FR3039631A1 - Module d’eclairage pour projecteur sans glace et son procede d’assemblage - Google Patents

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Abstract

Module d'éclairage (10) pour projecteur de véhicule automobile dépourvu de glace, du type comportant une lentille transparente (2), un corps creux (30) dont une partie d'extrémité (320) comporte au moins une face ouverte sur laquelle est rapportée la lentille (2) fermant ladite partie d'extrémité (320) et une interface (50) participant à l'assemblage mécanique entre la lentille et ladite partie d'extrémité (320), caractérisé en ce que la lentille (2) est en verre, la partie d'extrémité (320) du corps (330) recevant le lentille (2) est en métal et en ce ladite interface (50) comporte un surmoulage en matériau plastique (50) recouvrant partiellement la lentille (2) et la partie d'extrémité (320) du corps (30).

Description

MODULE D’ECLAIRAGE POUR PROJECTEUR SANS GLACE ET SON
PROCEDE D’ASSEMBLAGE L’invention concerne un module d’éclairage et plus particulièrement un module d’éclairage d’un projecteur de véhicule automobile sans ou dépourvu de glace ainsi que son procédé d’assemblage.
Par projecteur sans glace, on entend un projecteur dans lequel le boîtier de forme générale elliptique n’est plus fermé de manière étanche par une paroi transparente, constituée par exemple de verre, ou d’une résine transparente.
Une telle glace présente de nombreux inconvénients dont les principaux sont cités ci-dessous.
Elle altère le faisceau d’éclairage et fait baisser la prestation d’éclairage de l’ordre de 10%.
Dans certaines conditions climatiques, il y a un effet de condensation sur la face interne de la glace, ce qui altère encore d’avantage le faisceau d’éclairage.
La fabrication d’une glace fait appel à un procédé complexe qui demande des investissements en outillage élevés.
Enfin, sur le plan esthétique, vue de l’extérieur du véhicule, la glace perturbe la vision des éléments techniques présents à l’intérieur du projecteur (reflets sur la glace) ; éléments techniques qui ont un impact stylistique et participent à la signature visuelle du véhicule.
Un projecteur sans glace est décrit dans le document FR3015003. Il comporte deux modules d’éclairage comportant chacun un corps, une lentille de projection, une source de lumière et un dissipateur thermique (ou radiateur). La lentille, surmoulée de plastique, est rapportée de manière étanche sur la face avant du corps. La lentille est réalisée en polycarbonate recouvert d’un vernis de protection.
Elle est obtenue après plusieurs injection étant donnée son épaisseur très importante par endroit.
La lentille est une lentille convergente plane convexe (elle comporte une face avant convexe et une face arrière plane).
La lentille est montée sur le corps par collage de sa surface arrière plane.
Une injection d’un polycarbonate (PC) de couleur noire est également prévue pour réaliser l’interfaçage de la lentille avec le corps. L’étanchéité entre la lentille et le corps est réalisée par un joint ou une colle. L’invention a pour but de proposer un module d’éclairage et son procédé de montage permettant, à partir de matériaux encore mieux adaptés pour répondre aux fonctions d’éclairage, d’étanchéité et de dissipation thermique et une fois l’assemblage réalisé, de répondre de manière optimale aux contraintes que doivent subir le module vis-à-vis des agressions extérieures au module.
Elle propose à cet effet, un module d’éclairage pour projecteur de véhicule automobile dépourvu de glace, du type comportant une lentille transparente, un corps creux dont une partie d’extrémité comporte au moins une face ouverte sur laquelle est rapportée la lentille fermant ladite partie d’extrémité et une interface participant à l’assemblage mécanique entre la lentille et ladite partie d’extrémité, caractérisé en ce que la lentille est en verre, la partie d’extrémité du corps recevant le lentille est en métal et en ce ladite interface comporte un surmoulage en matériau plastique recouvrant partiellement la lentille et la partie d’extrémité du corps.
Selon une caractéristique, la partie d’extrémité du corps recevant la lentille est en aluminium.
Selon une autre caractéristique, la partie d’extrémité du corps recevant la lentille comporte un épaulement définissant une surface de portée pour le surmoulage sur la partie d’extrémité du corps.
Selon une autre caractéristique, le surmoulage recouvre complètement l’épaulement.
Selon une autre caractéristique, la lentille est une lentille convergente plan-convexe dont la face plane, qui est celle qui est en contact avec la face ouverte de la partie d’extrémité du corps, comporte une épaisseur déterminée pour définir un rebord sur lequel s’accroche le surmoulage.
Selon une autre caractéristique, l’interface entre la lentille et le corps comporte en outre un joint d’étanchéité disposé entre la partie extrême de la partie d’extrémité du corps et la face plane de la lentille.
Selon une autre caractéristique, la partie extrême de la partie d’extrémité du corps recevant la lentille est aménagée pour recevoir le joint.
Selon une autre caractéristique, le joint est réalisé à partir de colle ou de silicone.
La présente invention a pour deuxième objet un projecteur de véhicule automobile dépourvu de glace, comportant au moins un module d’éclairage tel que décrit ci-dessus.
La présente invention a pour troisième objet, un procédé d’assemblage d’un module d’éclairage tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu’il consiste préalablement à l’assemblage, à surmouler un matériau plastique sur le rebord de la lentille, à déposer un joint de colle ou de silicone sur la partie extrême de la partie d’extrémité du corps puis à appliquer la partie d’extrémité du corps contre la lentille de manière à ce que le joint en s’écrasant entre la partie extrême de la partie d’extrémité du corps et la face plane de la lentille, assure le collage et l’étanchéité de l’assemblage ; le centrage de lentille et de la partie d’extrémité du corps de l’assemblage étant réalisé par le matériau plastique surmoulé sur le rebord de la lentille en coopération avec la partie d’extrémité du corps. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 illustre un module d’éclairage selon l’invention, en perspective, orienté suivant l’axe X.
Les figures suivantes illustrent le module d’éclairage du projecteur selon l’invention, suivant une coupe dans un plan médian vertical XZ, parmi lesquelles : - la figure 2 illustre un premier mode d’assemblage du module l’éclairage selon l’invention ; - la figure 3 illustre l’impossibilité d’utiliser le premier mode d’assemblage pour un corps de module d’éclairage avec contre dépouille ; - la figure 4 illustre un deuxième mode d’assemblage d’un module d’éclairage selon l’invention dans une configuration d’un corps avec contre dépouille ; - la figure 5 illustre un troisième mode d’assemblage d’un module d’éclairage selon l’invention avant assemblage ; - la figure 6 illustre ce même troisième mode d’assemblage après assemblage ; - la figure 7 illustre un zoom du module d’éclairage selon l’invention après assemblage selon le troisième mode d’assemblage ; et - la figure 8 illustre un assemblage pour lequel la face arrière de la lentille n’est pas plane (mais cylindrique selon un axe vertical).
Sur les différentes figures, le projecteur est repéré dans l’espace en utilisant le référentiel XYZ, généralement utilisé par les concepteurs automobiles , dans lequel la direction X est la direction longitudinale du véhicule (laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux du véhicule), la direction Y est la direction transversale du véhicule (laquelle est sensiblement perpendiculaire aux côtés latéraux), et la direction Z est la direction verticale du véhicule (laquelle est sensiblement perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y).
Dans la description qui suit, les indications d’orientation telles que "supérieur", "inférieur", "haut", "bas", "dessus", "dessous", "gauche", "droit", "vertical", "horizontal", "transversal", "longitudinal", "avant", "arrière", ... correspondent à celles qui apparaissent à la lecture des figures.
Sur les figures, les mêmes éléments sont identifiés par les mêmes repères.
La figure 1 illustre un exemple de module d’éclairage 1 selon l’invention, en perspective, suivant l’axe X.
Il comporte une lentille transparente 2 en verre qui est, dans ce mode de réalisation, une lentille convergente avec une face avant 21 convexe et une face arrière 22 plane (Fig. 2). La lentille 2 est montée sur l’avant du corps métallique 3.
Le verre est préféré pour sa robustesse face aux agressions extérieures et ses propriétés optiques. La lentille 2 est fabriquée et polie préalablement à son assemblage sur le corps 3.
Dans le mode de réalisation décrit, le corps métallique 3 est de forme générale parallélépipédique et est de préférence en aluminium.
Il pourrait également avoir une forme générale cylindrique de section circulaire ou autre. L’aluminium est choisi pour sa robustesse et sa conductivité thermique. D’autre part, l’aluminium renforce l’aspect « métal >> (rendu visuel esthétique). Le corps métallique 3 est également fabriqué préalablement à l’assemblage.
Une interface de style, en matériau plastique de couleur noire et opaque 5, est rapportée à la jonction des deux éléments (lentille 2 et corps 3) en chevauchant les deux éléments 2 et 3.
Le module 1 comporte en outre un dissipateur thermique (ou radiateur) 4 rapporté sur, ou venu de matière avec, l’arrière du corps métallique 3. Le radiateur 4 comporte, de manière classique, une série d’ailettes de refroidissement qui s’étendent longitudinalement (suivant X) sur la partie supérieure du dissipateur 4, dans la continuité de la face supérieure du corps 3. A noter que le corps en aluminium 3 de par sa conductivité thermique participe également au refroidissement, que l’on pourra optimiser en y rajoutant des ailettes.
Sur la figure 2, on a représenté, suivant une coupe dans le plan médian vertical (XZ), un premier mode d’assemblage des deux éléments : lentille 2 et corps 3 du module l’éclairage 1 selon l’invention.
La face plane 22 de la lentille 2 comporte une épaisseur déterminée pour définir un rebord d’accrochage 23 pour l’interface de surmoulage 5.
La partie d’extrémité 32 du corps 3, en regard de la lentille 2, comporte un épaulement 33 sur une longueur déterminée X2.
Cet épaulement 33 définit une surface d’accrochage pour l’interface de surmoulage 5.
Les dimensions extérieures du rebord 23 et de l’épaulement 33 sont sensiblement les mêmes et inférieures à la dimension extérieure de la partie d’extrémité 32 du corps 3 de manière à ce que l’interface de surmoulage 5 affleure avec la dimension extérieure de la partie d’extrémité 32 du corps 3.
Dans ce premier mode d’assemblage, les deux éléments 2 et 3 sont préalablement positionnés dans un moule (non représenté) en regard l’un de l’autre, en étant centré dans le moule, et en laissant des passages 51 de largeur déterminée X1 entre la partie extrême 31 de l’extrémité 32 du corps 3 et la face plane 22 de la lentille 2.
Pour le surmoulage, on utilise une matière plastique de préférence de couleur en noir brillant, qui est compatible avec la température et la tenue aux rayures.
On utilisera par exemple : - Un polymère thermoplastique PMMA (Polyméthacrylate de méthyle) - Un polyamide PA12 - Un polycarbonate PC noir avec un traitement de surface pour améliorer l’aspect extérieur (emploi de « gouges >>) - Une peinture noire brillante appliquée sur le matériau ou sous la forme de pigments mélangés à la matière.
Le procédé d’assemblage selon l’invention consiste à disposer un noyau de surmoulage (non représenté sur la figure 2) à l’intérieur du volume creux du corps 3 qui aboute avec la face plane 22 de la lentille 2 et dont la dimension extérieure correspond à la dimension intérieure de la partie extrême 32 du corps 3 afin de boucher les espaces X1.
La matière plastique est ensuite injectée dans le moule pour prendre sa place laissée disponible par le moule (forme extérieure) et le noyau (forme intérieure)
Dans ce premier mode d’assemblage, l’opération de surmoulage nécessite l’utilisation d’un noyau pour fermer les passages de plastique 51 dans l’espace X1. Ce qui interdit toute forme en contre dépouille du corps en aluminium 3.
La figure 3 illustre une telle configuration dans la laquelle une contre dépouille 7 rendrait impossible (impossibilité symbolisée par une croix) le retrait du noyau 6 (suivant le sens de la flèche) après le surmoulage.
La figure 4 illustre un deuxième mode d’assemblage dans une configuration avec contre dépouille 7 et donc un mode d’assemblage n’utilisant pas de noyau.
Pour ce faire, l’extrémité 31 de la partie d’extrémité 32 du corps 3 est plaquée 8 directement contre la surface plane 22 de la lentille 2 afin d’assurer la fermeture des passages de plastique pendant l’opération de surmoulage.
Ce mode d’assemblage permet d’éviter l’utilisation d’un noyau et donc d’avoir plus de liberté sur la forme du corps d’aluminium 3.
Les figures 5 à 7 illustrent un troisième mode d’assemblage d’un corps aluminium 30 avec une lentille en verre 2 d’un module d’éclairage 10.
La figure 5 illustre l’assemblage proprement dit et la figure 6, l’assemblage réalisé. La figure 7 est une vue en zoom de la figure 6.
Dans ce troisième mode d’assemblage, la lentille 2 est identique à celle des deux précédents modes d’assemblage. Par contre la partie d’extrémité 320 du corps 30 ainsi que l’interface de surmoulage 50 ont été adaptées d’une part, pour réaliser une fonction de centrage du corps 30 sur la lentille 2 et, d’autre part, pour accueillir un joint de colle ou de silicone 90 et optimiser l’étanchéité du module d’éclairage 10.
La partie d’extrémité 320 du corps 30 comporte toujours un épaulement 330 mais sur une longueur X3 déterminée et suffisante pour assurer un centrage avec l’interface de surmoulage 50 dont la forme est complémentaire de l’épaulement.
La figure 8 illustre une autre forme de lentille 20, par sa face arrière 220, et montre qu’il suffit d’adapter la forme de l’extrémité 320 du corps 30 pour permettre l’assemblage.
Le surmoulage de plastique 50 est préalablement réalisé sur la lentille pour définir une partie droite s’étendant suivant la direction X, sur une longueur sensiblement inférieure à la longueur X3 de l’épaulement 330.
La dimension extérieure de l’interface 50 est, comme pour les précédents modes d’assemblage, sensiblement égale à celle du corps 30 de manière à ce que la surface extérieure de l’interface 50 affleure avec celle du corps 30.
Préalablement à l’assemblage, un joint de colle ou de silicone 90 est déposé sur la partie extrême 310 de la partie d’extrémité 320 du corps 30.
Cette partie extrême 310 est aménagée pour recevoir le joint 90. Cet aménagement peut prendre la forme d’un chanfrein 110 d’angle déterminé.
Le joint 90 est déposé sur le chanfrein 110 avec un volume déterminé suffisant pour qu’au moment de l’application du corps 30 sur la lentille 2 (suivant le sens de la flèche), le joint 90 en s’écrasant remplisse complètement l’espace compris entre l’interface de surmoulage 50, la lentille 2 et le chanfrein 110, et déborde légèrement du chanfrein 110 pour recouvrir le plan de la partie extrême 310 de la partie d’extrémité 320 du corps 30. C’est cette interface de collage qui assure l’étanchéité de l’assemblage.
Pour que l’application puisse être optimale, il est nécessaire que la longueur de la partie droite de l’interface de surmoulage 50 soit sensiblement inférieure à la longueur de l’épaulement 330 de la partie d’extrémité 30 du corps 30.
Ainsi, la maîtrise du volume de joint, des tolérances et donc des jeux permet de garantir une étanchéité optimale de l’assemblage ainsi qu’une distance constante entre la lentille 2 et le corps 30, nécessaire au bon fonctionnement de l’optique.On peut utiliser différents matériaux pour le joint, en fonction des températures de fonctionnement continu : nitrile (100°C), nitrile hydrogéné (125°C), éthylène propylène (125C), fluorocarbone (200°C). Sinon, une colle de type colle silicone peut convenir, si on considère que les modules sont indémontables.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Module d’éclairage (1 ; 10) pour projecteur de véhicule automobile dépourvu de glace, du type comportant une lentille transparente (2), un corps creux (3 ; 30) dont une partie d’extrémité (32 ; 320) comporte au moins une face ouverte sur laquelle est rapportée la lentille (2) fermant ladite partie d’extrémité (32 ; 320) et une interface (5 ; 50) participant à l’assemblage mécanique entre la lentille et ladite partie d’extrémité, caractérisé en ce que la lentille (2) est en verre, la partie d’extrémité (32 ; 320) du corps (3 ; 30) recevant le lentille (2) est en métal et en ce ladite interface (5 ; 50) comporte un surmoulage (5 ; 50) en matériau plastique recouvrant partiellement la lentille (2) et la partie d’extrémité (32 ; 320) du corps (3 ; 30).
  2. 2. Module d’éclairage (1 ; 10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie d’extrémité du corps (3 ; 30) recevant la lentille (2) est en aluminium.
  3. 3. Module d’éclairage (1 ; 10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie d’extrémité (32 ; 320) du corps (3 ; 30) recevant la lentille (2) comporte un épaulement (33 ; 330) définissant une surface de portée pour le surmoulage (5 ; 50) sur la partie d’extrémité du corps (3 ; 30).
  4. 4. Module (1 ; 10) selon la revendication précédente caractérisé en ce le surmoulage (5 ; 50) recouvre complètement l’épaulement (33 ; 330).
  5. 5. Module d’éclairage (1 ; 10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lentille (2) est une lentille convergente plan-convexe dont la face plane (22), qui est celle qui est en contact avec la face ouverte de la partie d’extrémité (32 : 320) du corps (3 ; 30), comporte une épaisseur déterminée pour définir un rebord (23) sur lequel s’accroche le surmoulage (5 ; 50).
  6. 6. Module d’éclairage (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interface entre la lentille (2) et le corps (30) comporte en outre un joint d’étanchéité (90) disposé entre la partie extrême (310) de la partie d’extrémité (320) du corps (30) et la face plane de la lentille (2).
  7. 7. Module d’éclairage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la partie extrême (310) de la partie d’extrémité (320) du corps (30) recevant la lentille (2) est aménagée pour recevoir le joint (90).
  8. 8. Module d’éclairage (10) selon l’une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le joint (90) est réalisé à partir de colle ou de silicone.
  9. 9. Projecteur de véhicule automobile dépourvu de glace, comportant au moins un module d’éclairage (1 ; 10) selon l’une des revendications précédentes
  10. 10. Procédé d’assemblage d’un module d’éclairage (10) selon l’une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu’il consiste préalablement à l’assemblage, à surmouler un matériau plastique sur le rebord de la lentille (2), à déposer un joint de colle ou de silicone (90) sur la partie extrême (310) de la partie d’extrémité (320) du corps (30) puis à appliquer la partie d’extrémité (320) du corps (30) contre la lentille (2) de manière à ce que le joint (90) en s’écrasant entre la partie extrême (310) de la partie d’extrémité (320) du corps (30) et la face plane (22) de la lentille (2), assure le collage et l’étanchéité de l’assemblage ; le centrage de lentille (2) et de la partie d’extrémité (320) du corps (30) de l’assemblage étant réalisé par le matériau plastique surmoulé (50) sur le rebord (23) de la lentille (2) en coopération avec la partie d’extrémité (320) du corps (30).
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