EP4466492A1 - Dispositif lumineux pour un véhicule automobile - Google Patents

Dispositif lumineux pour un véhicule automobile

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Publication number
EP4466492A1
EP4466492A1 EP23701109.3A EP23701109A EP4466492A1 EP 4466492 A1 EP4466492 A1 EP 4466492A1 EP 23701109 A EP23701109 A EP 23701109A EP 4466492 A1 EP4466492 A1 EP 4466492A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrical connection
connection means
support
circuit board
printed circuit
Prior art date
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Granted
Application number
EP23701109.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP4466492B1 (fr
Inventor
Jose Daniel TEBA CAMACHO
Pierre Marie Antoine DE MONTETY
Juan Jesus LOPEZ CABRERIZO
Ramon Sanchez Alguacil
Juan Alberto LARA CAMARA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Publication of EP4466492A1 publication Critical patent/EP4466492A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP4466492B1 publication Critical patent/EP4466492B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/19—Attachment of light sources or lamp holders
    • F21S41/192—Details of lamp holders, terminals or connectors
    • 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
    • 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
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • 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
    • F21S41/39—Attachment thereof

Definitions

  • TITLE Light device for a motor vehicle
  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle.
  • the invention also relates to a method for mounting such a light device.
  • Lighting devices in motor vehicles must perform various lighting functions while blending harmoniously into the silhouette of a vehicle.
  • light devices must generally comprise many components including light sources, printed circuit boards controlling said light sources, optical elements able to guide the light rays, ornamental elements, means for cooling the light device or even means for adjusting the orientation of a light beam.
  • These luminous devices must also meet robustness requirements while remaining compact, light and inexpensive.
  • the assembly of the various components of a lighting device is a delicate operation due to the large number of components, the precision required for their relative positioning, and due to restricted access to certain areas of the lighting device.
  • card-edge connectors commonly referred to in anglicism as "card-edge”
  • card-edge in order to ensure the electrical connection of a printed circuit board of the lighting device.
  • the use of this type of connector sometimes leads to connection problems because it is difficult to ensure the correct connection of the connector with the printed circuit board.
  • the object of the invention is to provide a luminous device and a method of mounting such a luminous device remedying the above drawbacks and improving the luminous devices and their method of mounting known from the prior art.
  • a first object of the invention is a luminous device equipped with electrical connection means that are easy to connect and robust with regard to vibrations.
  • a second object of the invention is a method of mounting a lighting device that is particularly reliable and easy to implement.
  • the invention relates to a light device for a motor vehicle, the light device comprising:
  • the first electrical connection means may be formed by a set of electrical tracks of the printed circuit board, said tracks leading to an edge of the printed circuit board, and the second electrical connection means may comprise an edge connector.
  • the second electrical connection means may comprise a flat face extending perpendicular to said connection direction, said face extending between two side edges of the second electrical connection means, and the holding element may be configured to exert pressure on said face.
  • the support may be a one-piece plastic element, in particular made of polycarbonate.
  • the support may comprise a base to which the printed circuit board is fixed directly or indirectly, and the holding element may comprise at least one elastic leg and a support element configured to exert said pressure on the second electrical connection means, the at least one leg connecting the support element to the base.
  • the support element can extend over an entire width of the second electrical connection means, and the elastic holding element can comprise two legs each connecting a lateral end of the support element to said base, the two legs extending substantially perpendicular to the support element.
  • the support element may comprise at least one stiffening rib.
  • the light device may include a light reflector attached directly or indirectly to the support, and the printed circuit board may be attached to the support through the light reflector.
  • the light device may include a heat sink configured to dissipate heat that may be produced by the printed circuit board, the heat sink being fixed directly or indirectly to the support, the printed circuit board being fixed to the support through the heat sink.
  • the heat sink may comprise a plate provided with an opening, the printed circuit board being arranged on a first side of the plate, the holding element being arranged on a second side of the plate opposite the first side, the first electrical connection means and the second electrical connection means defining an electrical connection passing through said opening.
  • the invention also relates to a method of mounting a light device as defined previously, the method of mounting comprising:
  • Figure 1 is a perspective view of a light device according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a first subassembly of the luminous device of FIG. 1 comprising in particular a reflector and a printed circuit board of the luminous device.
  • FIG. 3 is a perspective view of a second subassembly of the luminous device of FIG. 1 comprising in particular the reflector and a heat sink.
  • FIG. 4 is a perspective view of a third subassembly of the luminous device of FIG. 1 comprising in particular the printed circuit board and a support.
  • FIG. 5 is a perspective view of a first electrical connection means, of a second electrical connection means and of a holding element of the luminous device of FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the support of the luminous device of FIG. 1.
  • FIG. 7 is a perspective view of the second electrical connection means, of the heat sink and of the holding element of the luminous device of FIG. detailed description
  • FIG. 1 schematically illustrates a light device 1 according to one embodiment of the invention.
  • the luminous device is intended to be fixed to a motor vehicle.
  • the light device is a headlamp intended to be fixed to the front of a motor vehicle.
  • the luminous device could be a rear light intended to be fixed to the rear of a motor vehicle.
  • the light module 1 comprises a casing 2 closed by a transparent or translucent lens 3, and inside which there are one or more light sources such as, for example, light-emitting diodes or incandescent bulbs.
  • the light device 1 also comprises various optical components including a reflector 4 visible through the glass 3.
  • the reflector 4 is intended to receive light rays produced by the light sources and to reflect them through the glass 3.
  • the light device can also include other optical components such as light guides and/or optical lenses.
  • the X axis designates the longitudinal axis of a vehicle. In forward gear and in a straight line, the vehicle progresses from the rear to the front in a direction parallel to its longitudinal axis.
  • the X axis is oriented from the front to the rear of the vehicle, that is to say in the direction of reverse gear.
  • the Y axis designates the transverse axis of the vehicle.
  • the Y axis is oriented from left to right, with left and right being defined from the perspective of a driver of the vehicle.
  • the Z axis designates the axis perpendicular to the X axis and to the Y axis. The vehicle is considered to be resting on horizontal ground.
  • the X and Y axes define a horizontal plane and the Z axis is a vertical axis, oriented from bottom to top.
  • the X, Y and Z axes form an orthogonal frame.
  • This same reference, defined by reference to a vehicle, will also be used to describe the luminous device 1, even considered out of the vehicle, since it is intended for mounting in a specific orientation in the vehicle.
  • the latter further comprises a printed circuit board 5, that is to say an electronic board on which are engraved electrical tracks and carrying various electronic components.
  • This printed circuit board 5 is electrically connected on the one hand to the light sources, and on the other hand, to an electrical harness 6.
  • the electrical harness 6 can itself be electrically connected to an electronic control unit of the vehicle and / or to a source of electrical energy on board the vehicle.
  • the printed circuit board 5 extends globally in a horizontal plane, above the reflector 4.
  • the light sources can be arranged on the printed circuit board or close to the latter, in particular substantially in the same plane as the printed circuit board 5.
  • the light sources can be arranged so as to emit light rays downwards, these rays then being reflected forwards by a reflection surface 7 of the reflector 4, the reflection surface rounded.
  • the light device 1 also comprises a heat sink 8 configured to dissipate the heat likely to be produced by the printed circuit board 5, and in particular to dissipate the heat likely to be produced by the light sources positioned on the printed circuit board, in particular the light-emitting diodes.
  • the heat sink 8 comprises a plate, in particular a metal plate, of which at least a first part 9 extends horizontally along the printed circuit board 5, above of it.
  • a second part 10 of the heat sink 8 extends vertically at the rear of the printed circuit board 5.
  • the luminous device 1 also comprises a support 11 (illustrated in FIG. 4) configured to directly or indirectly support various components of the luminous device.
  • This support 11 is an interface piece between the housing 2 and various components of the light device.
  • the support 11 may comprise various fixing means 12 such as holes and/or clips. It may also include means 13 for positioning these components, such as centering pins and/or stops, for example.
  • the support 11 also includes a rigidity adapted to support the weight of the various components which are fixed on it.
  • the support 11 may include stiffening ribs 14.
  • the fixing means 12, the positioning means 13, the ribs 14 are arranged on a common base 21 of the support 11.
  • the support 11 is a one-piece plastic element, in particular polycarbonate. It can be manufactured for example by injecting plastic material into a mould.
  • the base 21 of the support 11 supports the reflector 4 (hidden in FIG. 4), the printed circuit board 5 and the heat sink 8.
  • the support 11 could also support other components of the light device, in particular the light sources, and/or optical elements, and/or ornamental elements, and/or cooling means, and/or even means for adjusting the orientation of a light beam produced by the light device.
  • the base 21 has a three-dimensional shape matching the shape of the components that it supports. It preferably extends under and/or behind the components that it supports.
  • the printed circuit board 5 is fixed to the heat sink 8.
  • the heat sink 8 is fixed to the reflector 4.
  • the reflector 4 is fixed to the support 11 . Consequently, support 11 directly supports reflector 4. It indirectly supports heat sink 8 via reflector 4. Finally, it indirectly supports printed circuit board 5 via heat sink 8 and reflector 4. Alternatively, other mechanical connections between these components could be provided.
  • the printed circuit board 5 is provided with a first electrical connection means 15 and the electrical harness 6 is provided with a second electrical connection means 16 cooperating with the first electrical connection means 15 to electrically connect the printed circuit board 5 to the electrical harness 6.
  • the connection of the second electrical connection means 16 on the first electrical connection means 15 is obtained by a translational movement of the second electrical connection means 16 parallel to a direction connection, illustrated by an arrow F1 .
  • the branching direction can be horizontal, or even at least roughly parallel to the X axis.
  • the first electrical connection means 15 is firstly formed by a set of electrical tracks of the printed circuit board, said tracks leading to an edge of the printed circuit board.
  • the second electrical connection means 16 is an insertable connector, that is to say a connector also called "card-edge", and in which the edge of the printed circuit board 5 is inserted in order to ensure contact directly with the electrical tracks printed on the edge of the printed circuit board.
  • the insert connector may have an at least roughly parallelepipedal shape. It comprises a flat face 17 extending perpendicularly to the connection direction F1. The face 17 extends between two side edges 18 of the insert connector.
  • the insert connector also comprises a plurality of electrical outlets 19 extending perpendicularly to the connection direction F1, substantially parallel to the Z axis, and distributed between the two side edges 18.
  • the support 11 comprises an elastic holding element 20 configured to exert pressure on the second electrical connection means 16 in the direction of connection F1 of the second electrical connection means to the first electrical connection means 15.
  • the holding element 20 is configured to exert pressure on the face 17 of the insert connector. The holding element is particularly clearly visible in Figures 5 and 6.
  • the holding element 20 comprises two elastic legs 22 and a support element 23 configured to exert pressure on the second electrical connection means 16, in particular on the face 17 of the insert connector.
  • the two legs 22 extend substantially perpendicular to the support element 23.
  • the two legs 22 can extend substantially vertically and the support element 23 can extend substantially horizontally.
  • Each of the two legs 22 connect one end of the support element 23 to the base 21 .
  • the length L1 of each leg 22 can be of the same order of magnitude as the length L2 of the support element 23, in particular it can be between 50% and 200% of the length of the support element 23.
  • an opening 24 of substantially square shape is obtained. This opening 24 is delimited by the two legs 22, the support element 23 and an edge of the base 21.
  • the length L2 of the support element 23 can be substantially equal to the length of the insert connector defined between its two side edges 18.
  • the number of legs could be different, for example a single leg, three legs or even more legs could connect the support element 23 to the base 21 .
  • These legs could be arranged between the base 21 and a central part of the support element 23. They could form an angle other than 90° with the support element 23.
  • the holding element could comprise a single leg forming a plate between the base 21 and the support element 23. This plate could optionally be provided with openings of any shape.
  • the support element 23 comprises at least one stiffening rib 25, in particular at least two stiffening ribs.
  • the rigidity of the support element 23 can be greater than the rigidity of the legs 22.
  • Figure 7 illustrates another feature of the invention.
  • the plate forming the heat sink 8 comprises an opening 26 giving access to the first electrical connection means 15 of the printed circuit board.
  • the opening 26 is arranged at the interface between the first part 9 and the second part 10 of the heat sink 8.
  • the first electrical connection means 15 and the second electrical connection means 16 thus define an electrical connection which passes through the opening 26.
  • the first electrical connection means 15 and the second electrical connection means 16 are both positioned at the opening 26.
  • the printed circuit board 5 could be positioned further back with respect to opening 26, so that it would rather be beam 6 which would be positioned at the level of opening 26.
  • circuit board 5 could comprise a part protruding through opening 26.
  • the printed circuit board 5 is arranged on a first side of the plate forming the heat sink 8, and the holding element 20 is arranged on a second side of the plate opposite the first side.
  • the second part 10 of the heat sink 8 separates the printed circuit board 5 from the holding element 20.
  • the integration of the opening 26 in the heat sink 8 makes it possible to keep a particularly compact heat sink while benefiting from the advantages of the holding element 20.
  • the opening 24 in the center of the holding element makes it possible to keep the second part 10 of the heat sink 8 exposed to the ambient air which allows a efficient evacuation of the heat accumulated in the heat sink.
  • the printed circuit board 5 is fixed on the support 11. More precisely, one can on the one hand fix the reflector 4 on the support 11, and on the other hand one can fix the printed circuit board 5 on the heat sink 8. Then one can fix the heat sink 8 provided with the printed circuit board 5 to the reflector 4. These elements could of course be fixed in a different order.
  • the retaining element 20 is elastically deformed.
  • an operator can exert a thrust on the support element 23 with his fingers.
  • the second part 10 provides a reference surface on which the operator can lean to exert the thrust on the support element 23.
  • the legs 22 flex elastically. This makes it possible to move the support element 23 away from the first electrical connection means 15 and thus leave enough room for the insertion of the second electrical connection means 16.
  • the elasticity of the holding element 20 is sufficient to allow the mounting of the second electrical connector 16 without breaking the holding element.
  • the elasticity of the holding element makes it possible to separate the support element by a distance at least equal to 110%, or even at least 150%, of the width of the second electrical connector 16 in the connection direction F1
  • the second electrical connection means 16 is positioned opposite the first electrical connection means, the elastic retaining element being kept under tension, that is to say that the support element 23 is kept away from its rest position.
  • a fourth step the holding element 20 is released, which returns to its rest position under the effect of a return force.
  • a fifth step is carried out in which the second electrical connection means is connected with the first electrical connection means.
  • the force produced by the holding element on the second means of electrical connection may be sufficient on its own to effect the complete connection of the second electrical connection means to the first electrical connection means.
  • the force produced by the holding element on the second electrical connection means can only assist the connection operation carried out by the operator.
  • the connection operation is carried out by pressing on the face 17 of the insert connector via the support element 23.
  • the connection force is homogeneous and perfectly oriented in the connection direction F1. A more reliable connection of the printed circuit board 5 is thus obtained, even if the connection has to be made blind.
  • the holding element 20 can be designed so that there remains a residual voltage in the holding element when the electrical connection means are completely connected to each other. Thus the support element remains pressed against the face 17.
  • the holding element can be designed so that it is no longer live when the electrical connection means are completely connected to each other. In such a scenario, a slight play can even be provided (for example of the order of a few tens of millimeters, or even a few millimeters between the face 17 and the support element 23.
  • the holding element also plays the role of polarizer, or in other words poka-yoke. If the second electrical connection means 16 is incorrectly connected to the first electrical connection means 15, the holding element 20 does not return completely to its rest position or it returns insufficiently to its rest position, or even the holding element breaks, which can be easily detected visually or by means of checking the position of the holding element 20. Then, the luminous device 1 can be assembled to a motor vehicle. During operation of the vehicle, the light device may be subjected to vibrations.
  • the holding element 20 secures the connection of the second electrical connection means 16 to the first electrical connection means 15, even in the presence of vibration. An involuntary disconnection of the printed circuit board 5 during a vehicle maintenance operation is also avoided. Since the holding element is made directly in the support, securing the electrical connection is obtained without providing any additional component in the light device. The luminous device remains compact and simple to manufacture.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dispositif lumineux (1) pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend : - une carte de circuit imprimé (5) pourvue d'un premier moyen de connexion électrique (15), - un faisceau électrique (6) pourvu d'un deuxième moyen de connexion électrique (16), - un support (11) auquel est fixée directement ou indirectement la carte de circuit imprimé, le support comprenant un élément de maintien (20) élastique configuré pour exercer une pression sur le deuxième moyen de connexion électrique dans une direction de branchement (F1) du deuxième moyen de connexion électrique sur le premier moyen de connexion électrique.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Dispositif lumineux pour un véhicule automobile
Domaine Technique de l'invention
L’invention concerne un dispositif lumineux pour un véhicule automobile. L’invention porte aussi sur un procédé de montage d'un tel dispositif lumineux.
Etat de la technique antérieure
Les dispositifs lumineux des véhicules automobiles doivent remplir diverses fonctions d'éclairage tout en s'intégrant harmonieusement à la silhouette d'un véhicule. Ainsi, les dispositifs lumineux doivent généralement comprendre de nombreux composants parmi lesquels des sources de lumière, des cartes de circuit imprimé contrôlant lesdites sources de lumière, des éléments optiques aptes à guider les rayons lumineux, des éléments ornementaux, des moyens de refroidissement du dispositif lumineux ou encore des moyens de réglage de l'orientation d'un faisceau lumineux. Ces dispositifs lumineux doivent en outre satisfaire à des exigences de robustesse tout en restant compacts, légers et bon marché. L'assemblage des différents composants d'un dispositif lumineux est une opération délicate en raison du grand nombre de composants, de la précision requise pour leurs positionnements relatifs, et en raison d'un accès restreint à certaines zones du dispositif lumineux.
Pour répondre à ces besoins, il est connu d'utiliser des connecteurs encartables, couramment dénommés par l'anglicisme "card-edge", afin d'assurer la connexion électrique d'une carte de circuit imprimé du dispositif lumineux. Toutefois, l'utilisation de ce type de connecteur entraine parfois des problèmes de connexion car il est difficile d'assurer le branchement correct du connecteur avec la carte de circuit imprimé. De plus, il est également difficile de garantir le maintien de ce branchement au cours de l'utilisation du véhicule automobile, notamment en raison des vibrations que subissent les dispositifs lumineux.
On connait des solutions permettant de garantir le maintien de la connexion entre un connecteur électrique et une carte de circuit imprimé. Une telle solution est par exemple décrite dans le document US2019/0020132. Dans ces arts antérieurs, la forme de la carte de circuit imprimé et/ou la forme du connecteur sont conçues de sorte à coopérer pour garantir le maintien de la connexion. De telles solutions sont cependant complexes à mettre en oeuvre et insuffisamment efficaces.
Présentation de l'invention
Le but de l’invention est de fournir un dispositif lumineux et un procédé de montage d'un tel dispositif lumineux remédiant aux inconvénients ci- dessus et améliorant les dispositifs lumineux et leur procédé de montage connus de l’art antérieur.
Plus précisément, un premier objet de l’invention est un dispositif lumineux équipé de moyens de connexion électrique faciles à brancher et robustes à l'égard des vibrations.
Un deuxième objet de l'invention est un procédé de montage d'un dispositif lumineux particulièrement fiable et facile à mettre en oeuvre.
Résumé de l'invention
L'invention se rapporte à un dispositif lumineux pour un véhicule automobile, le dispositif lumineux comprenant :
- une carte de circuit imprimé pourvue d'un premier moyen de connexion électrique,
- un faisceau électrique pourvu d'un deuxième moyen de connexion électrique,
- un support auquel est fixée directement ou indirectement la carte de circuit imprimé, le support comprenant un élément de maintien élastique configuré pour exercer une pression sur le deuxième moyen de connexion électrique dans une direction de branchement du deuxième moyen de connexion électrique sur le premier moyen de connexion électrique.
Le premier moyen de connexion électrique peut être formé par un ensemble de pistes électriques de la carte de circuit imprimée, lesdites pistes menant à un bord de la carte de circuit imprimé, et le deuxième moyen de connexion électrique peut comprendre un connecteur encartable.
Le deuxième moyen de connexion électrique peut comprendre une face plane s'étendant perpendiculairement à ladite direction de branchement, ladite face s'étendant entre deux bords latéraux du deuxième moyen de connexion électrique, et l'élément de maintien peut être configuré pour exercer une pression sur ladite face.
Le support peut être un élément monobloc en plastique, notamment en polycarbonate.
Le support peut comprendre une base à laquelle est fixée directement ou indirectement la carte de circuit imprimé, et l'élément de maintien peut comprendre au moins une jambe élastique et un élément d'appui configuré pour exercer ladite pression sur le deuxième moyen de connexion électrique, l'au moins une jambe reliant l'élément d'appui à la base.
L'élément d'appui peut s'étendre sur toute une largeur du deuxième moyen de connexion électrique, et l'élément de maintien élastique peut comprendre deux jambes reliant chacune une extrémité latérale de l'élément d'appui à ladite base, les deux jambes s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'élément d'appui.
L'élément d'appui peut comprendre au moins une nervure de rigidification.
Le dispositif lumineux peut comprendre un réflecteur de lumière fixé directement ou indirectement au support, et la carte de circuit imprimée peut être fixée au support par l'intermédiaire du réflecteur de lumière.
Le dispositif lumineux peut comprendre un dissipateur thermique configuré pour dissiper la chaleur susceptible d'être produite par la carte de circuit imprimé, le dissipateur thermique étant fixé directement ou indirectement au support, la carte de circuit imprimé étant fixée au support par l'intermédiaire du dissipateur thermique.
Le dissipateur thermique peut comprendre une plaque pourvue d'une ouverture, la carte de circuit imprimé étant agencée d'un premier côté de la plaque, l'élément de maintien étant agencé d'un deuxième côté de la plaque opposé au premier côté, le premier moyen de connexion électrique et le deuxième moyen de connexion électrique définissant une liaison électrique passant au travers de ladite ouverture.
L'invention se rapporte également à un procédé de montage d'un dispositif lumineux tel que défini précédemment, le procédé de montage comprenant :
- une étape de fixation directe ou indirecte de la carte de circuit imprimé sur le support, puis
- une étape de déformation élastique de l'élément de maintien, puis
- une étape de positionnement du deuxième moyen de connexion électrique en vis-à-vis du premier moyen de connexion électrique, l'élément de maintien élastique étant maintenu en tension, puis
- une étape de relâchement de l'élément de maintien simultanée avec
- une étape de branchement du deuxième moyen de connexion électrique avec le premier moyen de connexion électrique.
Présentation des figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif lumineux selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 2 est une vue en perspective d'un premier sous-ensemble du dispositif lumineux de la figure 1 comprenant notamment un réflecteur et une carte de circuit imprimé du dispositif lumineux.
La figure 3 est une vue en perspective d'un deuxième sous-ensemble du dispositif lumineux de la figure 1 comprenant notamment le réflecteur et un dissipateur thermique.
La figure 4 est une vue en perspective d'un troisième sous-ensemble du dispositif lumineux de la figure 1 comprenant notamment la carte de circuit imprimé et un support.
La figure 5 est une vue en perspective d'un premier moyen de connexion électrique, d'un deuxième moyen de connexion électrique et d'un élément de maintien du dispositif lumineux de la figure 1 .
La figure 6 est une vue en perspective du support du dispositif lumineux de la figure 1 .
La figure 7 est une vue en perspective du deuxième moyen de connexion électrique, du dissipateur thermique et de l'élément de maintien du dispositif lumineux de la figure 1 . Description détaillée
La figure 1 illustre schématiquement un dispositif lumineux 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le dispositif lumineux est destiné à être fixé à un véhicule automobile. Dans l’exemple illustré, le dispositif lumineux est un projecteur destiné à être fixé à l'avant d’un véhicule automobile. Alternativement, le dispositif lumineux pourrait être un feu arrière destiné à être fixé à l’arrière d’un véhicule automobile. Le module lumineux 1 comprend un boîtier 2 fermé par une glace 3 transparente ou translucide, et à l'intérieur duquel se trouvent une ou plusieurs sources de lumière telles que par exemple des diodes électroluminescentes ou des ampoules à incandescence. Le dispositif lumineux 1 comprend également différents composants optiques parmi lesquels un réflecteur 4 visible au travers de la glace 3. Le réflecteur 4 est destiné à recevoir des rayons lumineux produits par les sources de lumières et à les réfléchir au travers de la glace 3. Le dispositif lumineux peut également comprendre d'autres composants optiques comme par exemple des guides de lumières et/ou des lentilles optiques.
Dans ce document, l’axe X désigne l’axe longitudinal d'un véhicule. En marche avant et en ligne droite, le véhicule progresse de l’arrière vers l’avant selon une direction parallèle à son axe longitudinal. L’axe X est orienté de l’avant vers l’arrière du véhicule, c’est-à-dire dans le sens de la marche arrière. L’axe Y désigne l’axe transversal du véhicule. L’axe Y est orienté de la gauche vers la droite, la gauche et la droite étant définies selon le point de vue d’un conducteur du véhicule. L’axe Z désigne l’axe perpendiculaire à l’axe X et à l’axe Y. On considère que le véhicule repose sur un sol horizontal. Les axes X et Y définissent un plan horizontal et l’axe Z est un axe vertical, orienté de bas en haut. Les axes X, Y et Z forment un repère orthogonal. Ce même repère, défini par référence à un véhicule, sera aussi utilisé pour décrire le dispositif lumineux 1 , même considéré hors du véhicule, puisqu’il est destiné à un montage selon une orientation spécifique dans le véhicule.
En référence à la figure 2 sur laquelle une partie des composants du dispositif lumineux sont masqués, on observe que celui-ci comprend en outre une carte de circuit imprimé 5, c'est-à-dire une carte électronique sur laquelle sont gravées des pistes électriques et portant différents composants électroniques. Cette carte de circuit imprimé 5 est reliée électriquement d'une part aux sources de lumière, et d'autre part, à un faisceau électrique 6. Le faisceau électrique 6 peut être lui-même relié électriquement à une unité de contrôle électronique du véhicule et/ou à une source d'énergie électrique embarquée dans le véhicule.
La carte de circuit imprimé 5 s'étend globalement dans un plan horizontal, au-dessus du réflecteur 4. Les sources de lumière peuvent être agencées sur la carte de circuit imprimée ou à proximité de celle-ci, notamment sensiblement dans le même plan que la carte de circuit imprimé 5. En particulier, les sources de lumière peuvent être agencées de sorte à émettre des rayons lumineux vers le bas, ces rayons étant ensuite réfléchis vers l'avant par une surface de réflexion 7 du réflecteur 4, la surface de réflexion 7 présentant une forme arrondie.
En référence à la figure 3, le dispositif lumineux 1 comprend également un dissipateur thermique 8 configuré pour dissiper la chaleur susceptible d'être produite par la carte de circuit imprimé 5, et en particulier pour dissiper la chaleur susceptible d'être produite par les sources de lumières positionnées sur la carte de circuit imprimé, notamment les diodes électroluminescentes. Le dissipateur thermique 8 comprend une plaque, notamment une plaque métallique, dont au moins une première partie 9 s'étend horizontalement le long de la carte de circuit imprimé 5, au-dessus de celle-ci. Une deuxième partie 10 du dissipateur thermique 8 s'étend verticalement à l'arrière de la carte de circuit imprimé 5.
Le dispositif lumineux 1 comprend aussi un support 11 (illustré sur la figure 4) configuré pour supporter directement ou indirectement différents composants du dispositif lumineux. Ce support 1 1 est une pièce d'interface entre le boîtier 2 et différents composants du dispositif lumineux. A cet effet, le support 1 1 peut comprendre différents moyens de fixation 12 tels que des trous et/ou des clips. Il peut également comprendre des moyens de positionnement 13 de ces composants comme par exemple des pions de centrage et/ou des butées. Enfin, il comprend aussi une rigidité adaptée pour supporter le poids des différents composants qui sont fixés dessus. Pour cela, le support 11 peut comprendre des nervures 14 de rigidification. Les moyens de fixation 12, les moyens de positionnement 13, les nervures 14 sont agencés sur une base 21 commune du support 1 1. Avantageusement, le support 11 est un élément monobloc en plastique, notamment en polycarbonate. Il peut être fabriqué par exemple par injection de matière plastique dans un moule.
En particulier, la base 21 du support 1 1 supporte le réflecteur 4 (masqué sur la figure 4), la carte de circuit imprimé 5 et le dissipateur thermique 8. En complément, le support 11 pourrait également supporter d'autres composants du dispositif lumineux, notamment les sources de lumière, et/ou des éléments optiques, et/ou des éléments ornementaux, et/ou des moyens de refroidissement, et/ou encore des moyens de réglage de l'orientation d'un faisceau lumineux produit par le dispositif lumineux. La base 21 présente une forme tridimensionnelle épousant la forme des composants qu'elle supporte. Elle s'étend de préférence sous et/ou à l'arrière des composants qu'elle supporte. Selon le mode de réalisation particulier présenté, la carte de circuit imprimé 5 est fixée au dissipateur thermique 8. Le puit thermique 8 est fixé au réflecteur 4. Et le réflecteur 4 est fixé au support 11 . Par conséquent, le support 1 1 supporte directement le réflecteur 4. Il supporte indirectement le dissipateur thermique 8 par l'intermédiaire du réflecteur 4. Enfin, il supporte indirectement la carte de circuit imprimé 5 par l'intermédiaire du dissipateur thermique 8 et du réflecteur 4. En variante, d'autres liaisons mécaniques entre ces composants pourraient être prévues.
En référence à la figure 5, on observe que la carte de circuit imprimé 5 est pourvue d'un premier moyen de connexion électrique 15 et le faisceau électrique 6 est pourvu d'un deuxième moyen de connexion électrique 16 coopérant avec le premier moyen de connexion électrique 15 pour relier électriquement la carte de circuit imprimée 5 au faisceau électrique 6. Le branchement du deuxième moyen de connexion électrique 16 sur le premier moyen de connexion électrique 15 est obtenu par un mouvement de translation du deuxième moyen de connexion électrique 16 parallèlement à une direction de branchement, illustrée par une flèche F1 . La direction de branchement peut être horizontale, voire au moins grossièrement parallèle à l'axe X.
En particulier, le premier moyen de connexion électrique 15 est d'une part formé par un ensemble de pistes électriques de la carte de circuit imprimé, lesdites pistes menant à un bord de la carte de circuit imprimé. D'autre part, le deuxième moyen de connexion électrique 16 est un connecteur encartable, c'est-à-dire un connecteur également dénommé selon l'anglicisme "card-edge", et dans lequel la tranche de la carte de circuit imprimé 5 est insérée afin d'assurer le contact directement avec les pistes électriques imprimées sur le bord de la carte de circuit imprimé. Le connecteur encartable peut avoir une forme au moins grossièrement parallélépipédique. Il comprend une face 17 plane s'étendant perpendiculairement à la direction de branchement F1 . La face 17 s'étend entre deux bords latéraux 18 du connecteur encartable. Le connecteur encartable comprend aussi une pluralité de sorties électriques 19 s'étendant perpendiculairement à la direction de branchement F1 , sensiblement parallèlement à l'axe Z, et réparties entre les deux bords latéraux 18.
Par ailleurs, le support 1 1 comprend un élément de maintien 20 élastique configuré pour exercer une pression sur le deuxième moyen de connexion électrique 16 dans la direction de branchement F1 du deuxième moyen de connexion électrique sur le premier moyen de connexion électrique 15. En particulier, l'élément de maintien 20 est configuré pour exercer une pression sur la face 17 du connecteur encartable. L'élément de maintien est notamment bien visible sur les figures 5 et 6.
Comme cela est bien visible sur la figure 6, l'élément de maintien 20 comprend deux jambes 22 élastiques et un élément d'appui 23 configuré pour exercer une pression sur le deuxième moyen de connexion électrique 16, notamment sur la face 17 du connecteur encartable. Les deux jambes 22 s'étendent sensiblement perpendiculairement à l'élément d'appui 23. Notamment, les deux jambes 22 peuvent s'étendre sensiblement verticalement et l'élément d'appui 23 peut s'étendre sensiblement horizontalement. Chacune des deux jambes 22 relient une extrémité de l'élément d'appui 23 à la base 21 . La longueur L1 de chaque jambe 22 peut être du même ordre de grandeur que la longueur L2 de l'élément d'appui 23, notamment elle peut être comprise entre 50% et 200% de la longueur de l'élément d'appui 23. Ainsi, une ouverture 24 de forme sensiblement carrée est obtenue. Cette ouverture 24 est délimitée par les deux jambes 22, l'élément d'appui 23 et un bord de la base 21. La longueur L2 de l'élément d'appui 23 peut être sensiblement égale à la longueur du connecteur encartable définie entre ses deux bords latéraux 18.
En variante le nombre de jambes pourraient être différent, par exemple une seule jambe, trois jambes ou même encore davantage de jambes pourraient relier l'élément d'appui 23 à la base 21 . Ces jambes pourraient être agencées entre la base 21 et une partie centrale de l'élément d'appui 23. Elles pourraient former un angle différent de 90° avec l'élément d'appui 23. Selon une autre variante, l'élément de maintien pourrait comprendre une unique jambe formant une plaque entre la base 21 et l'élément d'appui 23. Cette plaque pourrait éventuellement être pourvue d'ouvertures de formes quelconques.
Avantageusement, l'élément d'appui 23 comprend au moins une nervure de rigidification 25, notamment au moins deux nervures de rigidification. Ainsi, la rigidité de l'élément d'appui 23 peut être supérieure à la rigidité des jambes 22. Lorsqu'on exerce un appui sur l'élément d'appui dans la direction inverse de la direction de branchement F1 , l'élément d'appui 23 ne se déforme pas ou alors très peu comparativement à la déformation des jambes 22. Selon un mode de réalisation de l'invention la face 17 du connecteur encartable pourrait comprendre des premiers reliefs et l'élément d'appui 23 pourrait comprendre des deuxièmes reliefs complémentaires aux premiers reliefs. On obtiendrait ainsi un guidage du connecteur encartable amélioré et un moyen de détrompage visuel évident. Si les premiers reliefs ne correspondent pas aux deuxième reliefs, alors un opérateur chargé du montage du dispositif lumineux pourrait en déduire que le connecteur encartable qu'il s'apprête à brancher n'est pas correctement positionné.
La figure 7 illustre une autre particularité de l'invention. Avantageusement, la plaque formant le dissipateur thermique 8 comprend une ouverture 26 donnant accès au premier moyen de connexion électrique 15 de la carte de circuit imprimé. L'ouverture 26 est agencée à l'interface entre la première partie 9 et la deuxième partie 10 du dissipateur thermique 8. Le premier moyen de connexion électrique 15 et le deuxième moyen de connexion électrique 16 définissent ainsi une liaison électrique qui passe au travers de l'ouverture 26. En particulier, le premier moyen de connexion électrique 15 et le deuxième moyen de connexion électrique 16 sont tous les deux positionnés au niveau de l'ouverture 26. En variante, la carte de circuit imprimé 5 pourrait être positionnée plus en retrait par rapport à l'ouverture 26, si bien que ce serait plutôt le faisceau 6 qui serait positionné au niveau de l'ouverture 26. Alternativement, la carte de circuit 5 pourrait comprendre une partie en saillie au travers de l'ouverture 26.
La carte de circuit imprimé 5 est agencée d'un premier côté de la plaque formant le dissipateur thermique 8, et l'élément de maintien 20 est agencé d'un deuxième côté de la plaque opposé au premier côté. En particulier, la deuxième partie 10 du dissipateur thermique 8 sépare la carte de circuit imprimé 5 de l'élément de maintien 20. L'intégration de l'ouverture 26 dans le dissipateur thermique 8 permet de conserver un dissipateur thermique particulièrement compact tout en bénéficiant des avantages de l'élément de maintien 20. L'ouverture 24 au centre de l'élément de maintien permet de conserver la deuxième partie 10 du dissipateur thermique 8 exposée à l'air ambiant ce qui permet une évacuation efficace de la chaleur accumulée dans le dissipateur thermique.
Pour monter le dispositif lumineux 1 tel que précédemment décrit, on peut procéder de la manière suivante. Dans une première étape, on fixe la carte de circuit imprimé 5 sur le support 1 1 . Plus précisément, on peut d'une part fixer le réflecteur 4 sur le support 11 , et d'autre part on peut fixer la carte de circuit imprimée 5 sur le dissipateur thermique 8. Ensuite on peut fixer le dissipateur thermique 8 pourvu de la carte de circuit imprimé 5 au réflecteur 4. Ces éléments pourraient bien sûr être fixés dans un ordre différent.
Ensuite, dans une deuxième étape, on déforme élastiquement l'élément de maintien 20. Pour cela, un opérateur peut exercer une poussée sur l'élément d'appui 23 avec ses doigts. Avantageusement, la deuxième partie 10 fournit une surface de référence sur laquelle l'opérateur peut prendre appui pour exercer la poussée sur l'élément d'appui 23. Sous l'effet de la poussée sur l'élément d'appui 23, les jambes 22 fléchissent élastiquement. Cela permet d'éloigner l'élément d'appui 23 du premier moyen de connexion électrique 15 et ainsi de laisser suffisamment de place pour l'insertion du deuxième moyen de connexion électrique 16. On comprend donc que l'élasticité de l'élément de maintien 20 est suffisante pour permettre le montage du deuxième connecteur électrique 16 sans casser l'élément de maintien. De préférence, l'élasticité de l'élément de maintien permet d'écarter l'élément d'appui d'une distance au moins égale à 1 10%, voire au moins 150%, de la largeur du deuxième connecteur électrique 16 suivant la direction de branchement F1
Ensuite, dans une troisième étape, on positionne le deuxième moyen de connexion électrique 16 en vis-à-vis du premier moyen de connexion électrique, l'élément de maintien élastique étant maintenu en tension, c’est-à-dire que l'élément d'appui 23 est maintenu écarté de sa position de repos.
Enfin, dans une quatrième étape on relâche l'élément de maintien 20 qui reprend sa position de repos sous l'effet d'une force de rappel. De manière simultanée au relâchement de l'élément de maintien, on procède à une cinquième étape dans laquelle on branche le deuxième moyen de connexion électrique avec le premier moyen de connexion électrique. L'effort produit par l'élément de maintien sur le deuxième moyen de connexion électrique peut être suffisant à lui seul pour effectuer le branchement complet du deuxième moyen de connexion électrique sur le premier moyen de connexion électrique. Alternativement, l'effort produit par l'élément de maintien sur le deuxième moyen de connexion électrique peut uniquement assister l'opération de branchement réalisée par l'opérateur. Avantageusement l'opération de branchement est réalisée en appuyant sur la face 17 du connecteur encartable par l'intermédiaire de l'élément d'appui 23. Ainsi l'effort de branchement est homogène et parfaitement orienté dans la direction de branchement F1 . On obtient ainsi un branchement plus fiable de la carte de circuit imprimé 5, et ce même si le branchement doit être effectué à l'aveugle.
Selon une variante de réalisation de l'invention, l'élément de maintien 20 peut être conçu de sorte qu'il demeure une tension résiduelle dans l'élément de maintien lorsque les moyens de connexion électrique sont complètement branchés l'un à l'autre. Ainsi l'élément d'appui reste bien plaqué contre la face 17. Alternativement, l'élément de maintien peut être conçu de sorte qu'il ne soit plus sous tension lorsque les moyens de connexion électrique sont complètement branchés l'un à l'autre. Dans un tel cas de figure, on peut même prévoir un léger jeu (par exemple de l'ordre de quelques dizaines de millimètre, voire de quelques millimètres entre la face 17 et l'élément d'appui 23.
Avantageusement, l'élément de maintien joue également le rôle de détrompeur, ou autrement dit de poka-yoke. Si le deuxième moyen de connexion électrique 16 est mal branché au premier moyen de connexion électrique 15, l'élément de maintien 20 ne retourne pas complètement dans sa position de repos ou il retourne insuffisamment dans sa position de repos, voire même l'élément de maintien se casse, ce qui peut être facilement détecté visuellement ou par un moyen de contrôle de la position de l'élément de maintien 20. Ensuite, le dispositif lumineux 1 peut être assemblé à un véhicule automobile. Lors du fonctionnement du véhicule, le dispositif lumineux peut être soumis à des vibrations. Avantageusement, l'élément de maintien 20 sécurise le branchement du deuxième moyen de connexion électrique 16 sur le premier moyen de connexion électrique 15, même en présence de vibration. On évite également un débranchement involontaire de la carte de circuit imprimé 5 lors d'une opération de maintenance du véhicule. L'élément de maintien étant réalisé directement dans le support, la sécurisation de la connexion électrique est obtenue sans prévoir de composant supplémentaire dans le dispositif lumineux. Le dispositif lumineux reste compact et simple à fabriquer.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif lumineux (1 ) pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend :
- une carte de circuit imprimé (5) pourvue d'un premier moyen de connexion électrique (15),
- un faisceau électrique (6) pourvu d'un deuxième moyen de connexion électrique (16),
- un support (1 1 ) auquel est fixée directement ou indirectement la carte de circuit imprimé, le support comprenant un élément de maintien (20) élastique configuré pour exercer une pression sur le deuxième moyen de connexion électrique dans une direction de branchement (F1 ) du deuxième moyen de connexion électrique sur le premier moyen de connexion électrique.
2. Dispositif lumineux (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier moyen de connexion électrique (15) est formé par un ensemble de pistes électriques de la carte de circuit imprimée, lesdites pistes menant à un bord de la carte de circuit imprimé, et en ce que le deuxième moyen de connexion électrique (16) comprend un connecteur encartable.
3. Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième moyen de connexion électrique (16) comprend une face (17) plane s'étendant perpendiculairement à ladite direction de branchement (F1 ), ladite face s'étendant entre deux bords latéraux du deuxième moyen de connexion électrique, et en ce que l'élément de maintien (20) est configuré pour exercer une pression sur ladite face. Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (1 1 ) est un élément monobloc en plastique, notamment en polycarbonate. Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support (1 1 ) comprend une base (21 ) à laquelle est fixée directement ou indirectement la carte de circuit imprimé (5), et en ce que l'élément de maintien (20) comprend au moins une jambe (22) élastique et un élément d'appui (23) configuré pour exercer ladite pression sur le deuxième moyen de connexion électrique (16), l'au moins une jambe (22) reliant l'élément d'appui (23) à la base (21 ). Dispositif lumineux (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément d'appui (23) s'étend sur toute une largeur du deuxième moyen de connexion électrique (16), et en ce que l'élément de maintien élastique comprend deux jambes (22) reliant chacune une extrémité latérale de l'élément d'appui à ladite base (21 ), les deux jambes (22) s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'élément d'appui. Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément d'appui (23) comprend au moins une nervure de rigidification (25). Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un réflecteur (4) de lumière fixé directement ou indirectement au support (11 ), et en ce que la carte de circuit imprimée (5) est fixée au support par l'intermédiaire du réflecteur de lumière. Dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un dissipateur thermique (8) configuré pour dissiper la chaleur susceptible d'être produite par la carte de circuit imprimé (5), le dissipateur thermique étant fixé directement ou indirectement au support (1 1 ), la carte de circuit imprimé étant fixée au support par l'intermédiaire du dissipateur thermique. Dispositif lumineux (1 ) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dissipateur thermique (8) comprend une plaque pourvue d'une ouverture (26), la carte de circuit imprimé (5) étant agencée d'un premier côté de la plaque, l'élément de maintien (20) étant agencé d'un deuxième côté de la plaque opposé au premier côté, le premier moyen de connexion électrique (15) et le deuxième moyen de connexion électrique (16) définissant une liaison électrique passant au travers de ladite ouverture. Procédé de montage d'un dispositif lumineux (1 ) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une étape de fixation directe ou indirecte de la carte de circuit imprimé (5) sur le support (1 1 ), puis
- une étape de déformation élastique de l'élément de maintien (20), puis
- une étape de positionnement du deuxième moyen de connexion électrique (16) en vis-à-vis du premier moyen de connexion électrique (15), l'élément de maintien élastique étant maintenu en tension, puis
- une étape de relâchement de l'élément de maintien (20) simultanée avec
- une étape de branchement du deuxième moyen de connexion électrique avec le premier moyen de connexion électrique.
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