FR2840391A1 - Bloc optique pour projecteur de vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Un bloc optique comprend une source de lumière et un obturateur 12 qui est placé entre la source de lumière et une lentille, peut pivoter autour d'un axe de pivotement entre une première position de feu de croisement et une seconde position de feu de route, peut être dévié par l'axe d'actionnement d'un aimant, de la première à la seconde position, et peut être fixé dans la première position par l'intermédiaire d'un ressort de rappel précontraint, l'aimant agissant à l'encontre de la force du ressort pour le pivotement dans la seconde position. Le ressort de rappel 20 exerce sur l'obturateur, une force supplémentaire dans la direction de l'axe de pivotement 16 et pousse l'obturateur contre une butée, et, pour stabiliser l'obturateur 12 dans la position de feu de croisement par rapport à des sollicitations dynamiques alternées, agit avec une force sur l'axe d'actionnement 28 de l'aimant 26, en vue d'empêcher une vibration de celui-ci.

Description

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BLOC OPTIQUE L'invention concerne un bloc optique ou projecteur, selon le principe de projection, avec une source de lumière et un obturateur qui est placé entre la source de lumière et une lentille et qui peut pivoter entre une première position extrême pour une diffusion de feu de croisement et une seconde position extrême pour une diffusion de feu de route, le pivotement s'effectuant autour d'un axe de pivotement qui s'étend parallèlement à l'étendue longitudinale de l'obturateur, et l'obturateur pouvant être dévié, par l'intermédiaire de l'axe d'actionnement d'un aimant, de la première position extrême pour la diffusion de feu de croisement dans la seconde position extrême pour la diffusion de feu de route, et étant fixé dans la première position extrême par l'intermédiaire d'un ressort de rappel précontraint, l'aimant agissant à l'encontre de la force du ressort pour le pivotement dans la seconde position extrême.

D'après l'état de la technique, on connaît par exemple dans des modules ou blocs optiques dits "modules Bilitronic", des éléments d'actionnement qui déplacent un obturateur monté en rotation, dans le parcours de rayonnement d'un réflecteur, entre deux butées extrêmes.

Il est dans ce cas possible de commuter entre une première butée extrême, qui réalise une diffusion de feu de croisement, et une seconde butée extrême, qui réalise une diffusion de feu de route. Le réflecteur est ici configuré de façon telle que l'obturateur fournisse, dans les positions extrêmes, les diffusions de lumière respectives correspondantes. Il est ici connu d'utiliser en tant qu'élément d'actionnement pour l'obturateur, un aimant, à savoir un électroaimant de levée avec deux enroulements de bobines, à savoir un enroulement de

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surexcitation et un enroulement de maintien, l'alimentation en courant étant commandée selon une loi en fonction du temps pour le mouvement d'actionnement et respectivement le cas du maintien.

Comme en raison de prescriptions légales et en raison de prescriptions du client, il doit être prévu, dans le cas d'une défaillance, par exemple en cas d'interruption de l'alimentation en courant, de se trouver en position de feu de croisement, l'obturateur est couplé à un ressort de torsion à branches, précontraint, qui agit dans la direction de la position de sécurité, c'est à dire la position de non alimentation en courant de l'aimant. Le ressort de torsion à branches garantit un retour dans la position de feu de croisement, et en outre, assure le maintien de la position de feu de croisement en cas de sollicitation dynamique alternée, c'est à dire augmente la tenue aux secousses.

L'inconvénient réside ici dans l'électroaimant de levée à deux enroulements de bobine et dans l'alimentation en courant de l'électroaimant de levée, commandée en fonction du temps.

Aussi, le but de l'invention consiste-t-il à fournir un bloc optique ou projecteur dans lequel la commutation entre une position de feu de croisement et de feu de route, peut être concrétisée de manière plus économique, dans lequel les forces du système sont nettement réduites, et dans lequel l'encombrement reste le même.

De plus, la réalisation et la fabrication doivent être simplifiées au regard des tolérances.

Conformément à l'invention, ce but est atteint pour un bloc optique du type de celui mentionné en introduction, grâce au fait que le ressort de rappel exerce sur

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l'obturateur une force supplémentaire en direction de l'axe de pivotement et pousse l'obturateur contre une butée, et le ressort de rappel, pour stabiliser l'obturateur dans la position de feu de croisement par rapport à des sollicitations dynamiques alternées, agit avec une force sur l'axe d'actionnement de l'aimant, en vue d'empêcher une vibration de celui-ci.

Le ressort de rappel assure ainsi simultanément deux fonctions différentes. Ainsi, il sert d'une part au rappel et à la stabilisation dans la position de feu de croisement, ce qui garantit une augmentation de la tenue aux secousses et une diminution du bruit.

En effet, lorsque l'aimant n'est pas alimenté en courant, il peut se produire, en raison du jeu nécessaire entre l'aimant et l'obturateur dans la zone du couplage, pour permettre le pivotement, une transmission de mouvements de fréquence élevée, qui sont exercés sur l'aimant en cas de sollicitations dynamiques alternées et le mettent en résonance. A cette occasion, il apparaît un vacillement de l'éclairage, désagréable, qui en règle générale n'est que peu toléré par le client. Cela est évité, ou tout au moins nettement réduit, grâce à l'interaction entre le ressort et l'axe d'actionnement.

En outre, grâce à l'appui défini, d'un seul côté, de l'obturateur, produit par la force supplémentaire dans la direction de l'axe, qui entraîne l'appui de l'obturateur contre une butée, il est possible de n'imposer que des exigences moindres aux tolérances d'ajustement des éléments de palier de support. Cela implique des mises en #uvre moindres pour la sécurité de fabrication des pièces ainsi que pour le montage, et la sensibilité aux déformations de dilatation dues à la

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chaleur, est moindre. De cette manière, il est possible d'obtenir de façon relativement simple, un montage de palier de support de faible frottement sur toute la plage de température de fonctionnement, qui malgré tout est en même temps exempt de jeu. Dans l'état de la technique il était usuel de prévoir des deux côtés de l'obturateur, une certaine tolérance de montage de palier, l'obturateur étant ainsi maintenu latéralement de façon non définie, par complémentarité de forme. De telles tolérances ne peuvent toutefois être que difficilement respectées avec les pièces découpées et pliées prévues dans la zone des paliers de support, de sorte que cela nécessite une mise en #uvre accrue de fabrication et de contrôle de la qualité pour pouvoir garantir de manière sûre la fonction d'éclairage et la commutation, sur l'ensemble de la plage de fonctionnement. A présent, grâce à l'appui de l'axe contre une butée sur un côté, et au rattrapage de positionnement continuel, sans jeu, par le ressort, il est possible d'imposer des exigences moindres aux tolérances nécessaires, ceci pour une même capacité de fonctionnement.

En ce qui concerne le ressort de rappel, il peut s'agir d'un ressort de torsion à branches, l'aimant agissant à son encontre pouvant se présenter sous la forme d'un électroaimant de levée, qui coopère, par l'intermédiaire d'un axe d'actionnement, avec un levier de pivotement relié à l'obturateur. L'axe d'actionnement est ici relié avec jeu au levier de pivotement, dans la première position extrême pour feu de croisement. Il peut être prévu que l'aimant ne soit pas alimenté en courant dans la position extrême de feu de croisement, et que l'axe d'actionnement soit monté libre de force dans cette position. De cette manière, il apparaît un jeu, dans la zone du couplage entre l'axe d'actionnement et le levier

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de pivotement, qui est nécessaire pour permettre le pivotement de l'obturateur. En raison de l'appui et de l'action de la force du ressort de rappel sur l'axe de pivotement, celui-ci est fixé par rapport à l'obturateur, et, en-dehors d'un possible préjudice par un flottement latéral de l'obturateur, on réduit également le vacillement de l'éclairage. De plus, grâce au système de palier de support plus stable, il est également possible d'éviter un débattement du système de palier de support, en permettant ainsi d'augmenter la durée de vie.

Il peut être prévu que le ressort de rappel soit disposé sur l'axe de pivotement, en étant notamment enroulé sur l'axe de pivotement, et présente un espacement d'enroulement des spires, qui est d'une configuration telle que le ressort de rappel puisse simultanément faire office de ressort de traction ou de compression.

L'une ou les deux branches du ressort de rappel peuvent ici agir sur l'obturateur pour engendrer une composante de force dans la direction de l'axe de pivotement. En variante, il est également possible qu'une branche du ressort soit fixée et serve ainsi à l'établissement de la force de rappel.

Pour l'immobilisation à l'encontre du vacillement de l'éclairage, désagréable, le ressort de rappel peut coopérer notamment avec un organe de couplage entre l'axe d'actionnement et le levier de pivotement, notamment avec une broche transversale qui est guidée dans une douille du levier de pivotement et est liée d'un seul tenant à l'axe d'actionnement, par exemple en entourant cette broche transversale.

En outre, en raison de la force de rappel et du maintien dans la position de feu croisement, la configuration

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selon l'invention offre l'avantage de ne nécessiter de prévoir qu'un aimant à un seul enroulement de bobine, et la commande de l'aimant, pilotée en fonction du temps, peut être supprimée.

Entre l'axe de rotation et les paliers sont prévus des coussinets de palier qui peuvent se présenter comme de simples paliers lisses. D'autres coussinets de palier peuvent être prévus dans la zone des pièces mobiles usuelles. L'appui ou le support des branches de ressort peut par exemple être réalisé par des entretoises.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention font l'objet des autres parties de ce mémoire, et notamment de la description qui va suivre.

Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, qui montre selon une représentation schématique : Fig. 1 un dispositif de pivotement pour l'obturateur d'un module de projecteur ou bloc optique du type PES (poly-ellipsoïde), selon l'état de la technique, Fig. 2 une configuration selon l'invention.

La figure 1 montre une configuration selon l'état de la technique, et plus particulièrement un détail d'un projecteur d'un bloc optique ou module de projecteur, comportant un obturateur 12 sur lequel est fixé d'un seul tenant, un levier de pivotement 14, qui est disposé sur l'obturateur 12, en direction de la source de lumière non représentée. L'obturateur 12 présente par ailleurs une configuration en forme de U, en section transversale, les deux ailes de la configuration en U

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étant également dirigées en direction de la source de lumière (non représentée). Le levier de pivotement 14 est placé de manière légèrement décentrée dans le U. Les deux ailes latérales du U présentent des ouvertures qui sont traversées par l'axe de pivotement 16. L'axe de pivotement ou de rotation 16 est monté en rotation, des deux côtés, dans des paliers de support 18. Sur l'axe de rotation 16 est disposé un ressort de torsion à branches 20dont l'une des branches 22 est immobilisée de manière fixe dans une pièce 24. Les spires d'enroulement du ressort de torsion à branches 20 présentent un espacement de spires W.

Sur la figure 1 est montré un système de coordonnées, selon lequel l'axe de rotation s'étend dans la direction Y, et la direction de rayonnement de la lumière émise par le module d'éclairage correspond à l'axe X.

L'obturateur 12 est ici sensiblement disposé de manière centrée entre les deux paliers 18 et présente une distance d'espacement #Y par rapport à chacun des paliers, qui n'est toutefois indiquée que d'un seul côté.

Pour assurer, dans ce cas, un montage de palier fiable et également une capacité d'actionnement sûre de l'obturateur, il est nécessaire de réaliser une mise en #uvre relativement importante en ce qui concerne le niveau des tolérances exigées quant à la fabrication et au contrôle.

Pour actionner l'obturateur 12 entre une première position extrême pour laquelle l'obturateur se trouve sensiblement dans une position de montage verticale dans le bloc optique et présente une diffusion de feu de croisement avec une limite claire/obscure, qui par

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exemple en Europe, comprend une part horizontale ainsi qu'une part ascendante à 15 sur le bord droit de la chaussée dans le cas d'une circulation à droite, et une seconde position extrême dans laquelle le bord supérieur de l'obturateur est basculé par exemple vers l'avant en direction d'une lentille d'un bloc du type PES, et permet une diffusion de feu de route sans limite claire/obscure, il est prévu un électroaimant de levée 26 avec un axe d'actionnement 28 qui comprend une broche transversale 30 liée d'un seul tenant à l'axe d'actionnement 28 de l'aimant, et s'engage dans une ouverture du levier de pivotement 14, la broche transversale étant montée avec jeu dans ladite ouverture 32 du levier de pivotement 14, en couplant ainsi l'aimant 26 avec l'obturateur 12. L'axe d'actionnement 28 de l'aimant s'étend ici dans la direction X comme le levier de pivotement 14. L'électroaimant de levée 26, qui sert d'élément d'actionnement, comprend deux enroulements de bobine, à savoir un enroulement de surexcitation et un enroulement de maintien. L'électroaimant de levée 26possède ici une alimentation en courant commandée selon une loi en fonction du temps pour le mouvement de déplacement et respectivement le cas de maintien. En raison du jeu nécessaire du couplage entre l'électroaimant de levée 26 et le levier de pivotement 14, il peut toutefois facilement se produire, dans le cas de sollicitations dynamiques alternées (essai de secousses) dans la position de feu de croisement dans laquelle existe le jeu de couplage, une résonance de l'axe d'actionnement 28. Dans le cas d'un tel mouvement de fréquence élevée celui-ci se transmet à l'obturateur 12 et produit un vacillement de l'éclairage lorsque l'éclairage est en marche. Le vacillement de l'éclairage est extrêmement gênant.

Pour garantir que dans le cas d'une panne de courant, ou

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d'une autre défaillance, par exemple par une rupture de conducteur, la diffusion de lumière commute en position de feu de croisement, il est prévu le ressort de torsion à branches, qui est précontraint dans la direction de cette position de sécurité, à savoir la position de feu de croisement. Cela permet de garantir le mouvement de retour dans la position de feu de croisement, et de plus on stabilise l'obturateur et ainsi la diffusion de la lumière dans la position de feu de croisement, également dans le cas de sollicitations dynamiques alternées, pour empêcher un vacillement de l'éclairage.

La figure 2 montre à présent la configuration conforme à l'invention du dispositif d'actionnement pour l'obturateur, pour commuter entre feu de croisement et feu de route dans un bloc optique ou module de projecteur.

Les pièces identiques sont désignées par des repères identiques.

L'électroaimant de levée 26est prévu, dans le cas de la configuration conforme à l'invention, en tant que simple aimant à un seul enroulement de bobine, qui ne nécessite pas de commande en fonction du temps, de l'alimentation en courant.

De cette manière, on peut mettre en #uvre un électroaimant de levée nettement plus économique.

La configuration selon l'invention présente également un ressort de torsion à branches 20, qui est enroulé autour de l'axe de rotation 16. L'une des branches 22 du ressort de torsion à branches 20 est immobilisée dans une pièce 24 tel que cela est connu dans l'état de la technique. Les spires d'enroulement du ressort de

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torsion à branches présentent une distance espacement W, de sorte qu'il est simultanément possible d'utiliser le ressort en tant que ressort de traction ou de compression.

L'autre branche de ressort 34 est réalisée de façon telle, qu'elle engendre une composante de force dans la direction Y, qui agit sur le levier de pivotement 14 et pousse ainsi l'obturateur 12 dans la direction de la flèche 36, contre le palier de support 18 situé à droite sur le dessin. De cette manière, la tolérance #Y peut être nettement élargie, ce qui permet de prévoir une fabrication et un contrôle d'une mise en #uvre moindre.

La tolérance #Y n'existe toutefois plus que d'un seul côté de l'obturateur 12.

De plus, l'appui en butée sur un palier de support, qui est continuellement rattrapé automatiquement en raison des forces de ressort, permet d'obtenir un montage de palier de l'obturateur 12, à très faible frottement, libre de jeu pratiquement sur toute la plage de température de fonctionnement. De cette manière, l'obturateur 12 est toujours appliqué, avec une force d'appui définie, sur la butée latérale qui est formée par le palier de support 18. Le montage de palier non défini latéralement, réalisé par complémentarité de forme jusqu'à présent, peut ainsi être amélioré.

Dans la position de feu de croisement, dans laquelle l'aimant n'est pas alimenté en courant, l'axe d'actionnement 28 est monté libre de force. En raison du jeu de couplage nécessaire dans la liaison entre l'axe d'actionnement 28 et le levier d'actionnement 14 par l'intermédiaire de la broche transversale 30, il peut se produire, dans le cas de sollicitations dynamiques dans la position de feu de croisement, la résonance déjà

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décrite et le vacillement de l'éclairage. De ce fait, il est en outre prévu que la branche libre 34 du ressort de torsion à branches 20 soit appliquée contre la broche transversale 30, par exemple en la surmontant, et n'agisse ainsi pas uniquement sur le levier d'actionnement 14, mais assure au contraire une précontrainte réciproque, par la force de rappel du ressort, de toutes les pièces mécaniques mobiles qui sont ainsi montées de manière plus stable sur le plan dynamique, en cas d'apparition de mouvements de secousses.

De cette manière, il est possible d'obtenir, par rapport à la configuration montrée sur la figure 1 et pour une même sécurité à l'encontre du vacillement de l'éclairage, une réduction des forces du système, et ainsi des systèmes d'entraînement et des conceptions plus économiques.

Claims (9)

1. REVENDICATIONS 1. Bloc optique selon le principe de projection avec une source de lumière et un obturateur (12) qui est placé entre la source de lumière et une lentille, et qui peut pivoter entre une première position extrême pour une diffusion de feu de croisement et une seconde position extrême pour une diffusion de feu de route, le pivotement s'effectuant autour d'un axe de pivotement (16) qui s'étend parallèlement à l'étendue longitudinale de l'obturateur (12), et l'obturateur (12) pouvant être dévié, par l'intermédiaire de l'axe d'actionnement (28) d'un aimant (26), de la première position extrême pour la diffusion de feu de croisement dans la seconde position extrême pour la diffusion de feu de route, et étant fixé dans la première position extrême par l'intermédiaire d'un ressort de rappel (20) précontraint, l'aimant (26) agissant à l'encontre de la force du ressort pour le pivotement dans la seconde position extrême, caractérisé en ce que le ressort de rappel (20) exerce sur l'obturateur (12) une force supplémentaire en direction de l'axe de pivotement (16) et pousse l'obturateur (12) contre une butée, et le ressort de rappel (20), pour stabiliser l'obturateur (12) dans la position de feu de croisement par rapport à des sollicitations dynamiques alternées, agit avec une force sur l'axe d'actionnement (28) de l'aimant (26), en vue d'empêcher une vibration de celui-ci.
2. 2. Bloc optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'aimant (26) n'est pas alimenté en courant dans la position extrême pour la diffusion de feu de croisement, et l'axe d'actionnement (28) est monté libre de force dans cette position.

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3. 3. Bloc optique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'aimant (26) possède un enroulement de bobine unique.
4. 4. Bloc optique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort de rappel (20) est un ressort de torsion à branches.
5. 5. Bloc optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'aimant (26) est un électroaimant de levée, qui coopère, par l'intermédiaire d'un axe d'actionnement (28), avec un levier de pivotement (14) relié à l'obturateur (12).
6. 6. Bloc optique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'axe d'actionnement (28) est relié avec jeu au levier de pivotement (14), dans la première position extrême pour feu de croisement.
7. 7. Bloc optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de rappel (20) est disposé sur l'axe de pivotement (16) et présente un espacement d'enroulement des spires (W), de sorte que le ressort de rappel (20) peut simultanément faire office de ressort de traction ou de compression.
8. 8. Bloc optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une ou les deux branches (22,34) du ressort de rappel (20) agissent sur l'obturateur (12) pour engendrer une composante de force dans la direction de l'axe de pivotement (16).
9. 9. Bloc optique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de rappel (20) coopère avec un organe de couplage (30) entre l'axe

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   d'actionnement (28) et le levier de pivotement (14).