Brevet FR2550745A1 — publié le 19850222

l L'invention concerne un mécanisme d'entraînement, notamment un mécanisme à manivelle pour agencement d'essuieglace de véhicule à moteur, comportant un organe d'entrainement tournant selon un plan, un organe mené et une bielle re5 liée à l'organe d'entraînement et à l'organe mené. En ce qui concerne la commande des systèmes d'essuie-glaces équipant les véhicules automobiles, on fait en général appel à des mécanismes de transmission à manivelle pour convertir le mouvement rotatif uniforme d'un moteur électrique en un mouvement alternatif 10 de l'essuie-glace L'organe d'entraînement est donc constitué par une manivelle qui est couplée par une bielle associée a un bras oscillant solidaire de l'arbre de l'essuie-glace Dans la mesure ou, en raison de tolérances inévitables, il n'est pas possible de garantir, lorsqu'un tel mécanisme d'entraînement est monté sur un véhicule automobile, que le plan du mouvement de la manivelle est parallèle à celui dl bras oscillant entraîné, la bielle est habituellement reliée par une articulation sphérique à rotule à la manivelle comme au bras oscillant En fait, un maneton à extrémité sphérique est prévu sur la manivelle et sur le bras oscillant et la bielle est munie de douilles 20 de liaison en matière plastique dans lesquelles les manetons sont enfoncés La durée de vie des articulations correspond aux exigences habituellement imposées dans l'industrie automobile. On connaît aussi des systèmes d'essuie-glaces dans lesquels un mouvemer radial du balai d'essuie-glace est dérivé de son mouvement alternatif grâce 25 à un autre mécanisme de transmission à manivelle, de sorte que l'essuie-glace passe dans les coins du pare-brise à nettoyer et que la surface balayée est plus grande Ce mécanisme de transmission à manivelle assurant la course radiale de l'essuie-glace est soumis à une contrainte nettement plus importante dans la mesure o I'essuie-glace doit être poussé et tiré plusieurs fois au cours d'un même cycle de balayage Là encore, il n'a pas été possible de garantir un parallélisme approprié entre le plan de rotation de la manivelle d'entraînement et celui de la tige de poussée; la bielle a donc été reliée à la manivelle de commande et à la tige de poussée par une articu35 lation sphérique à rotule Toutefois, des expériences ont montré que lorsqu'on utilisait les matériaux actuels pour exécuter le manchon à rotule,il était impossible d'atteindre les durées de vie souhaitées. Cette constatation vaut surtout pour l'articulation avec l'organe rotatif d'entraînement qui est soumise à une contrainte beaucoup plus forte que l'articulation de la tige de poussée; dans ce dernier cas, le manchon ne fait pas un tour complet par rapport au maneton à extrémité sphérique Après une période de fonctionnement prolongée, le jeu 5 entre le manchon et le maneton augmente,ce qui accroît le bruit,notamment aux points d'inversion du mécanisme et peut même, dans les cas extrêmes, provoquer le déboîtement de l'articulation. L'invention a donc pour objet de créer entre l'organe d'entra Tnement et la tige de poussée d'un mécanisme de liaison un mécanis10 me d'entraînement possédant le moins de jeu possible, faisant le moins de bruit possible et également capable de répondre à des exigences plus sévères en matière de durée de vie. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint en faisant appel à un roulement à billes à gorgestenant lieu d'articulation entre 15 l'organe d'entraînement et la bielle, l'une des bagues dudit roulement étant solidaire de l'organe d'entraînement et l'autre étant solidaire de la bielle, ces bagues étant réglables l'une par rapport à l'autre. L'invention repose sur l'idée que l'articulation entre l'orga20 ne rotatif d'entraînement et la bielle peut être constitueépar unroulement à billes à gorgespour utilisation intensive, à condition que des mesures appropriées soient prises pour s'assurer que ledit roulement fonctionne avec un jeu aussi réduit que possible Cet objectif pourrait effectivement être réalisé par une procédure de sélection, 25 mais ce procédé entraîne une perte de temps et d'argent relativement importante Pour pallier cet inconvénient, on a fait en sorte, conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, que les bagues soient réglables l'une par rapport à l'autre, ce qui permet de limiter voir d'éliminer totalement le jeu du roulement de manière 30 étonnamment simple. Dans une réalisation avantageuse, la position angulaire des axes de rotation des bagues l'un par rapport à l'autre est réglée en faisant varier la position angulaire de la bielle par rapport au plan de rotation de l'organe d'entraînement Cela peut être réalisé très 35 simplement en reliant la bielle à l'organe mené par l'intermédiaire d'un élément de commande permettant de régler la distance entre la position d'articulation et le plan de déplacement de l'organe mené. Etant donné que la mise en place d'un tel dispositif de réglage du plan de déplacement de la bielle et donc aussi de la position relative des deux bagues du roulement à billes peut s'avérer trop onéreuse pour une fabrication en grande série, on a fait appel, dans une autre forme de réalisation de l'invention, à un ressort pour déplacer l'une des bagues par rapport à l'autre; on utilisera de préférence un ressort à disque prenant appui contre l'organe d'entrainement et contre la bague extérieure du roulement à billes Bien que ce ressort à disque agisse surtout dans le sens axial sur la bague extérieure du roulement 10 à billes à gorge, l'axe de rotation de cette bague extérieure est modifié par rapport à celui de la bague intérieure car, lorsqu'elle est reliée à l'organe mené par une articulation sphérique à rotule, la bielle ne peut pas évoluer selon une course parallèle. Les différents objets et caractéristiques de l'invention seront 15 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 partielle d'un premier exemple de réalisation d'un mécanisme articulé, la figure 2, une vue grossie du mécanisme articulé entre l'organe d'entraînement et la bielle, la figure 3, un second exemple de réalisation d'un mécanisme articulé entre l'organe de commande et la bielle, la figure 4, un autre exemple de réalisation d'un tel mécanis25 me articulé. Sur les dessins, 10 désigne une manivelle, Il une bielle et 12 une tige de poussée La manivelle 10 est directement ou indirectement commandée par un moteur électrique n'apparaissant pas ici et elle tourne selon le plan El Elle supporte un maneton 13 sur lequel 30 prend appui la bague intérieure 14 d'un roulement à billes à gorges noté globalement 15 La bague extérieure 16 dudit roulement 15 est montée solidaire dans un orifice de la bielle 11 A l'autre extrémité, on trouve, moulé sur la bielle 11, un manchon 17 en matière plastique dans lequel est emmanché un maneton à extrémité sphérique Ledit 35 maneton 18 comporte un arbre 19 à filetage externe pouvant s'engager dans le filetage interne d'un orifice 20 de la tige de poussée 12. Un écrou 21 est utilisé pour assujettir le maneton à extrémité sphérique 18. Lorsque la manivelle 10 agissant en tant qu'organe d'entraînement tourne dans le plan El, la tige de poussée 12 agissant en tant qu' organe mené effectue un mouvement alternatif H dans le plan E 2 Parconsequent, un essuie-glace n'apparaissant pas ici relié à ladi5 te tige de poussée 12 est lui aussi poussé et tiré dans le sens radial au cours d'un cycle de balayage. La caractéristique essentielle de l'invention apparaît particulièrement clairement sur la figure 2 On constate que l'axe de rotation Dl de la bague extérieure 16 du roulement à billes à gorges 15 10 est décalé selon un angle e par rapport a l'axe de rotation D 2 de la bague intérieure 14 La position angulaire relative des deux axes de rotation des bagues est réglée en modifiant la position angulaire de la bielle 11 par rapport au plan de rotation E 1 de la manivelle 10. Ceci est permis dans la mesure o la bielle 11 est reliée à l'organe 15 mené, à savoir la tige de poussée 12, par l'intermédiaire d'un élément de cowmande En l'occurence, la fonction de commande est assurée par un maneton à extrémité sphérique 18 dont la distance A par rapport au plan de rotation de la tige de poussée 12 est réglable Par conséquent, en inclinant la bielle 11,'la bague extérieure 20 16 se déplace par rapport à la bague intérieure 14 de sorte que les billes 22 du roulement 15 portent sur les gorges 23 et 24 respectivement des bagues intérieure 14 et extérieure 16, non pas en position centrale mais déportées dans le sens axial On voit sur le dessin que la bille 22 porte sur la section de la gorge 24 de la bague extérieu25 re 16 voisine de la manivelle 10 alors qu'elle est en contact avec le côté diagonalement opposé de la gorge 23 de la bague intérieure 14. Le jeu à l'intérieur du roulement 15 peut donc être complètement compensé par une inclinaison appropriée de la bielle 11 D'autre part et ceci est également très important si le plan de déplacement de 30 la tige de poussée 12 est trop oblique par rapport à celui de la manivelle 10, toute raideur de fonctionnement du roulement à billes peut être évitée en procédant à un réglage approprié de l'inclinaison de la bielle 11. La figure 3 montre un autre exemple de réalisation de l'inven35 tion dans lequel la bague extérieure 16 est réglable par rapport à la bague intérieure 14 grace à un ressort En l'occurence, on a mis en place un ressort à disque 30 supporté en position centrale contre la manivelle 10 et sur le bord de la bague extérieure 16 du roulement c 550 '745 à billes à gorges 15 L Un collier 3 l monté sur le maneton 13 qui est riveté à la manivelle 10 détermine exactement la distance entre la bague intérieure 14 du roulement à billes à gorgeset la manivelle 10, de sorte que la force du ressort agissant sur la bague extérieure 16 peut être déterminée et réglée avec précision Si la bielle 1 l assujettie à la bague extérieure 16 est reliée à l'autre extrémité à un point d'articulation non réglable, l'axe de rotation de la bague extérieure 16 sera décalé par rapport à celui de la bague intérieure 14 comme ce peut aussi être le cas de la réalisation conforme à la figu10 re 3 On peut bien entendu concevoir tout autre réalisation o, en plus, le point d'articulation de la bielle 11 et de la tige de poussée 12 est réglable comme indiqué à la figure 1. Etant donné que lorsque le mécanisme fonctionne la bague extérieure 16 tourne par rapport au mécanisme 10, cela donne lieu à de 15 fortes pertes par friction au niveau de la surface relativement importante o le ressort à disque 30 repose sur la manivelle 10 Cet inconvénient est éliminé dans la réalisation conforme à la figure 4 dans laquelle le ressort à disque 30 est logé dans une gorge 32 de la bague extérieure 16 et prend appui sur la partie avant 33 du mane20 ton 13 Cette surface d'appui est d'ailleurs pratiquement réduite à un point si la partie avant 33 du maneton 13 est arrondie. La figure 4 montre également une réalisation o une gorge circulaire 40 recevant les billes 22 est pratiquée directement dans le maneton 13 Ledit maneton 13 constitue donc en même temps la bague 25 intérieure du roulement à billes ce qui permet de s'affranchir de toute bague intérieure séparée. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation montré sur la figure Au contraire, le principe de base de l'invention pourra toujours être avantageusement appliqué lorsqu'il s'agit de pro30 longer la durée de vie de l'articulation entre deux organes du mécanisme Il n'est pas non plus absolument nécessaire qu'un élément de commande agisse sur l'extrémité menée de la bielle On peut très bien aussi imaginer une solution dans laquelle l'élément de commande modifie la position de la bague extérieure par rapport à la bielle en vue 35 de modifier aussi la position de la bague extérieure par rapport à la bague intérieure On peut également concevoir une solution o l'inclinaison du maneton par rapport à la manivelle serait réglable, l'im- portant étant que, grâce à ce réglage, la bague extérieure puisse se déplacer par rapport à la bague intérieure du roulement à billes à gorge pour compenser le jeu radial du roulement à billes à gorges dû aux tolérances inévitables. Il est bien évident que les descriptions qui précèdent ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. 255 0745 REVENDICATIONS 1 Mécanisme d'entraînement, notamment mécanisme à manivelle pour agencement d'essuie-glace de véhicule à moteur, comportant un organe d'entra nement tournant selon un plan, un organe mené et une bielle reliée à l'organe d'entraînement et à l'organe mené, caractérisé en ce qu'un roulement à billes à gorges( 15) tient lieu d'articulation entre l'organe d'entraînement ( 10) et la bielle ( 11), l'une des bagues ( 14) dudit roulement ( 15) étant solidaire de l'organe d'entraînement ( 10) et l'autre ( 16) étant solidaire de la bielle ( 11), ces bagues ( 14, 15) étantréglables l'une par rapport à l'autre. 2 Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les positions angulaires des axes de rotation (D 1, D 2) des bagues ( 14, 16) sont réglable l'une par rapport à l'autre. 3 Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1 ou 2, carac15 térisé en ce que la position angulaire de la bielle ( 11) est réglable par rapport au plan de rotation (El) de l'organe mené. 4 Mécanisme d'entraînement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bielle ( 11) est reliée à l'organe mené ( 12) par un élément de commande ( 18) permettant de régler la distance (A) entre 20 la position d'articulation et le plan de déplacement (E 2) de l'organe mené ( 12). Mécanisme d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bielle ( 11) est reliée à l'élément de commande par une articulation sphérique à rotule ( 17, 18). 6 Mécanisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des bagues ( 16) est réglable par rapport à l'autre ( 14) au moyen d'un ressort ( 30). 7.Mécanisme d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement ( 10) est muni d'un maneton ( 13) 30 auquel est fixée la bague intérieure ( 14) du roulement à-billes à gorges( 15), et en ce que un ressort à disque ( 30) prend appui sur l'organe d'entraînement ( 10) et sur la bague extérieure ( 16). 8 Mécanisme d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement ( 10) est muni d'un maneton ( 13) 35 auquel est fixée la bague intérieure ( 14) du roulement à billes à gorges( 15), et en ce que le bord du ressort à disque ( 30) est logé dans une gorge ( 33) de la bague extérieure ( 16), ledit ressort étant appuyé en son centre contre le maneton ( 13). 8 2550745 9)%canisme d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe d'entraînement ( 10) est muni d'un maneton ( 13) et en ce que ledit maneton ( 13) comporte une gorge ( 40) circulaire et forme en même temps la bague intérieure ( 14) du roulement à billes à gorges( 15).