FR2475186A1 - IMPROVEMENTS IN PLASTIC REFLECTORS FOR MOTOR VEHICLE HEADLAMPS - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN REFLECTEUR EN MATIERE PLASTIQUE POUR PROJECTEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE, DESTINE A COOPERER AVEC UNE SOURCE LUMINEUSE POUR L'OBTENTION D'UN FAISCEAU LUMINEUX DETERMINE. CE REFLECTEUR EST CARACTERISE EN CE QU'IL COMPORTE PAR CONSTRUCTION, AU MOINS DANS SA REGION SUPERIEURE DE PLUS GRAND ECHAUFFEMENT, UNE FORME DE SURFACE ZI S'ECARTANT SUBSTANTIELLEMENT DE LA FORME OPTIQUE P NECESSAIRE A CET EFFET, MAIS QUI, DANS LES CONDITIONS D'ECHAUFFEMENT CORRESPONDANT AU FONCTIONNEMENT NORMAL DU PROJECTEUR, SE DEFORME POUR QUE LADITE SURFACE INTERNE REVIENNE A LA SURFACE OPTIQUEMENT NECESSAIRE POUR LA PRODUCTION DUDIT FAISCEAU DETERMINE. IL S'AGIT D'UNE SOLUTION NOUVELLE AU PROBLEME DES ECHAUFFEMENTS DES REFLECTEURS EN MATIERE PLASTIQUE.THE INVENTION CONCERNS A PLASTIC MATERIAL REFLECTOR FOR A MOTOR VEHICLE HEADLIGHT, INTENDED TO COOPERATE WITH A LIGHT SOURCE TO OBTAIN A DETERMINED LIGHT BEAM. THIS REFLECTOR IS CHARACTERIZED IN THAT IT CONSTRUCTS BY CONSTRUCTION, AT LEAST IN ITS UPPER REGION OF GREATEST HEATING, A SURFACE SHAPE ZI SUBSTANTIALLY DIFFERING FROM THE OPTICAL SHAPE P NECESSARY FOR THIS EFFECT, BUT WHICH, UNDER THE CONDITIONS OF HEATING, CORRESPONDING TO NORMAL OPERATION OF THE PROJECTOR, DEFORMS SO THAT THE SAID INTERNAL SURFACE RETURNS TO THE SURFACE OPTICALLY NECESSARY FOR THE PRODUCTION OF THE DETERMINED BEAM. THIS IS A NEW SOLUTION TO THE PROBLEM OF HEATING OF PLASTIC REFLECTORS.
Description
La présente invention concerne les réflecteurs pour projec-The present invention relates to reflectors for projection
teurs de véhicules automobiles réalisés en des matières plastiques. motor vehicle engines made of plastics.
Dans la construction des projecteurs pour véhicules automobi- In the construction of headlamps for motor vehicles
les, on a proposé depuis longtemps de substituer aux réflecteurs en tôle emboutie des réflecteurs en matières plastiques dont la surface For a long time it has been proposed to substitute stamped sheet reflectors for plastic reflectors whose surface
optique est réalisée par métallisation sous vide, notammnt par alumi- The optical system is produced by vacuum metallization, in particular by alumina.
nage. Le problème essentiel réside dans le fait que les matières plastiques qui se prêtent le mieux à la réalisation par moulage d'une forme de réflecteur, suivie de la réalisation d'une surface optique par métallisation, ont en général une mauvaise tenue aux températures qui sont les températures de fonctionnement d'un projecteur automobile swimming. The essential problem lies in the fact that the plastics which are most suitable for the molding of a reflector shape, followed by the production of an optical surface by metallization, generally have a poor resistance to the temperatures which are the operating temperatures of a car projector
ayant les dimensions et la puissance habituelles. having the usual dimensions and power.
En d'autres termes, les essais de mise en oeuvre de construc- In other words, the tests of implementation of construc-
tion de grands réflecteurs pour projecteurs de véhicules automobiles ont montré que les échauffements apparaissent lors du fonctionnement large reflectors for motor vehicle headlamps have shown that overheating
du projecteur sont incompatibles avec la permanence d'une surface in- of the headlamp are incompatible with the permanence of an indi-
terne (surface métallisée) rigoureusement définie sur le plan optique dull (metallized surface) rigorously defined optically
(surface généralement parabolique). (usually parabolic surface).
Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé à ce jour di- To remedy this drawback, it has so far been proposed
verses solutions, parmi lesquelles on peut citer: - la mise en oeuvre de matières plastiques ayant une bonne tenue à la chaleur; de telles matières plastiques existent, mais leur solutions, among which may be mentioned: the use of plastics having a good resistance to heat; such plastics exist, but their
prix de revient les rend prohibitives pour la construction de projec- cost price makes them prohibitive for the construction of projec-
teurs; - l'utilisation de matières plastiques bon marché, incorporant des armatures pour rigidifier le réflecteur; - réalisation de réflecteurs ayant une épaisseur non uniforme, et comportant en particulier des zones amincies tendant à limiter les tors; - the use of cheap plastic materials, incorporating reinforcements to stiffen the reflector; - production of reflectors having a non-uniform thickness, and in particular comprising thinned areas tending to limit the
déformations dues auKéchauffemntsaux zones non utiles du réflecteur. deformations due to heating up the non-useful areas of the reflector.
Aucune de ces solutions ne s'est révélée pleinement satisfai- None of these solutions proved to be fully satisfactory.
sante.health.
La présente invention concerne une nouvelle structure de ré- The present invention relates to a novel structure of
flecteur, permettant d'obtenir, par simple moulage desmatières plasti- flector, making it possible to obtain, by simple molding plastic materials
ques disponilesles plus répandues, une structure de réflecteur élimi- most widely available, a reflector structure eliminates
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nant les effets de déformation dûs aux échauffements de fonctionne- the effects of deformation due to overheating
ment. Selon l'invention, on donne par construction au réflecteur is lying. According to the invention, the reflector is given by construction
en matière plastique, dans sa région supérieure de plus grand échauf- made of plastic in its upper region of greater
fement, une forme de surface interne à température ambiante s'écartant substantiellement de la forme optique recherchée, mais telle que, dans an inner surface shape at ambient temperature substantially deviating from the desired optical form, but such that, in
les conditions d' échauffement correspondant au fonctionnement du pro- the warm-up conditions corresponding to the operation of the
jecteur, les déformations du réflecteur amènent sa surface interne à jector, the deformations of the reflector bring its internal surface to
la forme optique souhaitée.the desired optical form.
Autrement dit, la forme interne du réflecteur "froid" est une In other words, the internal shape of the "cold" reflector is a
forme imparfaite alors que cette forme, après déformation due à l'élé- imperfect form whereas this form, after deformation due to
vation de température, devient la forme optique idéale pour coopérer avec la source lumineuse associée au réflecteur pour l'obtention d'un temperature, becomes the ideal optical form to cooperate with the light source associated with the reflector to obtain a
faisceau lumineux déterminé.light beam determined.
Dans un mode de réalisation préféré, le réflecteur est du In a preferred embodiment, the reflector is
type comportant, sur toute sa largeur, une surface parabolique de ré- type having, throughout its width, a parabolic surface of
volution, fermée en partie basse et en partie haute par deux joues sensiblement planes, le contour d'ouverture du réflecteur étant défini evolution, closed in the lower part and in the upper part by two substantially flat cheeks, the opening contour of the reflector being defined
par un rebord formant rehausse ou nervure de raidissement. by a raised edge or stiffening rib.
Pour ce type de réflecteur, l'invention prévoit un léger ra- For this type of reflector, the invention provides a slight reduction
battement de haut en bas d'une zone choisie de la surface parabolique, autour d'une charnière de rabattement qui est de préférence constituée beating up and down a selected area of the parabolic surface, around a folding hinge which is preferably constituted
par la section de la surface parabolique par un plan horizontal. by the section of the parabolic surface by a horizontal plane.
La zone rabattue est dans tous les cas adjacente à la joue - The folded area is in all cases adjacent to the cheek -
supérieure. Sa largeur totale peut être comprise entre une frac- higher. Its total width may be between a fraction
tion et la largeur totale du réflecteur. Sa hauteur totale peut être comprise entre le dixième et les trois-quarts de la demi-hauteur du réflecteur. Son rabattement autour de la charnière précitée est the total width of the reflector. Its total height can be between one-tenth and three-quarters of the half-height of the reflector. Its folding around the aforementioned hinge is
compris entre 0,2 et 6% (valeurs en radians). between 0.2 and 6% (values in radians).
Le choix rigoureux des dimensions et des angles de rabatte- The rigorous choice of folding dimensions and angles
ment dépend des caractéristiques précises du réflecteur, de ses dimen- depends on the precise characteristics of the reflector, its
sions, de son épaisseur, des caractéristiques de la source lumineuse its thickness, the characteristics of the light source
avec laquelle il doit coopérer, de la matière plastique qui le consti- with whom it must cooperate, of the plastic material which constitutes
tue. Ce choix est dans tous les cas à la portée de l'home de l'art kill. This choice is in all cases within the reach of the home of art
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qui peut le déterminer à la fois à l'aide de considérations théoriques who can determine it both with the help of theoretical considerations
et d'essais empiriques.and empirical tests.
En particulier, on peut empiriquement, par retouches successi- In particular, one can empirically
ves d'un moule, obtenir une série de réflecteurs avec des zones rabat- of a mold, obtain a series of reflectors with
tues progressivement croissantes, tant pour leur étendue que pour leur progressively increasing, both for their size and for their
rabattement, ce qui permet de déterminer la solution optimale. drawdown, which helps to determine the optimal solution.
Dans un autre mode de réalisation, on munit le réflecteur d'une série de zones rabattues disposées de façon étagée. Une petite zone très rabattue se trouve ainsi à l'intérieur d'une zone moyenne moins rabattue, ellemême à l'intérieur d'une grande zone, encore moins rabattue, toutes les zones étant, comme précédeument, adjacentes à la joue supérieure du réflecteur. In another embodiment, the reflector is provided with a series of folded zones arranged in a stepped manner. A small zone very folded is thus within a less folded average zone, itself even within a large area, even less folded, all areas being, as previously, adjacent to the upper cheek of the reflector .
Le complément de la description qui va suivre en se référant The complement of the following description with reference
aux dessins annexés fera mieux comprendre camment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins annexés: - la figure 1 est une vue en perspective de face d'un miroir parabolique de contour d'ouverture rectangulaire, dans un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une section axiale verticale de ce même miroir In the accompanying drawings, it will be better understood how the invention can be realized. In the accompanying drawings: FIG. 1 is a front perspective view of a parabolic mirror of rectangular opening contour, in a first embodiment of the invention; FIG. 2 is a vertical axial section of this same mirror
réflecteur selon la ligne de section II-II de la figure 1, ou selon tou- reflector along the line of section II-II of Figure 1, or according to all
te autre section verticale transversale centrale parallèle; the other parallel central vertical cross section;
- la figure 3 représente un second mode de réalisation de l'in- FIG. 3 represents a second embodiment of the invention.
vention, dans une vue en perspective analogue à celle de la figure 1. vention, in a perspective view similar to that of Figure 1.
Le réflecteur des figures 1 et 2 est un réflecteur à contour rectangulaire et à surface optique activeparabolique. Il est réalisé en matière plastique moulée et plus précisément en PBT (polytér4phtalate The reflector of FIGS. 1 and 2 is a rectangular contour reflector with an active parabolic optical surface. It is made of molded plastic and more specifically of PBT (polyterephthalate)
de butylène). Son épaisseur est uniformément de 2 mu. Ce réflecteur com- butylene). Its thickness is uniformly 2 mu. This reflector com
porte une surface parabolique P d'axe 00 s'étendant sur toute sa largeur, et en partie haute et en partie basse, des joues Jl et J2, sensiblement carries a parabolic surface P of axis 00 extending over its entire width, and at the top and bottom, cheeks J1 and J2, substantially
planes. La partie P a un rôle optique, en constituant la surface réflé- planar. Part P has an optical role, by constituting the reflective surface
chissante du réflecteur, alors que les joues Ji et J2 n'ont qu'un rôle of the reflector, while the cheeks Ji and J2 have only one role
mécanique de liaison sans effet optique; un rebord R délimite le con- link mechanics without optical effect; a rim R delimits the con-
tour d'ouverture du réflecteur en formant rehausse ou nervure de rigidi- opening of the reflector forming a riser or stiffening rib
fication. La surface parabolique P a une focale de 26,5 mm, une largeur d'ouverture de 190 mm et une hauteur de 120 mm. En service, une glace (non représentée) obture le réflecteur sur sa face frontale, et une lampe (non représentée) est montée sur son ouverture arrière S. Avec une telle structure de réflecteur, la mise en service du fication. The parabolic surface P has a focal length of 26.5 mm, an opening width of 190 mm and a height of 120 mm. In use, an ice (not shown) closes the reflector on its front face, and a lamp (not shown) is mounted on its rear opening S. With such a reflector structure, the commissioning of the
projecteur avec la lampe prévue (type CRE ou H4) provoque des échauf- projector with the planned lamp (type CRE or H4) causes heating
fements considérables: le point B de la joue supérieur JI a une température de l'ordre de 106 C, alors que le point A, à la limite extrême de la partie P a une température de l'ordre de 100 C, et que la zone centrale C de la parabole P a une température de l'ordre de 80 C considerable factors: the point B of the upper cheek JI has a temperature of the order of 106 C, while the point A at the extreme limit of the part P has a temperature of the order of 100 C, and that the central zone C of the parabola P has a temperature of the order of 80 C
(voir figure 2).(see Figure 2).
Selon l'invention, et pour permettre au réflecteur d'accammo- According to the invention, and to enable the reflector to accom-
der des variations de température entre l'état froid et l'état de fonc- temperature variations between the cold state and the state of
tionnement on donne, à la fabrication, à la zone supérieure quadrangu- In the manufacturing process, the quadrangular upper zone is
laire Z1 de la zone P une forme rabattue d'environ 2% autour d'une Z1 of the P zone a shape folded about 2% around a
charnière de rabattement zl-zl.tilting hinge zl-zl.
La charnière de rabattement zl-zl est constituée par la sec- The folding hinge zl-zl is constituted by the sec-
tion de la parabole P par un plan horizontal. La zone Z1 s'étend jus- parabolic P by a horizontal plane. Zone Z1 extends
qu'à la joue supérieure J1, sa hauteur étant le dixième de la hauteur de la parabole P, c'est-à-dire 12ram, et sa largeur étant environ les than on the upper cheek J1, its height being one tenth of the height of the parabola P, that is to say 12ram, and its width being about
deux tiers de la largeur de la parabole P, c'est-à-dire environ 130rmn. two thirds of the width of the parabola P, that is to say about 130rmn.
La zone Z1 est centrée par rapport au plan vertical passant par l'axe Zone Z1 is centered with respect to the vertical plane passing through the axis
optique 0-0. Lorsqu'on parle d'un rabattement de 2% autour de la char- optical 0-0. When talking about a drawdown of 2% around the char-
nière, cela signifie que toutes les sections de la parabole P par des plans de section tels que II-II (figure 2), ou par des plans verticaux parallèles, se trouvent rabattues de 2%, comme on le voit sur la figure In other words, all sections of the parabola P with section planes such as II-II (Fig. 2) or parallel vertical planes are reduced by 2%, as shown in Fig.
2, autour de leur intersection avec la charnière zl-zl. 2, around their intersection with the zl-zl hinge.
On a représenté en traits pleins sur la figure 2 la forme FIG. 2 shows in solid lines the shape
réelle, après rabattement, et en traits pointillés la forme rigoureu- real, after folding, and in dotted lines the rigorous form
sement parabolique (fonrme sans rabattement). parabolic (fonrme without drawdown).
Avec une telle disposition, on constate que la mise en service du réflecteur, c'est-à-dire sa coopération avec une lampe appropriée, et l'échauffement subséquent, se traduisent par un basculement vers le With such an arrangement, it is found that the putting into service of the reflector, that is to say its cooperation with a suitable lamp, and the subsequent heating, result in a tilting towards the
haut de la joue supérieure J1 et de la zone rabattue Z1. Apres ce bas- top of the upper cheek J1 and the folded zone Z1. After this
culement, la surface interne de la zone Z1 se retrouve exactement en the inner surface of zone Z1 is exactly
coincidence avec une surface parabolique de révolution d'axe O-O, 1'é- coincidence with a parabolic surface of O-O axis revolution,
chauffement produisant ainsi pour la zone Z1, un effet inverse du ra- thus producing Z1 zone, an inverse effect of the
battement de construction.building beat.
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Bien entendu, l'exemple ci-dessus n'est qu'illustratif et Of course, the example above is only illustrative and
d'autres modes de réalisation sont possibles. other embodiments are possible.
La zone Zl peut être limitée à la partie centrale du réflec- Zone Z1 may be limited to the central part of the reflection
teur, comme représentée aux figures 1 et 2. Elle peut également s'éten- as shown in Figures 1 and 2. It may also extend
dre en bandeau sur toute la largeur de la partie supérieure du réflec- the entire width of the upper part of the reflec-
teur en-dessous de la joue supérieure Ji. below the upper cheek Ji.
La figure 3 représente un second mode de réalisation de l 'in- FIG. 3 represents a second embodiment of the invention.
vention, très voisin du premier. Sur cette figure, les éléments inchan- vention, very close to the first. In this figure, the unchanging elements
gés ont été désignés par les mêmes références qu'à la figure 1 have been designated by the same references as in Figure 1
Selon la caractéristique de ce mode de réalisation, le réflec- According to the characteristic of this embodiment, the reflec-
teur comporte trois zones rabattues Zl, Z2 et Z3, disposées en gradins étages, Z2 étant à l'intérieur de Zi, et Z2 à l'intérieur de Z3, les tor has three folded zones Z1, Z2 and Z3 arranged in stepped tiers, Z2 being inside Zi, and Z2 inside Z3,
trois zones étant, comme précédemment, adjacentes à la joue Ji. three zones being, as before, adjacent to the cheek Ji.
La figure 3 est à l'échelle, en ce sens que les joues ont les dimensions et positions relatives qui s'y trouvent représentées. La zone ZI est, commne précédenmment, rabattue de 2% autour d'une charnière horizontale zl-zl. De' façon similaire, la zone Z2 est rabattue, mais seulement de 1% autour d'une charnière horizontale z2-z2, et la zone Z3 Figure 3 is to scale, in that the cheeks have the dimensions and relative positions shown therein. Zone ZI is, as before, folded by 2% around a horizontal hinge zl-zl. Similarly, zone Z2 is folded, but only 1% around a horizontal hinge z2-z2, and zone Z3
est rabattue de 0,5% autour d'une charnière horizontale z3-z3. is folded by 0.5% around a z3-z3 horizontal hinge.
Lorsqu'un tel réflecteur est en service, du fait de l'échauf- When such a reflector is in use, because of the heating
fement de service, les trois zone Zl, Z2 et Z3 ont leu= surfacesinterne aluminée5qui reviennent à une forme parabolique de révolution autour de three zones Zl, Z2 and Z3 have leu = internal aluminized surfaces5 which return to a parabolic form of revolution around
l'axe O-O.the O-O axis.
Il est essentiel de remarquer que le rabattement "de compensa- It is essential to note that the drawdown of
tion de température" d'au moins une zone du réflecteur, conforme à l'invention, n'a rien à voir avec les décrochements et irrégularités que, dans la technique antérieure,lon impose à certains réflecteurs, The temperature of at least one zone of the reflector according to the invention has nothing to do with the recesses and irregularities which, in the prior art, certain reflectors
pour modifier les propriétés optiques du faisceau lumineux réfléchi. to modify the optical properties of the reflected light beam.
En effet, dans une telle technique antérieure, les formes de toutes les zones du réflecteurs sont considérées commne invariables, et on suppose ainsi que le faisceau lumineux reste le même que le projecteur soit Indeed, in such an earlier technique, the shapes of all the zones of the reflectors are considered to be invariable, and it is thus supposed that the light beam remains the same as the projector is
"'froid" ou "chaud". Au contraire, l'idée.mère essentielle de la présen- "cold" or "hot". On the contrary, the essential idea of presenting
te invention est d'utiliser extensivement les matières plastiques ther- the invention is to use extensively the plastics
miquement déformables, sous des épaisseurs relativement faibles, et de mically deformable, in relatively low thicknesses, and
ne pas chercher à contrarier la déformation lors de la montée en tempé- do not try to thwart the deformation during the rise in temperature.
rature, mais bien de la compenser à priori par des formes optiques erature, but to compensate it a priori by optical forms
s'écartant de la forme optique nécessaire en service. away from the optical form needed in service.
On remarquera également qu'une telle solution n'a jamais été envisagée dans la technique des réflecteurs en matière plastique pour projecteurs de véhicules autcmobiles, bien que cette technique soit It will also be noted that such a solution has never been envisaged in the technique of plastic reflectors for headlights of autcmobile vehicles, although this technique is
déjà très ancienne.already very old.
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FVEMNJDICiTIONSFVEMNJDICiTIONS
]. Un réflecteur en matière plastique pour projecteur de véhi- ]. A plastic reflector for a vehicle headlamp
cule automobile, destiné à coopérer avec une source lumineuse pour l'obtention d'un faisceau lumineux réfléchi déterminé, caractérisé en ce qu'il comporte par construction, au moins dans sa région supérieure de plus grand échauffement, une forme de surface interne s'écartant substantiellement de la forme optiquement nécessaire à cet effet, mais automobile, designed to cooperate with a light source for obtaining a determined reflected light beam, characterized in that it comprises by construction, at least in its upper region of greater heating, a shape of internal surface s' deviating substantially from the optically necessary form for this purpose, but
qui, dans les conditions d'échauffement correspondant au fonctionne- which, in the warm-up conditions corresponding to the functioning
ment normal du projecteur, se déforme sous l'effet des dilatations the projector is deformed due to dilatation
thermiques pour que ladite surface interne revienne à la surface opti- thermal conditions so that said inner surface returns to the optical surface.
quement nécessaire pour la production dudit faisceau déterminé. necessary for the production of the specified beam.
2. Un réflecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce 2. A reflector according to claim 1, characterized in that
qu'il coaporte, au moins dans partie supérieure de plus grand échauf- that it coaporte, at least in the upper part of larger
fement, au moins une zone rabattue autour d'une charnière. at least one zone folded around a hinge.
3. Un réflecteur selon la revendication 2, du type à ouverture rectangulaire comportant une surface parabolique centrale, et deux joues supérieure et inférieure, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une zone quadrangulaire rabattue de bas en haut autour d'une 3. A reflector according to claim 2, of the rectangular opening type having a central parabolic surface, and two upper and lower cheeks, characterized in that it comprises at least one quadrangular zone folded from bottom to top around a
charnière sensiblement horizontale, cette zone rabattue étant adjacen- substantially horizontal hinge, this folded area being adjacent
te à ladite joue supérieure.te to said upper cheek.
4. Un réflecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite zone quadrangulaire s'étend sur une hauteur comprise entre 4. A reflector according to claim 3, characterized in that said quadrangular zone extends over a height between
le dixième et les trois-quarts de la demi-hauteur de la surface para- the tenth and three-fourths of the half height of the para-
bolique, et sur-une largeur comprise entre le dixième de la largeur de bolique, and over-a width of between one tenth of the width of
la surface parabolique, son rabattement étant compris entre 0,2 et 6%. the parabolic surface, its drawdown being between 0.2 and 6%.
5. Un réflecteur selon l'une des revendications 3 et 4, carac- 5. A reflector according to one of claims 3 and 4, characterized
térisé en ce qu'il comporte plusieurs zones rabattues. it has several folded zones.
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