FR2622520A1 - Boitier pour projecteurs de vehicules automobiles - Google Patents
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Abstract
Le boîtier 1 pour projecteurs de véhicules automobiles consiste en un cadre annulaire percé centralement d'un évidement traversant 6, et dont au moins une région A est décrochée en profondeur. Une nervure ininterrompue de renforcement 9 se dresse entre des arêtes périphériques interne 7 et externe 8, de multiples nervures de liaison 10 entrecroisant cette nervure de renforcement 9 à des intervalles appropriés. Le cadre annulaire est moulé d'un seul bloc en une résine synthétique renforcée par des fibres.
Description
"Boîtier pour projecteurs de véhicules automobiles" La présente invention
se rapporte à un boitier assurant le montage, sur la caisse d'un véhicule automobile, d'un corps de projecteur tel qu'un phare de ce véhicule, et elle concerne tout particulièrement un boitier de ce genre qui est doté d'une meilleure résistance aux impacts, est d'un
poids modeste et peut être produit à de faibles coûts.
Jusqu'à présent, comme l'illustre la figure 13 des des-
sins annexés, il a été fait usage d'un boîtier en tôle d'acier emboutie, en tant que boitier pour monter un bloc d'optique sur la caisse d'une automobile. Un boitier 50 de projecteur de ce type est destiné au montage d'un corps de projecteur
54,qui comprend une lentille 51 coiffant une ouverture fron-
tale pour obturer cette ouverture, une ampoule 52 faisant
office de source lumineuse et supportée à l'extrémité posté-
rieure, ainsi qu'un miroir réflecteur 53 longeant la surface intérieure du corps, de telle sorte que l'angle d'inclinaison puisse être modifié à volonté dans une direction frontale de ce corps de projecteur. Le boitier 50 est généralement une structure annulaire plane pourvue, sur l'un de ses côtés, d'un moyen 55 de réglage d'inclinaison et d'un moyen 56 de support en inclinaison, tandis qu'une structure de montage
57 en tôle d'acier, ménagee de l'autre côté, assure la fixa-
tion du boitier 50 à la caisse d'une automobile; et une ré-
gion centrale de ce boitier est percée d'un trou traversant 58, d'un dimensionnement permettant d'y insérer la partie
extrême postérieure du corps 54. Le moyen 55 de réglage d'in-
clinaison, le moyen 56 de support en inclinaison et la struc-
ture de montage 57 sont constitués par des pièces embouties distinctes du boitier 50, auquel elles sont solidarisées par
un procéde approprié tel qu'un soudage ou un boulonnage.
On a récemment enregistré une demande visant à réduire le poids des automobiles afin d'économiser davantage le carburant et, pour ce qui concerne également le boitier 50 de projecteur en tôle d'acier mentionné ci-dessus, il s'est avéré souhaitable de fabriquer ce boitier en une résine synthétique pour en réduire le poids. Cependant, l'utili- sation d'une résine pour fabriquer le boitier 50 ne s'est pas encore concrétisée du fait qu'on exige de ce boitier qu'il présente une robustesse prédéterminée, suffisamment élevée pour supporter le corps 54 du projecteur, et l'on
utilise jusqu'à présent des boitiers en tôle d'acier.
En outre, lorsqu'on produit le boîtier 50 de pro-
jecteur à base de tôle d'acier, il est nécessaire que le
moyen 55 de réglage d'inclinaison ajustant l'angle d'in-
clinaison par rapport à la caisse d'une automobile, le
moyen 56 de support en inclinaison, la structure 57 assu-
rant le montage sur la caisse du véhicule, ainsi que de multiples autres pièces en tôle d'acier présentant des saillies,soient fabriqués en tant que parties distinctes venues de matriçage, puis solidarisés par un procédé tel que le soudage ou le boulonnage. Un grand nombre de pièces constitutives et d'étapes opératoires est par conséquent
nécessaire, et l'assemblage ou le montage réclame beau-
coup de temps et de travail.
La présente invention a été conçue pour tenir compte
des problèmes précités. Son premier but est de four-
nir un boîtier pour projecteurs d'automobiles obtenu en
remplaçant la tôle d'acier classique par une résine synthé-
tique 'pour fabriquer ce boîtier 50, le boîtier en résine synthétique étant doué d'une résistance supérieure aux
impacts et permettant de réduire le poids d'un véhicule.
Le second but de la présente invention est de fournir un boîtier pour projecteurs d'automobiles fabriqué à de faibles coûts par moulage d'un seul bloc, en utilisant
une résine synthétique, de manière à simplifier la structu-
re de ce boitier proprement dit et à réduire le nombre des
passes de travail.
Le boitier pour projecteurs de véhicules automobi-
les conforme à la présente invention, qui supporte le
corps d'un projecteur d'automobile avec faculté d'ajuste-
ment de l'angle de montage de ce corps, et qui est fixé à la caisse d'un véhicule dans une position prédéterminée, est caractérisé par le fait qu'il est constitué d'une structure annulaire de configuration plane, au centre de laquelle est pratiqué un évidement traversant qui permet
d'y insérer la partie extrême postérieure du corps de pro-
jecteur, et dont au moins une région est décrochée dans
le sens de la profondeur, pour former une surface à cour-
bure tridimensionnelle; par le fait que les régions péri-
phériques interne et externe présentent respectivement des arêtes périphériques annulaires, interne et externe, coudées vers l'arrière à peu près perpendiculairement à la surface de la structure annulaire; par le fait qu'une
nervure ininterrompue de renforcement, annulaire ou appro-
ximativement annulaire, se dresse entre les arêtes péri-
phériques interne et externe; et par le fait que de mul-
tiples nervures de liaison sont moulées solidairement en une résine synthétique renforcée par des fibres, à des intervalles appropriés en relation d'entrecroisement avec
la nervure de renforcement.
Une robustesse souhaitée peut être obtenue en utili-
sant du polypropylene renforcé par des fibres (FRPP),
dans lequel des fibres de verre sont mélangées en un pour-
centage de 40 %.
Si l'on considère de manière générale le cas du FRPP, comme illustré sur la figure 11 qui est un graphique de la résistance aux impacts, et sur les figures 12a et 12b qui
sont des graphiques de la rigidité (force de retenue recher-
chée), la résistance aux impacts et la rigidité sont amé-
liorées en augmentant la proportion de fibres de verre par rapport au polypropylene. Toutefois, une augmentation du
pourcentage de fibres de verre ajoutées à-la résine se tra-
duit par une moins grande latitude de réalisation associée à l'aptitude au moulage. C'est pourquoi, conformément à l'invention, une plage préférentielle de pourcentages de
fibres de verre est comprise entre 30 % et 50 %.
Conformément à la réalisation susmentionnée, c'est-
à-dire une structure tridimensionnelle déformée par torsion dans laquelle un cadre annulaire moulé est déformé à l'avant et
à l'arrière dans la direction frontale, une pression cir-
conférentielle peut s'estomper grâce à une déformation frontale, tandis qu'une pression frontale peut s'estomper
grâce à une déformation circonférentielle. Ainsi, une for-
ce d'impact appliquée au boitier est absorbée par défor-
mation, pour éviter une détérioration. De surcroît, étant
donné que la nervure de renforcement des arêtes périphé-
riques interne et externe, ainsi que les nervures de liai-
son, sont moulées d'un seul tenant sur la face postérieu-
re du cadre annulaire, la rigidité de l'ensemble de ce
cadre peut être améliorée sans aucun accroissement pondéral.
L'invention va à présent être décrite plus en détail
à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des des-
sins annexes sur lesquels: la figure 1 est une perspective par-derrière d'un
boitier pour projecteurs de véhicules conforme à la présen-
te invention;
la figure 2 est une perspective de ce boitier, obser-
vé dans une direction plane; la figure 3 est une vue par-devant dudit boitier; la figure 4 est une vue par-derrière de ce boitier; la figure 5 est une élévation latérale du boitier considéré par la droite; la figure 6 est une coupe selon la ligne VI-VI de la figure 3; la figure 7 est une coupe à échelle agrandie selon la ligne VII-VII de la figure 4; la figure 8 est une vue par-devant d'un corps de projecteur en condition montée sur le boitier; la figure 9 est une coupe d'une partie principale de ce corps de projecteur; la figure 10 est une coupe fragmentaire par-devant, à échelle agrandie, selon la ligne X-X de la figure 8;
la figure 11 est un graphique illustrant la résis-
tance aux impacts du boitier selon la présente invention; les figures 12a et 12b sont des graphiques illustrant la rigidité dans une atmosphère maintenue à température ambiante, et à 80 C, respectivement; et la figure 13 est une coupe d'un corps de projecteur d'automobile, tel que monté sur un boitier associé de type
classique.
DESCRIPTION DE LA FORME DE REALISATION PREFERENTIELLE
Sur les figures susmentionnées, un boitier 1 est un
boîtier moulé d'un seul tenant, obtenu à partir d'une ré-
sine renforcée par des fibres de verre constituée d'un polypropylene renfermant, en mélange, 40 % de fibres de verre. Pour permettre la fixation du boitier à la calandre de la caisse 30 d'un véhicule automobile, en ayant recours à des moyens de serrage 31 tels que des boulons et des écrous (figure 8), des trous de montage 4 sont ménagés dans des méplats 3 prévus en des emplacements prédéterminés
d'un cadre annulaire 2 (figure 3), des pointeaux de posi-
tionnement 5 étant également façonnés pour la caisse 30 du véhicule. Le cadre annulaire 2, de configuration plane,
est muni d'un évidement central traversant 6 à travers le-
quel est engagée la partie extrême postérieure d'un miroir réflecteur parabolique 22, percé d'une ouverture frontale et assujetti au bottier 21 d'un corps de projecteur 20 (figure 8). Ce cadre 2 est en décrochement dans l'une de ses régions (région supérieure de droite repérée par une flèche A dans cette forme de réalisation), de manière à conférer une "forme tordue" constituée par une surface à courbure tridimensionnelle. Cette "forme tordue" a pour objet de maintenir la robustesse de l'ensemble du boîtier
1, c'est-à-dire d'absorber et d'éliminer, par une déforma-
tion appropriée, une pression ou un impact circonférentiel ou frontal imposé au cadre 2 après le montage du boitier sur la-caisse du véhicule. L'importance du décrochement de
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la surface du cadre, c'est-à-dire la dimension de la
"forme tordue", peut être modulée en fonction de la di-
mension du corps de projecteur 20, ou bien de la forme de la structure de montage sur le côté de la caisse 30
du véhicule.
La région périphérique interne du cadre 2, qui dé-
limite l'évidement traversant 6, est munie d'une arête périphérique annulaire interne 7 coudée vers l'arrière,
à peu prés perpendiculairement à sa surface; et la ré-
gion périphérique externe de ce cadre 2 est dotée d'une arête périphérique annulaire externe 8 elle aussi coudée,
vers l'arrière, à peu près perpendiculairement à sa surfa-
ce. Une nervure ininterrompue de renforcement 9, substan-
tiellement annulaire, se dresse par ailleurs entre l'arête périphérique interne 7 et l'arête périphérique externe 8,
et de très nombreuses nervures de liaison 10 sont implan-
tées à des intervalles appropriés, en relation d'entrecroi-
sement avec la nervure de renforcement 9, de manière à solidariser les arêtes périphériques interne 7 et externe
8. Comme le montre la figure 7, les nervures 9 et 10 com-
portent chacune une zone concave d'un seul tenant qui est épaissie, dans le sens transversal, à l'emplacement de son
contact avec la région superficielle interne du cadre 2.
Ces zones concaves 11 ont pour effet d'accentuer la robus-
tesse de la liaison entre le cadre 2 et les nervures 9, 10,
ainsi que la résistance à la torsion. Une aile 12 de soli-
darisation avec la calandre, coudée en saillie vers l'arrié-
re au-delà du boitier 1, est façonnée solidairement sur l'un des côtés du cadre 2, plus particulièrement du côté tourné vers la calandre de la caisse 30 du véhicule; et des protubérances de retenue 33, dépassant d'un corps de
calandre 32, sont emboitées à force dans des trous récep-
teurs correspondants 13 forés dans l'aile de solidarisa-
tion 12, en établissant de la sorte une liaison d'un seul
bloc (figures 8 et 10).
Sur les figures 8 à 10, le boîtier 1 possède une pièce de liaison 14 reliée, de manière pivotante, à
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l'extrémité sphérique d'un axe 23 formant joint à rotule,
qui dépasse de la face postérieure du boitier 21 du projec-
teur; ainsi que deux douilles 15 recevant des boulons et
occupant des positions fixes perpendiculaires à ladite pié-
ce 14. Ces douilles réceptrices 15 présentent chacune un filetage interne destiné à la venue en prise d'un boulon 26 de réglage angulaire,qui fait saillie de l'avant vers l'arrière d'un logement 24 pratiqué sur le boitier 21 du projecteur, le boulon de réglage 26 étant muni d'une tête 25 retenue, avec faculté de pivotement, par ledit logement
24. Le boitier 21 du projecteur est supporté, avec incli-
naison ajustable, par l'intermédiaire de l'axe 23 formant
joint à rotule et des deux boulons 26 de réglage angulaire.
Au moins une pièce de liaison 14 et deux douilles 15 récep-
trices de boulons sont prévues en des emplacements prédé-
terminés du cadre annulaire 2.
La référence numérique 27 désigne un culot relié, de manière libérable, à l'extrémité postérieure du miroir
réflecteur parabolique 22. Lorsque ce culot 27 est disso-
cié d'avec l'extrémité postérieure du miroir 22, une ampou-
le 28 logée dans ledit culot 27 peut être extraite dudit miroir 22. L'indice de référence 29 désigne une lentille du projecteur, coiffant l'ouverture du miroir réflecteur
parabolique 22.
Les méplats 3 du boitier 1,auquel le corps 20 du projecteur est assujetti, sont amenés en butée contre la caisse 30 du véhicule ou contre une console 34 façonnée
sur le côté de cette caisse, puis les pointeaux 5 dépas-
sant au-delà desdits méplats 3 du cadre 2 sont insérés dans de petits orifices 35 forés sur le côté de la caisse
du véhicule, en assurant ainsi un positionnement. Simul-
tanément, le boitier i est bloqué et fixé par les moyens
de serrage 31 tels que des boulons et des écrous. La cais-
se du véhicule ou- la console 34 présente un trou traversant
36 situé en vis-à-vis du corps 20 du projecteur, plus par-
ticulièrement de la partie extrême postérieure du miroir réflecteur parabolique 22, afin de déchausser le culot 27
de cette partie extrême postérieure.
La résistance aux impacts, et la rigidité de la résine
renforcée par des fibres de verre (FRPP), sont améliorées en aug-
mentant le rapport de mélange des fibres de verre vis-à-vis du polypropylène, comme le met en évidence le graphique de la résis- tance aux impacts selon la figure 11, mesurée en faisant chuter
d'une hauteur prédéterminée une bille d'acier d'un poids prédé-
terminé, puis en évaluant les dommages ainsi provoqués; et comme le révèlent également les graphiques de rigidité (force de retenue recherchée) des figures 12a et 12b, déterminée par l'application d'une charge continue et par la mesure des déformations qui en résultent, dans une atmosphère à la température ambiante (figure 12a) et à 80 C (figure 12b). Toutefois, dans le cas du FRPP, une augmentation du pourcentage de fibres de verre mélangées à la résine synthétique s'assortit d'une moins grande liberté de conception, associée à l'aptitude au moulage. Comme des études l'ont démontré, une résine de polypropylène renfermant 40 % de fibres de verre s'est avérée être la plus avantageuse. On précise que n indique le nombre d'objets examinés. Par FRP, FR-PET et SPC on désigne
respectivement une matière plastique renforcée de fibres, le téréphta-
late de polyéthylène renforcé de fibres et une plaque d'acier
formée à froid.
Il va de soi que la forme de réalisation qui précède peut être adéquatement modifiée, sans sortir du cadre de la présente
invention. Par exemple, le procédé de montage du corps de projec-
teur sur le boîtier et le procédé de montage de ce boîtier sur
le côté de la caisse du véhicule ne sont pas limités à ceux men-
tionnés ci-avant.
Ainsi, la coque du boîtier pour projecteurs de véhicules automobiles est constituée d'une résine de polypropylène renfermant de 30 % à 50 % de fibres de verre, comme décrit ci-dessus, ce
qui permet d'atteindre une réduction de poids des pièces constitu-
tives, sans porter atteinte à la résistance aux impacts ni à la rigidité. Le boîtier conforme à l'invention présente non seulement la caractéristique consistant en ce qu'une pression circonférentielle
ou frontale peut être absorbée par une déformation s'opérant fron-
talement ou périphériquement à l'extérieur, pour empêcher une détérioration de ce boîtier proprement dit, mais il exerce par ailleurs l'effet excellent consistant en ce que le nombre des pièces constitutives du boîtier et des étapes de travail peut
être réduit dans une mesure considérable, ce qui améliore l'effica-
cité du montage.
Claims (7)
1. Boitier (1) pour projecteurs de véhicules auto-
mobiles, destiné à supporter le.boitier (21) d'un corps
de projecteur (20) tel qu'un phare, avec faculté d'ajus-
tement de l'angle de montage dudit corps de projecteur, ce bottier (1) étant fixé à la caisse (30) d'un véhicule dans une position prédéterminée, boitier caractérisé par le fait: A) que ce boîtier (1) est constitué d'une structure ou
cadre annulaire (2) de configuration plane, au centre du-
quel est pratiqué un évidement traversant (6) qui permet d'y insérer la partie extrême postérieure (27) du corps de projecteur (20), et dont au moins une région (A) est décrochée dans le sens de la profondeur, pour former une surface à courbure tridimensionnelle; B) que les régions périphériques interne et externe du cadre annulaire (2) présentent des arêtes périphériques annulaires, respectivement interne (7) et externe (8) , coudées vers l'arrière à peu près perpendiculairement à la surface dudit cadre annulaire (2); C) qu'une nervure ininterrompue de renforcement (9), annulaire ou approximativement annulaire, se dresse entre lesdites arêtes périphériques interne (7) et externe (8), de multiples nervures de liaison (10) étant moulées à des intervalles appropriés, en relation d'entrecroisement avec ladite nervure de renforcement (9); et =- D) que ledit cadre annulaire (2) est venu de moulage
d'un seul tenant, en utilisant une résine synthétique ren-
forcée par des fibres.
2. Boitier selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un méplat (3), servant de zone de montage
pour la caisse (30) du véhicule, est ménagé en un empla-
cement prédéterminé du cadre annulaire (2).
3. Boitier selon la revendication 1, caractérisé 1t par le fait que les nervures (9, 10) comportent chacune une zone concave (11) d'un seul tenant qui est épaissie, dans le sens transversal, à l'emplacement de son contact avec la région superficielle interne du cadre annulaire (2).
4. Boitier selon la revendication 1, caractérisé par
le fait qu'une aile (12) de solidarisation avec la calan-
dre est ménagée sur l'un des côtés du cadre annulaire (2).
5. Boîtier selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'au moins une pièce de liaison (14) et deux douilles (15) réceptrices de boulons sont prévues en des
emplacements prédéterminés du cadre annulaire (2).
6. Boitier selon la revendication 1 ou 5, caractéri-
sé par le fait que le corps de projecteur (20) est suppor-
té, avec inclinaison ajustable, au moyen d'un seul axe (23) formant joint à rotule, ajusté dans la pièce de liaison (14) prévue au minimum, et de deux boulons (26)
de réglage angulaire, vissés dans les douilles (15) récep-
trices de boulons.
7. Boîtier selon l'une quelconque des revendications
1 à 5, caractérisé par le fait que la résine synthétique renforcée par des fibres est une résine FRPP, comprenant une résine de polypropylene à laquelle sont mélangés de
% à 50 % de fibres de verre.
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