Brevet FR3032159A1 — publié le 20160805

Dispositif optique pour phare d'automobile La présente invention concerne un dispositif optique pour phare d'automobile. Un tel dispositif optique pour phare d'automobile présente un axe optique et comporte une source de lumière et des moyens optiques de projection de la lumière émise par la source afin de former un faisceau d'éclairage automobile règlennentaire, ces moyens optiques comprenant au moins un réflecteur. Dans le cas d'un dispositif optique pour phare du type dit « elliptique », le au moins un réflecteur est associé à une lentille de projection du type lentille convergente, par exemple une lentille de type plan-convexe, ou lentille de Fresnel. Quels que soient les moyens optiques mis en oeuvre (réflecteur seul ou associé à une lentille de projection), un tel dispositif optique peut comporter un ou plusieurs caches lumière fixes. L'invention concerne plus précisément un tel dispositif optique comportant en outre un axe rotatif de coupure s'étendant perpendiculairement à l'axe optique du dispositif. Cet axe de coupure porte au moins un cache lumière, dit cache mobile, disposé sur la périphérie de celui-ci. L'axe de coupure est entraîné en rotation à l'aide d'un moteur électrique afin de pouvoir prendre au moins une première et une deuxième positions d'éclairage différentes. La première de ces positions d'éclairage est une position dans laquelle le cache est dans un état « passif », c'est-à-dire qu'il n'occulte pas le faisceau lumineux émis par l'ensemble source de lumière - réflecteur pour l'obtention d'un faisceau lumineux sans coupure du type faisceau de route. La deuxième position d'éclairage est une position dans laquelle le cache est dans un état « actif », c'est-à-dire dans une position où il occulte une partie du faisceau lumineux pour l'obtention d'un faisceau du type faisceau de croisement. En ajoutant un ou plusieurs caches lumière sur l'axe de coupure, il est possible d'obtenir d'autres positions d'éclairage à faisceau partiel correspondant à par exemple une fonction faisceau de ville pour diminuer légèrement la portée et d'élargir les faisceaux de croisement lorsque le véhicule circule dans un milieu éclairé, tel qu'en milieu urbain. Un exemple d'un dispositif optique permettant l'obtention de plusieurs positions d'éclairage est décrit, entre autres, dans la demande de brevet FR2 944 857 de la demanderesse. Ce dispositif permet l'obtention d'une pluralité de positions d'éclairage, à savoir un éclairage code, un éclairage à portée augmentée, par exemple un faisceau autoroute, un éclairage sélectif, et un éclairage route. La position d'éclairage sélectif consiste à générer dans un faisceau route dit adaptatif une ou plusieurs plages sombres correspondant aux endroits où sont présents des véhicules venant en sens inverse ou des véhicules roulant devant, de manière à éviter l'éblouissement des autres conducteurs tout en éclairant la route dans sa plus grande surface. Cette fonction est généralement appelée ADB, abréviation pour l'expression anglaise « Adaptive Driving Beann ». L'obtention de cette fonction ADB par un cache en forme de L est également décrite dans la publication FR2 944 857. Les diverses variantes des positions d'éclairage obtenues à l'aide d'un axe rotatif de coupure sont largement connues dans l'état de la technique et ne seront pas décrites davantage puisqu'elles ne se rapportent pas directement à l'invention. A cet égard, référence est en particulier faite au document FR2 944 857. Pour l'entraînement en rotation de l'axe de coupure, il est dans le document FR2 944 857 recommandé d'utiliser un moteur pas à pas pour le réglage fin de la position de l'axe de coupure. Cependant, le moteur pas à pas nécessite une électronique de commande complexe et par conséquent relativement onéreuse. Le but de l'invention est de proposer un dispositif optique dans lequel les moyens d'entraînement en rotation et de positionnement de l'axe de coupure sont simplifiés par l'utilisation de moyens mécaniques permettant de s'affranchir d'un moteur pas à pas, et par conséquent aussi d'une électronique complexe associée à celui-ci, de manière à réduire sensiblement les coûts de fabrication de l'ensemble du dispositif optique. L'objet de l'invention est un dispositif optique pour phare d'automobile, comprenant une source de lumière, un réflecteur et un axe de coupure monté rotatif autour d'un axe de rotation perpendiculaire à un axe optique du dispositif et portant au moins un cache lumière s'étendant dans le sens longitudinal de l'axe de coupure, ledit axe de coupure étant entraîné en rotation par un moteur électrique, entre au moins une première position d'éclairage et une deuxième position d'éclairage définie par ledit au moins un cache, et des moyens de positionnement angulaire de l'axe de coupure dans lesdites au moins une première et une deuxième positions d'éclairage, caractérisé en ce que, en combinaison, le moteur électrique est un moteur à courant continu, et lesdits moyens de positionnement comprennent une roue d'indexation solidaire en rotation de l'axe de coupure et qui sur sa périphérie est pourvue de moyens d'indexation dont le nombre correspond au nombre de positions d'éclairage, lesdits moyens d'indexation étant aptes à définir une position d'éclairage respective dans laquelle la rotation de l'axe de coupure peut être arrêtée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le dispositif comporte en outre des moyens de détection de la présence d'un moyen d'indexation dans une position définissant une position d'éclairage, ces moyens de détection étant reliés à des moyens de commande du moteur d'entrainennent en rotation dudit axe de coupure ; - lesdits moyens de détection détectent un marqueur disposé sur la roue d'indexation et associé à un moyen d'indexation respectif ; - lesdits moyens d'indexation sont formés par une échancrure respective apte à recevoir partiellement une bille guidée en roulement sur la périphérie de la roue d'indexation et sollicitée vers celle-ci par un moyen élastique de manière à obtenir un auto-centrage de la bille dans chaque position d'éclairage ; - ledit moyen élastique et la bille sont logés dans un support tubulaire s'étendant radialennent par rapport à la roue d'indexation et se terminant à une distance suffisante de la périphérie de celle-ci pour que la bille soit retenue par le support tubulaire lorsqu'elle se trouve dans ladite échancrure ; - la position d'arrêt de l'axe de coupure est connue en valeur absolue à l'aide d'un capteur d'angle de rotation disposé dans le prolongement de 5 l'axe de coupure et relié auxdits moyens de commande du moteur ; - l'axe de coupure est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un dispositif à engrenage ; - le dispositif à engrenage comporte une roue dentée solidaire en rotation de l'axe de coupure et en prise directe avec un pignon sur 10 l'arbre de sortie du moteur d'entraînement ; - ladite roue dentée est sous forme d'une couronne à denture extérieure portée par la roue d'indexation et disposée concentriquement sur celle-ci ; - le dispositif optique comporte au moins un cache supplémentaire 15 définissant une position d'éclairage supplémentaire ; et - ladite position d'éclairage supplémentaire correspond à un éclairage sélectif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation non limitatif de 20 l'invention, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de principe d'un dispositif optique pour phare d'automobile dans lequel l'invention peut être mise en oeuvre ; - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un axe de coupure pourvu de moyens d'entraînement en rotation et de positionnement selon l'invention, cet axe de coupure pouvant prendre deux positions d'éclairage ; - la figure 3 est une vue schématique en perspective d'un axe de coupure pourvu de moyens d'entraînement en rotation et de positionnement selon l'invention, cet axe de coupure pouvant prendre trois positions d'éclairage ; - la figure 4 est une vue schématique latérale de l'ensemble montré à la io figure 3; et - la figure 5 est une vue schématique d'extrémité de l'ensemble de la figure 4 illustrant le fonctionnement de la roue d'indexation selon l'invention. Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les 15 mêmes signes de référence. La figure 1 montre un dispositif optique 1 pour phare d'automobile, notamment du genre elliptique, qui comprend, disposés sur un axe optique y-y : - un réflecteur 2, notamment du type ellipsoïdal, dans lequel une source 20 de lumière 3 est installée, - des caches fixes 4 et 5, - et plus vers l'avant, une lentille convergente 6. La source de lumière 3 est de tout type approprié, par exemple une ou plusieurs diodes électroluminescentes. Les rayons lumineux émis par la source de lumière 3 sont envoyés en direction de la lentille 6, soit directement, soit après réflexion sur le réflecteur 2 de manière à former un faisceau lumineux. On comprend bien ici que le dispositif de type elliptique illustré sur les figures n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif d'application de l'invention et qu'elle s'applique également à des dispositifs sans lentille. Le dispositif optique 1 comporte un axe de coupure 7 entraîné en rotation autour d'un axe de rotation z perpendiculaire à l'axe optique y-y. L'axe de coupure 7 porte au moins un cache lumière 8, dit mobile, (voir figure 2) s'étendant dans le sens longitudinal de l'axe de celui-ci. L'axe de coupure 7 est monté entre les branches 9 d'une structure en U 10 par l'intermédiaire de paliers 11, 12, de préférence des roulements permettant de supprimer tout jeu latéral et radial. L'axe de coupure 7 est entraîné en rotation par un moteur 13 électrique (voir figure 2), entre au moins une première position d'éclairage et une deuxième position d'éclairage définie par le cache 8. Le moteur électrique est monté sur l'âme de la structure en U 10. Le dispositif optique 1 comporte en outre des moyens de positionnement angulaire de l'axe de coupure 7 dans les positions 20 d'éclairage. Selon l'invention, le moteur 13 est un moteur à courant continu commandé en tout ou rien et les moyens de positionnement de l'axe de coupure 7 comprennent une roue d'indexation 14 solidaire en rotation de celui-ci. Cette roue d'indexation 14 est pourvue de moyens 25 d'indexation 15 dont le nombre correspond au nombre de positions d'éclairage. Les moyens d'indexation 15 définissent une position d'éclairage respective dans laquelle la rotation de l'axe de coupure 7 est arrêtée. Les moyens d'indexation 15 sont formés par une échancrure respective prévue sur la périphérie de la roue d'indexation 14. Les échancrures 15 sont apte à recevoir partiellement une bille 16 guidée en roulement sur la périphérie de la roue d'indexation 14. La bille 16 est sollicitée vers la périphérie de la roue d'indexation 14 par un moyen élastique 17 tel qu'un ressort hélicoïdal, de manière à obtenir un auto-centrage de la io bille 16 dans chaque position d'éclairage. Le fond des échancrures 15 est de préférence curviligne et présente avantageusement le même rayon que celui de la bille 16. Le moyen élastique 17 et la bille 16 sont logés dans un support tubulaire 18 s'étendant radialennent par rapport à la roue d'indexation 15 14. Le support tubulaire 18 est porté par une extension en équerre 19 à l'extrémité libre de celle des branches 9 de la structure en U 10 qui se trouve du côté de la roue d'indexation 14. Le support tubulaire 18 se termine à une distance suffisante de la périphérie de la roue d'indexation 14 pour que la bille 16 soit retenue 20 par le support tubulaire lorsqu'elle se trouve dans l'échancrure 15. Pour commander l'arrêt de la roue d'indexation dans une position d'éclairage, le dispositif optique comporte des moyens de détection 20 (voir figure 4) de la présence d'un moyen d'indexation 15 dans une position définissant une position d'éclairage. Ces moyens de détection 20 peuvent par exemple comprendre un capteur à effet Hall détectant un marqueur magnétique 21 disposé sur la roue d'indexation 14 et associé à un moyen d'indexation respectif 15 en étant radialennent aligné sur celui-ci (voir figure 5). Tout autre moyen de détection convenable peut être utilisé, comme par exemple un capteur capacitif. Les moyens de détection 20 sont reliés à des moyens de commande 22 du moteur 13 à courant continu. Ces moyens de commande 22 comportent une carte électronique qui est particulièrement simple du fait que le moteur et commandé en tout ou rien. La carte électronique contient aussi la logique de pilotage de l'axe de coupure 7. La carte électronique 22 est dans l'exemple illustrée fixée sur l'âme de la structure en U 10, immédiatement derrière le moteur 13 auquel elle est reliée par des conducteurs électriques 22'. En outre, la position d'arrêt de l'axe de coupure 7 est connue en valeur absolue à l'aide d'un capteur d'angle de rotation 23 disposé dans le prolongement de l'axe de coupure 7 et relié aux moyens de commande 22 du moteur 13. Le capteur d'angle de rotation 23 peut avantageusement être du type capteur à code Gray. L'axe de coupure 7 est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un dispositif à engrenage 24 (voir figure 4) comportant une roue dentée 25 solidaire en rotation de l'axe de coupure 7 et en prise directe avec un pignon 26 calé sur l'arbre de sortie 27 du moteur 13 d'entraînement. Dans l'exemple illustré sur les figures 2 à 5, la roue dentée 25 est sous forme d'une couronne à denture extérieure qui est portée par la roue d'indexation 14 et disposée concentriquement sur celle-ci. L'invention est particulièrement bien adaptée pour être appliquée à un dispositif optique dans lequel l'axe de coupure 7 comporte au moins un cache supplémentaire 28 définissant une position d'éclairage supplémentaire. Cette variante est illustrée sur les figures 3 à 5 qui montrent une roue d'indexation 14 pourvue de trois échancrures 15 formant moyens d'indexation. Le cache supplémentaire 28 est avantageusement un cache avec un bord perpendiculaire à l'axe 7 qui génère ainsi une coupure en L qui permet d'obtenir une position d'éclairage sélectif. Cependant, toute autre combinaison de caches est possible afin d'obtenir d'autres positions d'éclairage en fonction de l'effet souhaité. Le dispositif optique selon l'invention permet ainsi d'obtenir plusieurs positions d'éclairage stables de l'axe de coupure, par exemple trois dont une troisième est de préférence une position d'éclairage dit sélectif, et cela avec une très grande précision grâce à l'utilisation de moyens mécaniques peu onéreux et d'une carte électronique relativement simple commandant en tout ou rien un moteur à courant continu. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples illustrés et décrits, et l'homme du métier sera en mesure de trouver des variantes sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif optique pour phare d'automobile, comprenant une source de lumière (3), un réflecteur (2) et un axe de coupure (7) monté rotatif autour d'un axe de rotation (z) perpendiculaire à un axe optique (y-y) du dispositif optique (1) et portant au moins un cache lumière (8) s'étendant dans le sens longitudinal de l'axe de coupure (7), ledit axe de coupure étant entraîné en rotation par un moteur (13) électrique, entre au moins une première position d'éclairage et une deuxième position d'éclairage définie par ledit au moins un cache (8), et des moyens de positionnement angulaire (14, 15) de l'axe de coupure (7) dans lesdites au moins une première et une deuxième positions d'éclairage, caractérisé en ce que, en combinaison, le moteur (13) électrique est un moteur à courant continu, et lesdits moyens de positionnement comprennent une roue d'indexation (14) solidaire en rotation de l'axe de coupure (7) et qui sur sa périphérie est pourvue de moyens d'indexation (15) dont le nombre correspond au nombre de positions d'éclairage, lesdits moyens d'indexation (15) étant aptes à définir une position d'éclairage respective dans laquelle la rotation de l'axe de coupure (7) peut être arrêtée. 2. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de détection (20) de la présence d'un moyen d'indexation (15) dans une position définissant une position d'éclairage, ces moyens de détection (20) étant reliés à des moyens de commande (22) du moteur (13) d'entrainennent en rotation dudit axe de coupure (7). 3. Dispositif optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de détection (20) détectent un marqueur (21) disposé sur la roue d'indexation (14) et associé à un moyen d'indexation respectif (15). 4. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens d'indexation (15) sont formés par une échancrure respective apte à recevoir partiellement une bille (16) guidée en roulement sur la périphérie de la roue d'indexation (14) et sollicitée vers celle-ci par un moyen élastique (17) de manière à obtenir un auto-centrage de la bille (16) dans chaque position d'éclairage. 5. Dispositif optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen élastique (17) et la bille (16) sont logés dans un support tubulaire (18) s'étendant radialennent par rapport à la roue d'indexation (14) et se terminant à une distance suffisante de la périphérie de celle-ci pour que la bille (16) soit retenue par le support tubulaire (18) lorsqu'elle se trouve dans ladite échancrure (15). 6. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la position d'arrêt de l'axe de coupure (7) est connue en valeur absolue à l'aide d'un capteur d'angle de rotation (23) disposé dans le prolongement de l'axe de coupure (7) et relié auxdits moyens de commande (22) du moteur (13). 7. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe de coupure (7) est entraîné en rotation par l'intermédiaire d'un dispositif à engrenage (24). 8. Dispositif optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif à engrenage (24) comporte une roue dentée (25) solidaire en rotation de l'axe de coupure (7) et en prise directe avec un pignon (26) sur l'arbre de sortie (27) du moteur (13) d'entraînement. 9. Dispositif optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite roue dentée (25) est sous forme d'une couronne à denture extérieure portée par la roue d'indexation (14) et disposée concentriquement sur celle-ci. 10. Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un cache supplémentaire (28) définissant une position d'éclairage supplémentaire qui correspond à un éclairage sélectif.20