Brevet FR2225646A1 — publié le 19741108

L'invention a pour objet un joint élastique pour articulations en général, par exemple de tringleries, bielles, manivelles et autres transmissions, telles qu'utilisées pour l'entratnement de pièces pour accessoires installés à bord de véhicules, par exemple essuie-glace et essuie-phare. En ce qui concerne plus particulièrement mais non exclusivement les essuie-glace à channes de transmission avec transmissions articulées pour les diverses parties, ces joints ou accouplements articulés doivent répondre à certaines conditions déterminées , par exemple assurer des accouplements stras, fonctionnels, de longue durée et sans complication, adaptés entre des bielles, manivelles et barres d'accouplement qui font partie de la chatne cinématique mentionnée ci-dessus, pouvant comprendre des organes conçus pour transformer un mouvement rotatif en un mouvement rectiligne de va-et-vient. Il va sans dire que les axes des pivots destinés aux articulations de la chatne cinématique doivent titre parallèles entre eux et aussi perpendiculaires au plan dans lequel sont situées les bielles ou les manivelles. Toutefois, en pratique, les conditions ci-dessus ne sont souvent pas réalisées car il arrive que les axes de pivot soient considérablement inclinés ou obliques, fait qui est dA à l'orientation réelle des sièges abritant ces pivots et à leur adaptabilité, aussi bien à l'origine que pendant leur fonctionnement. En outre, il faut tenir compte des configurations différentes des carrosseries qui expliquent en grande partie la difficulté de résoudre de façon satisfaisante et complète le problème en question, y compris au point de sue du colt. Dans la pratique, on a essayé plusieurs solutions dont certaines sont apparues satisfaisantes et efficaces; toutefois, l'exécution de ces solutions s'est avérée assez conteuses étant donné le grand nombre de pièces utilisées ainsi que les difficultés rencontrées pendant l'assemblage des divers éléments des joints sur la barre d'accouplement, la bielle, la manivelle et le balancier qui font partie de la transmission en question. Le but de l'invention est de résoudre avantageusement le problème technique aussi bien qu'économique ç tce à unn articulation qui soit facile à réaliser et en mSme temps peu conteuse. Dans le joint d'articulation de l'invention, qui comprend un coussinet élastique et un pivot qui sont retenus par les deux éléments du joint, le coussinet présente vers ses extrémités au moins deux bras élastiques qui coopèrent avec les faces opposées de 11 élément support correspondant du coussinet taddis que les extrémités du coussinet sont convenablement écartées l'une de l'autre de manière & former avec la paroi ex- térieure du coussinet des paires de parois de cavité qui per mettent & l'axe du coussinet de s'incliner et de s'orienter élastiquement par rapport au plan o est situé l'élément support. Dans un mode d'exécution préféré, le coussinet élastique a une certaine longueur en comparaison du diamètre de son ouverture et les bras élastiques du coussinet sont dirigés radialement en sens opposé de telle sorte que les extrémités libres des bras s'appliquent, sous une contrainte élastique, aux faces de 1 'élément ou barre qui sert de support au coussinet, au voisinage d'une ouverture prévue dans cet élément pour loger le coussinet. Selon l'invention, les extrémités des paires de bras élastiques sont munies de becs qui s'engagent dans des ouvertures pratiquées dans la barre du coussinet. En outre, les éléments de chaque paire de bras sont écartés angulairement l'un de l'autre de sorte que les appendices mentionnés peuvent s'appliquer alternativement aux faces de la barre support du cous signet. On décrira ci-après l'invention en regard des dessins annexés qui montrent à titre d'exemple quelques modes d'exécution avantageux du Joint selon l'invention, pour servir à des essuie-glace et appareils similaires de véhicules automobiles. Sur les dessins - la figure 1 montre schématiquement et en élévation le mécanisme conçu pour entratner des essuie-glace de véhicules automobiles et dans lesquels les divers éléments sont reliés entre eux par des Joints élastiques selon l'invention; - la figure 2 est une coupe axiale à plus grande échelle, d'un premier mode d'exécution du joint selon l'inven- tion; - la figure 3 est un plan dont certaines parties sont en coupe; - les figures 4 et 5 sont des coupes suivant les lignes IV-IV et V-V de la figure 6, montrant une variante d'exécution du joint sel n l'invention - lee fizurep repr representent des variantes. Sur esifferentes figures, les parties semblables ou équivalentes sont désignées par les mimes références. On considèrera maintenant le dispositif de la figure 1: une manivelle B calée sur l'arbre de sortie A1 d'un réduc teur A, est reliée à une barre de transmission D par une arti culation C. L'extrémité libre de cette barre de transmission est reliée, l'intermédiaire d'une biellette Ci et d'un et aussi d une barre complémentaire D1 ai D1 à un deuxième premier balancier B1/et de biellettes C2 et C3 balancier 32. Des organes menés, c'est-à-dire des organes qui sont animés d'un mouvement de va-et-vient, par exemple des balais d'essuie-glace, sont reliés à des pivots FI et F2 des balanciers B1 et B2. Selon l'invention, les joints C, C1, C2 et C3 du mécanisme sont du type représenté sur les figures 2 à 7. En regardant le joint C représenté par les figures 2 et 3, on peut voir qu'il comprend un goujon 10 fixé à la mani velle B et à un autre élément du mécanisme dont il s'agit, quel qu'il soit; ce goujon est enfilé dans un coussinet élastique 12 en matière plastique par exemple en résines de polyamide ou de polyacétal, avec éventuellement des charges choisies avantageu sement de manière à améliorer le fonctionnement ainsi que d'autres particularités du Joint. Le coussinet 12 est fixé axialement au pivot 10 par une tette 14 de ce dernier, la tette se terminant, à l'extrémité du coussinet, par un collet 15 qui coopère avec cette extrémité. On peut assurer une liaison entre le coussinet élasti que 12 et le pivot 10 de différentes façons; par exemple, quand le pivot 10, 14 est enfilé dans le coussinet, on le fixe à l'extrémité de la barre B de toute façon convenable. Ou encore la tette 14 a une plus grande dimension que l'ouverture pratiquée dans le coussinet 12 et une forme telle qu'on puisse engager la tette, sous une contrainte élastique, dans l'ouverture du cous sinet 12 de façon qu'elle s'applique au bord du coussinet par son collet 15. De même, les pièces susdites peuvent avoir la grandeur dictée par- les différentes conditions à réaliser dans chaque cas; en vue de l'orientation et compte tenu des particularités fonctionnelles du joint, la longueur du coussinet 12 peut varier de deux à trois fois le diamètre de l'ouverture pratiquée dans le coussinet. Selon l'invention, le coussinet 12 est muni de paires de bras 18, 19 tandis que les éléments de ces paires sont dirigés radialement et axialement de manière à former, avec la paroi périphérique du coussinet, des paires de cavités 20, 21 dans un but expliqué ci-après. Dans le cas représenté sur les figures 2 et 3, les paires de bras élémentaires 18, 19 se terminent par des becs de forme prismatique 22, 23 qui s t engagent dans des paires correspondantes d'ouvertures 24, 25 prévues à la périphérie et audelà de la périphérie d'une ouverture 26 de la barre support D qui est liée au mécanisme et sert à retenir le coussinet 12 de manière à remplir les différentes conditions. Les extrémités opposées des paires de bras 18, 19 s'appliquent, sous contrainte élastique, aux faces opposées de la susdite barre support D de manière à retenir le coussinet 12 dans le trou 26 de la barre, dans une position précise donnée. Selon la solution représentée sur les figures 2 et 3, le coussinet 12 est centré dans l'ouverture 26 et fixé dans celle-ci par les paires de becs 22, 23 engagés dans les ouvertures 24, 25, de manière à fixer le coussinet 12 dans la position centrée mais aussi à le maintenir exactement en position axiale. En suivant le procédé décrit ci-dessus, on réalise un assemblage parfaitement régulier entre les éléments B et D par le Joint C, cet assemblage étant tel qu'il procure des résultats efficaces et fonctionnels meme si les barres B et D sont dans une position non parallèle et inclinées différemment, aussi bien longitudinalement que transversalement, et de telle sorte que l'axe x-x du coussinet puisse s'orienter de manière à prendre une position limite indiquée par l'axe xl -xl, c'est-à-dire sous un angle 2oc L'orientation ci-dessus de l'axe x-x est possible parce que le coussinet 12 est retenu sur la barre support D par les paires de bras 18,19 qui sont maintenus à i' écart de la paroi extérieure du coussinet par les cavités 20, 21, la largeur de celles-ci permettant un accroissement de la capacité de déformation de la liaison élastique assurée entre les barres B et D. Par suite, la liaison cinématique entre les barres 3 et D est assurée à tout moment. Il va sans dire que l'action élastique assurée par les paires de bras 18, 19 peut s'exercer de façon adéquate, c'est-à-dire varier selon une loi déterminée et en fonction des variations de l'angleOC compris entre les deux axes x et il. On peut obtenir cette action élastique de différentes façons, par exemple en donnant une forme convenable aux bras dont il s'agit, c'est-à-dire de manière à faire varier la section transversale des bras d'une extrémité å l'autre eu encore en munissant les paires de bras 18, 19 d'éléments adéquats d'armature/de raidissement qui interviennent successivement, c'est-à-dire en fonction de l'accroissement successif de l'an- gleOC susdit, tandis qu'il est possible d'ancrer les éléments d'armature et de raidissement dans la matière dont est fait le coussinet 12. En considérant les différents modes d'exécution de l'invention, représentés sur les figures 4 à 6, on notera que les extrémités des paires de bras 18a, 19a du joint C s'appuient simplement contre les faces opposées de la barre D sous l'action d'une contrainte élastique; la position axiale du coussinet 12a est assurée par un Jeu limité qui est prévu entre les parois de l'ouverture 26a de la barre D d'une part et la périphérie du coussinet d'autre part. Dans ce mode d'exécution différent, la liaison entre le goujon 10a et le coussinet 12a est réalisée de la façon connue, c'est-à-dire au moyen d'un segment élastique 28 qui s'engage dans une gorge périphérique de l'extrémité libre du goujon 1Oa. La figure 7 montre encore un autre mode d'exécution du joint C dans lequel le coussinet élastique 12b est muni de paires de bras opposées 18b, 19b; chacun des bras de ces paires présente à son extrémité un renflement respectif 22b, 23b, chacun de ces renflements étant muni d'encoches correspondantes 30, 31 conçues pour loger le bord des ouvertures correspondantes 20b, 21b pratiquées auprès du bord de l'ouverture 26b. Par suite de la disposition ci-dessus, le coussinet 12b est centré relativement à l'ouverture 26b mtme ai elle a un diamètre consi dérable en comparaison du diamètre extérieur du coussinet 12b. Dans le joint de la figure 8, le coussinet 12 est muni de paires de bras 18c, 19c et chacun des éléments de ces paires est formé de deux bras parallèles dont les extrémités se terminent par des saillies prismatiques 30c et 31c s'engageant dais des ouvertures correspondantes à proximité du bord de l'ouverture 26c. Dans la variante du joint qui est représentée par la figure 9 les extrémités des paires de bras lsd, 19d sont logées danse des encoches correspondantes 20d, 21d que présente l'ouver turne 26d de la barre D, cette ouverture n'étant que légèrement plus grande que le diamètre extérieur du coussinet 12d.L'ex- traité des paires de bras lsd, 19d est munie de becs 22d, 23d qui s'engagent dans des ouvertures 20ds 21d conçues pour coopérer avwc les faces de la barre D, depuis des positions opposées à celles où sont adaptés les bras Dans ce mode d'exécution dif férent, l'ouverture du coussinet 12d présente une saillie 32 munie d'un bord en coin et située soit à l'extrémité soit vers le milieu du coussinet de manière à coopérer sous contrainte élastique avec une gorge associée 34 du pivot 70d et à retenir axialement le coussinet 12 quand il est enfilé sur le coussinet 1od. Les coussinets élastiques décrits ci-dessus et les paires de bras correspondantes 18, 19 sont formés d'une matière élastique emboutie de manière à retenir les coussinets et les paires de bras sur la barre D, soit directement pendant le processus d'emboutissage (figures 2, 3 et 8) soit successivement (figures 4 4 à?). Dans le premier cas, on introduit la matière plastique, par exemple en 1' injectant dans un moule qui reproduit en négatif le coussinet 12 ainsi que les paires de bras 18, 19 et qui retient en serrant la barre D pendant l'opération d'emboutissages Après achèvement de ce processus d'emboutissage, le coussinet est retenu en mtme temps que les bras élastiques sur la barre D tandis que le coussinet est aussi solidaire de la barre de manière à imprimer aux axes de coussinet 1' orienta- tion désirée. La barre ainsi réalisée est prote à titre montée dans la channe cinématique décrite ci-dessus, par simple enfilage du coussinet 12 sur le pivot 10. Si le coussinet 12 est fabriqué séparément, il est facile de l'enfiler sur la barre D en engageant les paires de bras 18, 19 dans l'ouverture 26 et en mettant en oeuvre à cet effet les propriétés intrinsèques de ces parties, c'est-à-dire leur élasticité. Dans ce dernier cas, il est possible de réaliser le coussinet en utilisant un moule multiple. Vu ce qui précède, on comprend facilement que le joint de l'invention permet de réaliser des mécanismes fonctionnant régulièrement meme si les plans des axes des mécanismes en que se tion sont considérablement décalés ou en quinconce l'un par rapport à l'autre; en outre ces mécanismes qui sont autolubrifiants, sont susceptibles des plus grandes vitesses. Il est entendu que le joint selon l'invention peut titre modifié selon l'usage final désiré. On peut par exemple former chacun des bras de chaque paire de deux ou plusieurs bras parallèles qui sont ancrés par une extrémité au coussinet 12. Ces bras peuvent comporter des éléments d'armature, par exemple des éléments métalliques ancrés au coussinet 12; de plus on peut munir le coussinet d'un tube métallique intérieur solidaire de la matière élastique du coussinet, pour l'accoupler avantageusement au pivot 10. L'invention a aussi pour objet les mécanismes incorporés au joint et l'on peut modifier les détails du mode d'exécution ainsi que son usage final sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C À T I O N S 1. Joint d'articulation, notamment pour accessoires installés à bord de véhicules, comprenant un coussinet en une matière élastique et un pivot retenus au moyen des deux pièces élémentaires reliées au joint telles que des bielles, manivelles, barres d'accouplement ou autres, caractérisé en ce que le coussinet élastique présente vers son extrémité au moins une paire de bras élastiques qui coopèrent avec les faces opposées de 1' élément support du coussinet tandis que les extrémités desdits bras sont avantageusement écartées l'une de l'autre de manière à former, avec la périphérie du coussinet, des paires de cavités qui permettent à l'axe du coussinet de s'incliner élastiquement par rapport au plan où est situé l'élément support du coussinet. 2. Joint selon la revendication 1 dans lequel les extrémités libres des paires de bras élastiques s' appuient contre les faces opposées de l'élément support, en des positions équidistantes de l'axe du coussinet enfilé dans une ouverture pratiquée dans l'élément support. 3. Joint selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les bras des paires du coussinet ont pratiquement la meme longueur tandis que les extrémités libres adjacentes des éléments de chaque paire de bras sont écartées d'une longueur inférieure au égale à l'épaisseur de l'élément support de manière à assurer la coopération entre le coussinet et l'élément support sous contrainte 4. Joint selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les paires de bras élastiques sont munies, à leurs extrémités, de becs s'engageant dans des ouvertures associées pratiquées dans l'élément support et avantageusement écartées de la périphérie de l'ouverture destinée au coussinet. 5. Joint selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel les paires de bras élastiques présentent à leurs extrémités des paires de becs formant des fentes tandis que les bords des encoches prévues à proximité de l'ouverture de l'élément support ou à ce niveau s'insèrent dans ces fentes. 6. Joint selon l'une quelconque des revendications pré cédentes,dans lequel les bras appariés sont disposés en quinconce de telle sorte que leurs extrémités s'appliquent alternativement aux faces de l'élément support en des positions angulairement symétriques. 7. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les extrémités des paires de bras sont arquées, leur rayon de courbure étant concentrique à l'axe du coussinet. 8. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les paires de bras ont des sections verticales variables d'une extrémité à l'autre, de manière à faire varier l'élasticité c 'est-à-dire la réaction élastique de ces bras en fonction des variations de l'angle d'inclinaison qu'ilsfont avec l'axe du coussinet, compte tenu de l'angle d'inclinaison de l'élément support. 90 Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les bras appariés sont arqués concentriquement et transversalement, et sont dirigés longitudinalement sur au moins une partie de la périphérie du coussinet de manière à former des flasques concaves opposés dont les bords s'appliquent contre les faces de l'élément support sous contrainte élastique. 10. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun des bras de chacune des paires est formé de plusieurs bras parallèles entre eux. il. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les bords du coussinet et du pivot présentent des organes d'accrochage élastiques servant à retenir ces pièces en position axiale l'une par rapport à l'autre, le pivot pouvant se terminer à son extrémité libre par une tette façonnée qui est enfilée sous contrainte dans l'ouverture du coussinet de manière à coopérer avec 1' extrémité de celui-ci et à réaliser une liaison axiale entre les parties en question. 12. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le coussinet présente à une extrémité une saillie élastique qu'on peut engager élastiquement dans une gorge prévue à l'extrémité libre du pivot. 13. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la longueur du coussinet élastique représente de 1 à 3 fois le diamètre de son ouverture. 14. Procédé de fabrication d'un joint selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel soit on incor pore directement par emboutissage le coussinet ainsi que les paires de bras de matière plastique à un élément support destiné à ce coussinet, soit on exécute séparément le coussinet, muni de paires de bras, puis on emmanche ce coussinet sur l'élément support par déformation élastique et l'insertion dans ltouver- ture de l'élément de façon que les paires de bras s'appuient contre les faces opposées de l'élément support sous contrainte élastique. 15. Organe de transmission muni de bielles, manivelles, barres d'accouplemeqt ou autres pièces, dans lequel ces pièces sont au moins pour partie, reliées entre elles au moyen du Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.