 d'amortissement dépend de la vitesse de déplacement de ce module lorsqu'il tourne autour de son pivot 18. Cet amortisseur comporte notamment un cylindre 25 dans lequel se déplace un piston 26, ce cylindre 20 étant fixé au boîtier par une attache 27 et le 28 sur une patte de piston par une attache opposée liaison 29 avec la bague 19. La Figure 5 est un graphique qui donne l'angle d'azimut autour de l'axe Z qui s'étend 25 verticalement, perpendiculairement fonction de la vitesse du véhicule à l'axe X, en d'une part, du rayon de courbure du virage d'autre part. On peut voir notamment que cet angle augmente avec cette vitesse ou lorsque le rayon courbure du virage 30 diminue, permettant une visibilité optimale pour le conducteur. On réalise ainsi un projecteur d'éclairage à contrôle de positionnement en azimut dynamique, évitant tout moteur électrique usuel dans les 35 solutions classiques, ce qui procure un gain en masse pour le module, un prix de revient plus limité et une consommation électrique nulle, le module étant auto-asservi mécaniquement sans aucune électronique de commande, ce qui diminue également son prix de revient et augmente sa fiabilité. Bien entendu, il va de soi que l'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation plus spécialement décrit ci-dessus en référence aux dessins annexés ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS1 - Projecteur d'éclairage pour véhicule automobile, comportant un module optique (12), notamment du genre dit elliptique, constitué d'une source lumineuse (13) placée au foyer intérieur d'un réflecteur (14) à profil en ellipse et d'une lentille convergente (17) disposée devant ce réflecteur, le foyer de cette lentille étant sensiblement confondu avec le foyer extérieur du réflecteur, ce module étant monté dans un boîtier de support fixe (11), porté par la carrosserie du véhicule, caractérisé en ce que le module optique comporte un pivot (18) à axe vertical, apte à tourillonner vis-à-vis de ce boîtier fixe (11), ce pivot étant disposé en avant du centre de gravité (G) du module dans un plan contenant l'axe optique (X) de la lentille (17), de telle sorte que, sous l'effet de la force centrifuge créée par le déplacement du véhicule dans un virage, le module tourne par rapport au boîtier autour du pivot à axe vertical, des moyens de rappel élastiques (20,21) étant prévus pour ramener le module en position initiale où l'axe optique (X) de la lentille est parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, lorsque la force centrifuge cesse d'exercer cet effet. 2 - Projecteur d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par des ressorts latéraux identiques (20,21), disposés de chaque côté du module optique (12) derrière le pivot (18) à axe vertical, ces ressorts étant respectivement reliés par leurs extrémités opposées (22,23), au module (12) d'une part et au boîtier fixe (11) d'autre part. 3 Projecteur d'éclairage selon larevendication 1, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont constitués par un ressort en spirale, monté autour de l'axe vertical du pivot et solidarisé respectivement du module (12) et du boîtier fixe (11). 4 - Projecteur d'éclairage selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les ressorts des moyens de rappel sont solidarisés du module (12) et du boîtier fixe (11) par leurs extrémités en forme de boucles engagées dans des perçages de liaison. 5 - Projecteur d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de rappel comportent un dispositif amortisseur de type visqueux (24), dont le coefficient d'amortissement dépend de la vitesse avec laquelle tourne le module (12) autour du pivot (18) à axe vertical.