Brevet FR2980749A1 — publié le 20130405

Actionneur pour phare de véhicule La présente invention concerne un actionneur pour phares de véhicules, notamment pour phares à diodes lumineuses. Il est connu d'utiliser des actionneurs linéaires ou rotatifs pour le réglage de la position horizontale ou verticale de phares automobiles. Le réglage de la hauteur de projection du phare existe depuis longtemps et est destiné à ajuster la projection des phares en fonction de la charge dans un véhicule, afin de ne pas éblouir les usagers de la route venant en sens contraire. L'ajustement de la direction dans le plan horizontal du phare est destiné à mieux éclairer la route dans un virage, la direction des phares changeant en fonction de la trajectoire de la voiture. L'ajustement de l'inclinaison mais surtout le changement de direction des phares peut-être très dynamique et nécessite donc des entraînements performants et fiables. Typiquement, les positionnements latéral et vertical sont effectués par deux actionneurs distincts et deux mécanismes distincts. Avec l'avènement des sources lumineuses très compactes, tels que les diodes lumineuses (LED, acronyme pour le terme en anglais « Light Emitting Diode »), les véhicules sont souvent disposés d'une pluralité de phares, chacune fonctionnant selon le besoin et commandé soit par le l'utilisateur soit automatiquement. Certain phares peuvent être pour l'éclairage de la route, d'autres pour l'éclairage latéral, le tout formant un profile d'éclairage complexe tenant compte de l'assise de la voiture et de sa direction, ou encore d'autres conditions comme la luminosité ambiante ou la présence de voitures venant en contresens. Les systèmes d'actionnement de phares conventionnels pour le positionnement dynamique de phares sont encombrants et limitent la flexibilité en ce qui concerne le design des phares, mais augmentent également les coûts. Un objet de l'invention est de fournir un actionneur pour phares qui est compact, léger et performant. Il est avantageux de fournir un actionneur pour phares qui permet un positionnement dynamique très rapide et précis. Il est avantageux de fournir un actionneur pour phares qui est fiable et peu coûteux. Les objets de l'invention sont réalisés par un actionneur de phare de véhicule comprenant un boîtier, au moins une platine support pour une ou plusieurs sources lumineuses, formant ou faisant partie d'un phare, la platine monté pivotant par rapport au boîtier autour d'un pivot, un système d'actionnement d'inclinaison comprenant un moteur et un mécanisme de déplacement couplée à la platine de support et configurée pour pivoter la platine de support autour du pivot, et un système d'actionnement de direction. Le système d'actionnement de direction peut comprendre un moteur avec un rotor comprenant une partie de roue, et un organe rotatif sur laquelle la platine de support est montée à travers ledit pivot, l'organe rotatif comprenant une partie de roue engageant la partie de roue du rotor pour effectuer un déplacement angulaire de l'organe rotatif dans une direction orthogonale à une direction axiale A de déplacement du mécanisme de déplacement du système d'actionnement d'inclinaison. Dans une forme d'exécution avantageuse, le mécanisme de déplacement comprend un système vis-écrou comprenant une vis et un écrou entraîné par le moteur. L'organe rotatif peut avantageusement comprendre une partie de pivot montée de manière pivotante autour de la vis. Dans une forme d'exécution avantageuse, le boîtier comprend une paroi de support interne comprenant une partie tubulaire formant un palier configuré pour former un palier pour la partie de pivot interne de l'organe rotatif et pour permettre l'extension de la vis à travers la paroi de support interne. La vis du système d'actionnement d'inclinaison peut avantageusement être couplée à la platine de support au moyen d'un organe de couplage comprenant une glissière configurée pour permettre la translation de la platine de support par rapport à l'organe de couplage. L'organe de couplage, reliant la vis du système d'actionnement d'inclinaison à la platine de support, comprend, dans une forme d'exécution, une rotule logée dans une partie de couplage pivotant à une extrémité de la vis configuré pour permettre la rotation en toutes directions de l'organe de couplage par rapport à la vis. La partie de couplage pivotant du système d'actionnement d'inclinaison peut comprendre une partie de calotte sphérique et des bras élastiques solidaires de la partie de calottes pour clipser la rotule de l'organe de couplage. Dans une forme d'exécution, le rotor du système d'actionnement de direction comprend une partie de roue, et l'organe rotatif comprend une partie de roue complémentaire engagée par la partie de roue du rotor, les parties de roue étant dentées, pour la rotation de l'organe rotatif. Dans une forme d'exécution, le déplacement de la vis est configuré par rapport au pivot pour effectuer un angle d'inclinaison de la platine de support d'un angle -y, +y, la valeur 2y étant entre 10° et 20° , et l'organe rotatif est configuré pour un déplacement angulaire entre deux positions extrêmes -a, +a, la valeur angulaire 2a étant entre 30° et 40°. Les moteurs du système d'actionnement d'inclinaison et du système d'actionnement de direction peuvent avantageusement comprendre un stator solidaire commun formant une pièce unique montée sur une base du boîtier. Les moteurs du système d'actionnement d'inclinaison et du système d'actionnement de direction peuvent avantageusement être des moteurs pas-à-pas comprenant des rotors avec des aimants permanents. Le système vis-écrou comprend un écrou qui peut être solidaire du rotor et la vis comprend des moyens anti-rotation pour assurer son déplacement linéaire le long d'un axe A coopérant avec des moyens anti-rotation sous forme d'une glissière qui peut avantageusement faire partie du boîtier. Dans une forme d'exécution avantageuse, l'organe rotatif est monté en sandwich entre un couvercle du boîtier et une paroi de support interne du boîtier, l'organe rotatif et/ou le couvercle et la paroi interne comprenant des protubérances formant des paliers pour permettre le glissement angulaire de l'organe rotatif par rapport au boîtier, mais fixant sa position axiale. L'actionneur peut avantageusement comprendre une électronique de commande comprenant avantageusement une plaquette de circuit disposée au fond d'une base du boîtier, sous le stator et rotor des systèmes d'actionnement. L'organe rotatif peut avantageusement comprendre un ou plusieurs éléments de capteur de position s'étendant en direction du fond du boîtier, un capteur de position étant disposé sur la plaquette de circuit de l'électronique de commande. La platine de support comprend avantageusement des aubes formant un radiateur pour le refroidissement du phare, le radiateur étant disposé du côté opposé aux sources lumineuses. D'autres buts et aspects avantageux de l'invention apparaitront à la lecture des revendications, ainsi que de la description détaillée de formes d'exécution ci- après, et des dessins annexés, dans lesquels : La Fig. 1 est une vue en coupe d'un actionneur pour phares selon une forme d'exécution de l'invention ; La Fig. 2 est une vue en perspective d'un actionneur pour phares selon une forme d'exécution de l'invention ; Les Figs. 3a à 3c sont des vues de l'actionneur montrant différentes positions du système d'inclinaison du phare ; Les Figs. 4a à 4c sont des vues de l'actionneur montrant différentes positions du système de direction latérale du phare ; La Fig. 5 est une vue en perspective de l'actionneur sans couvercle de boîtier et sans platine de support de phare. Faisant référence aux figures, un actionneur pour phare 1, selon une forme d'exécution de l'invention, comprend un boîtier 2, une platine de support pour une ou plusieurs sources lumineuses 3, un système d'actionnement d'inclinaison 4, un système d'actionnement de direction 5, notamment de direction latérale, un organe de couplage 6 couplant le système d'actionnement d'inclinaison à la platine de support 3, une électronique de commande 7 étant disposée dans le boîtier, et un ou plusieurs sources lumineuses 8, notamment des LED, formant ou faisant partie d'un phare, montés sur la platine de support 3. Le boîtier 2 comprend une base 32, un couvercle 33 et une paroi support interne 34. Le boîtier comprend des moyens du support externe 40 pour la fixation sur un châssis ou autre élément de l'automobile. La platine de support 3 comprend une base 39 sur laquelle au moins une source lumineuse 8 formant un phare, ou formant une partie d'un phare, est monté. Dans une forme d'exécution préférée, il s'agit d'un phare LED (Light Emitting Diode), la base 39 pouvant servir également au support d'une plaquette de circuit 35 pour le phare LED 8. Par phare LED on sous-entend une pluralité de diodes lumineuses disposées sur la plaquette 35 ou sur la base 39 dans n'importe quelle configuration voulue. La base 39 est illustrée sous forme plane, mais elle peut également être courbe ou prendre toute forme tridimensionnelle souhaitée pour le phare LED. La platine de support 3 peut avantageusement être munie d'un radiateur 38 ou tout autre système de refroidissement pour dégager l'énergie thermique générée par la ou les sources lumineuses, le radiateur étant formé d'une pluralité d'aubes pour une évacuation de la chaleur par convection. La platine de support 3 est couplée et montée sur le système d'actionnement de direction 5 au moyen d'un pivot 10, la platine de support 3 étant couplée au système d'actionnement d'inclinaison 4 à travers l'organe de couplage 6 comprenant une partie 23 permettant la translation relative à la platine et une partie 24 permettant la rotation de l'organe de couplage relative au système d'actionnement d'inclinaison 4. La partie en translation 23 peut avantageusement être sous forme d'une glissière qui permet à l'organe de couplage de se déplacer selon un axe de glissement par rapport à la platine. La partie en rotation, qui peut avantageusement être sous forme d'une rotule 24, est couplée à un élément du système d'actionnement d'inclinaison 4 pour pouvoir pivoter l'organe de couplage et la platine de support 3 autour du pivot 10. Le système d'actionnement d'inclinaison 4 comprend un moteur 11 avec un rotor 12 et un stator 13, un mécanisme de déplacement, de préférence un système vis-écrou comprenant une vis 14 et un écrou 15, l'écrou étant , dans une forme d'exécution, de préférence solidaire du rotor 12. La vis comprend une glissière anti-rotation 28a coopérant avec une glissière complémentaire 28b du boîtier 2 qui bloque la rotation de la vis lors de la rotation de l'écrou 15, assurant un déplacement linéaire de la vis selon la direction d'un axe A de rotation du rotor. Le déplacement de la vis 14 le long de l'axe A commande l'inclinaison du phare, c'est-à-dire le pivotement de la platine de support 3 autour du pivot 10. A son extrémité, la vis 14 comprend une partie de couplage pivotant 27 dans laquelle la rotule 24 de l'organe de couplage 6 est logée de manière glissante. Dans une variante, le vis-écrou peut-être remplacé par une crémaillère. La rotule 24 peut avoir une forme au moins partiellement sphérique et être clipsée dans l'ouverture complémentaire formée par la partie de couplage pivotant 27 munie de bras élastiques pour prendre en prise et maintenir la rotule 24 dans le logement de la partie de couplage pivotant 27. L'organe de couplage 6 peut donc pivoter verticalement ainsi que latéralement par rapport à la vis 14. La glissière 23 permet de compenser la distance entre le centre de la rotule 24 se déplaçant sur l'axe A lors du déplacement de la vis 14 par rapport à la position de la platine de support 3 maintenue par le pivot 10. Dans la forme d'exécution illustrée, le moteur 11 du système d'actionnement d'inclinaison comprend un rotor 12 avec des aimants permanents entrainé par un stator avec des bobines, formant de préférence un moteur pas-à-pas. De tels moteurs étant connus en tant que tels, ils ne seront pas décrits plus en détail. D'autres types de moteur peuvent aussi être utilisés dans la mesure où on peut les commander pour effectuer un nombre de rotations déterminées et ensuite maintenir une position à l'arrêt pour le positionnement dynamique et statique en inclinaison du phare LED. Le système d'actionnement de direction 5 comprend un moteur 16 avec un rotor 17 et un stator 18, ce moteur pouvant être essentiellement de même construction que le moteur 11 du système d'actionnement d'inclinaison, ou un système différent. Le stator 18 peut être solidaire du stator 13, les deux stators formant une seule pièce assemblée dans le boîtier afin de réduire les frais de construction et d'assemblage, mais il est également possible d'avoir des stators séparés. Le système d'actionnement de direction comprend une partie de roue 30, notamment une partie de roue dentée, dé préférence solidaire du rotor, engageant un organe rotatif 19 du système d'actionnement de direction. L'organe rotatif 19 comprend une partie de support de platine pivotant 20 dans laquelle le pivot 10 est monté pour supporter la platine de manière pivotante, une partie de pivot 21 pour la rotation a de l'organe rotatif autour de l'axe A de la vis 14, une partie de support 22 d'un capteur de position et des paliers ou éléments de positionnement 31 pour guider et permettre la rotation de l'organe rotatif 19 dans le boîtier. Les éléments de positionnement 31 sont disposés entre le couvercle 33 et la paroi de support interne 34. Les paliers 31 peuvent être sous forme de simples protubérances, rondes ou sphériques, positionnant l'organe rotatif 19 dans le sens axial mais permettant une rotation de l'organe rotatif 19 autour de l'axe A. La partie de roue 29 de l'organe rotatif 19 engage la partie de roue 30 couplée au rotor 17 pour la rotation de l'organe rotatif 19 entre des positions angulaires extrêmes illustrées dans les Figs. 2a à 2c par les angles -a et +a autour d'une position médiane. La position médiane forme un point de référence qui peut être déterminé par un capteur de position 26 monté sur une plaquette de circuit 25 de l'électronique de commande 7 pour calibrer la rotation latérale. Le capteur de position peut par exemple être sous forme d'un capteur à effet Hall 26 dans le boîtier, par exemple sur une plaquette de circuit de l'électronique de commande 7, détectant la présence d'un aimant ou d'un fer 40 monté dans la partie de support 22 du capteur de position de l'organe rotatif 19. Au lieu d'être dans la position médiane, le capteur 26, 40 peut être dans toute autre position servant de position de référence pour calibrer l'actionneur lors d'une mise en route ou à tout autre moment de contrôle souhaitée ou prédéterminée. La position de référence peut aussi être déterminée par la rotation de l'organe rotatif 19 en butée d'un côté et/ou de l'autre. Des réducteurs, par exemple à engrenages, peuvent être insérés entre la sortie des moteurs et les systèmes d'inclinaison ou de direction afin de réaliser le mouvement au point de travail optimum. Dans la forme d'exécution illustrée, il y a deux parties de support de platine pivotant 20, mais il peut y en avoir plus ou simplement une seule partie de support de platine pivotant, selon les variantes. Un orifice 36a dans la paroi interne 34 permet l'extension et le déplacement de l'élément de capteur 40 à travers la paroi interne. Un orifice 36b est également disposé dans la paroi interne 34 pour l'extension de la partie de roue 29 à travers la paroi interne pour accéder à la partie de roue 30 du rotor. Les parties de roues 29, 30, peuvent êtres dentées, mais peuvent également être sous d'autres formes, par exemple munie de surfaces rugueuses ou non-glissantes pour transmettre la force de couple du moteur à l'organe rotatif pour son déplacement. De préférence, les surfaces des parties de roue 29, 30, sont dentées afin d'assurer un déplacement sans aucun glissement possible. La paroi interne 34 comprend une partie tubulaire s'étendant dans la direction axiale A et formant un palier 37 pour guider la rotation de l'organe rotatif 19, et permettant en même temps le passage de la vis 14 à travers la paroi interne. Avantageusement, l'électronique de commande 7 comprenant la plaquette de circuit 25 permet d'effectuer un traitement de données pour la commande des deux systèmes d'actionnement 4, 5, les stators 13, 18, et l'électronique de commande 7 étant montés dans un boîtier commun pour le déplacement d'une platine de support 3 en deux directions, notamment les directions verticale et latérale, dans une forme très compacte et économe, avec peu de pièces, mais offrant une grande flexibilité de déplacement. Dans les figures 3a à 3c, on illustre des positions extrêmes de l'angle d'inclinaison y de la platine de support 3 et la position médiane. Les angles d'inclinaison - y et + y étant situés entre -6 à -10° jusqu'à +6 et + 10 °, par exemple pour atteindre -8 à +8°. Dans la forme d'exécution illustrée dans les figures 4a à 4c, les positions extrêmes -a et +a de l'angle latéral vont de préférence entre -15 et -20° jusqu'à +15 à +20°, par exemple de -7 à +7°. Les deux moteurs 11, 16 sont configurés pour pouvoir être en opération simultanément ou séparément, de façon à pouvoir incliner la platine et changer sa direction simultanément ou séparément, selon les besoins. En utilisant des moteurs pas-à-pas, on peut facilement réaliser le positionnement et l'arrêt des moteurs pour le maintien de n'importe quelle position d'inclinaison ou de direction de la platine. Les gammes d'angles de -a et +a et de - y et + y peuvent être effectuées de manière facile et fiable. L'organe de couplage 6, la vis 4, le boîtier 2 avec sa base 32, le couvercle 33 et la paroi interne 34, ainsi que l'organe rotatif 19 peuvent être tous fabriqués en matières plastiques, par exemple en matière plastique injectée pour une construction très légère et économe. La platine de support peut prendre différentes formes, soit planes soit courbes, pour le positionnement selon le cahier des charges et les designs voulus de l'arrangement des phares LED sur la platine. La plaquette de circuit 25 de l'électronique de commande 7 peut être avantageusement assemblée et disposée au fond de la base 32 du boîtier, les autres composants, notamment le stator 13, 18 et la paroi interne 34 étant également assemblés axialement dans la base du boîtier 32, le stator étant fixé et positionné par des pins de positionnement 42 solidaires de la base 32. Le boîtier peut aussi comprendre des moyens de guidage ou former des paliers, par exemple le palier 43 pour l'axe 44 du rotor 17 ou pour recevoir l'extension de la vis 14, et fournir en même temps les moyens d'anti-rotation engageant la vis. L'organe rotatif 19 peut être positionné axialement dans le boîtier autour de la partie tubulaire de la paroi interne 34 formant le palier 37, la fermeture du couvercle 33 sur la base 32 prenant en sandwich l'organe rotatif entre la paroi interne 34 et le couvercle 33 et formant également l'arrêt du mouvement axial de l'organe rotatif. La platine de support 3 peut être faite en un matériau qui est un bon conducteur thermique dans le cas où un dégagement de chaleur thermique générée par les phares 8 est nécessaire, selon les besoins. Sinon, la platine de support peut également être faite en une manière plastique ou en d'autres matériaux. Liste de références 1 actionneur de phare (LED) 2 boîtier 32 base 33 couvercle 34 paroi support interne 36 orifices 37 palier (pour platine rotatif) 41 moyens de support externe 3 platine support 39 base 10 pivot 38 radiateur 4 système d'actionnement d'inclinaison 11 moteur 12 rotor 13 stator système vis-écrou 14 vis 27 partie de couplage pivotant 28 glissière anti rotation 15 écrou (solidaire du rotor) 5 système d'actionnement de direction 16 moteur 17 rotor partie de roué (dentée) (solidaire du rotor) 18 stator 30 19 organe rotatif 20 partie de support platine pivotant 21 partie de pivot 22 partie de support capteur de position 40 élément de capteur (aimant) 29 partie de roue (dentée) 31 paliers 6 organe de couplage 23 partie translation (glissière) 24 partie rotation (rotule) 7 électronique de commande 25 circuit imprimé 26 capteur 8 phare (LED) 35 plaquette de circuit REVENDICATIONS1. Actionneur pour phare de véhicule (1) comprenant un boîtier (2), au moins une platine de support (3) pour une ou plusieurs sources lumineuses (8), la platine monté pivotant par rapport au boîtier autour d'un pivot (10), et un système d'actionnement d'inclinaison (4) comprenant un moteur et un mécanisme de déplacement, le mécanisme de déplacement étant couplée à la platine de support (3) et configurée pour pivoter la platine de support autour du pivot (10), caractérisé en ce que l'actionneur comprend en outre un système d'actionnement de direction (5) comprenant un moteur avec un rotor (17) comprenant une partie de roue, et un organe rotatif (19) sur laquelle la platine de support (3) est montée à travers ledit pivot (10), l'organe rotatif comprenant une partie de roue (29) couplé à la partie de roue (30) du rotor (17) pour effectuer un déplacement angulaire de l'organe rotatif (19) dans une direction orthogonale à une direction axiale A de déplacement de la vis du système d'actionnement d'inclinaison. 2. Actionneur selon la revendication 1; caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement comprend un système vis-écrou comprenant une vis (14) et un écrou entraîné par le moteur. 3. Actionneur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le système vis-écrou comprend un écrou (15) solidaire du rotor (12) et la vis comprend des moyens anti-rotation pour assurer son déplacement linéaire le long d'un axe A coopérant avec des moyens anti-rotation sous forme d'une glissière faisant partie du boîtier 2. 4. Actionneur selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'organe rotatif (19) comprend une partie de pivot (21) montée de manière pivotante autour de la vis (14). 5. Actionneur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le boîtier comprend une paroi de support interne (34) comprenant une partie tubulaire formant un palier (37) configuré pour former un palier pour la partie de 2 980 749 14 tubulaire formant un palier (37) configuré pour former un palier pour la partie de pivot interne de l'organe rotatif et pour permettre l'extension de la vis (14) à travers la paroi de support interne (34). 5 6. Actionneur selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'organe de couplage (6), reliant la vis (14) du système d'actionnement d'inclinaison (4) à la platine de support (3), comprend une rotule (24) logée dans une partie de couplage pivotant (27) à une extrémité de la vis (14) configuré pour permettre la rotation en toutes directions de l'organe de couplage par rapport à la 10 vis. 7. Actionneur selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie de couplage pivotant (27) du système d'actionnement d'inclinaison comprend une partie de calotte sphérique et des bras élastiques solidaires de la 15 partie de calottes pour clipser la rotule (24) de l'organe de couplage. 8. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement du système d'actionnement d'inclinaison (4) est couplée à la platine de support (3) au moyen d'un organe de couplage (6) 20 comprenant une glissière (23) configurée pour permettre la translation de la platine de support par rapport à l'organe de couplage (6). 9. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rotor (17) du système d'actionnement de direction comprend une partie de 25 roue (30), et l'organe rotatif (19) comprend une partie de roue complémentaire (29) engagée par la partie de roue (30) du rotor (17), les parties de roue étant dentées, pour la rotation de l'organe rotatif. 10. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 30 que l'organe rotatif est configuré pour un déplacement angulaire entre deux positions extrêmes -a, +a, la valeur angulaire 2a étant entre 30 et 40°. 11. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le déplacement du mécanisme de déplacement (14) est configuré par rapport au pivot (10) pour effectuer un angle d'inclinaison de la platine de support (3) d'un angle -y, +y, la valeur 2y étant entre 10 et 20°. 12. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moteurs (11, 16) du système d'actionnement d'inclinaison (4) et du système d'actionnement de direction (5) comprennent un stator (13, 18) solidaire et formant une pièce unique montée dans une base du boîtier, le stator étant fixé par rapport à la base du boîtier. 13. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moteurs (11, 16) du système d'actionnement d'inclinaison et du système d'actionnement de direction sont des moteurs pas-à-pas comprenant des rotors (12, 17) avec des aimants permanents. 14. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rotatif (19) est monté en sandwich entre un couvercle (33) du boîtier et une paroi de support interne (34) du boîtier, l'organe rotatif et/ou le couvercle et la paroi interne comprenant des protubérances formant des paliers pour permettre le glissement angulaire de l'organe rotatif par rapport au boîtier, mais fixant sa position axiale. 15. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe rotatif comprend un ou deux éléments de capteur de position s'étendant en direction du fond du boîtier, l'actionneur comprenant en outre une électronique de commande (7) comprenant ces capteurs de position (28). 16. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 30 qu'il comprend une électronique de commande comprenant une plaquette de circuit (25) disposée au fond d'une base (32) du boîtier 2, sous le stator et rotor des systèmes d'actionnement. 17. Actionneur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine de support comprend des aubes formant un radiateur pour le refroidissement des sources lumineuses, le radiateur étant disposé du côté 5 opposé aux sources lumineuses.