FR2680051A1 - HIGH VOLTAGE CONNECTOR AND LAMP ASSEMBLY, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE PROJECTOR. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un ensemble de connecteur (100) et de lampe à haute tension (200) à culot (210). Le culot comporte des premier et second contacts (230, 240) d'alimentation, le connecteur comporte des premier et deuxième contacts (122, 132) aptes à être reliés aux premier et second contacts du culot et un troisième contact (142) formant témoin électrique du montage correct de la lampe. Les mouvements relatifs du culot et du connecteur lors du montage provoquent initialement la mise en contact des premiers et second contacts (230, 240) du culot avec les premier et deuxième contacts (122, 132) du connecteur, et seulement ensuite la mise en contact du troisième contact (142) du connecteur avec le deuxième contact (132) du connecteur. On assure la sécurité de l'opérateur vis-à-vis des hautes tensions lors d'une intervention sur la lampe, notamment dans un projecteur de véhicule automobile.A connector (100) and high voltage lamp (200) base (210) assembly is provided. The base comprises first and second supply contacts (230, 240), the connector comprises first and second contacts (122, 132) able to be connected to the first and second contacts of the base and a third contact (142) forming a witness the correct assembly of the lamp. The relative movements of the base and the connector during assembly initially cause the first and second contacts (230, 240) of the base to come into contact with the first and second contacts (122, 132) of the connector, and only then to contact. of the third contact (142) of the connector with the second contact (132) of the connector. The operator's safety with respect to high voltages is ensured when working on the lamp, in particular in a motor vehicle headlight.
Description
1 - La présente invention a trait d'une façon générale aux lampes à haute1 - The present invention relates generally to high-energy lamps
tension pour projecteurs, envoltage for projectors,
particulier de véhicules automobiles. particular of motor vehicles.
Les lampes à décharge sont réputées pour leur luminance élevée et leur excellent rendement énergétique. On cherche actuellement à les utiliser dans des projecteurs de véhicules automobiles, en remplacement des Discharge lamps are known for their high luminance and excellent energy efficiency. They are currently being used in motor vehicle headlamps, replacing
lampes halogènes classiques.classic halogen lamps.
Un problème lié à l'utilisation de ce type de lampe est qu'elle nécessite une tension importante à ses bornes en particulier pour son amorçage Il faut donc prendre des précautions particulières pour que, lors d'une intervention sur un projecteur équipé d'une telle lampe (notamment pour son remplacement), l'opérateur A problem related to the use of this type of lamp is that it requires a significant voltage at its terminals, especially for its initiation. Therefore, special care must be taken to ensure that when working on a projector equipped with a such a lamp (in particular for its replacement), the operator
n'encoure aucun risque de choc électrique. does not incur any risk of electric shock.
Il est déjà connu dans la technique de fournir au circuit électrique d'alimentation d'une lampe à décharge, engendrant les hautes tensions nécessaires, une information représentative du fait qu'une lampe est correctement montée ou non dans le connecteur associé d'un projecteur Lorsqu'aucune lampe n'est montée, ou lorsqu'une lampe est incorrectement montée, le circuit d'alimentation n'applique au connecteur aucune tension, et l'opérateur peut toucher les contacts du connecteur ou It is already known in the art to supply to the electrical supply circuit of a discharge lamp, generating the necessary high voltages, information representative of the fact that a lamp is correctly mounted or not mounted in the associated connector of a projector. When no lamp is mounted, or when a lamp is incorrectly mounted, the power circuit applies no voltage to the connector, and the operator can touch the connector contacts or
de la lampe sans risque d'électrocution. of the lamp without risk of electrocution.
Des moyens connus pour atteindre cet objectif consistent à prévoir entre le circuit d'alimentation et le connecteur de lampe, outre les deux fils d'alimentation (dont un fil de masse), un troisième, fil dit fil d'état ou fil témoin qui, lorsqu'il est relié par exemple à la masse au niveau du connecteur, indique qu'une lampe est correctement en place dans le connecteur Le connecteur est construit pour que seulement en cas de mise en place correcte de la lampe 2 - dans son connecteur, une connexion électrique entre ce troisième fil et la masse soit établie, et pour qu'en cas d'absence de la lampe ou de positionnement incorrect de la lampe, ce troisième fil soit isolé de la masse Le circuit d'alimentation délivre alors ou non les hautes Known means to achieve this objective consist in providing between the power supply circuit and the lamp connector, in addition to the two power supply wires (including a ground wire), a third, so-called state wire or control wire which , when connected for example to ground at the connector, indicates that a lamp is correctly in place in the connector The connector is constructed so that only in case of correct placement of the lamp 2 - in its connector , an electrical connection between this third wire and the ground is established, and that in the event of absence of the lamp or incorrect positioning of the lamp, this third wire is isolated from the ground. The supply circuit then delivers or no the high
tensions requises.required voltages.
La présente invention vise à proposer une solution particulièrement simple et économique pour la mise en The present invention aims to propose a particularly simple and economical solution for the implementation of
oeuvre concrète des moyens précités. concrete work of the aforementioned means.
Elle concerne à cet effet un ensemble de connecteur et de lampe à haute tension, notamment pour véhicule automobile, la lampe comportant un culot apte à être engagé dans une cavité du connecteur, des moyens de fixation étant prévus pour le montage de la lampe et l'assemblage du culot et du connecteur, caractérisé en ce que le culot comporte des premier et second contacts pour l'alimentation de la lampe, en ce que le connecteur comporte des premier et deuxième contacts aptes à être reliés aux premier et second contacts du culot ainsi qu'un troisième contact formant témoin électrique du montage correct de la lampe, et en ce que les mouvements relatifs du culot et du connecteur lors du montage de la lampe provoquent initialement la mise en contact des premiers et second contacts du culot avec les premier et deuxième contacts du connecteur, et seulement ensuite la mise en contact du troisième contact du connecteur avec It relates for this purpose to a connector assembly and high voltage lamp, especially for a motor vehicle, the lamp comprising a base adapted to be engaged in a cavity of the connector, fixing means being provided for mounting the lamp and the assembly of the base and the connector, characterized in that the base comprises first and second contacts for supplying the lamp, in that the connector comprises first and second contacts capable of being connected to the first and second contacts of the base as well as a third contact forming an electric witness for the correct assembly of the lamp, and in that the relative movements of the base and the connector during lamp assembly initially cause the first and second contacts of the base to come into contact with the first and second contacts of the connector, and only then the contacting of the third contact of the connector with
le deuxième contact du connecteur.the second contact of the connector.
D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la Other aspects, objects and advantages of the present invention will become more apparent upon reading the
description détaillée suivante d'une forme de réalisation following detailed description of an embodiment
préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale axiale d'un connecteur et d'une lampe à décharge selon l'invention, 3 - la figure 2 est une vue axiale du connecteur, selon la flèche II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe transversale selon la ligne III-III du culot de la lampe, dans une première position, et la figure 4 est une vue en coupe transversale analogue à celle de la figure 3, dans une deuxième position. La référence 100 désigne un connecteur pour lampe à décharge selon l'invention, qui comprend un corps 110 constitué pour l'essentiel par une partie de corps essentiellement cylindrique 112 d'axe A comportant un logement 114 pour un culot de lampe, et une partie de corps 116 s'étendant latéralement par rapport à la partie preferred thereof, given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is an axial longitudinal sectional view of a connector and a discharge lamp according to the invention; FIG. 2 is an axial view of the connector, along the arrow II of FIG. 1; FIG. 3 is a cross-sectional view along the line III-III of the lamp base, in a first position, and FIG. Figure 4 is a cross-sectional view similar to that of Figure 3, in a second position. Reference 100 designates a connector for a discharge lamp according to the invention, which comprises a body 110 constituted essentially by a substantially cylindrical body portion 112 of axis A having a housing 114 for a lamp base, and a part of body 116 extending laterally with respect to the
112.112.
La cavité 114 se divise en une zone centrale cylindrique 114 a et une zone périphérique 114 b coaxiale avec la partie centrale et séparée de celle-ci par un The cavity 114 is divided into a central cylindrical zone 114a and a peripheral zone 114b coaxial with the central part and separated from it by a
muret circulaire 112 a de la partie de corps 112. circular wall 112a of the body portion 112.
Trois bornes du connecteur, destinées à sa liaison avec un circuit d'alimentation ou ballast (non représenté), font saillie sur la face extérieure de la partie de corps 116, perpendiculairement à l'axe A Une première borne 120 est reliée à un plot cylindrique femelle fendu 122 prévu centralement dans la cavité 114, Three terminals of the connector, intended for its connection with a power supply circuit or ballast (not shown), protrude on the outer face of the body portion 116, perpendicular to the axis A A first terminal 120 is connected to a stud split cylindrical female 122 provided centrally in the cavity 114,
pour sa connexion avec le point chaud de la lampe. for its connection with the hot spot of the lamp.
Une deuxième borne 130 est reliée à un élément de contact souple 132 qui fait légèrement saillie vers l'intérieur en une position angulaire bien déterminée à la périphérie de la zone 114 b de la cavité 114, en étant reçue dans un logement 112 b formé dans la partie de corps A second terminal 130 is connected to a flexible contact element 132 which projects slightly inwardly into a well-defined angular position at the periphery of the zone 114b of the cavity 114, while being received in a housing 112b formed in the body part
112 La borne 130 est destinée à être reliée à la masse. Terminal 130 is intended to be connected to ground.
La troisième borne 140 est reliée à un autre contact souple 142 analogue au contact souple 132 mais situé, également à la périphérie de la zone 114 b, en une position angulaire décalée d'un angle déterminé par 4 - rapport à celle du contact souple 132, comme le montre en particulier la figure 2 Le contact 142, comme on le verra en détail plus loin, est un contact témoin qui permet de restituer par exemple au niveau du circuit d'alimentation (non représenté) de la lampe, ou encore au niveau d'un circuit à interrupteur commandé, via la borne et un conducteur approprié, une information relative au montage correct ou incorrect de la lampe dans le The third terminal 140 is connected to another flexible contact 142 similar to the flexible contact 132 but located, also at the periphery of the zone 114 b, in an angular position offset by an angle determined by 4 - compared to that of the flexible contact 132 As shown in particular in FIG. 2, the contact 142, as will be seen in detail below, is a control contact which makes it possible to restore, for example, at the power supply circuit (not shown) of the lamp, or at the level of a controlled switch circuit, via the terminal and a suitable conductor, information relating to the correct or incorrect mounting of the lamp in the
connecteur, ou encore à l'absence de lampe. connector, or the absence of a lamp.
De préférence, les bornes de connexion 120, 130, , les parties de connexion avec la lampe 122, 132, 142 qui leur correspondent et les parties de liaison associées, noyées dans le corps 110, sont réalisées d'un seul tenant, et abrités au moins partiellement dans des Preferably, the connecting terminals 120, 130, the lamp connecting portions 122, 132, 142 which correspond to them and the associated connecting portions, embedded in the body 110, are made in one piece, and housed at least partially in
isolants appropriés 150.appropriate insulators 150.
La lampe est désignée par la référence 200 et comprend essentiellement un culot 210, un bulbe 220 et des moyens d'assemblage du culot et du bulbe Ces éléments, bien connus dans la technique, ne seront pas décrits en détail afin d'éviter d'alourdir la The lamp is designated by the reference 200 and essentially comprises a base 210, a bulb 220 and means for assembling the base and the bulb. These elements, well known in the art, will not be described in detail in order to avoid make the
description.description.
Le culot 210 présente un contour général cylindrique d'axe B et comporte du côté opposé au bulbe 220 une partie saillante 212 coaxiale avec le culot et formée et dimensionnée de manière complémentaire de la cavité 114 du connecteur La partie 212 comporte ainsi une couronne périphérique 212 a qui entoure une cavité cylindrique 212 b au centre de laquelle fait saillie un plot métallique cylindrique mâle 230 formant contact électrique de point chaud et relié via un conducteur 232, de préférence d'un seul tenant avec le plot, à une première électrode du bulbe Le diamètre de la cavité 212 b est approximativement égal au diamètre extérieur du muret 112 a du connecteur 100 Le diamètre extérieur du plot 230 est approximativement égal au diamètre intérieur The base 210 has a cylindrical general outline of axis B and has on the side opposite the bulb 220 a projecting portion 212 coaxial with the base and formed and dimensioned in a manner complementary to the cavity 114 of the connector Part 212 thus comprises a peripheral ring 212 which surrounds a cylindrical cavity 212b in the center of which protrudes a male cylindrical metal stud 230 forming a hot spot electrical contact and connected via a conductor 232, preferably in one piece with the stud, to a first electrode of the bulb The diameter of the cavity 212b is approximately equal to the outside diameter of the wall 112a of the connector 100. The outside diameter of the stud 230 is approximately equal to the inside diameter
du plot femelle 122 du connecteur 100. the female stud 122 of the connector 100.
-5 - La partie 212 du culot comporte en outre sur sa surface périphérique extérieure un contact électrique de masse 240 qui, comme le montrent bien les figures 3 et 4, présente une étendue angulaire importante le long de cette surface Le contact 240 est reçu dans un logement essentiellement complémentaire en creux 212 c formé dans ladite surface périphérique, de manière à être légèrement The portion 212 of the base further comprises on its outer peripheral surface an electrical contact 240 mass which, as shown in Figures 3 and 4, has a large angular extent along this surface Contact 240 is received in a substantially complementary hollow housing 212c formed in said peripheral surface, so as to be slightly
en retrait par rapport à elle.set back from it.
Le contact 240 est relié à la seconde électrode du The contact 240 is connected to the second electrode of
bulbe via un conducteur 242 d'un seul tenant avec lui. bulb via a driver 242 in one piece with him.
L'étendue angulaire du contact de masse 240 est choisi légèrement supérieure à l'écart angulaire qui existe entre les contacts périphériques 132 et 142, à des The angular extent of the mass contact 240 is chosen slightly greater than the angular difference that exists between the peripheral contacts 132 and 142, at
fins expliquées plus loin.purposes explained below.
De façon connue en soi, le culot 210 de la lampe comprend un ou plusieurs tétons, de préférence deux tétons diamétralement opposés, désignés par la référence 250 Ces tétons sont destinés à coopérer avec des gorges (non référencées) formées dans une surface du réflecteur du projecteur située en vis-à-vis et ayant un profil par exemple en forme de "L", de telle manière que les tétons et les gorges définissent un montage de type "baïonnette" In a manner known per se, the base 210 of the lamp comprises one or more pins, preferably two diametrically opposite pins, designated by the reference 250 These pins are intended to cooperate with grooves (not referenced) formed in a surface of the reflector of the projector located vis-à-vis and having a profile for example in the form of "L", so that the nipples and grooves define a mounting type "bayonet"
de la lampe dans le connecteur, de manière connue en soi. of the lamp in the connector, in a manner known per se.
Enfin le culot 210 comporte, dans un logement complémentaire formé à sa périphérie extérieure et au voisinage de la partie saillante 212, un joint torique 260 qui déborde légèrement vers l'extérieur par rapport à la surface radiale de transition entre le culot Finally the base 210 comprises, in a complementary housing formed at its outer periphery and in the vicinity of the projecting portion 212, an O-ring 260 which projects slightly outwardly with respect to the radial transition surface between the base
proprement-dit 210 et sa partie saillante 212. strictly speaking 210 and its projecting portion 212.
On va maintenant expliquer le comportement de la lampe et du connecteur lors de la mise en place de la lampe. Tout d'abord, lorsqu'aucune lampe n'est en place dans le connecteur, le contact 142 du connecteur est "en We will now explain the behavior of the lamp and the connector during the installation of the lamp. First, when no lamp is in place in the connector, the connector contact 142 is "in
l'air" Les contacts 122, 132 le sont également. "The contacts 122, 132 are also.
6 - Une lampe 200 est mise en place dans le réflecteur, du fait du montage à baïonnette, par un mouvement initial de translation, les axes A et B du connecteur et de la lampe étant confondus, suivi d'un mouvement de rotation sur un intervalle angulaire limité 6 - A lamp 200 is placed in the reflector, because of bayonet mounting, by an initial translation movement, the axes A and B of the connector and the lamp being merged, followed by a rotational movement on a limited angular interval
par l'étendue des gorges précitées. by the extent of the aforementioned gorges.
Au cours de la translation, le plot mâle 230 de la lampe vient s'engager dans le plot femelle 122 du connecteur, tandis que le contact périphérique 240 de la lampe et les contacts souples 132 et 142 du connecteur viennent se placer dans un plan radial commun La souplesse desdits contacts 132, 142 leur a permis de s'effacer vers l'extérieur lors du passage devant eux de During the translation, the male stud 230 of the lamp is engaged in the socket 122 of the connector, while the peripheral contact 240 of the lamp and the flexible contacts 132 and 142 of the connector are placed in a radial plane The flexibility of said contacts 132, 142 allowed them to fade outward when passing in front of them.
la partie 212 du culot, plus large.the part 212 of the base, wider.
A la fin de ce mouvement de translation, la position mutuelle du contact 240 et des contacts 132, 142 du connecteur (représentés en tiretés) est celle qui est représentée sur la figure 3 On observe que le contact de masse 132 du connecteur est appliqué contre le contact de masse 240 du culot, si bien que la lampe pourrait en théorie être alimentée Cependant, on observe que le contact d'état 142 est toujours "en l'air" du fait de la position angulaire particulière, imposée par le montage à baïonnette, du contact 240 Dans ces conditions, un conducteur électrique reliant la borne 140 du connecteur au circuit d'alimentation électrique de la lampe permettra audit circuit de savoir que la lampe n'est pas correctement installée dans son connecteur, et l'alimentation électrique à haute tension ne sera pas At the end of this translation movement, the mutual position of the contact 240 and the contacts 132, 142 of the connector (shown in dashed lines) is that shown in FIG. 3. It is observed that the ground contact 132 of the connector is applied against the mass contact 240 of the base, so that the lamp could in theory be powered However, it is observed that the state contact 142 is always "in the air" because of the particular angular position imposed by the mounting to In these conditions, an electrical conductor connecting the terminal 140 of the connector to the power supply circuit of the lamp will allow said circuit to know that the lamp is not properly installed in its connector, and the power supply high voltage will not be
engendrée.generated.
Pour verrouiller la lampe dans son logement, on fait maintenant tourner ladite lampe (dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre sur la figure 3), jusqu'à ce que les tétons 250 soient en butée au fond de leurs gorges De préférence, cette rotation n'est possible qu'après avoir pressé légèrement la lampe en 7 - direction du connecteur de manière à comprimer le joint 260, pour assurer un assemblage sans jeu du culot et du connecteur La position correspondante est illustrée sur la figure 4 On observe que le contact périphérique 240 du culot a tourné d'un angle tel que les deux contacts souples 132, 142 sont maintenant appliqués contre lui, respectivement dans la région de chacune de ses extrémités. Ainsi le contact témoin 142 est relié à la masse via le contact 240 de la lampe et le contact 132 du connecteur. Des moyens de détection appropriés, prévus par exemple dans le circuit d'alimentation de la lampe, permettent de détecter cette situation Cela signifie que la lampe est correctement installée, et que la haute tension nécessaire à l'amorçage et à l'entretien de l'arc de la lampe peut maintenant être appliquée à la lampe via les bornes 120 et 130, sans risque d'électrocution pour l'opérateur. On observe ici que, dans le cas o les moyens de fixation du genre baïonnette présente une symétrie de rotation de 1800, la lampe pourrait être montée de façon décalée de 1800 par rapport aux positions illustrées sur les figures 3 et 4 Dans ce cas, le contact témoin 142 reste "en l'air", et aucune haute tension ne peut être produite Bien entendu, on peut purement et simplement éviter un tel montage défectueux de la lampe en prévoyant des moyens de détrompage appropriés notamment au niveau du culot et du connecteur Ainsi la figure 2 montre deux détrompeurs 160 prévus à la surface périphérique, tournée To lock the lamp in its housing, it is now rotated said lamp (in the opposite direction of that of clockwise in Figure 3), until the pins 250 abut the bottom of their grooves De Preferably, this rotation is possible only after lightly pressing the lamp in 7 - direction of the connector so as to compress the seal 260, to ensure assembly without play of the cap and the connector The corresponding position is illustrated in Figure 4 It is observed that the peripheral contact 240 of the base has rotated by an angle such that the two flexible contacts 132, 142 are now applied against it, respectively in the region of each of its ends. Thus the control contact 142 is connected to ground via the contact 240 of the lamp and the contact 132 of the connector. Suitable detection means, provided for example in the lamp supply circuit, make it possible to detect this situation. This means that the lamp is correctly installed, and that the high voltage necessary for the priming and maintenance of the lamp The arc of the lamp can now be applied to the lamp via terminals 120 and 130, without risk of electrocution for the operator. It is observed here that, in the case where the fastening means of the bayonet type has a rotational symmetry of 1800, the lamp could be mounted in a manner offset by 1800 with respect to the positions illustrated in FIGS. 3 and 4. In this case, the control contact 142 remains "in the air", and no high voltage can be produced Of course, one can purely and simply avoid such a faulty assembly of the lamp by providing appropriate keying means in particular at the base and the connector Thus Figure 2 shows two polarizers 160 provided on the peripheral surface, turned
vers l'intérieur, de la cavité 114 b. inwards, of the cavity 114 b.
Lorsque la lampe est retirée, le mouvement de rotation initial nécessaire à son déverrouillage a pour effet de rompre la continuité électrique entre le contact 142 et la masse; le circuit d'alimentation supprime alors 8 une éventuelle haute tension appliquée aux bornes 120, 130. La construction selon l'invention présente de nombreux avantages: elle est simple et fiable, en comportant un minimum de composants mécaniques et électriques; en ne nécessitant qu'un seul conducteur additionnel entre le connecteur et le circuit d'alimentation; et en étant mise en jeu avec un principe de fixation de lampe parfaitement connu En outre elle 1 o n'accroît pas l'encombrement du connecteur ou de la lampe Elle assure par ailleurs la plus grande sécurité possible, l'alimentation sous haute tension n'étant When the lamp is removed, the initial rotational movement necessary for its unlocking has the effect of breaking the electrical continuity between the contact 142 and the ground; the supply circuit then eliminates a possible high voltage 8 applied to the terminals 120, 130. The construction according to the invention has many advantages: it is simple and reliable, comprising a minimum of mechanical and electrical components; requiring only a single additional driver between the connector and the power supply circuit; and in being put into play with a perfectly known lamp fixing principle In addition it 1 o does not increase the size of the connector or the lamp It also ensures the greatest possible security, the high-voltage power supply n 'being
permise qu'en cas de montage parfait de la lampe. permitted only in case of perfect mounting of the lamp.
L'invention permet également de détecter la coupure du conducteur de masse ou du conducteur de contact témoin, et de détecter une mauvaise connexion électrique entre The invention also makes it possible to detect the interruption of the ground conductor or the reference contact conductor, and to detect a bad electrical connection between
les contacts de masse côté culot et côté connecteur. the ground contacts on the base and on the connector side.
Bien entendu, la présente invention n'est Of course, the present invention is not
nullement limitée à la forme de réalisation décrite ci- in no way limited to the embodiment described below.
dessus et représentée sur les dessins, mais l'homme de l'art saura y apporter toute variante ou modification above and shown in the drawings, but those skilled in the art will be able to make any variant or modification
conforme à son esprit.in keeping with his spirit.
En particulier, on pourrait prévoir un ensemble de connecteur et de lampe dans lequel l'indication du montage correct de la lampe s'effectuerait en reliant le contact additionnel 142 non pas à la masse mais au point In particular, one could provide a set of connector and lamp in which the indication of the correct mounting of the lamp would be done by connecting the additional contact 142 not to the ground but to the point
chaud de l'alimentation de la lampe. hot from the lamp supply.
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