Brevet FR2587776A1 — publié le 19870327

La présente invention a pour objet un dis- positif amortisseur de couple dans un motoréducteur électrique, destiné à l'entrainement d'accessoires dans les véhicules automobiles, notamment des vitres. Ce type de système d'entraînement d'acces- soires comprend une roue dentée susceptible d'être entrainée en rotation par une vis sans fin accouplée à l'arbre de sortie du motoréducteur. un pignon associé à la roue dentée pour entraîner l'accessoire, et des moyens interposés entre le pignon et la roue-pour amortir le couple d'entraînement de la roue lorsque l'accessoire arrive en butée de fin de course et arrête la rotation du pignon. On sait en effet que les motoréducteurs de léve-vitre électrique travaillent en butées haute et basse sans passer par un interrupteur fin de course. De ce fait, l'énergie cinétique de l'induit doit être absorbée par un système amortisseur qui, le plus sou- vent est situé entre la roue tangente précitée et le moyeu du réducteur. Tous les systèmes amortisseurs actuellement connus comportent des blocs réalisés soit en plasto- mére (polyuréthane) ou en élastomère (caoutchouc ni- trile). Par ailleurs, les motoréducteurs utilisés sont irréversibles, afin que les vibrations du véhi- cule ne puissent pas faire descendre la vitre et que celle-ci ne puisse pas être ouverte en s'appuyant dessus, pour raison de sécurité. Lorsqu'on ouvre ou ferme totalement le vi- tre, l'amortisseur de couple reste de ce fait en compression, ce qui après une certaine durée de service provoque un affaissement des blocs amor- tisseurs et de ce fait l'apparition d'un jeu de fin de course pour la vitre. De plus, dans le cas o une retouche de peinture d'un panneau de porte doit être effectuée, ou d'un séjour à haute température ambiante (e, s ± 1-25'C), la matière constituant l'amortisseur de couple subit un fluage, de sorte qu'au moment du renversement de sens, il apparait un jeu angulaire sur le pignon de sortie du motoréducteur équivalent au fluage, et que de plus les qualités de l'amortisseur diminuent. Il en résulte également les inconvénients suivants: tout d'abord la vitre se déplace dans le sens haut-bas, la valeur de ce déplacement étant limitée par les cahiers des charges des constructeurs. De plus, l'amortisseur est plus court, donc moins efficace, ce défaut pouvant aller jusqu'à entrainer la rupture du mécanisme. Les amortisseurs élastomère et plastomère présentent encore le désavantage consistant dans des variations de dureté shore en fonction de la tempé- rature ambiante: ainsi à - 30C, la dureté augmente sensiblement et l'efficacité de l'amortisseur devient nettement moins satisfaisante. L'invention a pour but de réaliser un amor- tisseur de couple ne présentant pas ces inconvénients. Conformément à l'invention, les moyens d'amortissement comprennent une came fixée à l'extré- mité du pignon tournée vers la roue et présentant deux faces opposées, une paire de sabots disposés en appui sur les faces de la came et maintenus en appui contre celles-ci par un ressort métallique annulaire coaxial au pignon et à la roue et enveloppant ces sabots, et des organes solidaires de la roue et coopérant avec les sabots de manière à transmettre à ceux-ci ainsi qu'à la came et au pignon le couple d'entraînement de la roue, de telle façon que lorsque le pignon et la came sont bloqués en rotation en fin de course de l'accessoire, le couple transmis aux sabots oblige ces derniers à s'écarter radialement en dilatant le ressort et en prenant appui sur la came. Les frottements dans ce système amortisseur sont tels que le mauvais rendement absorbe une partie de l'énergie au moment de l'amortissement, tandis qu'à l'inverse, le retour à la position initiale s'effectue dans des conditions de rendement très différentes. Cet amortisseur présente entre autres avantages, celui d'être totalement insensible aux variations de température grâce à la mise en oeuvre d'un ressort métallique. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexes qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif: - la Figure 1 est une vue en perspective partielle d'un motoréducteur électrique, de la roue dentée tangente et du pignon d'entrainement associés, incorporant un dispositif amortisseur selon une forme de réalisation de l'invention; - la Figure 2 est une vue du dispositif amortisseur de la Figure 1 en coupe transversale sui- vant II-II de la Figure 3; - la Figure 3 est une vue en coupe axiale du dispositif amortisseur suivant III-III de la Figure 2; - la Figure 4 est une vue en coupe axiale du dispositif d'amortisseur suivant IV-IV de la Figure 2; - la Figure 5 est une vue en coupe trans- versale dans le même plan que la Figure 2, montrant les sabots en position d'écartement radial maximum vis-à-vis de la came en fin d'amortissement; la Figure 6 est un diagramme montrant la courbe d'hystérésis du dispositif amortisseur illustré aux Figures 1 a 5. Le dispositif représenté à la Figure 1 est destiné à l'entrainement d'accessoires da.ns les vé- hicules automobiles, ce dispositif pouvant en parti- culier faire partie d'un lève-vitre. Il comprend une roue dentée 1 dite "roue tangente", en prise avec une vis sans fin 2 accouplée en rotation à l'arbre 3 de sortie de l'induit 4 d'un motoréducteur électrique, un pignon 5 associé à la roue 1 et coaxial à celle-ci, et des moyens interposes entre le pignon 5 et la roue 1 pour amortir le couple d'entraînement de la roue 1 lorsque l'accessoire (que dans la suite de l'exposé on considérera être une vitre) entraîné par la rotation du pignon 5 et par des organes intermédiaires non représentés et connus en soi, arrive en butée de fin de course et arrête la rotation du pignon 5. L'ensemble constitué par le motoréducteur et la vis 2 est bien connu en sol et n'a donc pas été représenté plus en détail, de même que les organes situés entre le pignon 5 et la vitre actionnée par ce dispositif. Les moyens d'amortissement comprennent une came 6 fixée a l'extrémité du pignon 5 tournée vers la roue 1 et présentant deux faces opposées 6a, 6b, une paire de sabots similaires 7a, 7b disposés en appui sur les faces respectives 6a, 6b de la came 6 et maintenus en appui contre celles-ci par un ressort métallique annulaire 8 coaxial au pignon 5 et à la roue 1 et enveloppant les deux sabots 7a, 7b. Com- plémentairement, le dispositif amortisseur comporte des organes solidaires de la roue 1 et coopérant avec les sabots 7a, 7b de manière à transmettre à ceux-ci ainsi qu'à la came 6 et au pignon 5 le couple d'en- trainement de la roue 1. Dans l'exemple représenté, les organes pré- cités sont constitués par deux paires de clavettes 9a, 9b; 9'a, 9'b rapportées à la roue 1 ou faisant partie intégrante de celle-ci, diamétralement opposées, faisant saillie de la face intérieure de la roue 1 et s'engageant radialement dans des logements correspon- dants (11a, 11b pour les clavettes 9a et 9b) ménagés dans les sabots respectifs 7a, 7b. Un intervalle annulaire 12 est réservé entre les sabots 7a, 7b et une paroi intérieure 13 de la roue 1. En variante, le nombre de clavettes peut varier, par exemple être réduit à deux convenablement placées et dimensionnées. La came 6 est de préférence réalisée d'une seule pièce avec le pignon 5 en acier traité. Ses deux faces 6a, 6b sont planes dans l'exemple représentés, et parallèles à l'axe général X-X de la roue 1 et du pignon 5. Cependant, en variante, les faces 6a, 6b peuvent être l1gerement bombées, le profil de ces faces étant fonction de la loi d'amortissement dé- sirée. Chacun des sabots 7a, 7b se présente, dans l'exemple décrit, sous la forme d'un demi-cylindre, dont la face diamétrale vient en appui sur la face correspondante de la came 6 et est maintenue appliquée contre cette face par le ressort métallique 8. De plus, dans le mode de réalisation repré- senté aux dessins, des plaquettes 14a, 14b en matériau dur sont lntercalées entre les faces d'appui 6a, 6b respectives de la came 6 et les faces intérieures des sabots 7a, 7b, faces intérieures dans lesquelles sont ménagés des logements qui reçoivent chacun une pla- quette 14a, 14b. Les sabots 7a, 7b sont alors réalisés de préférence en une matière plastique appropriée telle que du polyamide chargé de verre, tandis que les plaquettes 14a, 14b sont en acier traité (tôle carbonitrurée trempée) ou réalisées en une matière de dureté équivalente. La roue 1 est pourvue d'un flasque 15 tra- versé par la partie terminale 16 de la came 6 qui s'engage dans un demicarter 17 formant couvercle pour le mécanisme, tandis que l'extrémité opposée de la came 6 est engagée dans un demi-carter de sortie com- plémentaire 18. Une bague-coussinet 19 est interposée entre la came 6 et le demi-carter 18. En variante, les plaquettes 14a, 14b peuvent être supprimées, les sabots Ta, 7b étant alors réali- sés en acier traité (par exemple fritté), la came 6 étant par contre toujours réalisée en un matériau tel que l'acier traité, en raison des pressions élevées auxquelles elle est soumise. Le fonctionnement du dispositif amortisseur qui vient d'être décrit est le suivant: Lorsque le conducteur du véhicule désire lever ou abaisser l'accessoire (vitre par exemple), il déclenche le motoréducteur dans le sens désiré, de sorte que l'induit 4 entraine en rotation la roue dentée 1 dans le sens correspondant, par l'intermédiaire de l'arbre 3 et de la vis 2. La roue 1 entraine a son tour en rotation le pignon 5 par l'intermédiaire des clavettes 9a.... des sabots 7a, 7b et de la came 6. Lorsque la vitre arrive en butée de fin de course, la rotation du pignon 5 et de sa came 6 est bloquée, par exemple dans la position angulaire vi- sible a la Figure 5. Cependant, le motoréducteur con- tinue à entraîner en rotation la roue 1 jusqu'a ce que le conducteur ait cessé d'appuyer sur le bouton de commande. De ce fait, les clavettes ga, 9b; 9'a, 9'b exercent sur les -sabots 7a, 7b un couple ten.ant à continuer à entraîner ceux-ci en rotation. Mais la came 6 étant bloquée en rotation, empêche les sabots 7a, 7b de tourner, de sorte que ceux-ci ne peuvent plus alors que coulisser radialement sur les clavettes en prenant appui sur les faces correspondantes Sa, 6b de la came 6 et en s'écartant l'un de l'autre. Ce déplacement radial s'effectue contre'la force antago- niste de rappel du ressort métallique 8'qui se dilate tandis que les sabots 7a, 7b se rapprochent de la paroi interne 13 de la roue 1. En fin d'amortissement. les organes du dispositif amortisseur occupent les positions représentées à la Figure 5, sur laquelle on voit que les plaquettes 14a, 14b ne sont plus appliquées sur les faces 6a, 6b de la came 6, avec lesquelles elles forment un angle appréciable. Lorsque le motoréducteur est arrêté, le ressort 8 ramène les sabots 7a, 7b et les plaquettes 14a. 14b à leur position initiale par rapport à la came 6. La Figure 6 montre un exemple numérique de cycle d'hystérésis d'un système amortisseur selon l'invention, le couple (en Nm) étant porté en ordon- nées et l'écartement angulaire des sabots par rapport à la came 6 étant porté en abcisses. La partie A de cette courbe correspond à la course aller de l'amortissement, tandis que sa partie B correspond au retour. Comme indiqué ci-dessus. le dispositif amor- tisseur conforme à l'invention est rendu totalement insensible aux variations de températures et au flua- ge, grâce a la présence du ressort métallique 8. De plus il n'est pas susceptible de subir un affaissement au bout d'un certain temps de service comme les amor- tisseurs connus, ce qui évite toute apparition d'un jeu en fin de course de la vitre. REVENDICATIONS 1 - Dispositif amortisseur de couple dans un motoréducteur électrique destiné à l'entrainement d'accessoires dans les véhicules automobiles et notam- ment de vitres, comprenant une roue dentée (1) sus- ceptible d être entrainée en rotation par une vis (2) accouplée à l'arbre de sortie (3) du motoréducteur (4)., un pignon (5) associé à la roue dentée (1) pour entraîner l'accessoire, et des moyens interposés entre le pignon (5) et la roue [1) pour amortir le couple d'entraînement de la roue lorsque l'accessoire arrive en butée en fin de course et arrête la rotation du pignon (5). caractérisé en ce que les moyens d'amor- tissement comprennent une came (6) fixée à l'extrémité du pignon deux faces opposées (6a, 6b). une paire de sabots (7a. 7b) disposés en appui sur les faces (6a, 6b) de la ca- me (6) et maintenus en appui contre celles-ci par un ressort métallique annulaire (8) coaxial au pignon (5) et à la roue (1) et enveloppant ces sabots, et des or- ganes (9a, 9b) solidaires de la roue (1) et coopérant avec les sabots (la. 7b), de manière à transmettre à ceux-ci ainsi qu'à la came (6) et au pignon (5) le couple d'entrainement de la roue, de telle façon que lorsque le pignon (5) et la came (6) sont bloqués en rotation en fin de course de.l'accessoire, le couple transmis aux sabots (7a, 7b) oblige ces derniers à s'écarter radialement en dilatant le ressort (8) et en prenant appui sur la came (6). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes solidaires de la roue (1) sont des clavettes (9a, 9b) rapportées à celle-ci ou en faisant partie intégrante et qui s'engagent radialement dans des logements corres- pondants (11a, 11b) des sabots (la, Tb), un intervalle annulaire (12) étant ménagé entre lesdits sabots et une paroi intérieure (13) de la roue dentée (1) d'o font saillie les clavettes (9a, 9b). 3 - Dispositif selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que des plaquettes (14a, 14b) en matériau dur sont intercalées entre les faces d'appui (6a, 6b) de la came (6) et les sabots (Ta, 7b) associés, lesquels sont alors réalisés par exemple en une matière plastique appropriée tandis que les plaquettes (l1a, 14b) sont des tôles carbonitru- rées trempées ou matière équivalente. - Dispositif selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les faces (6a, 6b) de la came (6) sont planes ou légèrement bombées, en fonction de la loi d'amortissement désirée.