Brevet FR2016132A1 — publié le 19700508

La présente invention concerne un moteur à piston actionné par fluide comprimé pour un essuie-glace de véhicule, comportant un piston de travail sollicité alternativement sur ses deux faces opposées par un fluide comprimé dans un cylindre de travail fermé des deux côtés par des fonds de cylindre, et présentant intérieurement en tiroir de distribution qui se déplace parallèlement à la direction de son mouvement, un dispositif d'adduction qui conduit le fluide comprimé, avec étanchéité par rapport à I'exté- rieur, à travers le cylindre de travail, dans un forage d'admission dans le piston de travail, et un dispositif pour transformer le mouvement de va-et-vient en mouvements rotatifs d'un arbre creux0 Suivant le brevet allemand 808 413, on connatt déjà un moteur à piston pour essuie-glace de véhicule.Dans ce moteur à piston est disposé, dans un piston différentiel, un piston de distribution intercepté par des bu tées dans son mouvement relatif par rapport à ce piston différentiel, Le piston de distribution est chargé alternativement sur chacune de ses deux surfaces frontales, il se déplace ensuite et contrôle, du fait de ce déplacement, la distribution alternative du milieu sous pressior sur les surfaces du piston différentiel. Le piston différentiei est articulé sur un côté à une commande et transmet son mouvement de va-et-vient au bas de ltessuie-glace. Dans ce moteur à piston qui vient d'être cité, l'inconvénient consiste en ce que le piston différentiel a besoin d'une surface relativement importante, étant donné que, pour un mouvement de gauche à droite (suivant la Figure 1 du brevet allemand 80B 413) c'est seulement sur une surface annulaire extérieure qu'il est chargé, et que, pour la course opposée, il est sollicité sur la surface différentielle entre la surface totale du piston différentiel et la surface annulaire précitée, sur laquelle il s'exerce une contre-pression. En fonction des surfaces des pistons, on doit constater, dans ce moteur à piston, une consommation d'air élevée. Un autre inconvénient de ce dispositif consiste en ce qu'il n'est pas possible de modifier la course du piston différentiel et, par suite, le débattement de ltessuie-glace, car alors la coin- cadence des orifices de distribution, qui est nécessaire pour le fonctionnement, serait compromis. Un autre inconvénient du moteur à piston connu réside dans le choc non amorti du piston différentiel à ses deux positions extrêmes En raison de la dureté des butées, les articulations de la commande de l'essuie-glace ainsi que les pièces mobiles doivent étre construites de façon massive et insensible aur chocs. En outre, il se produit, pour les passagers, des bruits de choc dd- sagréables. Dans la position extrême de droite du piston différentiel, la pression qui s'exerce sur la surface annulaire du piston différentiel se maintient, c'est-à-dire que, lors de l'inversion du mouvement, cette pression doit d'abord être surmontée, ce qui provoque en premier lieu un accroissement de consommation de l'air et en second lieu un mouvement irrégulier du piston différentiel. Etant donné que c'est précisément au point d'inversion du piston différentiel, c'est-à-dire aussi de l'essuie-glace, que le couple de rotation maximal est nécessaire, la limitation de ce dernier, dfle à la contre-pression, est très défavorable. En outre, un grand inconvénient réside dans le mécanisme de transmission entre le piston différentiel animé d'un mouvement alternatif et l'arbre creux: qui tourne, en ce sens que la force du piston différentiel ne peut pas toujours s'exercer avec le même bras de levier par rapport au centre de rotation de l'essuie-glace, c'est-à-dire que c'est précisément aux deux positions extrêmes de l'essuie-glace, dans lesquelles, pour l'inversion de mouvement et pour l'accélération à partir de l'immobilité, il faudrait le couple maximal, que les conditions des couples sont très défavorables. La présente invention a donc pour objet de créer un moteur à piston pour essuie-glace qui évite les inconvénients du moteur du brevet allemand 808 413 et dont le piston est freiné par des coussins d'air aux deux positions extrêmes. Ce probleme est résolu, conformément à la présente invention, par le fait que le tiroir de distribution présente dans la direction longitudinale du piston de travail, une longueur supérieure à celle du piston de travail, qutil est mobile par rapport au piston de travail en butant contre les parois de cylindre et qu'il contrôle, en fonction de sa position relative par rapport au piston de travail, la mise sous pression alternant avec -la mise à l'atmosphère des chambres de cylindre du piston de travail. D'autres dispositions avantageuses résulteront de la description donnée ci-après d'une forme d'exécution,.donnée à titre d'exemple, de l'objet de l'invention, représenté en coupe axiale au dessin annexé. Dans un cylindre de travail t est disposé un piston de travail 2 constitué par deux plateaux de piston 3 et 4 et une pièce de liaison 5 placée excentriquement par rapport à eux et qui les réunit. Le cylindre de travail t possède un évasement 6 avec un orifice de communication avec l'atmosphère 7 et il est fermé d'une manière étanche d'un côté par un fond fixe 8 et, de l'autre cdté, par un fond interchangeable 9. A travers le fond fixe 8 passe, d'une manière étanche, une canalisation d'adduction de fluide comprimé 10, qui, dans la direction de la longueur du cylindre, s'détend dans le cylindre de travail 1 sur à peu près un tiers de la longueur de celui-ci.Le piston de travail 2 forme dans le cylindre de travail 1 une chambre de cylindre 12r une chambre de cylindre 13 et une chambre de désaération 14 qui sont séparées les unes des autres par des bagues d'étanchéité 15 et 16. Le piston de travail 2 présente, à la face supérieure de sa pièce de liaison 5, une section de crémaillère 17 avec laquelle engrène un secteur denté 18 qui peut tourner autour d'un arbre rotatif creux 19 disposé perpendiculairement à l'axe longitudinal du cylindre et faisant saillie à travers l'évasement 6. Sur l'arbre creux 19, est articulé, d'une manière connue, un essuieglace non représenté ou sa tringlerie de commande. Le piston de travail 2 présente, dans la direction de la longueur du cylindre, un alésage continu 20 ainsi qu'un perçage borgne 21 qui s'détend dans ce piston sensiblement un peu au-delà de la moitié de la longueur du piston de travail 2. Le perçage borgne 2ti présente, au voisinage de son extrémité antérieure, un dispositif d'étanchéité 22, et il est en liaison avec l'alésage 20 par l'intermédiaire d'un canal 23 qui est situé à égale distance des deux- extrémités du piston de travail 2.L'alésage 20 est relié à la chambre de désaération 14 au moyen d'un canal 24 qui se trouve dans le voisinage du plateau 3 et d'un canal 25 qui se trouve dans le voisinage du plateau 4, et à l'atmosphère par l'intermédiaire de l'orifice de désaération 7 Dans le perçage borgne 2t pénètre la conduite d'adduction tO du fluide comprimé, rendue étanche par le dispositif d'étanchéité 22 par rapport à la chambre de cylindre 12 et la longueur de cette conduite est réglée par rapport au piston de travail 2, de telle façon que, pour la position la plus extrême de droite, suivant le dessin, du piston de travail 2, elle vient reposer, par son embouchure qui se trouve dans le trou borgne, à l'intérieur du dispositif d'étanchéité 22. Dans l'alésage 20 est disposé un tiroir de distribution 26 ayant une longueur supérieure à celle du piston de travail 2, et qui porte cinq bagues d'étanchéité 277, 28, 29, 30 et 31; qui subdivisent sa longueur en quatre sections approximativement égales. Le tiroir de distribution 26 possède intérieurement des canaux de liaison 32 et 33 qui s'étendent dans sa direction longitudinale et qui débouchent d'une part aux extrémités du tiroir de distri bution 26 et, d'autre part, dans les régions qui se trouvent entre les bagues - d'étanchéité 28 et 29 d'une part et 29 et 30 d'autre part. A ses deux orifices 34 et 35, l'alésage 20 est légèrement élargi en sorte que les bagues d'étanchéité 27, 31, lorsqu'elles pénètrent dans l'alésage 20, ne se déforment ou ne se coincent pas. Les bagues d'étanchéité 27 et 31 présentent, à leurs faces frontales, au moins une rainure radiale 36, si bien que, lors de l'application des bagues d'étanchéité 27, 31 sur les fonds 8, 9, On est assuré d'un passage entre la chambre annulaire comprise entre les bagues d'étanchéité 28 et 29 ou 29 et 30 et la chambre de cylindre 12 ou 13 Sur le dessin, le piston dé travail 2 se trouve en mouvement de gauche à droite. Le mouvement est engendré par le fait qu'il s'établit une pression dans la chambre de cylindre 12, par l'intermédiaire de la conduite d'adduction 10 qui conduit constamment la pression, du canal 23 et du canal de liaison 32, et cette pression déplace le piston de travail 2.Dans la chambre de cylindre 13 règne cependant presque la pression atmosphérique parce que, par l'intermédiaire du canal de désaération 25, une liaison s'établit vers la chambre de désaération. Pendant la course du piston de travail 2 vers la droite, la conduite d'adduction de fluide comprimé sort du piston de travail 2, tandis que le tiroir de distribution 26 demeure dans la position représentée par rapport au piston de travail 2 gracie au frottement de ses bagues d'étanchéité 27, 28, 29, 30 et 31 Lors du déplacement ultérieur du piston de travail 2 vers la droite, l'extrémité du tiroir de distribution 26 qui fait saillie au-delà de ce piston de travail 2, vient buter contre le fond 9 et est, de ce fait, décalée vers la gauche relativement au piston de travail 2 qui continue à se déplacer.Du fait de la pénétration de la bague d'étanchéité 31 dans l'embouchure 35 de l'alésage 2D, et de la fermeture du canal 23 par la bague d'étanchéité 29 qui s'engage sur lui, il se forme dans la chambre de cylindre 13 un coussin d'air qui reçoit et amortit le piston de travail 2. Du fait du déplacement du tiroir de distribution 26, la liaison qui va de l'alésage 21, par l'intermédiaire du canal 23 et du canal de liaison 33, à la chambre de cylindre 13 est libérée, en sorte que le fluide comprimé peut pénétrer dans la chambre de cylindre 13.Simultanénent avec la pénétration de la bague d'étanchéité 31 dans l'embouchure 35, la bague d'étanchéité 27, sur l'autre cEté du piston de travail 2, est poussée hors de ltembouchure 34 et la chambre de cylindre t2 est désaérée dans la chambre de désaération 14 par l'intermédiaire de l'embouchure 34,de l'alésage 20 et du canal de désaération 24. La pression qui règne dans la chambre de cylindre 13 peut alors mettre le piston de travail en mouvement de la droite vers la gauche. La commande de déplacement du piston de travail 2 à la position terminale de gauche se fait de manière similaire. Ce mouvement alternatif du piston de travail 2 est transmis de la section de crémaillère 17 au secteur denté 1-8, en sorte qu'avec un bras de levier, qui demeure constant, l'essuie-glace articulé à l'arbre creux 19 est animé d'sm mouvement oscillant. Etant donné quel'inversion de mouvement du piston de travail 2- dé- pend uniquement de la butée du tiroir de distribution 26 sur les fonds 8 et 9, et non pas de la course, une course quelconque peut être obtenue à volonté par mise en oeuvre d'un fond 9 (9a, 9b) plus épais ou plus mince. REVENDICATIONS 1. Moteur à piston actionné par un fluide comprimé pour essuie-glace de véhiculescomportant un piston de travail, susceptible d'être sollicité alternativement sur ses deux faces opposées par un fluide comprimé, et présentant intérieurement un tiroir de distribution capable de se déplacer parallèlement à sa direction de mouvement , ainsi qu'une conduite d'air comprimé qui amène, avec étanchéité vers l'extérieur, le fluide comprimé, à travers le cylindre de travail, dans un canal d'adduction ménagé dans ledit piston , et un dispositif pour transformer le mouvement alternatif rectiligne en mouvements rotatifs d'un arbre creux caractérisé par le fait que le tiroir de distribution a, dans la direction longitudinale du piston de travail, une longueur supérieure à celle du piston de travail, qu'il peut se décaler, en butant contre les fonds, par rapport au piston de travail et qutil contrôle, en fonction de sa position relative par rapport au piston de travail, alternativement l'admission et l'évacuation du fluide comprimé des chambres de cylindre du piston de travail. 2. Moteur à piston suivant la revendication t caractérisé par le fait que le piston de travail présente, au voisinage de ses deux faces frontales, des bagues d'étanchéité et qu'il existe entre les bagues d'étanchéité une chambre mobile reliée à l'atmosphère, à travers laquelle passe l'arbre suivant une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du piston de travail. 3. Moteur à piston actionné par fluide comprimé suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que le piston de travail présente, dans la chambre de désaération, une section de crémaillère avec laquelle est en prise un secteur denté relié à l'arbre creux. 4. Moteur à piston actionné par fluide comprimé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le tiroir de distribution déborde inégalement le piston de travail, et qu'il relie la chambre de cylindre qui se trouve du côté du plus grand débordement, avec l'atmosphère et la chambre de cylindre située de l'autre côté à la conduite d'amenée du fluide comprimé. 5, Moteur à piston actionné par fluide comprimé suivant les revendications t à 4, caractérisé par le fait que la section transversale du tiroir de distribution et de la conduite d'adduction de fluide comprimé est très faible par rapport à la face du piston de travail. 6. Moteur à piston actionné par fluide comprimé, suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que la chambre de cylindre à désaérer est reliée à la chambre de désaération. 7. Moteur à piston actionné par fluide comprimé suivant les revendications t à 6 caractérisé par le fait que l'on peut employer des fonds d'épaisseur différente dans la direction longitudinale du piston de travail.