BR202013022289Y1

BR202013022289Y1 - Alojamento óptico montado através de soldagem por ultrassom

Info

Publication number: BR202013022289Y1
Application number: BR202013022289-0U
Authority: BR
Inventors: Fabien SERGENT; André Cunha
Original assignee: Valeo Vision
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-08-30
Publication date: 2019-07-02
Also published as: FR2994907A1; CN203686896U; FR2994907B1; DE202013007706U1; BR202013022289U2

Abstract

alojamento óptico montado através de soldagem por ultrassom a invenção refere-se a um alojamento óptico (102) de um dispositivo de iluminação e/ou sinalização para veículos a motor que compreende o primeiro e o segundo membros de material plástico (104, 106), sendo que cada um compreende uma superfície de montagem (112, 114), sendo que as ditas superfícies de montagem são adaptadas para serem montadas uma á outra. o primeiro membro (104) compreende pelo menos uma porçao (108) que se projeta da sua superfície de montagem (112), sendo que a dita porção é soldada por ultrassom à superfície de montagem (114) do segundo membro (106). a superfície de montagem (114) do segundo membro (106) compreende uma ou mais cavidades (118) configuradas para receber a(s) porçáo(ões) projetada(s) (108) do primeiro membro (104) de modo a possibilitar o posicionamento relativo do primeiro e do segundo membros (104, 106) no plano de montagem médio dos mesmos. esses recursos tornam possível dispensar, notadamente, o(s) apoio(s) de centralização e, consequentemente, produzir simplesmente um alojamento aprimorado de modo óptico.

Description

“ALOJAMENTO ÓPTICO MONTADO ATRAVÉS DE SOLDAGEM POR ULTRASSOM”

A invenção refere-se à montagem de um alojamento óptico para dispositivos de iluminação e/ou sinalização, notadamente para veículos. A invenção refere-se mais particularmente a um alojamento óptico de um dispositivo de iluminação e/ou sinalização e a um método de montagem de tal alojamento. A invenção também se refere a um dispositivo de iluminação e/ou sinalização, notadamente para veículos, que compreende tal alojamento.

A Figura 1 mostra duas configurações de alojamento óptico da técnica anterior. A metade esquerda da Figura mostra uma primeira configuração e a metade direita mostra uma segunda configuração. A Figura 1 é uma vista em corte e por razões de clareza de explicação apenas as porções laterais estão representadas. O alojamento 2 representado na metade esquerda da Figura compreende essencialmente um primeiro membro 4 e um segundo membro 6, ambos fabricados de material termoplástico. O segundo membro 6 constitui a base do alojamento e o primeiro membro 4 constitui a tampa ou tampão. O primeiro membro 4 compreende uma superfície de montagem 12 com uma porção apontada 8 que se estende de modo longitudinal ao longo da superfície em questão. Essa superfície está voltada para uma superfície de montagem correspondente 14 do segundo membro 6. Essa superfície de montagem 12 compreende uma interior borda 10 que forma uma superfície de rolamento lateral para o primeiro membro 4. Essa borda serve, portanto, como meio para localizar o primeiro membro em relação ao segundo. O primeiro membro 4 é montado ao segundo membro 6 através de um processo de soldagem por ultrassom no nível da porção apontada 8.

A soldagem por ultrassom é uma técnica de montagem bem conhecida em si para o indivíduo versado na técnica, adequada para material termorrígido como plástico. Esse método é aplicado facilmente a polímeros orgânicos com um ponto de fusão baixo (< 200 °). As vibrações de alta frequência são alimentadas nas duas partes por meio de uma ferramenta de vibração chamada de sonotrodo ou cabeça de soldagem. A soldagem é efetuada graças ao calor gerado na interface das duas partes.

A metade direita da Figura 1 mostra uma segunda configuração de alojamento 2’ similar à primeira. As mesmas referências numéricas da primeira configuração são usadas para os mesmos membros, mas com a adição do símbolo “ ’ ”, de modo a distinguir claramente as duas configurações. Consequentemente, referência deve ser feita à descrição da primeira configuração. Essa segunda configuração difere da primeira, entretanto, pelo fato de que a borda 10’ da superfície de montagem 14’ do segundo membro 6’ está situada em direção ao exterior do alojamento 2’.

Em ambas as configurações, a borda de centralização e localização 10, 10’ forma extremidades visíveis a partir do exterior, comprometendo a estética e o desempenho óptico

2/6 do alojamento. As extremidades visíveis a partir do exterior são indicadas pela seta de linha tracejada.

O objetivo da invenção é propor uma solução que reduz pelo menos uma das desvantagens da técnica anterior. Para ser mais específico, um objetivo da invenção é propor um alojamento óptico de construção mais simples que oferece desempenho melhor.

A invenção consiste em um alojamento óptico de um dispositivo de iluminação e/ou sinalização que compreende o primeiro e o segundo membros de material plástico, sendo que cada um compreende uma superfície de montagem, sendo que as ditas superfícies de montagem são adaptadas para serem montadas uma à outra, sendo que o primeiro membro compreende pelo menos uma porção que se projeta da sua superfície de montagem, sendo que a dita porção é adaptada para ser soldada por ultrassom à superfície de montagem do segundo membro, notável pelo fato de que a superfície de montagem do segundo membro compreende uma ou mais cavidades configuradas para receber a(s) porção(ões) projetada(s) do primeiro membro de modo que possibilite o posicionamento relativo do primeiro e do segundo membros no plano de montagem médio dos mesmos.

O primeiro membro pode ser uma janela de fechamento destinada a permitir que a luz atravesse, notadamente fabricada de um material transparente.

O alojamento pode ser aberto no nível do primeiro e/ou do segundo membro, notadamente no nível das áreas centrais dos mesmos.

Em uma modalidade vantajosa da invenção, a(s) porção(ões) projetada(s) do primeiro membro são em uma peça única com a superfície de montagem do mesmo.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, a(s) porção(ões) projetada(s) têm um corte transversal de formato apontado para a direção contrária à superfície de montagem.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, as superfícies de montagem do primeiro e do segundo membros são livres de apoios, de modo que apenas a(s) porção(ões) que se projetam do primeiro membro que coopera com a reentrância ou as reentrâncias do segundo membro forneçam o posicionamento relativo do primeiro e do segundo membros no plano de montagem médio dos mesmos.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, o primeiro membro é fabricado de um material plástico transparente e/ou um material mais duro do que aquele do segundo membro.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, a porção projetada ou pelo menos uma das porções projetadas e a(s) reentrância(s) correspondente(s) se estendem de modo longitudinal sobre pelo menos uma porção das superfícies de montagem respectivas.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, as superfícies de montagem do primeiro e do segundo membros se estendem sobre pelo menos uma porção da periferia

3/6 do alojamento.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, o primeiro e o segundo membros estão no estado montado. Observe que a fixação através de soldagem por ultrassom é visível através da inspeção dos membros montados desse modo, notadamente através da observação de um corte. A soldagem por ultrassom é reconhecível não apenas pela presença da porção projetada que forma o vetor de energia, mas também pela ausência da introdução de material adicional no nível da solda.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, a(s) porção(ões) projetada(s) do primeiro membro penetram no interior do segundo membro no interior da cavidade ou cavidades correspondentes.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção, as aparas de material empurradas de volta pelo segundo membro são acomodadas na cavidade ou as cavidades. As aparas de material são formadas pela operação de soldagem.

A invenção também consiste em um dispositivo de iluminação e/ou sinalização, notadamente para veículos a motor, compreendendo um alojamento óptico adaptado para que os raios de luz emitidos por uma fonte de luz atravessem o mesmo, caracterizado em que o alojamento é um alojamento de acordo com a invenção.

Os recursos da invenção são vantajosos pelo fato de que eles tornam possível produzir um alojamento óptico de maneira muito simples. Esse alojamento tem vantagens notadamente pelo fato de que o mesmo é de um formato mais simples e tem menos extremidades visíveis a partir do exterior. Além disso, quaisquer aparas que resultam da operação de soldagem são presas entre a cavidade ou as cavidades e a(s) porção(ões) projetada(s) que cooperam com a cavidade ou as cavidades.

Outros recursos e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos com o auxílio da descrição e dos desenhos, em que:

A Figura 1 é uma vista em corte de duas configurações de alojamento da técnica anterior;

A Figura 2 é uma vista em corte de um alojamento de acordo com uma primeira modalidade da invenção;

A Figura 3 é uma vista em corte detalhada de uma área de montagem do alojamento da Figura 2 antes da operação de soldagem;

A Figura 4 corresponde à ilustração da Figura 3 após a operação de soldagem;

A Figura 5 é uma vista em corte de uma área de montagem de um alojamento de acordo com uma segunda modalidade da invenção;

A Figura 6 é uma vista em corte de uma área de montagem de um alojamento de acordo com uma terceira modalidade da invenção;

A Figura 7 é uma vista em corte de uma área de montagem de um alojamento de

4/6 acordo com uma quarta modalidade da invenção;

A Figura 8 é uma vista em corte de um alojamento de acordo com uma quinta modalidade da invenção.

A Figura 1 corresponde à técnica anterior e já foi descrita.

A Figura 2 é uma vista em corte de um alojamento que se conforma a uma primeira modalidade da invenção. O alojamento 102 compreende essencialmente um primeiro membro 104 e um segundo membro 106. O primeiro membro 104 compreende uma superfície de montagem 112 destinada a ser montada a uma superfície de montagem correspondente 114 do segundo membro 106. A superfície de montagem 112 do primeiro membro 104 compreende uma porção apontada de projeção 108. As superfícies de montagem respectivas 112 e 114 do primeiro e do segundo membros se estendem essencialmente de modo longitudinal ao longo do perímetro do alojamento. A porção projetada se estende na direção longitudinal da superfície de montagem 112 do primeiro membro 104. A superfície de montagem 114 do segundo membro 106 compreende uma cavidade 118 configurada para receber a porção projetada do primeiro membro 104. Essa cavidade 118 se estende essencialmente, consequentemente, em paralelo à porção projetada 108 de modo a permitir que a última seja localizada na cavidade 118.

É interessante observar na representação da Figura 2 que os dois membros 104 e 106 ainda não foram montados, mas sim meramente posicionados. Nenhuma das duas superfícies de montagem 112 e 114 compreende um apoio destinado para o posicionamento relativo dois membros no plano de montagem médio. O plano de montagem médio é o plano que passa entre as superfícies de montagem respectivas do primeiro e do segundo membros, sobre uma porção maior dessas superfícies. Se as superfícies de montagem não forem planas, o plano de montagem médio geralmente é paralelo às ditas superfícies de montagem, situado entre as porções extremas das ditas superfícies em uma direção perpendicular ao dito plano. A cavidade longitudinal 118 formada na superfície de montagem 114 do segundo membro fornece a função de posicionamento, além daquela de possibilitar a montagem através de soldagem por ultrassom.

Os dois membros 104 e 106 são destinados, de fato, para serem montados através de soldagem por ultrassom. A soldagem por ultrassom é uma técnica de montagem bem conhecida em si para o indivíduo versado na técnica, adequada para o material termorrígido tal como plástico. O ultrassom consiste em vibrações mecânicas chamadas de ultrassom devido ao fato de que as mesmas são em uma frequência superior do que as capacidades auditivas do ouvido humano (acima de 16 kHz). Essas vibrações são ondas de pressão produzidas por um gerador que emite uma corrente alternada nessa frequência para um conversor (ou transdutor) composto de cerâmicas piezoelétricas que transformam as mesmas em vibrações mecânicas. No ultrassom, uma tensão é emitida à cerâmica e a

5/6 última “alonga” ou “encurta” de acordo com a polaridade da tensão. Uma vez que a vibração tenha sido produzida, a mesma é em seguida amplificada e transmitida para as partes a serem soldadas pelo sonotrodo.

A porção projetada 108 no primeiro membro constitui um vetor de energia. Durante a operação de soldagem, o primeiro membro é submetido ao ultrassom gerado pelo conversor ou transdutor eletromagnético acoplado a uma porção superior do membro, cujo ultrassom é em seguida transmitido através do membro para a porção projetada 108. Em contato com a cavidade 118, a porção projetada 108 gera, em seguida, o calor de modo localizado através do atrito e do efeito Joule. O aumento local em temperatura possibilita inicialmente o amaciamento e a fusão local do material da cavidade 118 seguido pelo amaciamento e fusão local da porção projetada. Essa fusão local possibilita a soldagem, em seguida, dos dois membros. Os dois membros 104 e 106 são, portanto, fabricados preferencialmente de material plástico. O primeiro membro ou pelo menos sua porção projetada é fabricado preferencialmente de um material que é mais duro e/ou tem um ponto de fusão superior do que o material da cavidade. Tal configuração possibilita que o vetor de energia retenha seu formato melhor durante a soldagem por ultrassom. O primeiro membro pode ser fabricado de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), por exemplo, e o segundo membro de polimetilmetacrilato (PMMA) ou policarbonato (PC).

Observe que a representação da Figura 2 é uma vista em corte que mostra as superfícies de montagem apenas no plano de corte. A porção projetada não se estende necessariamente de modo contínuo sobre toda a periferia do alojamento. A superfície de montagem do primeiro membro pode, além disso, apresentar uma pluralidade de porções projetadas, algumas das quais podem ser essencialmente pontos e outras se estendem de modo longitudinal sobre porções da dita superfície. Alguns cortes da superfície de montagem também podem ser livres de porções projetadas. O que foi explicado agora com referência às porções projetadas também se aplica para as cavidades correspondentes.

As Figuras 3 e 4 mostram em detalhes a cooperação entre a porção projetada e a cavidade correspondente antes e após a operação de soldagem por ultrassom. A Figura 3 mostra a situação antes da operação de soldagem. Pode-se observar que a porção projetada 108 tem um corte retangular. Do mesmo modo que a cavidade 118, o ângulo de abertura da mesma é maior que aquele da porção projetada 108. A ponta da última, oposta à superfície de montagem 112, é acomodada no fundo da cavidade 118. Durante a operação de soldagem por ultrassom, o aquecimento dos materiais que formam o ponto e a cavidade, combinado com uma força que pressiona o primeiro e o segundo membros um contra o outro, produz uma solda no nível do ponto e empurrando para cima o material em direção ao topo da cavidade. A área de solda entre os dois membros é representada de modo diagramático pela área tracejada cruzada 120. O material que é empurrado para cima

6/6 pode ser visto em ambos os lados do ponto 108, no nível das áreas tracejadas cruzadas 122. Essas porções de material empurradas constituem aparas pelo fato de que elas não contribuem para a conexão mecânica entre os dois membros e podem ser destacadas, na teoria, dos membros em questão. Elas são inerentes ao processo de soldagem por ultrassom que emprega um vetor de energia tal como a porção projetada 108. A configuração com a cavidade correspondente, conforme mostrado me detalhes nas Figuras 3 e 4, torna possível prender as aparas 122, impedindo que, desse modo, elas sejam destacadas e acabem no interior do alojamento.

As Figuras 5 a 7 mostram formatos variáveis das porções projetadas e/ou das cavidades correspondentes. Essas constituem a segunda, a terceira e a quarta modalidades da invenção. As mesmas referências numéricas da primeira modalidade da invenção mostradas nas Figuras 2 a 4 são usadas para os mesmos membros, mas aumentado por 100, 200 e 300, respectivamente, de modo a distinguir claramente as mesmas. Na Figura 5, pode-se ver que o corte transversal da cavidade 218 pode ser de formato redondo, por exemplo, de formato de arco circular, mais particularmente um semicírculo. Na Figura 6, pode-se observar que o corte da porção projetada 308 pode ser em formato de triângulo de ângulo reto ao invés de formato de triângulo isósceles. A cavidade 318 também pode ter um corte de qualquer formato triangular, isto é, nem isósceles nem em ângulo reto. Na Figura 7, pode-se observar que a cavidade 418 por ter um corte transversal com um fundo plano e não mais um formato de cunha ou redondo.

A Figura 8 é uma vista em elevação de um alojamento de acordo com uma quinta modalidade da invenção. O alojamento 502 tem um contorno geralmente retangular, sendo que apenas o primeiro membro 504 que forma a tampa do alojamento é visível. As porções projetadas 508 recebidas nas cavidades correspondentes 518 podem ser vistas. Nessa modalidade, apenas as porções projetadas que formam pontos são fornecidas, garantindo a fixação entre os dois membros que constituem o alojamento no nível dos cantos e no meio dos dois lados mais longos. Essa modalidade mostra que não é necessário fornecer uma ou mais porções projetadas que se estendem ao longo da periferia ou do perímetro do alojamento, sendo que as conexões de ponto são igualmente capazes de garantir a fixação o posicionamento satisfatório.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502) de um dispositivo de iluminação e/ou sinalização que compreende:

primeiro e segundo membros de material plástico (104, 106; 204, 206; 304, 306; 404, 406; 504), sendo que cada um compreende uma superfície de montagem (112, 114; 212, 214; 312, 314; 412, 414), sendo que as ditas superfícies são adaptadas para serem montadas uma à outra;

o primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) compreendendo pelo menos uma porção (108; 208; 308; 408; 508) que se projeta da sua superfície de montagem (112; 212; 312; 412), sendo que a dita porção é adaptada para ser soldada por ultrassom à superfície de montagem (114; 214; 314; 414) do segundo membro (106; 206; 306; 406);

caracterizado pelo fato de que a superfície de montagem (114; 214; 314; 414) do segundo membro (106; 206; 306; 406) compreende uma ou mais cavidades (118; 218, 318; 418; 518) configuradas para receber a(s) porção(ões) projetada(s) (108; 208; 308; 408; 508) do primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) de modo a possibilitar o posicionamento relativo dos primeiro e segundo membros no plano de montagem médio dos mesmos.
2. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a(s) porção(ões) projetada(s) (108; 208; 308; 408; 508) do primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) são em uma peça única com sua superfície de montagem (112; 212; 312; 412).
3. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo fato de que a(s) porção(ões) projetada(s) (108; 208; 308; 408; 508) tem um corte transversal apontado para a direção contrária à superfície de montagem (112; 212; 312; 412).
4. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as superfícies de montagem (112, 114; 212, 214; 312, 314; 412, 414) dos primeiro e segundo membros (104, 106; 204, 206; 304, 306; 404, 406; 504) são livres de apoios de modo que apenas a(s) porção(ões) projetada(s) (108; 208; 308; 408; 508) do primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) que cooperam com a cavidade ou cavidades (118; 218, 318; 418; 518) do segundo membro (106; 206; 306; 406) garanta(m) o posicionamento relativo dos primeiro e segundo membros no plano de montagem médio dos mesmos.
5. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) é fabricado de um material plástico transparente.
6. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das

2/2 reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) é fabricado de um material mais duro do que aquele do segundo membro (106; 206; 306; 406).
7. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a porção projetada ou pelo menos uma das porções projetadas (108; 208; 308; 408) e a cavidade ou cavidades correspondentes (118; 218; 318; 418) se estendem longitudinalmente ao longo de pelo menos uma porção das superfícies de montagem respectivas (112, 114; 212, 214; 312, 314; 412, 414).
8. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as superfícies de montagem (112, 114; 212, 214; 312, 314; 412, 414) dos primeiro e segundo membros (104, 106; 204, 206; 304, 306; 404, 406; 504) se estendem sobre pelo menos uma porção da periferia do alojamento.
9. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo membros (104, 106; 204, 206; 304, 306; 404, 406; 504) estão no estado montado através de soldagem por ultrassom.
10. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a(s) porção(ões) projetada(s) (108; 208; 308; 408; 508) do primeiro membro (104; 204; 304; 404; 504) penetram no interior do segundo membro (106; 206; 306; 406) no interior da cavidade ou cavidades correspondentes (118; 218; 318; 418; 518).
11. Alojamento óptico (102; 202; 302; 402; 502), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que aparas de material empurradas (122) do segundo membro (106) são acomodadas na cavidade ou nas cavidades (118).
12. Dispositivo de iluminação e/ou sinalização, notadamente para veículos a motor, compreendendo um alojamento óptico adaptado para que os raios de luz emitidos por uma fonte de luz passem através do mesmo, caracterizado pelo fato de o alojamento (102; 202; 302; 402; 502) ser conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.