Brevet FR3089146A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Ensemble de guides de lumière surfaciques et moule d'injection pour la fabrication d'un tel ensemble. Domaine technique [0001] Le domaine technique concerne en général les pièces en matière plastique obtenues par des procédés de moulage par injection et concerne plus particulièrement le moulage de telles pièces pour la réalisation de guides de lumière plats (ou surfaciques) notamment destinés à être assemblés dans des modules d'éclairage et/ou de signalisation de véhicules automobiles. [0002] La présente invention concerne également un moule d'injection et un ensemble de guides de lumière surfaciques obtenus à partir d'un tel moule. Technique antérieure [0003] Par guide de lumière surfacique, on entend un guide qui se présente sous la forme d'une plaque translucide GS (Fig. 1). La lumière provenant d'une source de lumière, non représentée, extérieure à la plaque GS, est injectée sur une (face d'entrée de lumière FE) des tranches de la plaque GS. L'injection de lumière peut être réalisée à l'aide d'optiques ou non. La lumière est guidée à l'intérieur de la plaque GS sur le principe de la réflexion totale et ressort par la tranche opposée (face de sortie FS) à la tranche d'injection de lumière qui peut être ou non pourvue d'optiques. [0004] Il est aussi possible de disposer des optiques ailleurs que sur la face de sortie FS. On peut aussi disposer, par exemple, des optiques sur une des faces latérales perpendiculaires à la face d'entrée FE. [0005] Les applications de ces guides de lumière surfaciques sont nombreuses et l'une d'entre elles est particulièrement intéressante pour offrir des solutions de rendu esthétique attrayantes pour des fonctions d'éclairage et/ou de signalisation de véhicules automobiles. [0006] Aujourd'hui, pour réaliser un ensemble de guides de lumière surfaciques présentant des formes de lames parallèles assemblées dans le boitier d'un module d'éclairage et/ ou de signalisation de véhicule automobile, il est nécessaire d'utiliser autant de moules que de guides, et un process d'assemblage complexe. D'autre part, les angles de dépouilles, sur le moule, considérés par rapport à la direction longitudinale du véhicule, imposés par les process de moulage et démoulage, sont trop importants pour répondre aux contraintes d'implantation des guides imposées par les concepteurs du style. [0007] Pour rappel, en moulage, la dépouille (ou angle de dépouille) est l'inclinaison des parois du moule nécessaire pour faciliter le démoulage de la pièce obtenue après l'opération de moulage. Ces notions interviennent dans le moulage en moule rigide, 2 notamment en plasturgie. Cette dépouille peut impacter la forme de la pièce et/ou induire sur la pièce des arêtes qui ne sont pas forcément désirées surtout quand la pièce est destinée à participer à une prestation esthétique (de style) notamment dans une application de feu de signalisation arrière de véhicule automobile. Exposé de l'invention [0008] Un but de la présente invention est de proposer une solution permettant d'obtenir un ensemble de guides de lumière surfaciques d'un module d'éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile en réduisant les coûts d'outillage et d'assemblage tout en respectant les contraintes esthétiques imposées par le concepteur du style véhicule. [0009] A cet effet, l'invention a pour premier objet un ensemble comportant au moins deux guides de lumière surfaciques formés respectivement dans deux plaques de matériau translucides parallèles, chacune des plaques comportant une face d'entrée apte à recevoir de la lumière, lesdites faces d'entrée de lumière étant agencées dans un même plan, et lesdites plaques étant solidarisés entre elles par au moins un pont de matière s'étendant en dehors des guides de lumière. [0010] Selon une caractéristique, l'ensemble comporte en outre au moins un troisième guide de lumière formé dans une troisième plaque de matériau translucide disposée entre les deux premières plaques. [0011] Selon une autre caractéristique, la troisième plaque est centrée par rapport aux deux premières plaques. [0012] Selon une autre caractéristique, l'ensemble comporte, en outre, un support s'étendant dans un plan sécant aux trois plaques et solidarisant les deux premières plaques avec la troisième plaque. [0013] L'invention a pour deuxième objet, un moule d'injection pour la fabrication d'un ensemble tel que décrit précédemment, comportant une matrice et un poinçon qui sont conformés pour définir chacun, des premières parois latérales et des secondes parois latérales s'étendant en regard l'une de l'autre. [0014] Selon une caractéristique du moule, lorsqu'il est fermé, les premières parois latérales de la matrice et du poinçon sont en regard l'une de l'autre et les secondes parois latérales de la matrice et du poinçon sont en regard l'une de l'autre ; les espaces vides formés entre la première paroi latérale de la matrice et la première paroi latérale du poinçon, et respectivement, les espaces vides formés entre la seconde paroi latérale de la matrice et la seconde paroi latérale du poinçon, définissant respectivement la majeure partie du profil des deux guides. [0015] Selon une autre caractéristique du moule, les plans de joint sont définis pour être confondus avec les arêtes saillantes des guides de lumière quand le moule est fermé. [0016] Selon une autre caractéristique, l'angle d'orientation des guides de lumière par 3 rapport au plan dans lequel s'étendent leurs faces d'entrée de lumière, est déterminé de manière à correspondre à l'angle de fermeture du moule nécessaire pour extraire l'ensemble des cieux euides du moule. [0017] Selon une autre caractéristique, l'angle de fermeture considéré pour un moule en acier est de 7°au minimum. [0018] L'invention a pour troisième objet, un boitier de feu de signalisation de véhicule au- tomobile comportant un ensemble tel que décrit ci-dessus. [0019] La présente invention permet d'injecter plusieurs guides de lumière surfaciques en même temps et sans trace de dépouille visible sur les guides. [0020] D'autres avantages et caractéristiques pourront ressortir plus clairement de la des- cription qui va suivre. Brève description des dessins [0021] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels : [0022] [fig.1] déjà décrite, représente un guide de lumière surfacique de l'état de Fart ; [0023] [fig.2] représente schématiquement une implantation d'un ensemble de trois guides de lumière surfaciques selon l'invention, dans un masque de boitier de feu dc signa- lisation ; [0024] [fig.3] représente un ensemble de deux guides surfaciques suivant une vue arrière (vue par un observateur situé à l'arrière du véhicule) ; et [0025] [fig.4] représente selon une vue éclatée les différentes parties d'un moule selon l'invention ; [0026] [fig.5] représente le moule selon l'invention assemblé selon une vue de dessus mettant en évidence les plans de joint ; et [0027] [fig.6] représente le moule selon l'invention assemblé mettant en évidence l'angle de fermeture du moule et la distance minimale à respecter entre guides. [0028] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. Description des modes de réalisation 100291 L'invention telle que décrite ci-après considère un ensemble de trois guides de lumière surfaciques parallèles intégré dans un feu de signalisation arrière d'un véhicule automobile. [0030] Les vues de cet ensemble sont considérées par rapport à son implantation dans le feu de signalisation lui-même monté sur le véhicule. Ainsi, la vue arrière de l'ensemble signifie une vue considérée par un observateur situé à l'extérieur du véhicule, derrière le véhicule. Une vue de dessus de l'ensemble signifie une vue de dessus que pourrait voir un observateur situé au-dessus du véhicule. [0031] Dans l'exemple illustré schématiquement à la figure 2, trois guides de lumière sur- faciques GA, GB et GC sont réalisés respectivement dans trois plaques de matériau translucide. Chaque plaque GA, GB et OC comporte une face d'entrée FEA, FEB, FEC apte à recevoir de la lumière, lesdites faces d'entrée de lumière FEA, FEB, FEC étant agencées dans un même plan, [0032] Les trois plaques GA, GB et OC sont disposées parallèlement entre elles et montées dans un masque MA lui-même monté dans le fond d'un boitier de feu de signalisation BF ; le masque MA et les trois plaques dans lesquels sont réalisés les trois guides de lumière GA, GB et GC devant être ensuite assemblés dans le [initier du feu de signalisation BF. [0033] On confondra ci-après volontairement les trois plaques avec les trois guides de lumière surfaciques GA, GB et OC. [0034] Les trois guides GA, GB et OC sont représentés dans cet exemple avec la même épaisseur mais pourraient être d'épaisseur différente, par exemple le guide GA pourrait avoir une épaisseur supérieure aux deux autres guides de lumière GB et GC. Dans cet exemple, deux GB et GC des trois guides de lumière GA, GB et GC sont de même longueur et le troisième GA le plus extérieur, est plus long que les deux autres GB et GC. Ils pourraient être également tous les trois GA, GB et GC de longueur identique ou tous les trois GA, GB et GC de longueur différente. [0035] Ils sont espacés sur le masque MA de la même distance qui correspond sensiblement à l'épaisseur d'un guide de lumière. Sur la figure 2, qui représente schématiquement les guides de lumière GA, GB et GC en vue de dessus, les trois guides de lumière GA, GB et GC apparaissent comme « plantés » dans le masque MA par leurs extrémités (bords) respectifs. La plus grande partie de la longueur des guides de lumière GA, GB et GC correspond à la partie des guides de lumière GA, GB et GC qui sera visible pour un observateur placé à l'arrière du véhicule dans lequel est implanté le boitier de feu de signalisation BF. La plus petite partie de la longueur des guides de lumière GA, GB et GC correspond à la partie qui sera masquée par le masque MA. Ces plus petites parties de guide de lumière GA, GB et GC et les tranches de leurs bords, destinés à recevoir de la lumière provenant d'une source de lumière (non représentée) implantée à l'intérieur du boitier du feu BF, sont « masquées » par le masque MA et ne sont donc pas visibles pour un observateur placé à l'arrière du véhicule. [0036] Les guides de lumière GA, GB et GC ainsi implantés dans le masque MA appa- raissent, pour un observateur placé à l'arrière du véhicule, comme des lames parallèles se « projetant » vers l'arrière du véhicule à partir du masque MA qui lui, est disposé dans le fond du boitier de feu BF. [0037] Pour obtenir un tel rendu, il est nécessaire de concevoir un moule qui puisse à la fois remplir les contraintes liées au processus de moulage par injection de pièces plastiques, et notamment la contrainte liée à l'angle de dépouille, tout en respectant le parallélisme des guides de lumière avec le rendu esthétique souhaité. [0038] La figure 3 illustre, suivant une vue arrière, un ensemble comportant les deux guides de lumière GA, GB obtenus après un seul et même processus de moulage par injection, avant assemblage avec le masque MA. [0039] Avantageusement, l'angle d'orientation des guides de lumière GA et GB par rapport au plan dans lequel s'étendent leurs faces d'entrée de lumière, est choisi de manière à correspondre à l'angle de dépouille nécessaire pour extraire l'ensemble des deux guides GA et GB de chacune des parties du moule. [0040] De cette manière, le processus de moulage ne laisse pas de trace visible sur les guides GA et GB. [0041] Pour parvenir à cc résultat, l'invention propose un moule MO, tel qu'illustré en vue éclatée à la figure 4, comportant des première MA et deuxième PO parties qui sont conformées pour définir chacune, des premières parois latérales MAA, POA et des secondes parois latérales MAB, POB. [0042] La première partie forme une matrice MA et la deuxième partie forme un poinçon PO. La matrice MA et le poinçon PO, une fois réunis, définissent la forme des guides GA et GB qui sont solidarisés entre eux, à leurs extrémités respectives, par des ponts de matière PMS et PMI. Les deux ponts PMS et PMI sont donc venus de matière avec les guides GA et GB puisque c'est la matière plastique injectée dans le moule MO qui définit les guides de lumière GA et GB et les ponts de matière PMS et PMI. Vu de l'extérieur, le moule MO forme un volume globalement parallélépipédique. [0043] Les parois latérales MAA, MAB et POA, POB respectives de la matrice MA et du poinçon PO se chevauchent une fois le moule MO fermé (Figure 5). [0044] Ainsi, une fois le moule MO fermé, les premières parois latérales MAA, POA de la matrice MA et du poinçon PO sont en regard l'une de l'autre et les secondes parois latérales MAB, POB de la matrice MA et du poinçon PO sont en regard l'une de l'autre. Les espaces vides formés entre la première paroi latérale MAA de la matrice MA et la première paroi latérale POA du poinçon PO, et respectivement, les espaces vides formés entre la seconde paroi latérale MAB de la matrice MA et la seconde paroi latérale POB du poinçon PO, définissent respectivement la majeure partie des deux guides GA et GB. 6 [0045] La matrice MA et le poinçon PO définissent les cinq faces du moule MO qui présente une forme générale de parallélogramme une fois le moule MO fermé. [0046] La sixième face (face supérieure sur la figure 4) qui ferme le parallélogramme, est réalisée par un tiroir de démoulage TD. Le profil de la forme interne du tiroir TD participe également à la définition de la forme des guides GA et GB et de l'un PMS (pont supérieur en référence à la figure 4) des deux ponts de matière PMS et PMI solidarisant les deux guides de lumière GA et GB. [0047] La matrice MA et le poinçon PO s'imbriquent comme illustré à la figure 5. Le tiroir de démoulage TD du moule MO qui participe également à la définition de l'ensemble de guides de lumière GA et GB, est volontairement absent de la figure 5 pour permettre de visualiser l'imbrication des parois latérales MAA, POA, MAB et POB de la matrice MA et du poinçon PO, ainsi que les espaces vides destinés à recevoir la matière plastique par injection pour former les guides GA et GB et les ponts de matière PMS et PMI. [0048] Le démoulage de l'ensemble des deux guides de lumière GA et GB s'effectue en écartant le poinçon PO et la matrice MA selon un mouvement de translation en X+ et X- et en écartant le tiroir TD en Z-F. [0049] Dans l'exemple décrit, le mouvement de translation est choisi selon l'axe X mais l'invention fonctionne aussi suivant une autre direction que selon X à condition de respecter la particularité du démoulage de l'ensemble des deux guides de lumière GA et GB qui est d'obtenir des guides parfaitement parallèles sans traces de démoulage visibles car confondues avec les arêtes des guides de lumière GA et GB. [0050] Pour obtenir des guides de lumière sans trace de dépouille visible sur les guides GA et GB, Les plans de joint PJ du moule MO avec les guides GA et GB sont déterminés pour être confondus avec les arêtes saillantes des guides GA et GB. Ces arrêtes saillantes participent au rendu esthétique des guides GA et GB. Elles sont représentées en trait fort sur la figure 5 [0051] L'angle de fermeture a du moule MO est déterminé pour éviter l'effet dit de cône morse ». En dessous d'un certain angle de fermeture a, l'effet « cône morse » a la particularité de faire adhérer, par contact, deux objets lors de leur imbrication. [0052] L'angle de fermeture a du moule MO, pour éviter l'effet « cône de morse », est déterminé par le matériau constituant le moule MO. Avec l'exemple de l'acier, l'angle de fermeture a de moule MO doit être de 7° minimum par rapport au plan dans lequel s'étendent les faces d'entrée de lumière des guides GA et GB. [0053] En plus de l'effet de « cône morse », une distance minimale entre les guides GA et GB doit être respectée. [0054] Cette distance est déterminée en fonction de la longueur L de la face la plus grande à démouler MAA des guides et du matériau utilisé pour réaliser le moule MO. Plus les 7 guides seront longs et plus la distance entre eux devra être grande car il est nécessaire d'avoir un minimum de matière à chacune des extrémités des faces de la matrice MA et du poinçon PO de part et d'autre de la ligne de fermeture du moule. [0055] Une méthode de calcul pour estimer une distance minimum à respecter entre les guides GA et GB, est donnée ci-dessous en référence à la figure 6. [0056] Soit : [0057] AF, la distance entre les guides GA et GB ; [0058] L. la longueur guide référence pour le calcul (GA) ; [0059] CE=BF, épaisseur minimum de matière dépendant du matériau utilisé pour le moule MO et du process du mouliste ; [0060] a, l'angle de fermeture du moule dépendant du matériau utilisé pour le moule ; [0061] AB, côté opposé à l'angle a ; [0062] Alors : [0063] La distance AF est donnée par l'équation suivante : [0064] AF = AB + CE = L x tga CE 8