Brevet FR2746744A1 — publié le 19971003

La présente invention concerne un bras d'essuie-glace, qui est destiné notamment à équiper un véhicule automobile. Il s'agit d'un bras d'essuie-glace de type classique, comprenant un carter articulé sur un support mobile - couramment appelé tête - qui est destiné à être fixé au moyen d'un écrou sur la portion d'extrémité filetée d'un arbre de commande animé d'un mouvement pivotant de va-et- vient. La tête présente une ouverture autorisant le passage de cette extrémité; l'ouverture a une forme conique qui s'emmanche, au moment de la fixation sur l'arbre, sur une portion conique de celui-ci attenante à l'extrémité filetée. Traditionnellement, les bras d'essuie-glace sont des pièces fabriquées par des équipementiers et fournies aux constructeurs automobiles, qui en assurent la fixation sur l'arbre de commande. Pour supprimer la manipulation de l'écrou au moment du montage, et favoriser l'automatisation du vissage, par visseuse automatique, il a déjà été proposé de prémonter l'écrou dans le bras, de manière imperdable. Un système de ce genre est décrit par exemple dans le document FR-A- 2 640 211, dont les figures 2 et 3 illustrent la configuration de l'écrou et de la tête destinée à le recevoir. L'écrou possède une embase circulaire, en forme de rondelle, apte à être engagée par coulissement dans un logement entourant l'ouverture, ce logement ayant des rainures latérales formant glissières pour l'embase. Après engagement, les rebords d'entrée des rainures sont déformés par écrasement, de manière à empêcher que l'écrou ne ressorte. L'écrou est donc emprisonné dans son logement, coaxialement à l'ouverture. Le bras est livré par l'équipementier au constructeur avec cet écrou prémonté. Cette technique présente néanmoins un inconvénient lié au fait qu'il est nécessaire de procéder à une opération spéciale de blocage de l'écrou dans son logement, par martelage des bords d'entrée du logement. Cette opération additionnelle est nécessairement coûteuse. Par ailleurs, pour une production de grande série, la mise en place de l'écrou se fait de manière automatisée, à l'aide d'un robot. Cette opération doit naturellement être faite avant l'opération de martelage des bords. En cas de mauvaise synchronisation des deux opérations, notamment si le martelage des bords est fait avant la mise en place de l'écrou, cette mise en place ne peut plus se faire et il est nécessaire de mettre au rebut l'ensemble du bras. C'est pourquoi, l'objectif de l'invention est de résoudre ce problème en proposant un dispositif dans lequel le prépositionnement de l'écrou se fasse d'une manière simple et sûre, l'écrou pouvant être enlevé puis remis en place correctement s'il se pose une difficulté au moment du montage. L'invention a pour objet un bras d'essuie-glace qui comprend un carter articulé sur une tête destinée à être fixée au moyen d'un écrou sur la portion d'extrémité filetée d'un arbre de commande, la tête présentant une ouverture autorisant le passage de ladite extrémité, bras dans lequel cet écrou est solidaire d'une embase à contour circulaire par laquelle il est prémonté et retenu de manière imperdable. L'objectif mentionné plus haut est atteint, conformément à l'invention, grâce au fait qu'il est prévu autour de l'ouverture un ensemble de colonnes - ou chandelles - se dressant parallèlement à l'axe de l'ouverture et enserrant l'embase de manière à retenir l'écrou centré sensiblement dans l'axe de l'ouverture, mais sans en contranrier la faculté de rotation en vue de son vissage sur ladite portion d'arbre filetée. Naturellement, ces chandelles autorisent également le déplacement axial de l'écrou, au moins lorsque l'opération de vissage a commencé. L'écrou peut alors être vissé sur la portion filetée de l'arbre, au moyen d'un outil approprié, notamment à l'aide d'une visseuse automatisée. Par ailleurs, selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, non limitatives de l'invention: - lesdites chandelles possèdent une face interne concave, en arc de cylindre complémentaire du chant de l'embase; lesdites chandelles autorisent le coulissement axial de l'écrou; - le coulissement axial de l'écrou est limité, les chandelles étant munies à leur extrémité libre d'un bossage ou d'un becquet qui empêche l'échappement de l'embase; - il comporte des moyens élastiques tel qu'un ressort tendant à appliquer l'embase contre le corps; - lesdites chandelles sont munies de moyens de blocage en direction axiale de l'embase, qui maintiennent l'écrou écarté de la tête; - lesdits moyens de blocage consistent en une paire de bossages entre lesquels vient s'insérer le bord de l'embase; - ladite ouverture est formée dans un insert métallique autour duquel est surmoulé le corps en matière plastique de la tête, et lesdites chandelles viennent de moulage avec ce corps; - lesdites chandelles sont flexibles - lesdites chandelles sont pourvues, à leur extrémité libre, d'un chanfrein facilitant la mise en place de l'embase entre les chandelles; - il est prévu trois chandelles, angulairement réparties à 120 autour de l'axe de l'ouverture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés, qui en représentent à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation possibles. Sur ces dessins: - la figure 1 est une vue générale partielle et schématique d'un bras d'essuie- glace conforme à l'invention, et plus précisément de la partie du bras située du côté de son arbre de commande, dont l'extrémité est également représentée, la vue étant une vue schématique en coupe longitudinale, le plan de coupe passant par l'axe de l'arbre de commande; dans la situation représentée, qui correspond au début de la fixation du bras sur l'arbre de commande, le bras est positionné, avec son écrou prémonté, sur l'extrémité de l'arbre, l'outil de la visseuse entamant son approche. - la figure 2 est une vue de dessus de la figure 1; - la figure 3 est une vue de côté de la figure 1, coupée par un plan transversal passant par l'axe de l'arbre de commande; - la figure 4 est une vue en perspective de l'écrou et des chandelles qui le retiennent; - la figure 5 est une vue similaire à la figure 1, mais partielle et montrant la situation en fin de vissage; - les figures 6 et 7 sont des demi-vues en coupe axiale représentant la retenue de l'écrou par deux variantes possibles de chandelle; - la figure 8 est une vue similaire en coupe, montrant un système de retenue utilisant un ressort. De manière bien connue, le bras d'essuie-glace représenté sur les figures I à 3, et qui est destiné à équiper un véhicule automobile, comprend un carter I sur lequel est monté un balai non représenté, supporté par la partie droite arrachée (non visible) des figures 1 et 2. Le carter 1 présente, en coupe transversale, la forme générale d'un "U" renversé, dont la partie supérieure porte la référence 10, et les joues latérales la référence 11. L'extrémité du carter, côté arbre de commande, est recourbée et est désignée 12. A ce niveau, le carter porte un axe transversal 100 par lequel il est articulé, de manière démontable, sur une pièce 32 qui en coupe transversale affecte la forme générale d'un "C". La pièce 32 fait partie d'un corps en matière plastique, ou tête 3, qui supporte également un système de rappel élastique 15 relié au carter et logé dans ce dernier. Ce système 15, de type connu, permet en cours d'utilisation d'appliquer le balai contre le pare-brise ou la glace arrière du véhicule. Il est néanmoins possible de relever le bras 1 en le faisant pivoter autour de l'axe 100, à l'encontre de la force du système élastique 15. Toujours de manière bien connue, la tête 3 est surmoulée sur un insert métallique 4 présentant une ouverture 400 de forme tronconique, à faible conicité, dont le sommet est dirigé vers le fond 10 du carter, ce qui correspond à la partie supérieure de la figure 1. L'insert 4 est destiné à permettre le montage du bras sur l'extrémité d'un arbre de commande 2, à mouvement de va-et-vient pivotant. A cet effet, l'arbre 2 présente, dans sa partie d'extrémité, une portion tronconique 20 destinée à s'emboîter dans l'ouverture 400, cette portion se prolongeant par une partie filetée 21. La fixation est réalisée au moyen d'un écrou 5, qui - conformément à l'invention - est prémonté dans le bras et est livré avec celui-ci. L'écrou 5 est représenté en perspective à la figure 4. Il s'agit d'un écrou hexagonal classique, muni d'une embase 50 qui a la forme d'une rondelle à contour circulaire (disque). Le diamètre de la rondelle est un peu plus grand que la plus grande dimension transversale de la partie hexagonale de l'écrou. Sur le dessus du corps 3, tout autour de l'insert 4, sont disposés trois éléments de centrage et de retenue de l'écrou, désignés 30. Il s'agit de barrettes en forme de colonnes - ou chandelles - se dressant parallèlement à l'axe X X' de l'ouverture 400. Elles ont une paroi intérieure à face concave 300 en forme d'arc de cylindre, centrée sur X X ', complémentaire du contour de la rondelle 50. Les trois chandelles 30 sont réparties de manière régulière, à 120 d'angle autour de X X'. Les surfaces 300 se trouvent à une distance de l'axe XX' égale, au jeu d'emboîtement près, au rayon de l'embase circulaire 50. En pratique, ce jeu est négatif de telle sorte que les chandelles 30 exercent radialement sur l'embase 50 un certain effort de serrage. Les chandelles 30 délimitent donc une cheminée dans laquelle l'embase de l'écrou est emmanchée avec serrage, et cette embase peut coulisser dans la cheminée suivant X X ', tout en ayant à vaincre un effort de friction. Les chandelles 30 viennent de moulage avec le corps 3 en matière plastique, et forment donc parties intégrantes de celui-ci. Elles possèdent par conséquent une certaine flexibilité, due à l'élasticité de la matière plastique, et au fait que l'aire de leur section est relativement faible. La mise en place de l'écrou sur la tête 3 se fait de manière très simple et peu coûteuse chez l'équipementier. Le carter 1 ayant été ouvert par pivotement autour de l'axe 100 pour dégager l'espace devant la tête 3, l'écrou 5 est simplement mis en place par translation de haut en bas suivant l'axe X X ', et est inséré par emmanchement légèrement à force entre les trois chandelles 30. Le bras et son écrou peuvent alors être manipulés ensemble, pour être livrés au fabricant automobile, et placés sur la chaîne de montage. Le montage se fait, au moyen de l'outil 6 d'une visseuse automatique, apte à s'engager à travers une ouverture 13 ménagée à cet effet dans la partie 10 du carter. Cette ouverture 13 peut avantageusement être refermée à l'issue du montage, au moyen d'un bouchon obturateur approprié, par exemple en matière plastique. L'outil 6 porte une empreinte hexagonale 60, s'adaptant sur la tête de l'écrou , et apte à assurer son vissage sur l'extrémité filetée 21. Sur la figure 1, le contour de l'outil de vissage, au cours de son déplacement, est figuré par les lignes interrompues 61. Au début de l'opération, le bras est placé sur l'extrémité de l'arbre 2 de telle manière que l'insert métallique 4 s'emmanche, par son ouverture tronconique 400, sur la portion 20 de l'arbre. Le prépositionnement de l'écrou 5 entre les chandelles 30 correspond normalement à la situation de la figure 1, l'embase 50 étant retenue à la partie supérieure des chandelles. Si ce n'est pas le cas, et que l'écrou se trouve initialement en position basse, la portion 21 le repousse vers le haut au moment de la mise en place du bras sur l'arbre 2. Par conséquent, dans toutes les hypothèses, l'écrou 5 se trouve au- dessus de la portion filetée 21 au moment o commence l'opération de vissage. Naturellement, la hauteur des chandelles est suffisante pour que ce positionnement de l'écrou soit possible. Au cours de l'opération de vissage, l'outil 6 descend pour venir en prise avec la tête hexagonale de l'écrou 5, et est mis en rotation. Au cours de son mouvement conjugué de rotation et de translation axiale vers le bas, l'embase 50 frotte en glissant contre les surfaces internes 300 des chandelles. En fin d'opération, l'écrou 5 se trouve vissé à fond sur la partie 21, et le bras est par conséquent complètement solidaire de son arbre d'entraînement 2 (voir figure 5). Dans la variante de la figure 6, il est prévu sur les faces internes 300 des chandelles 30 une paire de bossages 301, 302 aptes à emprisonner le bord de la rondelle pour immobiliser l'écrou en translation axiale. L'écrou est ainsi maintenu en place à un certain écartement du corps 3 et de l'insert 4, à une distance égale ou très légèrement supérieure à la longueur de la portion filetée 21. Ainsi tout risque de ballottement et d'échappement de l'écrou au cours de la manipulation du bras est évité. Ces bossages correspondent à des surépaisseurs faibles, qui n'empêchent pas la mise en place de l'écrou au moment de son prépositionnement entre les chandelles, ni son glissement vers le bas au cours du vissage. La légère flexion des chandelles au cours de ces deux étapes suffit pour autoriser le passage du bord d'embase sur le bossage. On notera par ailleurs la présence au bord d'extrémité des chandelles d'un chanfrein d'entrée 303 destiné à favoriser la mise en place de l'écrou entre les chandelles. Dans la vanriante de la figure 7, les chandelles 30 sont munies d'un seul bossage 301', en forme de becquet, dont le rôle est d'empêcher l'échappement vers le haut de l'écrou après sa mise en place entre les chandelles. Néanmoins, dans cette vanriante, le déplacement axial de l'écrou, sur une hauteur limitée reste possible comme cela est illustré par la double flèche f à la figure 7. Dans cette variante, un chanfrein d'entrée 303' est également prévu. Dans la variante de la figure 8, les chandelles sont également munies d'un becquet 301' destiné à empêcher l'échappement de l'écrou. Pour éviter le ballottement il est prévu un petit ressort 33 intercalé entre les becquets des chandelles et l'embase 50; sa fonction est d'appliquer élastiquement l'embase 50 contre le corps 3. Bien entendu, ce ressort a une raideur relativement faible, qui n'est pas susceptible de contrarier la remontée de l'écrou le long des chandelles au moment du positionnement du bras sur l'arbre de commande, avant le vissage. Dans les différents modes de réalisation qui viennent d'être décrits, l'axe d'articulation 100 du carter sur la tête 3 est situé de l'autre côté de l'axe X X' que le balai d'essuie-glace. Il va de soi que la présente invention s'applique également à des configurations dans lesquelles l'axe 100 et le balai sont tous deux situés du même côté de l'axe XX' (comme dans le FR-A-2 640 211 déjà cité, par exemple). Dans ce cas, le passage de l'outil 6 ne se fait pas à travers le carter 10, puisque celui-ci n'est pas présent au niveau de l'axe X X'. Il peut se faire par exemple à travers un carter auxiliaire recouvrant la tête à ce niveau, et dont la paroi est traversée par une ouverture appropriée, rebouchable par un cache à l'issue de l'opération. Une autre solution est de prévoir à ce niveau un carter amovible (formant cache) adapté pour être fixé sur la tête après montage. Dans le mode de réalisation décrit précédemment, il a été prévu un ensemble de trois chandelles 30. Il est clair que ce chiffre n'est pas limitatif. On pourrait par exemple prévoir quatre chandelles disposées à 90', ou plus de quatre chandelles. Il est simplement nécessaire que le nombre et la configuration des chandelles assurent un positionnement et un guidage correct, parallèlement à l'axe X X' (sans risque de basculement) de l'embase 50 et de l'écrou 5 dont il est solidaire. REVENDICATIONS 1. Bras d'essuie-glace, notamment pour véhicule automobile, qui comprend un carter (1) articulé sur une tête (3) destinée à être fixée au moyen d'un écrou (5) sur la portion d'extrémité filetée (21) d'un arbre de commande (2), la tête (3) présentant une ouverture (400) autorisant le passage de ladite extrémité (21), dans lequel ledit écrou (5) est solidaire d'une embase (50) à contour circulaire par laquelle il est prémonté et retenu de manière imperdable dans la tête (3), sensiblement dans l'axe (XX') de ladite ouverture (400), caractérisé par le fait qu'il est prévu autour de cette dernière un ensemble de colonnes - ou chandelles (30) - se dressant parallèlement audit axe (XX') et enserrant l'embase (50) de manière à retenir l'écrou (5) centré sur l'ouverture (400), mais sans en contrarier la faculté de rotation en vue de son vissage sur ladite portion d'arbre filetée (21). 2. Bras d'essuie-glace selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites chandelles possèdent une face interne (300) concave, en arc de cylindre complémentaire du chant de l'embase (50). 3. Bras d'essuie-glace selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdites chandelles (30) autorisent le coulissement axial de l'écrou (5). 4. Bras d'essuie-glace selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le coulissement axial de l'écrou est limité, les chandelles (30) étant munies à leur extrémité libre d'un bossage ou d'un becquet (301') qui empêche l'échappement de l'embase. S. Bras d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens élastiques tel qu'un ressort (33) tendant à appliquer l'embase (50) contre le corps (3). 6. Bras d'essuie-glace selon la revendication I ou 2, caractérisé par le fait que lesdites chandelles (30) sont munies de moyens de blocage en direction axiale de l'embase (50), qui maintiennent l'écrou écarté de la tête (3). 7. Bras d'essuie-glace selon la revendication 6, caractérisé par le fait que lesdits moyens de blocage consistent en une paire de bossages (301, 302) entre lesquels vient s'insérer le bord de l'embase (50). 8. Bras d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que ladite ouverture (400) est formée dans un insert métallique (4) autour duquel est surmoulé le corps en matière plastique de la tête (3), et que lesdites chandelles viennent de moulage avec ce corps. 9. Bras d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que lesdites chandelles (30) sont flexibles. 10. Bras d'essuie-glace selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdites chandelles (30) sont pourvues, à leur extrémité libre, d'un chanfrein (303; 301') facilitant la mise en place de l'embase (50) entre les chandelles. 1 1. Bras d'essuie-glace selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comporte trois chandelles (30), angulairement réparties à 1200 autour de l'axe (XX') de l'ouverture (400).