Brevet FR2679184A1 — publié le 19930122

La présente invention se rapporte à un moto-réducteur, notamment pour essuie-glace de véhicule automobile. Un tel moto-réducteur comporte habituellement un moteur électrique dont l'axe du rotor se prolonge à l'intérieur d'un carter fermé en commandant un réducteur. Ce réducteur est généralement constitué d'au moins un pignon denté engrènant, d'une part, avec le prolongement de l'axe du rotor du moteur électrique et, d'autre part, avec une roue dentée comportant un axe de sortie apte à être relié directement ou indirectement à un bras d'essuie-glace. Les moto-réducteurs actuellement utilisés comportent des pignons et une roue dentée en matériau thermoplastique qui permettent de transmettre des faibles couples à l'arbre de sortie et qui ont l'énorme avantage de procurer un engrenage très silencieux, une usure réduite et un faible frottement entre les dents du pignon et les dents de la roue dentée. Si l'on désire augmenter le couple à transmettre à l'arbre de sortie, il est nécessaire d'augmenter le dimensionnement des pignons et de la roue dentée, ce dimensionnement étant limité par le volume du carter contenant le réducteur ainsi formé. De ce fait, la transmission du couple est limitée par le volume du carter qui, lui, est imposé par l'encombrement laissé disponible pour la mise en place du moto-réducteur. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus, en présentant un dispositif réducteur dans lequel il est permis de transmettre des couples très importants avec un encombrement plus réduit que pour les solutions classiques. Selon l'invention, un moto-réducteur, notamment pour essuie-glace de véhicule automobile, comportant un réducteur constitué d'au moins un pignon à dents engrènant en partie avec une roue à dents portant un arbre de sortie est caractérisé en ce que les dents du pignon et les dents de la roue sont en matériau de caractéristiques mécaniques différentes. Grâce à l'invention, le dimensionnement de la denture de chacun des éléments de l'engrenage peut être adapté en fonction du matériau choisi. Les autres caractéristiques et avantages vont ressortir maintenant de la description qui sera faite en se référant aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe d'un moto-réducteur - la figure 2 est une vue en coupe partielle selon la ligne A-A de la figure I - la figure 3 est une vue à grande échelle d'un engrenage pignon/roue, selon l'art antérieur - la figure 4 est une vue à grande échelle de l'engrenage pignon/roue, selon la présente invention - la figure 4 est une variante de réalisation, selon la présente invention. Sur la figure 1, un moto-réducteur est constitué d'un moteur électrique 1 comprenant une culasse 2, des aimants 3 fixé sur la paroi intérieure de la culasse 2, un rotor 4 monté à rotation entre les aimants 3 et un arbre de moteur 5 fixé sur le rotor 4 et se poursuivant à l'extérieur du moteur électrique pour parvenir dans un réducteur 6. Comme visible sur la figure 1, l'arbre de moteur 5 contenu dans le carter 7 du réducteur porte deux vis sans fin 8,9 taillées en bout d'arbre et adjacentes l'une de l'autre. Avec la vis sans fin 8, coopère un pignon 10 ayant un axe 11 perpendiculaire à l'arbre 5 et portant, de manière fixe et coaxialement, un pignon 12 (figure 2). Avec la vis sans fin 9, coopère un pignon 13 ayant un axe 14 parallèle à l'axe 11 et portant également, de manière fixe et coaxialement, un pignon 15. Les diamètres considérés au sommet et au fond des dents 16 du pignon 13 sont les mêmes pour les diamètres des dents 17 du pignon 10. De même, les diamètres considérés au sommet et au fond des dents 18 du pignon 14 sont les mêmes que ceux des dents 19 du pignon 12 et portent chacun des profils de dents identiques. Les diamètres des pignons 10 et 13 sont différents des diamètres des pignons 12 et 15 et dans l'exemple considéré des figures 1 et 2 les diamètres des pignons 10 et 13 sont plus grands que les diamètres des pignons 12 et 15. Les pignons 12 et 15 engrènent avec une même roue 20, entraînée en rotation autour d' un axe 21 que porte cette roue, cet axe 21 servant d'arbre de sortie apte à transmettre le mouvement généré par ce système de réduction, soit directement à un bras d'essuie-glace (non représenté), soit indirectement, par exemple par l'intemédiaire d'un système de tringle et de manivelle, à également à un bras d'essuie-glace. La roue 20 porte habituellement un profil de dents 22 identique aux pignons 12,15 et un nombre de dents supérieur au nombre de dents desdits pignons. En se référant maintenant à la figure 3, qui montre, à plus grande échelle, un détail de l'engrènement d'au moins un pignon 12 ou 15 avec la roue 20, selon un dispositif de l'art antérieur, il peut être constaté que le pignon 12 ou 15 présente un diamètre de tête (de), un diamètre de tête (di), un diamètre primitif (dp) et un diamètre de fonctionnement (df) et que la roue 20 présente un diamètre de tête (DE), un diamètre de pied (DI), un diamètre primitif (DP) ainsi qu'un diamètre de fonctionnement (DF), le diamètre de fonctionnement de la roue 20 interceptant le diamètre de fonctionnement du pignon 12 ou 14 en deux points A,A' représentant les points de contact de la dent 22 entre les deux dents successives 18 du pignon 12 ou 15. Comme il peut être constaté, et cela de manière habituelle, l'épaisseur L d'une dent 22 de la roue 20 est sensiblement égale à l'épaisseur 1 d'une des dents 18 des pignons 12 ou 14, même en utilisant judicieusement les corrections de denture et les angles de pression adéquats, angle considéré entre une tangente, à l'intersection du diamètre primitif avec la développante de la dent considérée et une verticale élevée à partir de cette intersection, et cela pour garder les caractéristiques d'engrènement optimales. Les longueurs L et 1 sont à considérer pour la longueur L, entre les points A,A' correspondant à l'intersection du diamètre de fonctionnement (DF) de la roue 20 et, pour la longueur 1, entre les points B,B' correspondant à l'intersection du diamètre de fonctionnement (df) avec le profil de la dent considérée dans cette intersection. Ce type d'engrènement est habituellement utilisé pour transmettre des couples de faible importance. Dans le cas où il est souhaité de transmettre des couples plus élevés, il est habituel d'augmenter les diamètres extérieur, intérieur, primitif et de fonctionnement pour obtenir une épaisseur de dent plus grande ou d'augmenter la largeur des pignons et de la roue pour permettre de résister aux couples à transmettre. Comme déjà mentionné, cette augmentation de dimensions nécessite un volume plus important du carter 6, volume qui peut être limité par l'encombrement laissé disponible sur le véhicule auquel est apte à être fixé le dispositif moto-réducteur. En se référant maintenant à la figure 4, qui montre un engrènement selon la présente invention, les paramètres angle de pression et correction de denture seront choisis judicieusement pour permettre de garder les caractéristiques d'engrènement optimales en utilisant un angle de pression faible associé à une correction de denture dont la somme des déports est nulle. Avantageusement, le déport positif d'une dent sera choisi pour les dents ayant le matériau de caractéristique la plus faible et le déport négatif pour les dents ayant le matériau de caractéristique la plus élevée. A titre d'exemple, comme visible sur la figure 3, ceci permet de faire varier l'épaisseur 1 considérée selon la longueur BB' d'une valeur (e) et de faire varier l'épaisseur L considérée selon la longueur AA' de cette même valeur. Comme représenté sur cette figure, ceci permet d'accroître 1 epaisseur 1 des dents 18 d'une valeur (e), ces dents ayant le matériau de caractéristique la plus faible et de diminuer l'épaisseur L des dents 22 de cette même valeur, les dents 22 ayant le matériau de caractéristique la plus forte, la limite de la valeur (e) étant la dent pointue, c'est-à-dire que l'épaisseur de la dent est nulle au niveau du diamètre de tête. Pour ce faire, il est proposé d'utiliser un matériau pour la roue 20 de caractéristiques mécaniques différentes de celui constituant les pignons 12 ou 14. Grâce à cela, il est possible de dimensionner les dents 22,18,19 de chacun des éléments de l'engrènement, proportionnellement ou en partie proportionnellement à son matériau. Ainsi, en se référant à l'exemple de la figure 4, il est prévu d'utiliser un matériau du type polyamide à faible charge, ce qui permettra d'utiliser des dents 18 du pignon 12,15 de dimension 1 et, pour la roue 20, d'utiliser un polyamide de forte charge, ce qui permettra de pouvoir élaborer les dents 22 avec une épaisseur L, dans lequel l'épaisseur L est inférieure à l'épaisseur 1 de la dent 17. De ce fait, en gardant le même encombrement du carter du réducteur, il est possible de disposer d'un système de réduction permettant de transmettre de fortes charges à l'arbre de sortie 21 lié, de manière fixe, à la roue 20. De manière générale, il est souhaitable d'utiliser un matériau le moins résistant aux couples pour le pignon 12,15, de manière à pouvoir associer un matériau à caractéristiques mécaniques plus élevées pour les dents 22 de la roue 20 qui elles seront soumises à la transmission des plus grands efforts. Comme visible sur la figure 4, il est possible de faire varier l'épaisseur L de la dent 22, et cela sans changer l'entraxe entre les pignons 12,15 et la roue 20, l'augmentation de la longueur L se répercutant par une diminution de l'épaisseur 1, cette variation pouvant aller du profil de dent représenté en traits pleins au profil de dent représenté en traits pointillés. Préférentiellement, il est prévu que la somme des variations d'épaisseur des dents 22 et des dents 18,15 soit nulle. A titre d'exemple, avec un angle de pression de 10 , l'épaisseur des dents 22 peut être diminuée d'un indice de 0,6 et l'épaisseur des dents 18,19 peut être augmentée d'un indice de 0,6, la somme des indices étant nulle [(-0,6) + (+0,6) = 0]. Avantageusement, il peut être prévu que le matériau constituant la roue 20 soit un acier qui procure des caractéristiques mécaniques élevées, ce qui permet d'avoir une épaisseur L de la dent 22 minime, tout en ayant des épaisseurs l des dents 18 de fortes dimensions, ce qui permet de transmettre de forts couples à l'arbre de sortie 21 lié à la roue 20. Comme visible sur la figure 5, il peut être envisagé que les dents 22, en acier ou en matériau à caractéristiques mécaniques différentes de celles des pignons 12 ou 15, de la roue 20 soient portées par une couronne circulaire 23 qui est ensuite rapportée sur un disque 24, par exemple en polyamide ou matière thermoplastique, ce disque comportant par la suite, de manière coaxiale, l'arbre de sortie 21 permettant de transmettre le mouvement à un dispositif d'essuie-glace. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits, mais englobe toutes variantes. REVENDICATIONS 1) Moto-réducteur, notamment pour essuie-glace de véhicule automobile, comportant un réducteur constitué d'au moins un pignon (12,15) à dents (18,19) engrènant en partie avec une roue (20) à dents (22) portant un arbre de sortie (21), caractérisé en ce que les dents (18,19) du pignon (12,15) et les dents (22) de la roue (20) sont en matériau de caractéristiques mécaniques différentes. 2) Moto-réducteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dents (22) sont en polyamide de charges différentes de celles des dents (18,19). 3) Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents (18,19) du pignon (12,15) sont en polyacétal et les dents (22) de la roue (20) sont en acier. 4) Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents (18,19) du pignon (12,15) et les dents (22) de la roue (20) ont une épaisseur L,l différentes. 5) Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dents (22) de la roue (20) ont une épaisseur L inférieure à l'épaisseur 1 des dents (18,19) du pignon (12,15). 6) Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur des dents (18,19 ; 22) la plus faible est associée au matériau à caractéristiques mécaniques les plus élevées. 7) Moto-réducteur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la correction des dents (18,19) associée à la correction des dents (22) est nulle. 8) Moto-réducteur selon l'une des revendicatins précédentes, caractérisé en ce que les dents de plus faible épaisseur sont portées par une couronne (23) fixée sur un disque (24).