Brevet FR3056703A1 — publié le 20180330

SYSTEME D'EMISSION DE LUMIERE L'invention se rapporte à un système d'émission de lumière, notamment un système d'émission de lumière d'une dispositif lumineux de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne des organes de coopération permettant d'assurer la liaison entre les éléments constitutifs du système d'émission de lumière. Il est connu des systèmes d'émission de lumière portant une source de lumière de type diode électroluminescence (DEL), laser, halogène ou autre. De manière générale, le système d'émission de lumière comprend un support portant la source lumineuse et un câblage permettant d'alimenter et de piloter ladite source. Dans le cas des systèmes d'émission de lumière portant des DEL, un circuit imprimé (printed circuit board-PCB en anglais) est associé à la DEL avec pour but de l'alimenter en électricité, de la piloter et d'en surveiller le bon fonctionnement. Un câble de connexion est branché au circuit d'imprimé pour amener le courant électrique et lui permettre de réaliser toutes ses fonctions. De manière courante, le câble de connexion comprend une prise de connexion adaptée pour coopérer avec un système de connexion relié 20 électriquement au circuit d'imprimé. Puisque le circuit imprimé est généralement fixé, par soudage ou par collage, au support, le câble de connexion, une fois branché au circuit imprimé, est tenu lié au support. Cependant, la liaison entre le câble de connexion et le support, entre autre entre la prise de connexion et le système de connexion présente un 25 risque de déconnexion. En effet, la prise de connexion risque d'être détachée de l'organe de connexion en raison des vibrations, des chocs ou d'autres facteurs fragilisant la coopération entre la prise et l'organe de connexion. Le détachement du câble de connexion engendre l'extinction de la source lumineuse ce qui risque dans certains cas de causer des 30 accidents, par exemple lorsque le système d'émission de lumière est installé dans un dispositif d'éclairage de véhicule automobile. 3056703 2 Un objectif de l'invention est de fournir un système d'émission de lumière diminuant le risque, voire ne présentant pas de risque, de détachement entre la prise de connexion et le système de connexion au cours du temps, ce qui permet de sécuriser davantage la connexion 5 électrique du système d'émission de lumière pendant son utilisation. A cet effet, un premier objet de l'invention est un système d'émission de lumière comprenant : un support de source lumineuse comprenant un premier organe de coopération, 10 un circuit imprimé fixé au support de source lumineuse et comprenant un système de connexion, un câble de connexion comprenant une prise de connexion, cette prise de connexion comprenant un deuxième organe de coopération, 15 Selon l'invention, le système de connexion, le support et la prise sont agencés de manière à ce que lorsque le système de connexion et la prise sont branchés l'un à l'autre, le premier et le deuxième organes de coopération coopèrent ensemble pour former une liaison mécanique fixe. On entend par liaison mécanique fixe une liaison ne présentant aucun degré de liberté, notamment une liaison d'encastrement selon le vocabulaire utilisé dans le domaine de la mécanique. Ainsi, grâce aux premier et deuxième organes de coopération, le système de connexion et la prise, une fois branchés l'un à l'autre, sont maintenus solidaires au cours du temps malgré des sollicitations de l'extérieur, tels que des vibrations, des chocs ou autres. Il y a donc moins, voire pas, de risque de détachement du câble de connexion du circuit imprimé, ce qui permet d'assurer le bon fonctionnement de la lumière alimentée et pilotée par ledit circuit imprimé pendant une longue période d'utilisation. Cela signifie également que le système d'émission de lumière est plus sécurisé, ce qui permet d'éviter des coupures innoportunes de lumière, lesquelles peuvent 3056703 3 engendrer des accidents lorsque ledit système est intégré dans un dispositif d'éclairage d'un véhicule automobile. Dans le présent document, la source lumineuse est par exemple une source de lumière électroluminescente. Une telle source de lumière utilise 5 l'électroluminescence. L'électroluminescence est un phénomène optique et électrique durant lequel un matériau émet de la lumière en réponse à un courant électrique qui le traverse, ou à un fort champ électrique. Le système d'émission de lumière selon l'invention peut optionnellement comprendre une ou plusieurs des caractéristiques 10 suivantes : - le premier et le deuxième organes de coopération sont agencés de manière à s'engager et se bloquer l'un par rapport à l'autre par clippage ; ainsi, il est facile de réaliser des pièces mécaniques, structurellement simple et peu cher, qui assurent une coopération par 15 clippage l'une dans l'autre ; - le premier organe de coopération comprend un trou et le deuxième organe de coopération comprend un ergot, l'ergot et le trou étant agencés de manière à ce lorsque le système de connexion et la prise sont branchés l'un à l'autre, l'ergot est en butée contre un bord 20 du trou ; ainsi, le trou, étant pratiqué dans le support, est simple à réaliser. De plus, cette solution est avantageuse économiquement dans la mesure où nous n'avons pas besoin d'une pièce supplémentaire pour coopérer avec l'ergot porté par la prise de connexion. Le support de source lumineuse est exploité 25 astucieusement pour fournir un organe de coopération compatible avec l'ergot. Par ailleurs, pendant l'assemblage du support de source lumineuse, il suffit de placer l'ergot contre un bord du trou pour maintenir ensemble le système de connexion et la prise de connexion, ce qui permet d'augmenter la cadence d'assemblage, 30 donc la productivité de la chaîne de fabrication du système d'émission de lumière. Inversement, pour démonter le système 3056703 4 d'émission de lumière, il suffit de libérer l'ergot du trou par une geste simple et pratique suite à laquelle le support de source lumineuse est détaché du câble de connexion et peut être manipulé facilement, par exemple pendant une opération de changement d'un ancien support 5 par un nouveau ; - l'ergot s'étend selon une première direction et il présente une section triangulaire selon la première direction ; une telle forme est plus facile à réaliser, notamment par moulage. - les premier et deuxième organesde coopération ont des formes 10 complémentaires l'une à l'autre ; ainsi, il y a une meilleure tenue entre les organesde coopération, ce qui renforce davantage la liaison mécanique fixe entre eux ; - une source lumineuse fixée directement ou indirectement au support de source lumineuse et connectée au circuit imprimé ; 15 - le support de source lumineuse est un dissipateur thermique ; à titre d'exemple, le dissipateur thermique est installé dans un dispositif d'éclairage pour véhicule automobile ; - selon l'alinéa précédent, le dissipateur thermique comprend une plaque en matériau conducteur sur laquelle est fixé le circuit imprimé, 20 le premier organe de coopération étant formé par un trou traversant dans ladite plaque ; à titre d'exemple, le trou traversant peut être réalisé par une découpe laser ou en emboutissage, qui sont des opérations simples et rapides ; - le système de connexion comprend un corps adapté pour être 25 branché au circuit imprimé, et un organe de connexion adapté pour coopérer avec la prise de connexion dans une première direction. Le corps du système de connexion est disposé à distance d'un bord du trou de manière l'espace entre le corps et le bord selon la première direction forme un logement dans lequel est placé le deuxième 30 organe de coopération ; ainsi, lorsque de connexion et la prise de 3056703 5 connexion sont enfichés l'une dans l'autre, le deuxième organe de coopération est en butée contre le bord du trou ; - selon l'alinea précédent, la distance entre le corps et le bord du trou selon la première direction peut être sensiblement identique à la 5 dimension du deuxième organe de coopération dans cette même direction ; la connexion est ainsi ajustée et les risques de déconnexion liés aux vibrations sont diminués ; - le circuit imprimé est fixé sur une première face de la plaque, le système de connexion étant branché au circuit imprimé de manière à 10 ce qu'un corps du système de connexion traverse le trou et fasse saillie depuis une deuxième face de la plaque, opposée à la première face et à ce qu'un organe de connexion du système de connexion soit situé du côté de la deuxième face et adapté pour coopérer avec la prise de connexion ; en d'autres termes, le circuit imprimé se 15 trouve d'un côté du support et le câble de connexion de l'autre ; ainsi, le branchement du câble de connexion au système de connexion ou la séparation de ces deux éléments est réalisé à l'écart du circuit imprimé, ce qui permet d'éviter le contact avec celui-ci et d'avoir donc moins de risques de l'abîmer ; 20 l'organe de connexion et la prise de connexion sont de type mâle/femelle. L'invention concerne également un dispositif lumineux de véhicule comprenant au moins un système d'émission de lumière selon l'invention. Ce dispositif lumineux de véhicule peut être : 25 - un dispositif d'éclairage de la route, notamment un projecteur ou un antibrouillard ; - un feu de signalisation, notamment : un feu stop, un feu de position diurne (encore appelé DRL pour « Day Running Light »), un feu de position de nuit, un indicateur de direction ; 30 - un dispositif d'éclairage intérieur, à savoir de l'intérieur de l'habitacle d'un véhicule, notamment : un plafonnier ou une applique. 3056703 6 L'invention concerne également un véhicule comprenant au moins un dispositif lumineux selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages innovants ressortiront de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en 5 référence aux dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un système d'émission de lumière selon une réalisation de l'invention ; - La figure 2 et la figure 3 représentent une vue schématique en perspective respectivement de dessus et de dessous d'un support de 10 source lumineuse auquel est fixé d'un circuit imprimé, ledit support de source lumineuse et ledit circuit imprimé faisant partie du système d'émission de lumière selon la figure 1 ; - La figure 4 représente une vue de coupe selon IV-IV du système d'émission de lumière de la figure 1 ; 15 La figure 5 représente une vue de détail A de la figure 4. La figure 6 représente un dispositif d'éclairage comportant plusieurs systèmes d'émission de lumière tel que celui illustré en figure 1. En référence à la figure 1, un système d'émission de lumière selon 20 l'invention, référencé 1, comporte un support 2 de source lumineuse portant une source de lumière (non représentée en figure 1) ; un circuit imprimé 3, partiellement visible dans cette figure; un système de connexion 5 étant connecté électriquement au 25 circuit imprimé ; plusieurs câbles de connexions 7 branchés au système de connexion 5 via une prise de connexion 6. Dans l'exemple illustré, le système d'émission de lumière 1 est adapté pour être installé dans un dispositif lumineux d'un véhicule 30 automobile. Dans cet exemple, le dispositif lumineux est un projecteur. 3056703 7 Le support 2 de source lumineuse est configuré ici pour à la fois supporter la source de lumière et pour dissiper la chaleur émise par ladite source. Ici le support 2 est donc un dissipateur thermique. Le support 2 de source lumineuse comprend une première plaque 21 5 s'étendant dans un plan horizontal défini par deux vecteurs orthogonaux X et Y, avec X s'étendant selon une direction longitudinale F1 du système d'émission 1 et Y s'étendant selon une direction transversale F2 dudit système 1. Le support 2 de source lumineuse comprend en outre une deuxième plaque 22 appartenant à un plan vertical défini par deux 10 vecteurs orthogonaux Z et Y avec le vecteur Z s'étendant selon une direction verticale F3 pointant de bas en haut de la figure 1 Sauf indication contraire, les termes « haut » et « bas » ou « supérieur » et « inférieur », ainsi qu'« avant », « arrière », et « transversal » se réfèrent à l'orientation dans laquelle le système 15 d'émission de lumière est destiné à être agencé lorsque le dispositif lumineux le comprenant est monté dans un véhicule. En particulier, les termes « avant » et « arrière » sont définis par rapport au sens d'émission de lumière au sens d'émission de lumière hors du dispositif lumineux. Cette orientation est illustrée sur la figure 1. 20 La première plaque 21 du support 2 comporte une première face 211 orientée vers le haut et une deuxième face 212 orientée vers le bas. La première plaque 21 comporte en outre un trou 213 traversant de la première face 211 à la deuxième face 212. Comme illustré à la figure 2, le trou 213 peut avoir une forme rectangulaire arrondie, allongé selon la 25 direction transversale F2. Ce trou est appelé ci-après : trou oblong. Par ailleurs, la première plaque 21 comprend une base surélevée 41 faisant saillie depuis la deuxième face 212. Une source de lumière 4, fixée sur la base surélevée 41, se trouve à la même hauteur du circuit imprimé 3, ce qui facilite l'établissement de la connexion électrique entre ces deux 30 élements. De plus, la source de lumière 4 est en contact direct avec la 3056703 8 plaque 21, ce qui permet de mieux dissiper la chaleur émise par ladite source. Dans l'exemple illustré, des ailettes de refroidissement sont positionnées à l'avant de la première plaque 21. Elles sont constituées de 5 deux ailettes latérales 217, 218 et une ailette frontale 219. Ces ailettes de refroidissement s'étendent verticalement depuis la première face 211. Le circuit imprimé 3, qui a pour fonction de piloter et d'alimenter la source de lumière 4, est fixé à la deuxième face 212 de la première plaque 21. Le circuit imprimé 3 est disposé de manière à obturer complètement 10 l'ouverture inférieure 215 du trou 213 du côté de la deuxième face 212 comme représenté à la figure 3. A la même figure, le circuit imprimé 3 est fixé à la première plaque 21 par vissage. En variante, le circuit imprimé 3 peut être fixé par collage ou par soudage, les méthodes connues par un Homme du Métier. 15 Quant à la deuxième plaque 22 du support 2, elle comprend deux ailettes latérales 221, opposées l'une à l'autre et s'étendant vers l'arrière selon la direction longitudinale F1. En référence aux figures 2 et 3, la deuxième plaque 22 comporte également des ouvertures traversantes 222 aptes à recevoir des organes 20 de fixation du réflecteur de lumière afin de bloquer le mouvement de translation verticale et/ou transversal du système d'émission de lumière 1. Lorsque le support 2 de source lumineuse est installé sur le réflecteur, une face avant 223 de la deuxième plaque 22 est en vis-à-vis d'une paroi arrière du réflecteur. 25 Le support 2 de source lumineuse comportant la première plaque 21 horizontale et la deuxième plaque 22 verticale est obtenu par une succession d'étapes comprenant par exemple : une étape de découpage, une étape de perçage pour former le trou oblong 213, les 30 orifices traversants 222, une étape d'emboutissage pour former la base surélevée 41, 3056703 9 - une étape de premier pliage pour former des ailettes de chacune des plaques, et une étape de deuxième pliage pour former les première et deuxième plaques. 5 A noter que les étapes de premier et deuxième pliages peuvent être interverties. A titre d'exemple, le support 2 de source lumineuse est réalisé à partir d'une plaque en métal, ce matériau lui confèrant une rigidité élevée et une bonne conductivité thermique. 10 Comme on peut le voir en figure 1, le système de connexion 5 est relié électriquement au circuit imprimé 3 par des organes appropriés qui seront détaillés plus loin dans la description. Le système de connexion 5 comprend un corps 51 portant des organes de connexion 52, illustrés en figures 4 et 5 (mais non représentés 15 sur la figure 1). Les organes de connexion 52 sont configurés pour coopérer avec la prise de connexion 6 de manière à établir une connexion électrique entre la prise 6 et le système 5 de connexion. Le corps 51 du système de connexion 5, étant branché au circuit imprimé 3, traverse le trou 213 et fait saillie verticalement depuis la première face 211. Les 20 organes de connexion 52 sont placés du côté de la première face 211 tandis que le circuit imprimé 3 est situé du côté de la deuxième face 212. Plusieurs câbles de connexion 7 sont connectés électriquement au système de connexion 5 via la prise de connexion 6. Les câbles de connexion 7 sont reliés à une centrale de pilotage (non représentée) qui 25 fournit de l'électricité et qui analyse des données pour veiller au bon fonctionnement et pour commander le bon éclairage de la source de lumière. Les câbles 7 sont ainsi adaptés pour assurer l'alimentation électrique et la circulation des informations entre le circuit imprimé et la centrale de pilotage. 30 En référence à la figure 4 et à la figure 5, la prise de connexion 6 et le système de connexion 5 sont branchés l'un à l'autre. La source de lumière 3056703 10 4, portée par la base d'accueil 41, est située à l'avant du système d'émission de lumière 1. Dans l'exemple illustré, la source de lumière 4 est électriquement reliée au circuit imprimé 3 par des fils soudés 42. Bien entendu, il existe d'autres moyens connus par l'Homme du Métier pour 5 établir une connexion électrique entre la source de lumière 4 et le circuit imprimé 3. Le corps 51 du système de connexion 5 est branché au circuit imprimé 3 au moyen de deux broches métalliques 53 soudées à ce dernier. Comme décrit précédemment, le corps 51 porte des organes de 10 connexion situés du côté opposé à celui du circuit imprimé 3. Les organes de connexion sont, ici, des broches de branchement 52 s'étendant vers l'arrière selon la direction longitudinale F1. La broche de branchement 52, visible sur les figures 4 et 5, est engagée dans un logement 61 correspondant de la prise de connexion 6. Le système de connexion 5 et la 15 prise 6 tels que décrits sont de type mâle/femelle. En variantes, le système de connexion 5 comporte des logements tandis que la prise de connexion 6 comporte des broches de branchement. Dans l'exemple illustré, la prise de connexion 6 comprend en outre un ergot 62 fixé à la paroi inférieure 65 de la prise de connexion 6. L'ergot 62 20 s'étend depuis une face avant 64 de la prise de connexion 6 vers l'arrière, selon une première direction A qui est, ici, parallèle à la direction longitudinale F1. La section de l'ergot selon la première direction A est sensiblement triangulaire avec une grande base 63 située à l'arrière. En référence à la figure 5, le corps 51 du système de connexion, fixé 25 au circuit imprimé, est situé à distance d'un bord arrière 216 du trou 213 de manière à laisser un espace suffisant pour loger entièrement l'ergot 62 entre le bord arrière 216 et le corps 51, et pour que la grande base 63 de l'ergot soit en butée contre le bord arrière 216 du trou 213. Dans cet exemple, la distance d selon la première direction A entre le 30 corps 51 et le bord arrière 216 correspond à la dimension de l'ergot 62 définie suivant la même direction. 3056 703 11 Lorsque la prise 6 est branchée au système 5 de connexion, l'ergot 62 et le trou 213 coopèrent l'un avec l'autre pour former une liaison fixe ne présentant aucun degré de liberté de déplacement. Par conséquent, cette liaison empêche le recul vers l'arrière de la prise de connexion 6 et donc le 5 détachement de celle-ci du système de connexion 5 lorsque le système d'émission de lumière 1 est soumis à des vibrations. Dans l'exemple illustré en figure 6, et de manière non limitative le dispositif lumineux comprend trois réflecteurs 83, sur chacun desquels sont agencés respectivement un support 2 de source lumineuse du système 10 d'émission de lumière 1 selon l'invention (le système de connexion et les câbles de connexions ne sont pas représentés pour des raisons de clarté). En figure 6, seule la position des réflecteurs est identifiée au moyen de la référence 83, les surfaces réfléchissantes des réflecteurs n'étant pas visibles. 15 L'agencement de chaque système d'émission de lumière 1 sur le réflecteur 83 de lumière correspondant est réalisé de manière à ce que la lumière émise soit dirigée vers l'avant du véhicule en créant ou en participant à la génération d'un faisceau lumineux, notamment un faisceau lumineux respectant les normes imposées dans le domaine automobile. 20 Pour chaque support 2 de source lumineuse, le réflecteur 83 correspondant est agencé de manière à permettre un engagement de la première plaque 21 dans deux rainures horizontales 81 disposées de part et d'autre de la première plaque 21 jusqu'à ce que celle-ci soit arrêtée par un butée avant 84 du réflecteur 83. A la fin de l'engagement, la deuxième 25 plaque 22 est en appui contre une paroi arrière du réflecteur 83 et des organes de fixation et/ou de positionnement 82 sont engagés dans les ouvertures 222 de la deuxième plaque 22 afin d'empêcher le déplacement vertical et transversal du support 2. Afin de renforcer la fixation du support 2 sur le réflecteur 83, les 30 organes de fixation et/ou de positionnement 82 comprennent une vis de manière à visser la deuxième plaque 22 à la paroi arrière du réflecteur. 3056703 12 Une fois le support 2 de source lumineuse installé, la source de lumière est en regard d'une surface réfléchissante du réflecteur 83 correspondant permettant de diriger la lumière émise vers l'avant et de créer un faisceau lumineux ou une partie d'un faisceau lumineux avec une photométrie 5 donnée. Par exemple, un premier ensemble formé par un premier support 2 de source de lumière et le réflecteur 83 associé permet la génération d'un faisceau route, un deuxième ensemble formé par un deuxième support 2 de source de lumière et le réflecteur 83 associé permet la génération d'une partie d'un feu de croisement, notamment sa partie 10 basse, un troisième ensemble formé par un troisième support 2 de source de lumière et le réflecteur 83 associé permet la génération d'une autre partie du feu de croisement, notamment sa partie oblique. REVENDICATIONS1. Système d'émission de lumière (1) comprenant : un support (2) de source lumineuse comprenant un premier organe de coopération (213), un circuit imprimé (3) fixé au support (2) de source lumineuse et comprenant un système de connexion (5), un câble de connexion (7) comprenant une prise de connexion (6), cette prise de connexion (6) comprenant un deuxième organe de coopération (62), ledit système d'émission de lumière (1) étant caractérisé en ce que le système de connexion (5), le support (2) et la prise (6) sont agencés de manière à ce que lorsque le système de connexion (5) et la prise (6) sont connectés l'un à l'autre, le premier (213) et le deuxième (62) organes de coopération coopèrent ensemble pour former une liaison mécanique fixe. 2. Système d'émission de lumière (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier (213) et le deuxième (62) organes de coopération sont agencés de manière à s'engager et se bloquer l'un par rapport à l'autre par clippage. 3. Système d'émission de lumière (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier organe de coopération comprend un trou (213) et le deuxième organe de coopération comprend un ergot (62), l'ergot (62) et le trou (231) étant agencés de manière à ce lorsque le système de connexion (5) et la prise (6) sont branchés l'un à l'autre, l'ergot (62) est en butée contre un bord (216) du trou (213). 4. Système d'émission de lumière (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ergot (62) s'étend selon une première direction A et en ce que l'ergot (62) présente une section triangulaire selon la première direction A. 3056703 14 5. Système d'émission de lumière (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier (213) et deuxième (62) organes de coopération ont des formes complémentaires l'une à l'autre. 5 6. Système d'émission de lumière (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source lumineuse (4) fixée directement ou indirectement au support (2) de source lumineuse et connectée au circuit imprimé (3). 7. Système d'émission de lumière (1) selon l'une des 10 revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (2) de source lumineuse est un dissipateur thermique. 8. Système d'émission de lumière (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dissipateur thermique (2) comprend une plaque (21) en matériau conducteur sur laquelle est fixé le circuit imprimé (3), le 15 premier organe de coopération étant formé par un trou (213) traversant dans ladite plaque (21). 9. Système d'émission de lumière (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système de connexion (5) comprend un corps (51) adapté pour être branché au circuit imprimé (3), et un organe de connexion 20 (52) adapté pour coopérer avec la prise de connexion (6) dans une première direction A, en ce que le corps (5) du système de connexion est disposé à distance d'un bord (216) du trou de manière à ce que l'espace entre le corps (51) et le bord (216) selon la première direction F1 forme un logement dans lequel est placé le deuxième organe de coopération (62). 25 10. Système d'émission de lumière (1) selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le circuit imprimé (3) est fixé sur une deuxième face (212) de la plaque (21), et en ce que le système de connexion (5) est branché au circuit imprimé (3) de manière à ce qu'un 3056 703 15 corps (51) du système de connexion (5) traverse le trou (213) et fasse saillie depuis une première face (211) de la plaque (21), opposée à la deuxième face (212) et à ce qu'un organe de connexion (52) du sytème de connexion (5) soit situé du côté de la première face (211) et adapté pour 5 coopérer avec la prise de connexion (6). 11. Système d'émission de lumière selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'organe de connexion (52) et la prise de connexion (6) sont de type mâle/femelle. 12. Dispositif lumineux de véhicule comprenant au moins un 10 système d'émission de lumière (1) selon l'une des revendications précédentes.