FR3141992A1 - Dispositif lumineux pour bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif lumineux (70) pour bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation de véhicule automobile, comportant une ampoule à incandescence (74) pourvue d’au moins un filament (74A) et étant associée à un réflecteur (71) doté d’une paroi réfléchissante (72) apte à renvoyer les rayons lumineux lui parvenant en provenance de ladite ampoule vers l’avant ; ladite paroi réfléchissante présentant dans sa partie supérieure un renfoncement (72B) s’étendant, suivant l’axe optique (O-O’) dudit dispositif, depuis une première surface réfléchissante paraboloïdale (72A) constituant la limite avant de cette paroi et jusqu’à une seconde surface réfléchissante paraboloïdale (72C) formant le fond dudit renfoncement, la profondeur axiale de ce renfoncement étant configurée de manière à ce que le sommet de ladite paroi soit décalé axialement à l’arrière dudit au moins un filament de l’ampoule de sorte qu’aucune zone de cette paroi ne se trouve à l’aplomb de ce filament. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 4
Description
La présente invention concerne d’une manière générale les blocs optiques d’éclairage et/ou de signalisation pour véhicules automobiles. Elle vise en particulier un dispositif lumineux pour un tel bloc optique.
Les réglementations internationales imposent aux véhicules automobiles d’être pourvus à l’avant et à l’arrière de blocs optiques d’éclairage et/ou de signalisation afin, d’une part, d’éclairer la route pour améliorer la visibilité du conducteur du véhicule, notamment en condition nocturne, et, d’autre part, de signaliser la position du véhicule aux autres usagers de la route.
Un tel bloc optique comporte classiquement un boîtier destiné à être fixée sur la structure du véhicule et renfermant au moins un dispositif lumineux apte à assurer au moins partiellement une fonction photométrique d’éclairage comme par exemple un feu de route, un feu de croisement (dénommé également code), ou un feu de position (dénommé également veilleuse ou bien lanterne), ou une fonction photométrique de signalisation comme par exemple un feu de recul, un feu STOP, un feu clignotant indicateur de changement de direction ou bien encore un feu diurne couramment désigné sous l’acronyme anglais DRL (Daytime Running Light) et s’allumant automatiquement lorsque le véhicule se déplace vers l'avant afin d'accroître sa visibilité dans des conditions de lumière du jour.
Le boîtier est également pourvu d’une ouverture de sortie pour les rayons lumineux qui est recouverte par une glace de couverture transparente fixée à ce boîtier sur le pourtour de cette ouverture de sortie.
Chaque dispositif lumineux comprend classiquement une source lumineuse associée généralement à un réflecteur en matière thermoplastique pourvu d’une paroi réfléchissante de forme paraboloïdale dont le foyer est situé au niveau de cette source lumineuse de sorte que les rayons lumineux renvoyés par ce réflecteur soient orientés sensiblement parallèlement les uns aux autres en direction de la glace de couverture.
Afin que la paroi réfléchissante paraboloïdale puisse recevoir et renvoyer en direction de la glace de couverture un pourcentage élevé des rayons lumineux émis par la source lumineuse de manière à respecter les critères réglementaires d’intensité lumineuse, l’angle solide de cette paroi doit être optimisé.
Pour ce faire, la solution la plus simple consiste à augmenter les dimensions en hauteur de cette paroi réfléchissante paraboloïdale, ce qui pose des difficultés d’intégration notamment lorsque le bloc optique comporte de nombreux dispositifs lumineux assurant différentes fonctions photométriques différentes.
Une autre solution pour optimiser cet angle solide consiste à réduire la distance focale de la paroi paraboloïdale réfléchissante, ce qui présente pour avantage de préserver la compacité du dispositif lumineux et donc de faciliter son intégration dans un bloc optique.
Cette diminution de la distance focale a pour toutefois conséquence de réduire sensiblement l’écartement vertical entre la source lumineuse et la zone de cette paroi paraboloïdale réfléchissante située à l’aplomb de cette source lumineuse.
Lorsque la source lumineuse est constituée par une ampoule à incandescence pourvue d’au moins un filament, une partie importante de la chaleur dégagée par ce filament est transmise par rayonnement et convection à cette zone de la paroi paraboloïdale réfléchissante qui a tendance, lorsque la puissance de cette ampoule dépasse une certaine valeur (environ une quinzaine de Watts), à se déformer géométriquement de sorte à impacter sensiblement le rendu optique de la ou des fonctions photométriques assurées par le dispositif lumineux.
Afin d’éviter ce problème, il est bien entendu possible de réaliser le réflecteur dans un matériau thermoplastique plus résistant à la chaleur, par exemple dans un polycarbonate haute température (PC-HT) tel que l’Apec®ou bien encore dans un matériau thermodurcissable, mais l’augmentation sensible du coût de revient peut s’avérer rédhibitoire pour des véhicules d’entrée de gamme
La présente invention vise donc à apporter une solution plus économique.
Elle propose à cet effet un dispositif lumineux pour bloc optique d’éclairage ou de signalisation de véhicule automobile, comportant une ampoule à incandescence pourvue d’au moins un filament et étant associée à un réflecteur doté d’une paroi réfléchissante apte à renvoyer les rayons lumineux lui parvenant en provenance de ladite ampoule vers l’avant en direction d’un espace à illuminer ;
caractérisé en ce que ladite paroi présente dans sa partie supérieure un renfoncement s’étendant, suivant l’axe optique dudit dispositif, depuis une première surface réfléchissante paraboloïdale constituant la limite avant de cette paroi et jusqu’à une seconde surface réfléchissante paraboloïdale formant le fond dudit renfoncement, la profondeur axiale de ce renfoncement étant configurée de manière à ce que le sommet de ladite paroi réfléchissante soit décalé axialement à l’arrière dudit au moins un filament de l’ampoule de sorte qu’aucune zone de cette paroi ne se trouve à l’aplomb de ce filament.
caractérisé en ce que ladite paroi présente dans sa partie supérieure un renfoncement s’étendant, suivant l’axe optique dudit dispositif, depuis une première surface réfléchissante paraboloïdale constituant la limite avant de cette paroi et jusqu’à une seconde surface réfléchissante paraboloïdale formant le fond dudit renfoncement, la profondeur axiale de ce renfoncement étant configurée de manière à ce que le sommet de ladite paroi réfléchissante soit décalé axialement à l’arrière dudit au moins un filament de l’ampoule de sorte qu’aucune zone de cette paroi ne se trouve à l’aplomb de ce filament.
Cette conformation particulière de la paroi réfléchissante permet ainsi d’éviter tout risque de déformation géométrique de cette paroi réfléchissante due à la chaleur générée par l’ampoule, sans réduire sensiblement l’intensité du faisceau lumineux généré par le dispositif en comparaison d’un réflecteur doté d’une paroi réfléchissante dépourvue d’un tel renfoncement.
Cette paroi réfléchissante peut donc être réalisée dans un matériau plastique standard et peu onéreux ne présentant pas de propriétés particulières de résistance aux hautes températures, de sorte à réduire le coût de revient de ce dispositif lumineux.
Selon des caractéristiques préférées dudit dispositif lumineux selon l’invention :
- ladite seconde surface réfléchissante paraboloïdale présente une distance focale supérieure à celle de ladite première surface paraboloïdale, le foyer de cette seconde surface réfléchissante paraboloïdale étant en outre confondu avec celui de cette première surface paraboloïdale ;
- ledit au moins un filament de l’ampoule est situé au niveau desdits foyers desdites première et seconde surfaces réfléchissantes ;
- lesdites première et seconde surfaces réfléchissantes sont reliées par un décrochement orienté sensiblement axialement ;
- la face extérieure dudit décrochement est striée ou grainée ;
- l’écart entre les distances focales desdites première et seconde surfaces réfléchissantes est inférieur ou égal à 20 millimètres ;
- ledit renfoncement présente une forme de U ou de V ; et/ou
- ledit renfoncement se prolonge jusque dans la zone centrale de ladite paroi réfléchissante pourvue d’un trou de passage traversé par ladite ampoule.
- ladite seconde surface réfléchissante paraboloïdale présente une distance focale supérieure à celle de ladite première surface paraboloïdale, le foyer de cette seconde surface réfléchissante paraboloïdale étant en outre confondu avec celui de cette première surface paraboloïdale ;
- ledit au moins un filament de l’ampoule est situé au niveau desdits foyers desdites première et seconde surfaces réfléchissantes ;
- lesdites première et seconde surfaces réfléchissantes sont reliées par un décrochement orienté sensiblement axialement ;
- la face extérieure dudit décrochement est striée ou grainée ;
- l’écart entre les distances focales desdites première et seconde surfaces réfléchissantes est inférieur ou égal à 20 millimètres ;
- ledit renfoncement présente une forme de U ou de V ; et/ou
- ledit renfoncement se prolonge jusque dans la zone centrale de ladite paroi réfléchissante pourvue d’un trou de passage traversé par ladite ampoule.
L’invention vise également sous un second aspect, un bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation pour véhicule automobile comportant un boîtier présentant une ouverture de sortie pour les rayons lumineux refermée par une glace de couverture transparente fixée audit boîtier sur le pourtour de ladite ouverture de sortie, ledit bloc optique comportant en outre au moins un tel dispositif lumineux logé dans ledit boîtier.
De manière avantageuse, ladite paroi réfléchissante dudit au moins un dispositif lumineux est venue de moulage d’une seule pièce avec ledit boîtier à partir d’un polymère thermoplastique.
L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
- représente une vue en perspective d’un bloc optique de signalisation arrière pour véhicule automobile selon l’invention ;
- est une vue en section longitudinale verticale du bloc optique de la ;
- représente un agrandissement en perspective sous un autre angle d’une portion de ce bloc optique ; et
- est un agrandissement du détail IV de la .
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Les figures 1 et 2 représentent deux vues respectivement en perspective et en section selon un plan vertical longitudinal d’un bloc optique arrière de signalisation 1 destiné à être monté sur la structure de caisse d’un véhicule automobile.
On définit sur ces figures 1 et 2 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir :
- un axe X, définissant une direction longitudinale, parallèle à l’axe longitudinal du véhicule ;
- un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal ; et
- un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.
- un axe X, définissant une direction longitudinale, parallèle à l’axe longitudinal du véhicule ;
- un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal ; et
- un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.
Dans la description qui va suivre et par convention, les termes « inférieur », et « supérieur » seront définis par rapport à la position de montage de ce bloc optique arrière de signalisation 1 sur un tel véhicule automobile.
Par ailleurs, les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence au plan longitudinal vertical médian du véhicule. L’élément le plus proche de ce plan sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même plan qui sera quant à lui qualifié d’externe.
Enfin, l’emploi du terme « sensiblement » indiquera qu’un léger écart est admis par rapport à une position ou disposition nominale prédéterminée, tout en restant inclus dans le cadre de l’invention. Par exemple, « sensiblement vertical » indique qu’un écart de l’ordre de 10° par rapport à une orientation strictement verticale est admis dans le cadre de l’invention.
Le bloc optique de signalisation 1 comporte un boîtier 10 venu avantageusement de moulage d’une seule pièce à partir d’un polymère thermoplastique tel que l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS) et présentant une ouverture de sortie pour les rayons lumineux qui est refermée par une glace extérieure de couverture transparente 20 venue avantageusement de moulage d’une seule pièce à partir d’un polymère synthétique transparent tel que le poly-méthacrylate de méthyle (PMMA) et fixée sur le pourtour périphérique de l’ouverture de sortie du boîtier 10 par soudure laser de sorte à assurer une parfaite étanchéité.
Dans la suite de la description, les termes « avant » et « arrière » seront employés pour désigner des portions d’un même élément orientées respectivement vers la glace extérieure de couverture 20 et vers le fond du boîtier 10.
Le bloc optique 1 comporte également cinq dispositifs lumineux 30, 40, 50, 60, 70 logés à l’intérieur du boîtier 10 et aptes chacun à assurer au moins partiellement au moins une fonction photométrique de signalisation.
Les dispositifs lumineux 30, 40 agencés respectivement à l’extrémité supérieure et à l’extrémité inférieure du bloc optique 1 participent ainsi à la fonction feu de position ou lanterne.
Situé latéralement du côté interne de ce bloc optique 1 en s’étendant entre ces deux dispositifs 30, 40, le dispositif lumineux 50 participe également à la réalisation de la fonction feu de position et permet également d’assurer la fonction feu de stop.
Agencé latéralement du côté externe de ce bloc optique 1 juste en dessous du dispositif 30, le dispositif lumineux 60 assure la fonction feu indicateur de changement de direction ou clignotant.
Le dispositif lumineux 70 s’étendant latéralement entre les dispositifs 30 et 60, assure enfin la fonction feu de recul.
Chaque dispositif lumineux 30, 40, 50, 60, 70 comprend un réflecteur 31, 41, 51, 61, 71 venu ici de moulage d’une seule pièce avec le boîtier 10 dans un polymère thermoplastique tel que l’Acrylonitrile Butadiène Styrène (ABS).
Chacun des réflecteurs 31, 41, 51, 61, 71 comprend une paroi réfléchissante dont la face extérieure avant orientée en direction de la glace de couverture 20 est recouverte d’un revêtement réfléchissant
Chacun de ces dispositifs lumineux 30, 40, 50, 60, 70 comprend également une source lumineuse constituée par une ampoule à incandescence 34, 44, 54, 64, 74 pourvue d’au moins un filament et traversant un trou de passage circulaire ménagé dans le fond de la paroi réfléchissante 32, 42, 52, 62, 72 du réflecteur correspondant 31, 41, 51, 61, 71.
Une partie des rayons lumineux émis par l’ampoule de chaque dispositif lumineux 30, 40, 50, 60, 70 est ainsi renvoyée par le réflecteur de ce dispositif vers l’avant en direction de la glace de couverture 20 et de l’espace à illuminer.
Présentant une faible puissance lumineuse, les ampoules 34, 44 des dispositifs lumineux 30, 40, par exemple de type W5W, sont montées sur des douilles support (seule celle 45 du dispositif 40 étant visible sur la ) rapportée fixement de manière amovible par l’extérieur du boîtier 10 sur le pourtour du trou de passage ménagé dans le réflecteur correspondant 21, 41.
Dotées d’une puissance lumineuse plus importante, les ampoules 54, 64, 74 des dispositifs lumineux 50, 60, 70 (par exemple de type P21/5W à double filament pour l’ampoule 54 du dispositif 50 et de type P21W pour celles 64, 74 des dispositifs 60, 70) sont montées sur d’autres douilles support (seule celle 75 du dispositif 70 étant visible sur la ) implantées sur un porte-lampe 80 rapporté fixement de manière amovible et étanche par l’extérieur du boîtier 10 sur le pourtour d’une ouverture de grandes dimensions ménagée à l’arrière de ce boîtier 10.
Ces dispositifs lumineux 30, 40, 50, 60, 70 comprennent également en l’espèce un écran diffuseur éventuellement coloré interposé entre leur réflecteur et la glace extérieure de couverture 20 (seuls les écrans 36, 46 et 76 des dispositifs 30, 40 et 70 étant visibles sur la ).
Les dispositifs lumineux 60, 70 assurant respectivement les fonctions feu indicateur de changement de direction et feu de recul combinent une puissance lumineuse relativement importante (21W en l’espèce) à une hauteur relativement modeste des parois réfléchissantes de leurs réflecteurs 61, 71.
Selon l’invention et afin d’éviter tout risque de déformation géométrique due à la chaleur, ces parois réfléchissantes présentent une conformation particulière.
Tel qu’illustré sur les figures 3 et 4 en référence à la paroi réfléchissante 72 du réflecteur 71 du dispositif lumineux 70 (la paroi réfléchissante du réflecteur 61 du dispositif lumineux 60 présentant une conformation semblable), cette paroi 72 présente, dans sa partie supérieure, un renfoncement 72B s’étendant, suivant l’axe optique longitudinal O-O’ de ce dispositif lumineux 70, depuis une première surface paraboloïdale 72A constituant la limite avant de cette paroi 72 et jusqu’à une seconde surface réfléchissante paraboloïdale 72C formant le fond de ce renfoncement 72B.
Comme on peut le remarquer sur la , la profondeur axiale du renfoncement 72B correspondant à l’écartement entre les deux surfaces paraboloïdales 72A et 72C est configurée de manière à ce que le sommet de la paroi 72 réfléchissante soit décalé axialement à l’arrière du filament 74A de l’ampoule 74 de sorte qu’aucune zone de cette paroi 72 ne se trouve à l’aplomb de ce filament 74A.
Cette conformation particulière de la paroi réfléchissante 72 permet ainsi d’éviter tout risque de déformation géométrique du fait de la chaleur générée par l’ampoule 74.
Cette seconde surface réfléchissante paraboloïdale 72C présente une distance focale supérieure à celle de la première surface paraboloïdale 72A et son foyer F2 est confondu avec celui F1 de cette première surface paraboloïdale 72A.
On remarquera également que le filament 74A de la source lumineuse 74 est situé au niveau de ces foyers F1, F2 de sorte que les rayons lumineux renvoyés par ces première et secondes surface paraboloïdale 72A, 72C soient orientés sensiblement parallèlement à l’axe optique longitudinal O-O’ de ce dispositif lumineux 70.
Comme illustré par la , les deux surfaces paraboloïdales 72A et 72C sont reliées par un décrochement 72D orienté sensiblement axialement et dont la face extérieure est avantageusement striée ou grainée afin d’éclater les rayons lumineux l’atteignant de sorte à éviter la génération de rayons réfléchis parasites dans des directions non souhaitées et potentiellement gênantes.
Afin de limiter la perte d’intensité lumineuse du faisceau lumineux réfléchi causée par le renfoncement 72B, l’écart entre les distances focales de ces deux surfaces paraboloïdales 72A et 72C est avantageusement inférieur ou égal à 20 millimètres.
Pour des raisons de commodité de fabrication, le renfoncement 72B présente de préférence une forme de V et/ou se prolonge avantageusement dans la zone centrale de la paroi réfléchissante 72 dans laquelle est ménagé le trou de passage 72E traversé par l’ampoule 74.
Selon des variantes de réalisation non représentées, le renfoncement 72B peut présenter une forme différente, par exemple en U.
Par ailleurs et comme illustré non limitativement sur la , les surfaces paraboloïdales réfléchissantes 72A et 72C de la paroi 72 peuvent avantageusement être constituées d’une multitude de facettes planes formant un quadrillage.
On rappelle enfin que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe également toutes les variantes d’exécution à la portée de l'homme du métier. Cette invention peut notamment être mise en œuvre dans des dispositifs lumineux intégrés dans tout type de bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation destiné à être implanté à l’avant ou à l’arrière d’un véhicule automobile.
Claims (10)
- Dispositif lumineux (70 ; 60) pour bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation (1) de véhicule automobile, comportant une ampoule à incandescence (74 ; 64) pourvue d’au moins un filament (74A) et étant associée à un réflecteur (71 ; 61) doté d’une paroi réfléchissante (72) apte à renvoyer les rayons lumineux lui parvenant en provenance de ladite ampoule (74 ; 64) vers l’avant en direction d’un espace à illuminer ;
caractérisé en ce que ladite paroi réfléchissante (72) présente dans sa partie supérieure un renfoncement (72B) s’étendant, suivant l’axe optique (O-O’) dudit dispositif, depuis une première surface réfléchissante paraboloïdale (72A) constituant la limite avant de cette paroi (72) et jusqu’à une seconde surface réfléchissante paraboloïdale (72C) formant le fond dudit renfoncement (72B), la profondeur axiale de ce renfoncement (72B) étant configurée de manière à ce que le sommet de ladite paroi réfléchissante (72) soit décalé axialement à l’arrière dudit au moins un filament (74A) de l’ampoule (74 ; 64) de sorte qu’aucune zone de cette paroi (72) ne se trouve à l’aplomb de ce filament. - Dispositif lumineux (60 ; 70) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite seconde surface réfléchissante paraboloïdale (72C) présente une distance focale supérieure à celle de ladite première surface paraboloïdale (72A), le foyer (F2) de cette seconde surface réfléchissante paraboloïdale (72C) étant en outre confondu avec celui (F1) de cette première surface paraboloïdale (72A).
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un filament (74A) de l’ampoule (74) est situé au niveau desdits foyers (F1, F2) desdites première et seconde surfaces réfléchissantes (72A, 72C).
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde surfaces réfléchissantes (72A, 72C) sont reliées par un décrochement (72D) orienté sensiblement axialement.
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la face extérieure dudit décrochement (72D) est striée ou grainée.
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’écart entre les distances focales desdites première et seconde surfaces réfléchissantes (74A, 72C) est inférieur ou égal à 20 millimètres.
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit renfoncement (72B) présente une forme de U ou de V.
- Dispositif lumineux (60 ; 70) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit renfoncement (72B) se prolonge jusque dans la zone centrale de ladite paroi réfléchissante (72) pourvue d’un trou de passage (72E) traversé par ladite ampoule (74).
- Bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation (1) pour véhicule automobile comportant un boîtier (10) présentant une ouverture de sortie pour les rayons lumineux refermée par une glace de couverture transparente (20) fixée audit boîtier (10) sur le pourtour de ladite ouverture de sortie, caractérisé en ce qu’il comporte au moins un dispositif lumineux (60 ; 70) selon l’une des revendications 1 à 7 logé dans ledit boîtier (10).
- Bloc optique d’éclairage et/ou de signalisation (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite paroi réfléchissante (72) dudit au moins un dispositif lumineux (60 ; 70) est venue de moulage d’une seule pièce avec ledit boîtier (10) à partir d’un polymère thermoplastique.
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1403590A (fr) * | 1964-08-08 | 1965-06-18 | Seima | Réflecteur notamment pour phare de véhicule automobile |
| GB1045907A (en) * | 1964-05-21 | 1966-10-19 | Carello & C Spa Fausto | Improvements in or relating to fog lamps and the like |
| FR2525733A1 (fr) * | 1982-04-23 | 1983-10-28 | Auteroche Sa | Reflecteur a paraboloides multiples |
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2022
- 2022-11-14 FR FR2211813A patent/FR3141992A1/fr active Pending
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