Brevet FR2558426A1 — publié le 19850726

La présente invention concerne un élément de commande des- tiné à un système d'essuie-glace pour véhicule automobile, comprenant une barre métallique revêtue d'une couche anticorrosion qui, par rap- port au corps de la barre, est relativement mince et des organes per- mettant de fixer et/ou d'articuler un élément menant et un élément me- né. Les éléments de commande d'un système d'essuie-glace, tels que les manivelles et les bielles sont appelés à transmettre des forces relativement élevées et, pour.des raisons de robustesse, sont le plus souvent obtenus par matriçage à partir d'ébauches métalliques. Dans la mesure o ils sont exposés à de fortes intempéries du fait de leur implantation sur le véhicule, ces barres métalliques doivent être revêtues d'une couche anticorrosion. Jusqu'à maintenant, la plu- part étaient zinguées. Les bielles des systèmes d'essuie-glace qui sont visibles sur le véhicule sont le plus souvent laquées en noir. Cependant, la couche anticorrosion ne répond absolument pas aux exi- gences de résistance à la corrosion qui sont imposées depuis peu. En outre, le laquage de ces éléments entraine une perte de temps et d'ar- gent relativement importante. Etant donné qu'à l'issue du laquage il est nécessaire de monter des organes de fixation et/ou d'articulation d'un élément menant et/ou mené, il n'est pas complètement impossible que la couche anticorrosive soit endommagée lors de ce montage. C'est notamment le cas si une rotule métallique ou un arbre d'essuie-glace doivent être montés dans un alésage de la manivelle. La couche de la- que peut toutefois aussi être détériorée si une bielle est introduite dans un moule destiné à lui adjoindre une cuvette de rotule par mou- lage par injection. L'invention a pour objet de proposer des éléments de comman- de de ce type pouvant être fabriqués à moindre co6t et capables de ré- pondre aux exigences croissantes en matière de propriétés anticorro- sion. Conformément à l'invention, la couche anticorrosion estcons- tituée d'une matière plastique dont la barre est enrobée par moulage par injection. Il s'agit donc de remplacer la couche de laque connue par une couche anticorrosion obtenue à partir d'une matière plastique et d'en enrober par moulage par injection la barre, et par conséquent, une bielle ou une manivelle. ú558426 Le brevet allemand OS 3.045.504 décrit une manivelle dont la barre mrtailique est entièrement recouvLrte d'une matière plastique, mais la manivelle de cette réalisation con- nue est essentiellement réalisée en matière plastique et sa partie mé- tallique ne sert qu'à renforcer le corps en plastique. L'épaisseur de la couche de matière plastique est donc sensiblement égale à celle de ce renfortmétallique tandis que, dans la présente invention, la barre possède une épaisseur de matériau traditionnelle et la couche de matière plastique est beaucoup moins épaisse que la barre. Dans la présente invention, la couche de matière plastique ne sert que de cou- che anticorrosion tandis que dans la réalisation connue il est néces- saire que le revêtement de matière plastique possède une résistance lui permettant, avec le renfort métallique, de transmettre les efforts engendrés. Etant donné que pour être enrobé par injection, la barredoit nécessairement être introduite dans un moule pour injection. Il est proposé, pour réduire les coûts et conformément à une réalisation avan- tageuse de l'invention, de mouler simultanément par injection au moins un élément sous la forme d'une seule pièce avec couche anticorrosion sur la barre ledit organe servant à fixer et à articuler un élément me- nant ou un élément mené. Il peut par exemple s'agir d'une rotule d'arti- culation. Pour ce qui est d'une réalisation de ce type, le choix du ma- tériau pose un problème particulier. Il doit présenter une bonne ap- titude à l'écoulement pour que l'épaisseur de la couche anticorrosion puisse être réduite, même sur les barres longues. La rotu-; le étant exécutée dans le même matériau, elle doit posséder également des propriétés d'appui satisfaisantes. Ceci signifie que le matériau doit présenter une bonne robustesse, une bonne résistance aux éraflu- res et de très bonnes propriétés de glissement. Il doit pouvoir fonc- tionner conjointement avec le matériau de la cuvette. Il est bien entendu que ce matériau doit aussi être résistant aux produits chimi- ques et à la graisse étant donné que la rotule d'articulation logée dans une cuvette de rotule est le plus souvent lubrifiée. Compte tenu de tou- tes ces exigences, la plupart des matières plastiques de commerciali- sation courante doivent être écartées. Au terme d'expériences appro- fondies, il s'est avéré que des résultats optimum pouvaient être at- teints en réalisant la couche anticorrosion à partir d'un polyamide 6-6 renfermant 30 pour cent de fibres de verre et 15 pour cent de polyté- trafluoréthylène. L 5 5 8 4 2 6 Un autre problème que posent ces organes de commande au ni- veau de la production est que la barre doit être positionnée dans un moule pour injection de façon qu'il subsiste de toutes partsun es- pace réduit et aussi uniforme que possible par rapport au moule. Plus la barre à enrober par injection est longue, plus le problème est dif- ficile à résoudre dans la mesure o des déformations ne peuvent pas être totalement exclues en raison des pressions de moulage nécessai- rement élevées. Un première solution à ce problème consiste à ne fi- xer la barre dans le moule que par les points sur lesquels seront imu- lés par injection par exemple une rotule d'articulation ou une cuvette de rotule. Cette cuvette de rotule ou cette rotule d'articulation per- mettent de recouvrir certains secteurs de la barre qui ne l'étaient pas auparavant car elles étaient au contact de certaines parties dumoule. Si on utilise le même matériau pour la couche anticorrosion et la rotule d'articulation, on obtiendra une résistance satisfaisante dans le cas de cette réalisation. Cependant, la couche anticorrosion d'une réalisation parti- culièrement avantageuse doit être exécutée dans un matériau présentant une bonne aptitude à l'écoulement ainsi qu'un prix intéressant alors que pour la rotule et la cuvette de rotule on choisira une matière plastique de meilleure qualité possédant de bonnes propriétés d'appui. Il peut donc par exemple se poser le problème suivant: la cuvette de rotule n'adhère pas avec la force nécessaire sur la barre entièrement revZtued'une couche anticorrosion. Cet inconvenient peut toutefois être pallié si, le moule ayant une configuration appropriée, on veille à ce que la couche anticorrosion ne couvre qu'une partie de la barre et que les autres parties de la barre soient directement recouverts par la matière plastique de la cuvettede rotule par exemple. La matière plastique de meilleure qualité adhère donc directement sur la barre métallique. Une autre solution au problème de la fixation de la barre dans un moule pour injection consiste d'abord à mouler par injection les organes de fixation et d'articulation d'un élément menant et d'un élément mené sur la barre et d'utiliser ces organes pour ensuite fixer la barre dans le moule, la couche anticorrosion étant enduite sur la barre. Les problèmes pour fixer la barre dans la bonne position dans le moule pour injectionsont mineurssi, par exemple, on fixe sur la barre un arbre d'essuie-glace ayant été revêtu d'une couche anti- corrosion. Dans ce cas, l'arbre d'essuie-glace peut être utilisé pour maintenir la barre en position correcte dans le moule pour injec- tion. La barre commune à tous ces exemples de réalisation peut également être maintenuegrâce à de petites pièces d'écartement exécu- tées en matériau non corrosif qui restent sur le poussoir après l'opé- ration de moulage par injection. Ces pièces d'écartement déterminent l'épaisseur de la couche anticorrosion qui est donc constante sur tou- te la longueurdes bielles, même si elles sont plus longues. Etant donné que les rotules moulées par injec- tion sur une manivelle sont en général logées dans une cuvette de ro- tule placée sur la bielle, il existe une possibilité de fixer la manivelle au niveau de la rotule dans le moule à l'aide de tiges de soutien. Dans ce cas, les parties qui, si nécessaires, ne sont pas recouvertes par la couche anti-corrosion, sont suffisam- ment protégées contre les intempéries par la cuvette de rotule lors- que la bielle est montée. Les différents objets et caractéristiques de l'invention se- ront maintenant détaillés dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en coupe agrandie d'unemanivelle, la figure 2, une vue latérale d'une autre manivelle, - la figure 3, une vue dans le sens de la flèche A, - la figure 4, une vue dans le sens de la flèche B, - la figure 5, une vue en coupe d'une autre manivelle, - la figure 6, une vue de deux bielles, - la figure 7, une vue en coupe agrandie d'une bielle au niveau de sa cuvette de rotule. La figure 1 représente une manivelle 10 comportant uoe barre 11 partiellement pliée à angle droit. Cette barre est obtenue par matrissage à partir d'une ébauche métallique d'une épaisseur de 5 mm par exemple. Un arbre d'essuie-glace 13 est engagé à force dans une ouverture 12 de manière qu'il ne puisse pas tourner. A son extrémi- té opposée, la barre 11 comporte une partie surélevée 14 constituant le renfort d'une rotule d'articulation réalisée par moulage par injection. Des manivelles présentant une telle conception de base sont connues. Dans les systèmes d'essuie-glace, elles servent par exemple à entratner un bras d'essuie-glace fixé à l'arbre, étant entendu qu'un organe menant présentant la forme d'une bielle agit sur la gou- pille à rotule. La rotule 15 de cet exemple doit donc être considérée comme un organe articulant un élément menant, et l'arbre d'essuie-glace comme un organe fixant un élément mené. Dans le cadre de la présente invention, il est important que la barre 11 soit rev tued'une couche anticorrosive 20 en matière plastique. Dans la réalisation conforme à la figure 1, la barre il est enrobéede cette matière plastique par moulage par injection et la rotule 15 est moulée par injection elle aussi pendant le même temps. L'épaisseur de la couche anticorrosion 20 est d'environ 1 mm ou moins et elle est donc sensiblement inférieure à celle de la barre 11. Dans ce cas, la matière plastique employée est un polyamide 6-6 comportant 30 pour cent de fibres de verre et 15 pour cent de polyté- trafluoréthylène. Ce matériau possède une aptitude à l'écoulement suf- fisante ainsi que les propriétés d'appui nécessaires. L'élément de commande est fabriqué comme indiqué ci-après. Après estampage de la barre, l'arbre d'essuie-glace 13 est monté et cet ensemble structurel est ensuite fixé dans un moule pour injection. A ce stade, et en donnant aux moules d'injection une forme appropriée, c'est-à-dire en prévoyant des alésages pour l'arbre d!es- suie-glace 13, on peut s'assurer que la barre 11 dispose sur toutes ses faces d'un écartement uniforme par rapport aux moules pour injec- tion. En particulier, si la couche anticorrosion doit rester mince, il semble être intéressant de fixer la borne 11 également à l'au- tre extrémité du moule. A cet effet, la partie surélevée 14 comporte un alésage 21 dans lequel peut être introduite une goupille de maintien 22. L'ensemble formé de la barre 11 et de l'arbre d'essuie-glace 13 est donc placé en bonne position dans le moule pour injection conformé- ment à la manière décrite et il est enrobé d'une matière plastique appropriée par moulage par injection tandis que, dans le même temps, sont formées en une seule pièce la couche anticorrosion et la rotule 15. On peut aussi voir sur la figure 1 que la couche anti- ticorrosion 20 couvre également une partie de l'arbre d'essuie-glace, tout au moins au niveau de ses collerettes de fixation. Il est bien sûr possible d'augmenter l'épaisseur dans cette zone pour que la ma- tière plastique contribue également au maintien de la liaison entre 2558426. i'arbre d'essuie-glace et la barre il. Lorsque la matière plastique est refroidie, l'ensemble est retiré du moule et peut immédiatement être utilisé. Un logement 23 a été ménagé par la goupille de maintien du moule 22 et, dans cette -5 zone, la barre n'est pas d'emblée protégée contre la corrosion. Ce- penant, lorsque l'élément de commande est monté, le logement 23 est recouvert par une cuvette de rotule comme le montre l'exemple de la fi- gure 7. Les figures 2 à 4 montre des vues d'une autre manivelle com- portant deux rotules 15a et 15b montées sur des éléments correspondants 14a et 14b faisant saillie de part et d'autre de la barre Il. Dans ce cas aussi, la couche anticorrosion 20 et les rotules 15 sont moulées par injection avec le même matériau et en une seule pièce. Contrairement à l'exemple de la figure 1, desgou- pilles de maintien 22a et 22b agissent sur les faces avant 24a et 24b des parties surélevées 14. Les logements 23a et 23b prévus dans les rotules 15a et 15b sont donc placés dans une zone qui n'est pas soumise à des contraintes lorsque les efforts provenant de la bielle ou de la cuvette de rotule leur sont appliqués. Concernant la figure 1, il faut toutefois noter que dans ce cas le logement 23 n'a pratiquement aucune incidence néfaste sur la transmission des efforts dans la mesure o aucune force élevée n'ap- parait dans le sens longitudinal de la manivelle. Le logement 23 sera plus tard utilisé comme réserve de graisse. La figure 5 montre un exemple dans lequel l'élément de fixa- tion 30 d'un bras d'essuie-glace n'est pas monté sur un arbre d'essuie- glace mais directement sur la manivelle 10 par une vis d'arrêt 31. Dans cet exemple, l'arbre d'essuie-glace est remplacé par un manchon d'appui 32 moulé par injection sur la barre 11 sous la forme d'une pièce unique avec la couche anticorrosion 20 et la rotule 15. Dans ce manchon d'appui 32 s'engage un goujon fileté qui est so- lidarisé à la carrosserie du véhicule automobile. La vis d'arrêt 31 est engagée dans un perçage 33 concentrique au manchon 32. Pour évi- ter que l'élément de fixation ne tourne lorsqu'il est monté sur la manivelle, des dents peuvent être prévues en bas de la face frontale de l'élément de fixation, lesdites dents s'engageant dans la couche anticorrosion 20. En outre, un collier partiellement périphérique 34 peut être moulé par dessus et entourer latéralement l'élément de fi- xation 30. Les figures 6 et 7 se rapportent à une bielle d'un système d'essuie-glace. Le propos de la figure 6 est de montrer que plusieurs bielles 40 sont obtenues en une seule pièce par estampage sage à partir d'une ébauche et que deux desdites bielles sont reliées par une âme de séparation étroite 41. Avant d'être séparées, ces bielles peuvent être revêtues d'une couche anticorrosion à l'aide d'un moule multiple. Ce faisant, les barres sont main- tenuesdans le moule au niveau de l'alésage 42 destiné à recevoir une cuvette de rotule 43.La cuvette de rotule 43 est moulée par injec- tion sur la bielle 40 dans le cadre d'une opération de moulage sé- parée. A la figure 7, on peut voir que la couche anticorrosion 20 ne recouvre que certaines parties de la bielle 40. En particulier, la partie o doit être fixée la cuvette de rotule ultérieurement ne doit pas être revêtue d'une couche anticorrosion 20, faute de quoi la cu- vette-rotule 43 ne serait pas fixée suffisamment solidement. Dans cette réalisation, l'organe permettant de fixer et/ou d'articuler un élément menant et/ou un élément mené et qui, en l'oc- curence, est une cuvette de rotule 43, est fabriqué à partir d'une ma- tière plastique différente de celle constituant la couche anticorro- sion 20. On utilisera de préférence un polyamide 12 avec 30 pour cent de fibres de verre et apport de lubrifianto En outre, la figure 7 montre de petites pièces d'écartement qui sont exécutées en matériau anticorrosion et qui sont fixées dans le moule pour injection. Lorsque la bielle a subi le moulage par injection sur tout son pourtour, ces pièces d'écartement 45 adhèrent à la couche anticorrosion 20. Ces pièces d'écartement convieme parti- culièrement bien pour les bielles longues; en leur absence, il ne serait en effet pas possible de s'assurer que l'écartement entre le pous- soir et le moule d'injection est régulier de tous côtés, en raison des tolérances inévitables. En outre, il est important dans l'exemple de la figure 7 que les extrémités des âmes de séparation 41 soient recouvertes par un prolongement de la cuvette de rotule. Dans la réalisation conforme à la figure 7, deux opérations de moulage par injection doivent Etre effectuées, l'une après l'autre. La couche anticorrosion 20 est d'abord appliquée, apres quoi la cu- vette de rotule est mise en place par moulage. Les deux cuvettes de rotu- les de la bielle40 seront bien entendumoulées par injection simultanément. Sous réserve de posséder des propriétés d'appui suffisantes, le maté- L558426 riau de la couche anticorrosion pourrait également être utilisé pour les cuvettes. Toutefois, dans la plupart des cas, un matériau meilleur marché sera utilisé pour réaliser la couche anticorrosion 20. Il est également possible d'inverser l'ordre des deux opéra- tions séparées d'enrobage par moulage par injection et de moulage par injection sur la bielle. On pourrait donc d'abord mouler par injection les cuvettes de-rotules dans les alésages récepteurs 42, après quoi l'ensemble complet pourrait être supporté dans un moule pour injection par ces cuvettes de rotules de telle façon que de toutes parts un écar- tement régulier subsiste entre le moule et la partie de la bielle non revêtue jusqu'alors. La couche anticorrosion pourrait donc également recouvrir une partie de la cuvette de rotule. Il est enfin à noter que dans la réalisation conforme à la figure 5 un arbre d'essuie-glace pourrait également être monté par mou- lage par injection au lieu d'un manchon d'appui, à condition que la matière plastique utilisée soit capable de transmettre les couples élevés. Ce n'est que dans ce cas que la barre serait inséréedans le moule et, simultanément ou en plusieurs phases successives de mou- lage par injection, la couche anticorrosion, une cuvette de rotule ou une rotule et un arbre d'essuie-glace seraient fixés à la barre par moulage par injection. - En conclusion, il est à noter que des éléments de commande pour systèmes d'essuie-glace peuvent être fabriqués de cette manière à moindre coût. Les propriétés d'anticorrosion nécessaires sont garan- ties, même dans les conditions les plus défavorables. Z558426 REVENDICATIONS 1. Elément de commande destiné à un système d'essuie-glace pour véhicule automobile, comprenant une barre métallique revêtue d'une couche anticorrosion qui, par rapport au corps de la barre, est relativement mince et des organes permettant de fixer et/ou d'articu- ler un élément menant et un élément mené, caractérisé en ce que la couche anticorrosion (20) est constituée d'une matière plastique dont la barre (11) est enrobéepar moulage par injection. 2. Elément de commande conforme à la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche anticorrosion est un polyamide 6-6 compre- nant 30 pour cent de fibres de verre et 15 pour cent de polytétrafluor- éthylène. 3. Elément de commande conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un organe (rotule 15) ser- vant à fixer et/ou articuler un élément menant et/ou un élément mené est une pièce unique moulée par injection sur la barre (11) avec la couche anticorrosion (20). 4. Elément de commande conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un élément (cuvette de rotule 43) servant à fixer et/ou articuler un élément menant et/ou un élément mené est moulé par injection sur la barre (11) préalablement revêtued'une couche anticorrosion (20). 5. Elément de commande conforme à la revendication 4, carac- térisé en ce que que la couche anticorrosion (20) ne recouvre que cer- taines parties de la barre (11) et en ce que les autres parties de la barre (11) sont recouvertes lorsque l'organe (rotule 43 Y est fixé par moulage par injection. 6. Elément de commande conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins un organe servant à fixer et/ou à arti- culer un élément menant et/ou un élément mené est moulé par injection sur la barre, et en ce que la barre (11) et, si nécessaire, cer- taines parties dudit organe sont revêtues ensuite de la couche anti- corrosion. 7. Elément de commande conforme à l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l'organe servant à fixer et/ou à arti- culer un élément menant et/ou l'élément mené estr6alisé dans la même matière plastique que la couche anticorrosion (20). 8. Elément de commande conforme à l'une des revendications 4 à 6, carctérisz en ce que l'organe servant à fixer et/ou à articu- ler un élément menart et/ou un élément mené est réalisé dans un maté- riau différent de celui composant la couche anticorrosion (20). 9. Elément de commande conforme à la revendication 8, carac- térisé en ce que l'organe (cuvette de rotule) moulé par injection à partir d'un polyamide 12 comprenant 30 pour cent de fibres de ver- re alliées à un lubrifiant. 10. Elément de commande conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un organe (arbre d'essuie-glace 13) servant à fixer et/ou à articuler un élément menant et/ou un élément mené est réalisé en métal, et en ce que ladite pièce en métal est fixée à la barre (11) avant qu'elle ne soit enrobée par moulage par injection au moyen d'une couche anticorrosion (12). 11. Elêment de commande conforme à la revendication 10, ca- ractérisé en ce que la couche anticorrosion (20) recouvre au moins certaines parties de 1' organe métallique (arbre d'essuie-glace 13). 12. Elément de commande conforme à la revendication 11, carac- térisé en ce que la partie de la couche anticorrosion (20) recouvrant l'organe métallique est renforcée et contribue à fixer cet organe à la barre (11). 13. Elément de commande conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre (11) est fixée dans le moule d'injection au moyen de petites pièces d'écartement (45) de matériau anticorrosion déterminant l'épaisseur de la couche anticor- rosion (20). 14. Elément de commande conforme à l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre métallique (11) fait partie d'une manivelle comportant au moins une partie sur1élevée (14), et en ce que l'organe servant à articuler un élément menant et/ou un élément mené est une rotule (15) dans laquelle est située la partie surélevée (14) plus ou moins en position centrale. 15. Element de commande conforme à la revendication 14, ca- ractérisé en ce qu'une portion de ladite partie surélevée (14) sert de support pour une goupille de maintien (22). 16. Elément de commande conforme à la revendication 15, ca- ractérisé en ce que ladite partie surélevée (14) comporte un alésage (21) permettant d'introduire une goupille de maintien (22). 17. Elément de commande conforme à la revendication 16, ca- ractérisé en ce qu'un logement (23) formé dans la rotu- le (15) par la goupille de maintien (22) sert de réserve de graisse. 18. Elément de commande conforme à l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que l'autre organe de la manivelle (10) est un arbre d'essuie-glace (13). 19. Elément de commande conforme à l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce qu'un manchon d'appui cylindrique (32) est moulé par injection sur la manivelle (10). 20. Elément de commande conforme à la revendication 19, ca- ractérisé en ce que que la barre (11) comporte un alésage (33) prévu pour une vis d'arrêt (31), ledit alésage étant concentrique par rapport au manchon d'appui (32), et en ce qu'un élément mené, tel que l'élément de fixation (30) d'un bras d'essuie-glace, peut être monté sur la manivelle (10) au moyen de ladite vis d'arrêt. 21. Elément de commande conforme à l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la barre métallique (11) est une bielle comportant des cuvettes de rotules (43) moulées par injec- tion au niveau de ses extrémités. 22. Elément de commande conforme à la revendication 20, ca- ractérisé en ce que plusieurs bielles (40) sont d'abord obte- nue par formage à partir d'une ébauche sous la forme d'une pièce uni- que, deux desdites bielles (40) étant reliées ensemble par une âmes étroite (41), et en ce que les extrémités desdites âmes de sé- paration (41) qui ne sont pas recouvertes d'une couche anticorrosion (20) sont revêtues d'une matière plastique lorsqu'elles reçoivent les cuvettes de rotules (42) moulées par injection.