Brevet FR3056687A1 — publié le 20180330

DISPOSITIF D'ECLAIRAGE Domaine de l'invention: La présente invention concerne un dispositif d'éclairage de type feu arrière de véhicule automobile et en particulier un dispositif comportant un feu arrière de forte énergie lumineuse en particulier un feu antibrouillard à DELs (Diodes électroluminescentes ou selon l'acronyme anglais LED). Arrière plan technologique: Les dispositifs d'éclairage de véhicules automobiles sont assujettis à des normes définissant notamment la 10 quantité de lumière qu'ils doivent émettre sous des conditions données. Dans le cas de feux arrières tels que les feux de brouillard, ces normes conduisent pour des ampoules à filament à réaliser des optiques et des supports volumineux 15 compte tenu de la géométrie des ampoules et de la puissance thermique à dissiper. Par exemple il est connu en Europe de définir l'intensité lumineuse d'un feu antibrouillard arrière comme étant inférieure à 300 candela et supérieure à 150 candela pour une température de fonctionnement entre -5 et 20 +70 degrés Celsius ce qui compte tenu du rendement de l'ampoule conduit à dimensionner le feu en fonction de l'échauffement de l'ampoule et conduit à des feux volumineux. Pour des feux à DELs modernes, la dissipation thermique de DELs en fonctionnement reste importante et rend difficile 3056687 2 la miniaturisation des optiques alors que la demande des constructeurs est au contraire de réduire leur taille, notamment pour des questions esthétiques. Il est connu en outre de réaliser des dispositifs de 5 type ampoule d'éclairage à DELs comportant des dissipateurs thermiques. Toutefois ces ampoules à dissipateurs sont complexes à intégrer dans une optique de phare et prennent une place importante. Brève description de l'invention: Au vu de cet art antérieur la présente invention a pour but de simplifier le montage d'une optique à DELs de forte puissance, notamment pour feux de brouillard arrière d'automobile, et de réduire son encombrement tout en conservant une intensité lumineuse satisfaisante. Pour ce faire la présente invention propose une optique de feu d'éclairage arrière pour véhicule automobile, comportant une vitre et un boîtier en matériau plastique monobloc s'assemblant avec la vitre, l'optique comportant un feu antibrouillard arrière à diodes électroluminescentes DELs, lesdites diodes électroluminescentes étant montées sur une face avant d'un circuit imprimé dont la face arrière est directement disposée sur une face avant d'une paroi arrière d'un logement du boîtier de l'optique, ledit boîtier comportant des nervures de dissipation de chaleur sur une face arrière de la paroi arrière recevant le circuit imprimé. Avantageusement, le boîtier comporte des moyens de fixation de l'optique sur le véhicule. Avantageusement, le diffuseur de lumière est lui même reçu dans le logement. Le diffuseur peut notamment comporter des pattes pourvues d'ergots d'encliquetage, une première partie des ergots permettant d'encliqueter le diffuseur dans le logement et une seconde partie des ergots permettant d'encliqueter le 3056687 3 diffuseur sur le circuit imprimé, le circuit imprimé étant maintenu entre le diffuseur et le fond du logement. Selon un mode de réalisation avantageux, des broches de connexion électrique sont soudées sur le circuit imprimé, 5 dépassent de sa face arrière et traversent le boîtier qui comporte, sur la face arrière de la paroi arrière du logement, une empreinte formant avec lesdites broches une embase de connecteur électrique étanche. Préférablement, le boîtier et la vitre s'assemblent 10 ensemble pour réaliser une optique étanche. Selon un mode de réalisation particulier, le boîtier comporte au moins un logement supplémentaire, pour au moins un feu arrière supplémentaire, pourvu d'un second circuit imprimé recevant des diodes électroluminescentes et disposé 15 dans le logement supplémentaire. Le second circuit imprimé est préférablement monté entre une face avant d'une paroi arrière du logement supplémentaire et un second diffuseur. Le feu antibrouillard comporte avantageusement plusieurs 20 DELs en série. Les DELs peuvent notamment être alimentées par un circuit de régulation de tension à diode et condensateurs. Selon un mode de réalisation avantageux, le feu antibrouillard comporte trois DELs. Il en est éventuellement 25 de même pour le feu supplémentaire de recul ou autre. Les DELs sont avantageusement reliée à la masse au travers d'un pont résistif comportant une thermistance. Avantageusement, le ou les circuits imprimés comportent des surfaces et/ou des pastilles de cuivre constituant des 30 surfaces de dissipation de chaleur et des traversées métallisées réparties de transfert de chaleur vers le boîtier. Brève description des dessins: 3056687 4 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront apparents à la lecture de la description qui suit d'un exemple non limitatif de réalisation de l'invention en référence aux dessins qui représentent: 5 En figure 1: une vue éclatée en perspective trois quart face d'une optique de l'invention; En figure 2: une vue éclatée en perspective trois quart arrière de l'optique de la figure 1; En figure 3: un détail en vue éclaté de l'optique de 10 la figure 1; En figure 4: une vue en perspective de circuits imprimés et de diffuseurs de lumière de l'optique de la figure 1; En figure 5: une vue de dessus coupe d'une partie de l'optique de la figure 1; 15 En figure 6: une vue en perspective coupe de côté d'une partie de l'optique de la figure 1; En figure 7: une vue schématique d'un circuit électrique d'un feu antibrouillard selon un mode de réalisation de l'invention; 20 En figure 8: une vue d'un exemple de réalisation de circuit imprimé de l'invention. Description détaillée de modes de réalisation de l'invention: La figure 1 représente un exemple de réalisation d'une 25 optique 1 de feu d'éclairage arrière pour véhicule automobile, comportant deux feux réalisés conformément au principe de l'invention. Cette optique comporte une vitre 10 et un boîtier 20 qui s'assemblent de manière étanche pour former l'optique. 30 La vitre 10 est par exemple une vitre transparente de couleur rouge dans laquelle une vitre insert 10a transparente incolore est disposée. La vitre peut notamment être réalisée 3056687 5 en PMMA (polyméthacrylate de méthyle) et comporter deux zones, une zone colorée en rouge et une zone clair. Le boîtier est réalisé en matériau plastique et est monobloc. Des matériaux appropriés sont par exemple, l'ABS, 5 le polycarbonate ou un mélange des deux. Le boîtier comporte des moyens 24 de fixation de l'optique 1 sur le véhicule. Ces moyens sont ici constitués de pattes pourvues d'un trou de passage d'un moyen de fixation tel qu'une vis. D'autres moyens tels que des moyens 10 de fixation encliquetables peuvent aussi être utilisés. L'optique comporte selon l'invention un feu antibrouillard arrière 30 qui est réalisé avec des diodes électroluminescentes D2, D3, D4 représentées plus précisément en figure 4. 15 Les diodes électroluminescentes sont montées sur une face avant d'un circuit imprimé 31. Elles sont positionnées derrière un diffuseur de lumière 40, transparent incolore si les diodes sont des diodes rouges ou colorées en rouge selon la réglementation, dont le moulage forme des lentilles 20 diffusant la lumière émise par les diodes électroluminescentes. Le diffuseur de lumière peut notamment être réalisé en PMMA qui présente une bonne transparence pour un coût acceptable. Les diodes sont choisies en fonction de leurs 25 caractéristiques d'éclairement en rapport avec les normes applicables. Il existe notamment dans le marché des diodes électroluminescentes émettant de l'ordre de 5 à 30 candelas et 50 à 100 Lumen pour des courants de 100 à 150 mA. De retour à la figure 1, selon un aspect important de 30 l'invention qui optimise la dissipation thermique, réduit le nombre de pièces et facilite le montage du feu, la face arrière du circuit imprimé 31 est directement disposée sur 3056687 6 une face avant d'une paroi arrière 21 d'un logement 22 du boîtier de l'optique. Comme représenté en figure 2, et selon un autre aspect important de l'invention, le boîtier comporte des nervures de 5 dissipation de chaleur sur une face arrière de la paroi arrière recevant le circuit imprimé ce qui optimise là encore la dissipation thermique du feu. Ce montage est avantageux en ce que le boîtier, bien que réalisé en matériau plastique, dissipe la chaleur émise par 10 les diodes électroluminescentes sans nécessiter de radiateur métallique ou d'aérations ce qui rend le montage aisé, peu onéreux, étanche et compact permettant ainsi de réaliser des feux de faible hauteur. Plus particulièrement visible en figure 3, le diffuseur 15 de lumière 40 qui recouvre le circuit imprimé est reçu dans le logement 22. Le diffuseur comporte des pattes 41 pourvues d'ergots d'encliquetage 41a, 41b. Les ergots 41a permettant d'encliqueter le diffuseur dans le logement 22 et les ergots 20 41b permettant d'encliqueter le diffuseur sur le circuit imprimé. Selon cet exemple, au moins certaines des pattes 41 du diffuseur sont reçues dans des rainures 22a du logement 22 comme représenté aux figures 5 et 6. Selon les figures 2 et 6 des broches 32 de connexion 25 électrique sont soudées sur le circuit imprimé, dépassent de sa face arrière et traversent le boîtier. Ce dernier comporte, sur la face arrière de la paroi arrière du logement, une empreinte 25 formant avec lesdites broches 32 une embase de connecteur électrique étanche. 30 Ainsi le boîtier recevant directement le circuit imprimé combine une fonction de positionnement du feu et une fonction de moyen de connexion étanche pour ce circuit imprimé et le feu antibrouillard ce qui là encore réduit le nombre de 3056687 7 pièces, est favorable pour garantir l'étanchéité du feu et sa compacité. Toujours dans l'exemple représenté, le boîtier comporte un logement supplémentaire 26 pour au moins un feu arrière 5 supplémentaire 60 à diodes électroluminescentes. Ce feu supplémentaire est lui aussi pourvu d'un second circuit imprimé 61 recevant les diodes électroluminescentes et disposé dans le logement supplémentaire 26. Le feu arrière supplémentaire peut par exemple être un feu de recul. 10 L'invention qui permet de réaliser des optiques compactes peut s'appliquer toutefois à une optique pourvue du seul feu antibrouillard ou à une optique comportant plus de deux feux montés dans le boîtier 20. Le second circuit imprimé est monté entre une face avant 15 27 d'une paroi arrière du logement supplémentaire 26 du boîtier 20 et un second diffuseur 70. Le boîtier 20 constitue ainsi un boîtier multi feux monobloc qui va dissiper la chaleur de tous les feux qu'il loge réduisant ainsi le nombre de pièces de l'optique. 20 Le feu de recul 60 comporte un diffuseur 70 qui peut être transparent incolore. Comme pour le feu 30, le circuit imprimé 61 du second feu 60 comporte des pattes de connexion électrique 32 traversant le boîtier et reçues dans un logement 25 formant 25 une embase de connecteur. Ici aussi une connexion électrique étanche avec une fiche de connecteur traditionnelle non représentée est réalisée directement. Selon un autre aspect de l'invention et selon la figure 7, le feu antibrouillard comporte plusieurs DELs D2, D3, D4 30 en série. Les diodes électroluminescentes sont alimentées au travers d'une diode D1 et reliées à la masse GND au travers d'un pont résistif muni d'une thermistance RT qui va réguler le circuit en température. 3056687 8 Dans le cadre de l'optimisation de la puissance lumineuse émise vis-à-vis de la dissipation thermique, le feu antibrouillard comporte trois DELs sans que cela soit limitatif. 5 Le circuit imprimé portant les DELs et les pilotant comporte en outre un circuit de filtrage de tension capacitif Cl, C2. Comme représenté en figure 8, dans le cadre de l'invention et pour accroître la capacité de dissipation le 10 ou les circuits imprimés comportent des pistes, surfaces 100 et/ou des pastilles de cuivre constituant des surfaces de dissipation de chaleur sur le dessus et le dessous du circuit imprimé. Pour améliorer le transfert de chaleur vers le boîtier, 15 le circuit imprimé comporte une multitude de traversées métallisées 101 de transfert de chaleur vers le boîtier qui sont réparties sur la surface du circuit imprimé au niveau des surfaces de cuivre selon un pas adapté à optimiser le transfert de chaleur. 20 L'invention n'est pas limité à l'exemple représenté et, par exemple comme dit plus haut, le ou les feux peuvent comporter un nombre de DELs adapté à l'intensité lumineuse et la diffusion de lumière souhaitée, l'optique peut comporter un ou plusieurs feux tout en restant dans le cadre de 25 l'invention définie par les revendications. REVENDICATIONS1 - Optique (1) de feu d'éclairage arrière pour véhicule automobile, comportant une vitre (10) et un boîtier (20) en matériau plastique monobloc s'assemblant avec la vitre, caractérisé en ce qu'elle comporte un feu antibrouillard arrière (30) à diodes électroluminescentes, lesdites diodes électroluminescentes étant montées sur une face avant d'un circuit imprimé (31) dont la face arrière est directement disposée sur une face avant d'une paroi arrière (21) d'un logement (22) du boîtier de l'optique, ledit boîtier comportant des nervures (23) de dissipation de chaleur sur une face arrière de la paroi arrière recevant le circuit imprimé. 2 - Optique selon la revendication 1 pour laquelle le 15 boîtier comporte des moyens (24) de fixation de l'optique (1) sur le véhicule. 3 - Optique selon la revendication 1 ou 2 pour laquelle le circuit imprimé monté dans le logement du boîtier est recouvert d'un diffuseur de lumière (40). 20 4 - Optique selon la revendication 3 pour laquelle le diffuseur de lumière (40) est lui même reçu dans le logement (22). 5 - Optique selon la revendication 3 pour laquelle le diffuseur (40) comporte des pattes (41) pourvues d'ergots 25 d'encliquetage (41a, 41b), une première partie des ergots (41a) permettant d'encliqueter le diffuseur dans le logement (22) et une seconde partie des ergots (41b) permettant d'encliqueter le diffuseur sur le circuit imprimé, le circuit imprimé étant maintenu entre le diffuseur et le fond du 30 logement (22). 3056687 10 6 - Optique selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle des broches (32) de connexion électrique sont soudées sur le circuit imprimé, dépassent de sa face arrière et traversent le boîtier qui comporte, sur la face arrière de la paroi arrière du logement, une empreinte (25) formant avec lesdites broches (32) une embase de connecteur électrique étanche. 7 - Optique selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle le boîtier (20) et la vitre (10) 10 s'assemblent ensemble pour réaliser une optique étanche. 8 - Optique selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle le boîtier comporte au moins un logement supplémentaire (26) pour au moins un feu arrière supplémentaire (60) pourvu d'un second circuit imprimé (61) recevant des diodes électroluminescentes et disposé dans le logement supplémentaire (26). 9 - Optique selon la revendication 8 pour laquelle, le second circuit imprimé est monté entre une face avant (27) d'une paroi arrière du logement supplémentaire (26) et un 20 second diffuseur (70). 10 - Optique selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle le feu antibrouillard comporte plusieurs DELs (D2, D3, D4) en série. 11 - Optique selon la revendication 10 pour laquelle les 25 DELs sont alimentées par un circuit (82) de régulation de tension à diode (D1) et condensateurs (Cl, C2). 12 - Optique selon la revendication 10 ou 11 pour laquelle le feu antibrouillard comporte trois DELs. 13 - Optique selon la revendication 10, 11 ou 12 pour 30 laquelle les DELs sont reliée à la masse au travers d'un pont résistif (R2, R3, R4, RT) comportant une thermistance (RT). 14 - Optique selon l'une quelconque des revendications précédentes pour laquelle le ou les circuits imprimés comportent des surfaces (100) et/ou des pastilles de cuivre 3056687 11 constituant des surfaces de dissipation de chaleur et des traversées métallisées (101) réparties de transfert de chaleur vers le boîtier. 5