EP0717233A1 - Réflecteur en matière thermoplastique pour projecteur en particulier à coupure de véhicules automobiles - Google Patents

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EP0717233A1
EP0717233A1 EP95402779A EP95402779A EP0717233A1 EP 0717233 A1 EP0717233 A1 EP 0717233A1 EP 95402779 A EP95402779 A EP 95402779A EP 95402779 A EP95402779 A EP 95402779A EP 0717233 A1 EP0717233 A1 EP 0717233A1
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reflector according
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upper cheek
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/10—Protection of lighting devices

Definitions

  • the present invention relates to reflectors made of thermoplastic material for headlamps, in particular for switching off motor vehicles.
  • the invention also relates to projectors comprising such reflectors.
  • FIG. 1 There is shown schematically in section in Figure 1 a motor vehicle headlight according to a prior art conventionally known.
  • This headlamp comprises a reflector 1 which supports one or more lamps 2 and which is mounted in a box 3 closed in leaktight manner by a lens 4.
  • Other elements can also be mounted in the box, for example a cover 5.
  • the reflector 1 has been more particularly shown in FIG. 2. It is molded in one piece from a thermoplastic polymer and is metallized, so as to ensure the required reflection properties.
  • the major function of the reflector 1 is to return the light rays from the lamp (s) 2 in the direction of the optical axis A of the projector and to generate, thanks to its shape - which is calculated for this purpose - the light beam projected on the road.
  • the reflector 1 comprises a functional part 1a, for example of parabolic shape, which is the part of the reflector which ensures the reflection of the beam along the optical axis in the direction of the road . It also has two cheeks, one upper 1b, the other lower 1c, which constitute connecting parts between the bottom of the functional part 1a, the branches of the latter and the glass 4.
  • the cheeks 1b and 1c do not participate in the development of the optical beam. They constitute connecting parts, which mainly have a mechanical role.
  • the height of the headlamp is increasingly reduced, so that the upper cheek 1b of the reflector 1, located directly above the source light that is the lamp 2, is very close to said source.
  • thermoplastic reflectors In the case of thermoplastic reflectors, this rise in temperature is accompanied by a thermal expansion tending to circumferentially increase the dimensions of the upper cheek 1b and to deform the functional part 1a of the reflector, in particular by spreading the branches thereof.
  • This thermal deformation modifies the shape of the projected beam and is in particular at the origin of the appearance of portions of beam in zones which are normally zones where the beam is cut.
  • the rise in temperature of the upper cheek 1b consequently creates a dazzle, which increases with the duration of lighting of the lamp.
  • FIGs 3 and 4 This glare was illustrated in Figures 3 and 4 in the case of a dipped headlight for right-hand drive.
  • Figure 3 there is shown the beam projected by the projector "cold" on a plane perpendicular to the optical axis.
  • the outline of this projected beam has a perfectly clear V-cut at 15 °.
  • the Y axis is a vertical axis in the median plane of the projector.
  • the X axis is an axis in the horizontal plane of cut of the beam.
  • FIG. 4 shows the projected beam produced by the same reflector projector thermoplastic, after a certain ignition duration.
  • This projected beam is deformed compared to that of FIG. 2. It has in its left part a portion Eb above the axis X which produces a glare.
  • EP 0 582 994 discloses a reflector having a compensation slot formed on its paraboloid portion.
  • GB 2 093 580 also discloses a motor vehicle headlamp reflector comprising a horseshoe-shaped slot extending symmetrically on either side of its median plane.
  • the invention proposes a reflector made of thermoplastic material for a projector, in particular a cut-off beam, comprising a generally curvilinear reflection functional part, as well as a lower cheek and an upper cheek which connect the bottom and the branches of the functional part, characterized in that the upper cheek has at least one opening, which extends along a major part of the branch of the functional part which is on the side of said functional part which is capable of reflecting beams of 'glare.
  • the reflector 10 shown in FIG. 5 is molded from a reinforced or unreinforced thermoplastic polymer material.
  • the interior surface of this reflector 10 is metallized.
  • This reflector 10 has a main functional part 11, as well as an upper cheek 12 and a lower cheek which has not been referenced.
  • the functional part 11 has for example a parabolic shape, with a bottom 11a and two arched branches 11b.
  • the upper cheek 12 and the lower cheek each have a parabolic shape matching the upper or lower end contour of the functional part 11.
  • the optical axis of this reflector 10 has been referenced by A.
  • the bottom 11a of the functional part 11 has an orifice 13 centered on this axis A for the introduction of the projector lamp to which this reflector corresponds.
  • this projector is for example of the type described with reference to FIG. 1. It notably includes a housing for the reception of the reflector, as well as a window for closing the reflector. In Figure 5, only the projector glass has been shown. It was referenced by 19.
  • the reflector shown in FIG. 5 is a reflector for right-hand traffic.
  • Its upper cheek 12 has on its side which is on the right (when looking at the projector from the rear) an opening 14, which extends along a major part of the right branch llb of the functional part.
  • the opening 14 is therefore directly opposite the optical zone of the reflector which forms the part of the beam liable to generate glare (part of the left beam for its circulation on the right).
  • This opening 14 makes it possible to minimize the effects of the thermal expansion of the upper cheek 12 on the functional part 11 of the reflector 10, to greatly attenuate, or even eliminate the glare which appears with the reflectors of the prior art, during operations. the projector.
  • Such an opening 14 makes it possible in particular to mechanically decouple the functional part 11 relative to said upper cheek 12.
  • this opening 14 absorbs part of the dimensional variation of the upper cheek 12 due to the thermal expansion of the thermoplastic polymer. To this end, this opening 14 has a geometry which favors the direction of movement of each of the points of the upper cheek 12 towards a point at the center of said opening.
  • This opening 14 advantageously has a general triangular contour, calculated so as not to modify substantially the overall stiffness of the reflector.
  • the outline of the opening 14 is defined by a base 15 parallel to the optical axis A and by two sides 16 and 17, which meet at the level of the front right end 18 reflector 10.
  • the side 16 is defined by the upper inner contour of the straight branch 11b of the functional part 11.
  • the side 17 is linear.
  • the base 15 is advantageously located at a distance 15a from the optical axis A equal to 30 to 40% of the half-width of the reflector 10, at its front face.
  • this opening 14 is produced by machining after molding. As a variant, it can also be obtained directly at the injection outlet.
  • opening 14 is offset with respect to the area to the right of the lamp.
  • the solution consisting in making the opening directly below the light source only allows the temperature to be lowered locally, the quantity of heat thus evacuated which can in some cases be transferred to the rest of the upper cheek.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Réflecteur en matière thermoplastique pour projecteur à faisceau plus particulièrement à coupure comportant une partie fonctionnelle (11) de réflexion de forme générale curviligne, ainsi qu'une joue inférieure et une joue supérieure (12) qui relient le fond (11a) et les branches (11b) de la partie fonctionnelle (11), caractérisé en ce que la joue supérieure (12) présente au moins une ouverture (14), qui s'étend le long d'une majeure partie de la branche (11b) de la partie fonctionnelle (11) qui est du côté de ladite partie fonctionnelle (11) qui est susceptible de réfléchir des faisceaux d'éblouissement. <IMAGE>

Description

  • La présente invention est relative aux réflecteurs en matière thermoplastique pour projecteur en particulier à coupure de véhicules automobiles.
  • L'invention concerne également les projecteurs comportant de tels réflecteurs.
  • On a représenté schématiquement en coupe sur la figure 1 un projecteur de véhicule automobile conforme à un art antérieur classiquement connu. Ce projecteur comporte un réflecteur 1 qui supporte une ou plusieurs lampes 2 et qui est monté dans un boîtier 3 fermé de façon étanche par une glace 4. D'autres éléments peuvent également être montés dans le boîtier, par exemple un enjoliveur 5.
  • Le réflecteur 1 a été plus particulièrement représenté sur la figure 2. Il est moulé d'une pièce en un polymère thermoplastique et est métallisé, de façon à assurer les propriétés de réflexion requises. La fonction majeure du réflecteur 1 est de renvoyer les rayons lumineux de la ou des lampes 2 selon la direction de l'axe optique A du projecteur et de générer, grâce à sa forme - laquelle est calculée à cet effet - le faisceau lumineux projeté sur la route.
  • La qualité et la constance de cette forme sont primordiales.
  • Classiquement, ainsi qu'illustré sur les figures 1 et 2, le réflecteur 1 comporte une partie fonctionnelle 1a, par exemple de forme parabolique, qui est la partie du réflecteur qui assure la réflexion du faisceau selon l'axe optique en direction de la route. Il comporte également deux joues, l'une supérieure 1b, l'autre inférieure 1c, qui constituent des parties de liaison entre le fond de la partie fonctionnelle 1a, les branches de celle-ci et la glace 4.
  • Les joues 1b et 1c ne participent pas à l'élaboration du faisceau optique. Elles constituent des parties de liaison, qui ont principalement un rôle mécanique.
  • Dans le but de réduire l'encombrement des projecteurs et également d'améliorer le style du véhicule, la hauteur du projecteur est de plus en plus réduite, de sorte que la joue supérieure 1b du réflecteur 1, située à l'aplomb de la source lumineuse que constitue la lampe 2, est très proche de ladite source. Une fois le projecteur allumé, les effets combinés du rayonnement et de la convection génèrent une importante élévation de température dans la joue supérieure 1b. La température dans la joue 1b peut atteindre plus de 160°C.
  • Dans le cas des réflecteurs thermoplastiques, cette élévation de température s'accompagne d'une expansion thermique tendant à augmenter circonférentiellement les dimensions de la joue supérieure 1b et à déformer la partie fonctionnelle 1a du réflecteur, notamment en écartant les branches de celle-ci. Cette déformation thermique modifie la forme du faisceau projeté et est notamment à l'origine de l'apparition de portions de faisceau dans des zones qui sont normalement des zones où le faisceau est coupé. L'élévation de température de la joue supérieure 1b crée par conséquent un éblouissement, qui augmente avec la durée d'allumage de la lampe.
  • Cet éblouissement a été illustré sur les figures 3 et 4 dans le cas d'un projecteur de croisement pour conduite à droite. Sur la figure 3, on a représenté le faisceau projeté par le projecteur "à froid", sur un plan perpendiculaire à l'axe optique. Le contour de ce faisceau projeté présente une coupure en V à 15° parfaitement nette. Sur cette figure 3, l'axe Y est un axe vertical dans le plan médian du projecteur. L'axe X est un axe dans le plan horizontal de coupure du faisceau.
  • Sur la figure 4, on a représenté le faisceau projeté que réalise le même projecteur à réflecteur thermoplastique, après une certaine durée d'allumage.
  • Ce faisceau projeté est déformé par rapport à celui de la figure 2. Il présente en sa partie gauche une portion Eb au-dessus de l'axe X qui réalise un éblouissement.
  • Pour pallier cet inconvénient, il a déjà été proposé dans FR-2 465 949 d'amincir la joue supérieure des réflecteurs.
  • Cette solution permet de remédier le problème de l'échauffement thermique de la joue supérieure dans le cas de réflecteurs présentant une hauteur importante (supérieure à 100 mm). Elle est toutefois insatisfaisante dans le cas de projecteurs de faible hauteur.
  • On connaît par ailleurs par EP 0 582 994 un réflecteur présentant une fente de compensation ménagée sur sa portion paraboloïde.
  • On connaît également par GB 2 093 580 un réflecteur de projecteur de véhicule automobile comportant une fente en forme de fer à cheval s'étendant symétriquement de part et d'autre de son plan médian.
  • Ces solutions ne sont toutefois pas non plus pleinement satisfaisantes.
  • L'invention propose quant à elle un réflecteur en matière thermoplastique pour projecteur en particulier à faisceau à coupure comportant une partie fonctionnelle de réflexion de forme générale curviligne, ainsi qu'une joue inférieure et une joue supérieure qui relient le fond et les branches de la partie fonctionnelle, caractérisé en ce que la joue supérieure présente au moins une ouverture, qui s'étend le long d'une majeure partie de la branche de la partie fonctionnelle qui est du côté de ladite partie fonctionnelle qui est susceptible de réfléchir des faisceaux d'éblouissement.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
    • . la figure 1, qui a déjà été analysée, est une représentation schématique en coupe d'un projecteur de l'art antérieur ;
    • . la figure 2 est une représentation schématique en perspective du réflecteur du projecteur de la figure 1;
    • . les figures 3 et 4 illustrent la projection sur des plans verticaux que réalisent les projecteurs de l'art antérieur, d'une part, à froid et, d'autre part, après un certain temps d'allumage ;
    • . la figure 5 représente en vue de dessus un réflecteur conforme à un mode de réalisation de l'invention.
  • Le réflecteur 10 représenté sur la figure 5 est moulé en un matériau polymère thermoplastique renforcé ou non. La surface intérieure de ce réflecteur 10 est métallisée.
  • Ce réflecteur 10 présente une partie principale fonctionnelle 11, ainsi qu'une joue supérieure 12 et une joue inférieure qui n'a pas été référencée.
  • La partie fonctionnelle 11 présente par exemple une forme parabolique, avec un fond 11a et deux branches arquées 11b. La joue supérieure 12 et la joue inférieure présentent chacune une forme parabolique épousant le contour d'extrémité supérieur ou inférieur de la partie fonctionnelle 11.
  • L'axe optique de ce réflecteur 10 a été référencé par A. Le fond 11a de la partie fonctionnelle 11 présente un orifice 13 centré sur cet axe A pour l'introduction de la lampe du projecteur auquel ce réflecteur correspond.
  • A l'exception de son réflecteur, ce projecteur est par exemple du type de celui décrit en référence à la figure 1. Il comporte notamment un boîtier pour la réception du réflecteur, ainsi qu'une glace pour la fermeture du réflecteur. Sur la figure 5, seule la glace du projecteur a été représentée. Elle a été référencée par 19.
  • Le réflecteur représenté sur la figure 5 est un réflecteur pour circulation à droite.
  • Sa joue supérieure 12 présente sur son côté qui est à droite (lorsque l'on regarde le projecteur par l'arrière) une ouverture 14, qui s'étend le long d'une majeure partie de la branche droite llb de la partie fonctionnelle. L'ouverture 14 est donc directement en regard de la zone optique du réflecteur qui forme la partie du faisceau susceptible de générer un éblouissement (partie du faisceau gauche pour sa circulation à droite).
  • Bien entendu, dans le cas d'une circulation à gauche, cette ouverture est ménagée sur la partie gauche de la joue du réflecteur.
  • Cette ouverture 14 permet de minimiser les effets de l'expansion thermique de la joue supérieure 12 sur la partie fonctionnelle 11 du réflecteur 10, pour fortement atténuer, voire supprimer l'éblouissement qui apparaît avec les réflecteurs de l'art antérieur, lors de fonctionnements prolongés du projecteur.
  • Une telle ouverture 14 permet en particulier de découpler mécaniquement la partie fonctionnelle 11 par rapport à ladite joue supérieure 12.
  • Egalement, cette ouverture 14 absorbe une partie de la variation dimensionnelle de la joue supérieure 12 due à la dilatation thermique du polymère thermoplastique. A cet effet, cette ouverture 14 présente une géométrie qui favorise la direction des déplacements de chacun des points de la joue supérieure 12 vers un point au centre de ladite ouverture.
  • Cette ouverture 14 a avantageusement un contour général triangulaire, calculé de façon à ne pas modifier substantiellement la rigidité globale du réflecteur.
  • Dans la variante préférentielle représentée sur la figure 5, le contour de l'ouverture 14 est défini par une base 15 parallèle à l'axe optique A et par deux côtés 16 et 17, qui se rejoignent au niveau de l'extrémité droite avant 18 du réflecteur 10.
  • Le côté 16 est défini par le contour intérieur supérieur de la branche droite 11b de la partie fonctionnelle 11. Le côté 17 est linéaire.
  • La base 15 est avantageusement située à une distance 15a de l'axe optique A égale à 30 à 40 % de la demi-largeur du réflecteur 10,au niveau de sa face avant.
  • La dimension de cette base 15 est choisie de façon que la surface de l'ouverture 14 soit au moins égale à s où : s = 2SαΔθ (2 + αΔθ),
    Figure imgb0001
    • où
    • S est la surface globale de la joue supérieure 12 (y compris la surface s de l'ouverture 14),
    • Δθ est la différence de température maximale attendue pour ladite joue supérieure,
    • et
    • α est le coefficient d'expansion thermique du matériau thermoplastique.
  • Selon une caractéristique avantageuse, cette ouverture 14 est réalisée par usinage après moulage. En variante, elle peut également être obtenue directement en sortie d'injection.
  • On notera qu'une autre caractéristique avantageuse de l'invention tient en ce que l'ouverture 14 est décalée par rapport à la zone au droit de la lampe.
  • La solution consistant à pratiquer l'ouverture directement à l'aplomb de la source lumineuse ne permet d'abaisser la température que localement, la quantité de chaleur ainsi évacuée pouvant dans certains cas se reporter sur le reste de la joue supérieure.

Claims (11)

  1. Réflecteur en matière thermoplastique pour projecteur à faisceau plus particulièrement à coupure comportant une partie fonctionnelle (11) de réflexion de forme générale curviligne, ainsi qu'une joue inférieure et une joue supérieure (12) qui relient le fond (11a) et les branches (11b) de la partie fonctionnelle (11), caractérisé en ce que la joue supérieure (12) présente au moins une ouverture (14), qui s'étend le long d'une majeure partie de la branche (11b) de la partie fonctionnelle (11) qui est du côté de ladite partie fonctionnelle (11) qui est susceptible de réfléchir des faisceaux d'éblouissement.
  2. Réflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que cette ouverture (14) a une forme qui favorise les déplacements des points de la joue supérieure (12) vers le centre de ladite ouverture (14) lors des dilatations thermiques de ladite joue supérieure (12).
  3. Réflecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que cette ouverture (14) présente une forme générale triangulaire.
  4. Réflecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que cette ouverture (14) présente un contour défini par une base (15) sensiblement parallèle à l'axe optique (A) du réflecteur et deux côtés (16, 17) qui s'étendent à partir de cette base (15) et se rejoignent au voisinage de l'extrémité avant de la branche (11b) de la partie fonctionnelle (11) le long de laquelle cette ouverture (14) s'étend.
  5. Réflecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un (16) des côtés qui s'étend à partir de la base (15) est défini par la branche de la partie fonctionnelle le long de laquelle l'ouverture (14) s'étend, l'autre côté (17) étant linéaire.
  6. Réflecteur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la base (15) est située à la distance par rapport à l'axe optique égale à 30 à 40 % de la demi-largeur du réflecteur.
  7. Réflecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que α étant le coefficient d'expansion thermique du matériau, Δθ la température maximale attendue, S la surface globale de la joue supérieure (12), la surface de l'ouverture (14) est supérieure ou égale à s, où s est donné par : s = 2S αΔθ (2 + αΔθ).
    Figure imgb0002
  8. Réflecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture (14) y est réalisée par usinage après moulage
  9. Réflecteur selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ouverture (14) est venue de moulage.
  10. Réflecteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouverture (14) est décalée par rapport à la zone de la joue supérieure (12) destinée à être au droit de la lampe du projecteur.
  11. Projecteur de véhicule automobile comportant un réflecteur selon l'une des revendications précédentes.
EP95402779A 1994-12-12 1995-12-11 Réflecteur en matière thermoplastique pour projecteur en particulier à coupure de véhicules automobiles Expired - Lifetime EP0717233B1 (fr)

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EP0717233B1 (fr) 2001-02-07
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FR2728056B1 (fr) 1997-03-07

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