Brevet FR2694358A1 — publié le 19940204

"Dispositif d'essuie-glace pour des véhicules automo- biles" La présente invention concerne un dispositif d'essuie-glace pour des glaces de véhicule automobile comportant un bras entraîné suivant un mouvement pen- dulaire, portant à son extrémité un balai d'essuie- glace, ce bras étant en plusieurs parties dans la di- rection longitudinale, et son mouvement pendulaire étant produit par une transmission de translation qui combine un mouvement de translation au mouvement pen- dulaire de la partie de bras extérieure portant le ba- lai, la transmission de translation ayant un segment denté fixe monté concentriquement à l'axe du mouvement pendulaire, et un pignon s'engrenant avec ce segment denté, pignon auquel est relié de manière articulée et excentrée, une extrémité d'une bielle dont l'autre ex- trémité est articulée à la partie extérieure du bras. On connaît déjà un tel dispositif d'essuie- glace (US-A-3 831 220) dont le segment denté et le pi- gnon sont chaque fois réalisés en une seule pièce, le jeu des dents, inévitable pour une telle mise en oeu- vre, en particulier au niveau des positions d'inver- sion du mouvement pendulaire, conduit à des bruits gê- nants L'utilisation de matières plastiques pour le segment denté et le pignon aboutit à une légère amé- lioration du bruit mais le battement provoqué par le jeu des dents en position d'inversion de mouvement pendulaire ne peut être totalement éliminé. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispo- sitif d'essuie-glace correspondant au type défini ci- dessus caractérisé en ce que l'une des deux dentures comporte au moins deux rangées de dents juxtaposées dont l'une est en une matière relativement indéforma- ble et l'autre en une matière élastiquement déforma- ble, la denture de l'autre rangée de dents dépassant lorsqu'elle est vue dans la direction de l'axe pendu- laire, au moins dans un plan coupant cet axe, en dé- passant sensiblement du jeu maximum autorisé entre les deux dentures par rapport à la denture de l'autre ran- gée. Ce dispositif d'essuie-glace offre l'avanta- ge qu'en marche à vide ou lorsque la transmission de translation n'est soumise qu'à des faibles charges, la transmission du mouvement entre le segment denté et le pignon se fait par la rangée de dents déformable élas- tiquement sans que l'autre rangée de dents, génératri- ce de bruit, réalisée en matière indéformable, n'arri- ve en prise. Ce n'est que pour des contraintes élevées que la rangée de dents escamotable élastiquement se déforme progressivement jusqu'à ce que la rangée de dents réalisée en matière non déformable soit entraî- née pour transmettre le couple, lorsque cette matière s'applique en douceur contre l'une des rangées de dents à mesure que se déforme l'autre rangée de dents. De ce fait, il n'y a aucune émission de bruit. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, les rangées de dents du pignon sont des cou- ronnes dentées. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le pignon est divisé transversalement à son axe de rotation, une partie de pignon étant en une ma- tière relativement indéformable et l'autre partie de pignon en une matière élastiquement déformable et les deux parties de pignon étant reliées solidairement, les dents ou les intervalles de dents des deux pignons dentés étant chaque fois l'un derrière l'autre dans la direction de l'axe de rotation. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, les deux parties de pignon sont rivetées l'u- ne à l'autre par leurs faces frontales appliquées l'u- ne contre l'autre. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le pignon est divisé transversalement à son axe de rotation, une partie de pignon ( 154) étant en une matière relativement indéformable et l'autre par- tie de pignon ayant un moyeu en une matière élastique- ment déformable relié solidairement à une couronne dentée en une matière relativement indéformable. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le pignon est divisé en trois parties trans- versalement à son axe de rotation, les deux parties extérieures de pignon étant en une matière relative- ment indéformable, la partie centrale du pignon étant en une matière élastiquement déformable et les deux parties extérieures de pignon étant bloquées tout en comprimant la partie centrale de pignon. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, le pignon comporte dans sa partie médiane, vue dans la direction de l'axe de rotation, une rainu- re annulaire plus profonde que la hauteur des dents du pignon et cette rainure annulaire recevant une bague en matière élastiquement déformable dont la denture est légèrement en saillie par rapport au contour de la denture du pignon. De manière particulièrement avantageuse, les deux rangées de dents du pignon sont réalisées sous la forme de limites de dents. Différents exemples de réalisation de l'in- vention sont représentés dans les dessins et seront détaillés ci-après. Ainsi: la figure 1 est une vue de face d'un pare- brise d'un véhicule automobile équipé du dispositif d'essuyage selon l'invention. la figure 2 est un schéma de principe du dispositif d'essuyage de la figure 1, le bras occupant une position représentée à la figure 1 et qui diffère de la position d'inversion du mouvement pendulaire. la figure 3 est une vue partielle à échel- le agrandie d'un pignon faisant partie de la transmis- sion de translation et d'un segment de dent associé. la figure 4 montre le montage de la figure 3, sensiblement réduit en coupe selon la ligne IV-IV. la figure 5 est une coupe longitudinale d'une variante de réalisation de pignon par rapport à celle de la figure 4. la figure 6 montre une autre réalisation d'un pignon. la figure 7 montre un autre mode de réali- sation du pignon. Selon la figure 1, un dispositif d'essuie- glace 12 est associé à un pare-brise 10 Le dispositif d'essuie-glace comprend un moteur, non représenté, qui entraîne un bras d'essuie-glace 16 suivant un mouve- ment pendulaire Le bras d'essuie-glace oscille avec un balai d'essuieglace 18 fixé à son extrémité libre, autour d'un axe pendulaire 22 appartenant à une trans- mission à moyeu 20, suivant une double flèche 24 re- présentée à la figure 1, entre deux positions d'inver- sion L'une des positions d'inversion est représentée en trait plein à la figure 1 alors que l'autre posi- tion d'inversion est représentée en trait interrompu et porte la référence 18 ' Pendant le mouvement pendu- laire, le balai d'essuie- glace 18 appliqué contre le pare-brise 10 à nettoyer, reçoit un mouvement de translation dirigé radialement par rapport à l'axe pendulaire 22; ce mouvement est indiqué par une dou- ble flèche portant la référence 26 à la figure 2 On obtient de cette façon que le champ 28, balayé par le balai 18, présente une forme dérivant d'un segment de cercle Des dispositifs d'essuyage fonctionnant de cette manière s'utilisent dans les cas o il n'y a qu'un seul balai d'essuie-glace devant parcourir un champ aussi grand que possible sur la glace à net- toyer En particulier, il faut également balayer des coins de la glace qui sont éloignés de l'axe du mouve- ment pendulaire Indépendamment de cela, il est égale- ment envisageable d'utiliser de tels dispositifs d'es- suyage dans le cas de plusieurs et notamment de deux dispositifs d'essuyage associés l'un à côté de l'autre sur un pare-brise de véhicule Les transmissions à ré- ducteur de ces deux dispositifs d'essuyage sont alors conçues pour que chaque balai d'essuie-glace qui leur est associé parcoure un champ optimum. Dans le cas du schéma de principe du dispo- sitif d'essuyage 12 de la figure 1, représenté à la figure 2, le bras 16 occupe une position de fonction- nement représentée par la ligne en trait interrompu 23 à la figure 1 La transmission à translation 20 est représentée de manière détaillée à la figure 2 Cette figure montre que l'axe pendulaire 22 est formé par un axe monté fixe par rapport au bâti Cet axe est mis en mouvement pendulaire, d'une manière connue en soi, par une transmission à manivelle et poussoir non représen- tée, de sorte que le bras 16 relié solidairement à l'axe pendulaire 22 et ainsi le balai d'essuie-glace 18 exécutent un mouvement oscillant entre les deux po- sitions d'inversion représentées à la figure 1, sui- vant la double flèche 24. La transmission à translation 20 est réali- sée comme suit: Elle comprend un segment denté 50 solidaire du bâti, concentrique avec l'axe pendulaire 22 et dont la denture 52 est tournée vers l'axe 22 dans cet exem- ple de réalisation Le bras 16 lui-même est en deux parties; il comprend un corps de base 28 relié soli- dairement en rotation à l'axe 22 et qui comprend un premier levier 30 réalisé sous la forme d'un moyen de guidage de glissement dans lequel est guidé en coulis- sement, dans la direction longitudinale, une seconde partie de bras 32 La seconde partie de bras 32 sort du guide de glissement 30 et son extrémité extérieure, libre, porte le balai d'essuie-glace 18 Son extrémité intérieure 34, guidée dans le guide de glissement 30, comporte un point d'articulation 36 auquel est articu- lée une extrémité d'une bielle 38 De plus, le corps de base 28 du bras comporte un prolongement 40 en for- me de levier qui s'étend dans une direction essentiel- lement diamétrale par rapport au guide de glissement aligné radialement Un pignon 42 est monté en rota- tion sur le levier pendulaire 40 Le pignon 42 est re- lié solidairement en rotation à une extrémité d'une manivelle 44 dont l'autre extrémité libre est reliée de manière articulée à l'extrémité de la bielle 38 op- posée à l'articulation 36 L'articulation entre la bielle 38 et la manivelle 48 porte la référence 46 à la figure 2 Le montage de la transmission de transla- tion 20 est tel que les dents du pignon 42 s'engrènent avec la denture 52 du segment denté 50 fixe Lorsque le balai d'essuie-glace 16, 18 est mis en mouvement pendulaire (double flèche 24) par le moteur non repré- senté, le pignon 42 servant de manivelle et la mani- velle 44 tournent de façon que la bielle 38 transmette un mouvement de va-et-vient (double flèche 26) à la partie extérieure 32 du bras 16 La conception de la transmission de translation 42, 44, 38, 34 est telle que le balai 18 atteint sa position de translation ex- trême lorsque le balai est dirigé vers les coins du pare-brise En position intermédiaire et au niveau des deux positions d'inversion, le balai se trouve dans des positions de fonctionnement pour lesquelles la partie extérieure 32 du bras est rétractée au maximum dans le guide de coulissement 30. Comme le montre notamment la figure 4, le pignon 42 est divisé perpendiculairement à son axe de rotation La partie de pignon 54 se compose d'une ma- tière relativement indéformable comme par exemple un polyamide alors que l'autre partie de pignon 56 est en une matière escamotable élastiquement comme par exem- ple du polyuréthane En outre, les figures 3 et 4 mon- trent que le segment denté 50 de l'exemple de réalisa- tion comporte une denture intérieure 52 Les deux par- ties de pignon 54, 56 de l'exemple de réalisation sont reliées solidairement par des rivets 58 parallèles à l'axe Les rivets eux-mêmes représentent toutefois uniquement une liaison solidaire en rotation Il est du domaine de l'homme du métier de choisir une liaison appropriée des deux parties de pignon Comme le mon- trent clairement les figures 3 et 4, les contours des deux parties de pignon 54 et 56 ne sont pas identiques lorsqu'ils sont vus dans la direction de l'axe géomé- trique de rotation de l'axe de pignon 60 Il est clair que la partie de pignon 54, en matière relativement indéformable, est légèrement plus petite que l'autre partie de pignon 56 en matière élastiquement déforma- ble De plus, la figure 3 montre clairement que les dentures 62 et 64 des deux parties de pignon sont si- tuées l'une derrière l'autre dans la direction de l'axe de rotation ce qui signifie que le contour de la partie de pignon 56 en matière élastiquement déforma- ble est légèrement en saillie par rapport au contour extérieur de la partie de pignon 54 en matière relati- vement indéformable, lorsqu'on suit le contour d'en- semble. La figure 3 montre clairement que pendant une phase de faible charge de la transmission de translation, le pignon 42 s'engrène uniquement par la denture du pignon élastiquement déformable avec la denture 52 du segment denté 50 Cela donne un fonc- tionnement particulièrement silencieux et doux de la transmission de translation Si toutefois la charge appliquée à la transmission de translation augmente, les flancs des dents de la partie de pignon 54 se dé- forment de plus en plus jusqu'à ce que les flancs des dents de la partie de pignon 54 en matière relative- ment indéformable viennent en appui contre la denture 52 du segment denté et participent à la transmission du couple Cette déformation progressive des flancs des dents de la partie de pignon 54 se fait sans en- gendrer de bruit A la figure 3 on a représenté le dé- passement par lequel la partie de pignon 56, légère- ment plus grande, dépasse du contour de la partie de pignon 54; ce dépassement porte la référence 66 Ce dépassement 66 est choisi pour qu'il n'y ait plus de jeu de dents normalement inévitable Cela signifie que la transmission de translation 20 travaille toujours sans jeu de dents si bien que, même dans des positions d'inversion du mouvement pendulaire, on évite en toute sécurité le bruit de battement qui ne pouvait jusqu'à présent être réduit au minimum qu'avec une mise en oeuvre de moyens importants. Selon un autre mode de réalisation de l'in- vention, le pignon 142 selon la figure 5 est également divisé transversalement à son axe de rotation; la partie de pignon 154 est dans ce cas également en une matière relativement indéformable L'autre partie de pignon comporte toutefois un moyeu 144 en matière élastiquement déformable entouré par une couronne den- tée 146 en une matière relativement indéformable La couronne 146 est reliée solidairement en rotation au moyeu 144 Dans cet exemple de réalisation, le contour extérieur de la partie de pignon 156 est également lé- gèrement supérieur à celui de la partie de pignon 154. Pendant le fonctionnement du dispositif d'essuyage on obtient alors également une adaptation telle qu'aux faibles contraintes, seule travaille la partie de pi- gnon 156; lorsque les contraintes augmentent, la den- ture de la partie de pignon 156 prévue sur la couronne dentée 146 échappe progressivement du fait du moyeu élastique 44 dans la direction de la charge jusqu'à ce que la denture de la partie de pignon 154 participe à la transmission du couple Dans cet exemple de réali- sation, les deux parties de pignon 154, 156 sont fret- tées chacune séparément, solidairement en rotation sur une partie moletée 155 de l'axe de vilebrequin 160. Dans la réalisation du pignon selon la figu- re 6, le pignon 242 est divisé en trois parties trans- versalement à son axe de rotation Il s'agit d'une partie centrale de pignon 244 en une matière déforma- ble élastiquement Cette partie centrale est comprimée entre deux parties de pignon 254, 255 en forme de pla- ques montées sur l'arbre de vilebrequin 260 Le con- tour extérieur des dentures des parties de pignon 244, 254, 256 est initialement le même Après frettage sur l'arbre de vilebrequin 260, la partie centrale de pi- gnon 244 est soumise à une pression permanente dans la direction de l'axe de vilebrequin 260 si bien que la denture 264 de la partie centrale de pignon 244 se bombe ou se comprime pour créer les conditions qui ont déjà abouti au fonctionnement sans jeu et sans bruit décrit ci- dessus du pignon 242 avec la denture 52 du segment denté 50 Ainsi, la denture 264 de la partie de pignon 244 est déformée pour que vue en direction de l'axe du mouvement pendulaire, dans un plan coupant cet axe, le jeu maximum autorisé entre les dentures 52 et 242 dépasse les dentures des parties de pignon ex- térieures 254, 255 Dans cet exemple de réalisation on crée cette pression axiale en pressant puis en blo- quant les deux parties de pignon extérieures 254, 255 de manière appropriée sur l'axe de vilebrequin 260. Selon un autre mode de réalisation représen- té à la figure 7, on a un pignon 342 comportant une rainure annulaire 344 dans sa zone médiane vue en di- rection de l'axe de rotation; cette rainure est plus profonde que la hauteur des dents du pignon Cette rainure 344 reçoit une bague en une matière élastique- ment déformable munie d'une denture extérieure 364 qui correspond dans une très large mesure à la denture du pignon 342 Dans ce cas également, comme le montre clairement la figure 7, le contour extérieur de la denture de la bague 346 est réalisé pour que le con- tour extérieur de la bague dentée 346 dépasse légère- ment du contour du pignon 342 Il est clair que tous les pignons 42, 142, 242, 342 sont solidaires en rota- tion de l'arbre de vilebrequin 60, 160, 260, 360 lui- même monté en rotation sur le levier 40. Tous les exemples de réalisation ont en com- mun que les dentures des différents pignons possèdent là au moins deux rangées de dents juxtaposées dont l'une est en une matière relativement indéformable et l'au- tre peut s'échapper élastiquement, la denture de l'au- tre rangée, vue dans la direction de l'axe pendulaire, étant supérieure à la denture de la première rangée de dents, dans un plan coupant l'axe pendulaire, le dé- passement correspondant sensiblement au jeu maximum autorisé entre les deux dentures. On peut également envisager sans difficulté de réaliser en une seule pièce le pignon 42 de la transmission de translation, et de concevoir le seg- ment denté 50 pour avoir deux rangées de dents l'une derrière l'autre en direction de l'axe pendulaire 22. Une réalisation des deux rangées de dents correspon- dant à l'enseignement de l'invention aboutit au même résultat que celui rendu possible par les différentes réalisations de pignon décrites ci-dessus. R E V E N D I C A T I O N S 1 ) Dispositif d'essuie-glace pour des gla- ces de véhicule automobile comportant un bras entraîné suivant un mouvement pendulaire, portant à son extré- mité un balai d'essuie-glace, ce bras étant en plu- sieurs parties dans la direction longitudinale, et son mouvement pendulaire étant produit par une transmis- sion de translation qui combine un mouvement de trans- lation au mouvement pendulaire de la partie de bras extérieure portant le balai, la transmission de trans- lation ayant un segment denté fixe monté concentrique- ment à l'axe du mouvement pendulaire, et un pignon s'engrenant avec ce segment denté, pignon auquel est relié de manière articulée et excentrée, une extrémité d'une bielle dont l'autre extrémité est articulée à la partie extérieure du bras, dispositif caractérisé en ce que l'une des deux dentures ( 42, 52) comporte au moins deux rangées de dents ( 62, 64) juxtaposées dont l'une est en une matière relativement indéformable et l'autre en une matière élastiquement déformable, la denture de l'autre rangée de dents ( 64) dépassant lorsqu'elle est vue dans la direction de l'axe pendu- laire, au moins dans un plan coupant cet axe, en dé- passant sensiblement du jeu maximum autorisé ( 66) en- tre les deux dentures par rapport à la denture de l'autre rangée ( 62). ) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 1, caractérisé en ce que les rangées de dents du pignon ( 142, 242, 342) sont des couronnes dentées. 3) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le pignon ( 42) est divisé transversalement à son axe de rotation, une partie de pignon ( 54) étant en une matière relative- ment indéformable et l'autre partie de pignon ( 56) en une matière élastiquement déformable et les deux par- ties de pignon étant reliées solidairement, les dents ou les intervalles de dents des deux pignons dentés étant chaque fois l'un derrière l'autre dans la direc- tion de l'axe de rotation. ) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 3, caractérisé en ce que les deux parties de pignon ( 54, 56) sont rivetées l'une à l'autre par leurs faces frontales appliquées l'une contre l'autre. 5) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le pignon ( 142) est divisé transversalement à son axe de rotation, une partie de pignon ( 154) étant en une matière relative- ment indéformable et l'autre partie de pignon ( 156) ayant un moyeu ( 144) en une matière élastiquement dé- formable relié solidairement à une couronne dentée ( 146) en une matière relativement indéformable. 6) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le pignon ( 242) est divisé en trois parties transversalement à son axe de rotation, les deux parties extérieures de pignon ( 254, 255) étant en une matière relativement indéfor- mable, la partie centrale ( 244) du pignon étant en une matière élastiquement déformable et les deux parties extérieures de pignon étant bloquées tout en compri- mant la partie centrale de pignon. ) Dispositif d'essuie-glace selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le pignon ( 342) comporte dans sa partie médiane, vue dans la direction de l'axe de rotation, une rainure annulaire ( 344) plus profonde que la hauteur des dents du pignon et cette rainure annulaire ( 344) recevant une bague ( 346) en matière élastiquement déformable dont la denture ( 364) est légèrement en saillie par rapport au contour de la denture du pignon. 8) Dispositif d'essuie-glace selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le pi- gnon est relié solidairement en rotation à un axe ( 60, , 260, 360) en étant de préférence pressé sur un segment moleté ( 155) de l'axe. ) Dispositif d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le segment denté ( 50) est muni d'une denture intérieure ( 52). 100) Dispositif d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la ma- tière relativement indéformable est un polyamide. ) Dispositif d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la matière élastiquement déformable est du polyuréthane.