Brevet FR2910580A1 — publié le 20080627

La présente invention concerne un dispositif de transmission irréversible entre un arbre menant et un arbre mené, un équipement électrique comprenant au moins un tel dispositif de transmission, ainsi qu'un véhicule automobile pourvu d'au moins un tel équipement électrique. On retrouve un tel dispositif de transmission dans différents appareillages électriques, en particulier dans ceux équipant des véhicules automobiles. Dans ces conditions, de tels équipements électriques sont par exemple un lève-vitre, un dispositif de déplacement d'un siège, ou encore un essuie-glace. Ainsi, dans le cas où il équipe un lève-vitre électrique, un tel dispositif de transmission est interposé entre un moteur électrique et une commande de déplacement de la vitre proprement dite. L'invention trouve également son application à des appareillages électriques, qui ne sont pas destinés à l'industrie automobile. On citera ainsi, à titre d'exemple, des mécanismes de lève-stores, des équipements électroménagers ou encore de l'outillage électroportatif. L'invention vise plus particulièrement un dispositif permettant une transmission irréversible des mouvements entre l'arbre menant et l'arbre mené. Ceci signifie que la mise en rotation de l'arbre menant induit un entraînement correspondant de l'arbre mené alors que, en revanche, lorsque l'arbre mené est mis en mouvement, ceci n'entraîne pas de déplacement significatif de l'arbre menant. Afin de réaliser un tel dispositif de transmission irréversible, il est connu de faire appel à une vis sans fin associée à une roue tangente, dont les dents sont ménagées sur le bord périphérique de cette dernière. Ce réducteur est irréversible si l'angle d'hélice du filet de la vis sans fin est inférieur à l'angle de frottement du contact entre les dentures. Avec cette conception, si la 2910580 2 vis est menante il y a rotation de la roue, et si la roue est menante il n'y a pas rotation de la vis. Cette solution connue implique cependant certains inconvénients, liés notamment au mauvais rendement des 5 engrenages utilisés. Par conséquent, elle nécessite des moteurs puissants, qui sont d'un coût élevé et induisent une consommation électrique importante. Par ailleurs, la vis sans fin est une pièce usinée, qui présente donc un coût substantiel. En outre, l'effort 10 axial en bout de vis est élevé, ce qui implique d'avoir des butées axiales de bonne qualité et donc de coût élevé. Ceci étant précisé, l'invention vise à remédier à ces différents inconvénients. A cet effet, elle a pour objet un dispositif de 15 transmission irréversible entre un arbre menant et un arbre mené, comprenant . - un carter supportant l'arbre menant et l'arbre mené, - un organe mobile, solidaire en rotation de 20 l'arbre mené tout en étant mobile en translation par rapport à cet arbre mené, cet organe mobile pouvant être déplacé entre une position de blocage et une position de libre rotation par rapport au carter, - une came prévue sur l'arbre menant, qui est 25 propre à repousser l'organe mobile de sa position bloquée vers sa position de libre rotation, cette came étant également propre, lorsque l'organe mobile se trouve dans sa position de libre rotation, à entraîner ce dernier en rotation, ainsi que l'arbre mené, et 30 - des moyens de rappel, propres à rappeler l'organe mobile dans sa position bloquée en l'absence d'action de la came sur l'organe mobile. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : 2910580 3 - la came est reçue dans le volume intérieur de l'organe mobile alors que cet organe mobile est lui-même reçu dans un logement de plus grande dimension ménagé dans l'arbre mené, l'organe mobile étant propre à coulisser au 5 sein de ce logement lors de son déplacement entre ses positions respectives de blocage et de libre rotation ; la came présente au moins une face de glissement, propre à repousser l'organe mobile de sa position de blocage vers sa position de libre rotation, 10 lors de la mise en rotation de cette came, ainsi qu'au moins une face de butée, propre à entraîner en rotation l'organe mobile lors de la mise en rotation de la came ; - l'organe mobile supporte un pion propre à pénétrer, dans sa position de blocage, dans un renfoncement 15 du carter ; - l'arbre mené et le carter définissent un espace intermédiaire, la paroi du carter bordant cet espace intermédiaire étant crénelée, de manière à définir plusieurs renfoncements de réception du pion ; 20 - les moyens de rappel sont des moyens de rappel élastique ; -les moyens de rappel élastique comprennent un ressort interposé entre la périphérie extérieure de l'arbre menée et les parois en regard de l'organe mobile. 25 L'invention a également pour objet un équipement électrique, notamment un lève-vitre, un dispositif de déplacement d'un siège ou encore un essuie-glace, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de transmission tel que défini ci-dessus. 30 L'invention a enfin pour objet un véhicule automobile comprenant au moins un équipement électrique tel que défini ci-dessus. 2910580 4 L'invention va être décrite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, dans lesquels : - les figures 1 et 2 sont des vues schématiques 5 d'un dispositif de transmission conforme à l'invention, dans deux positions différentes ; et - les figures 3 à 9 sont des vues de face, illustrant différentes étapes de la mise en oeuvre du dispositif de transmission conforme à l'invention. 10 Le dispositif de transmission conforme à l'invention, qui est représenté de façon schématique sur les figures 1 et 2, appartient par exemple à un lève-vitre d'un véhicule automobile. Cependant, il est susceptible d'être intégré dans d'autres types d'équipements électriques, pour 15 véhicule automobile ou autres. Ce dispositif comprend un carter fixe 2, réalisé sous forme d'un bloc massif, qui supporte un arbre menant 4, ainsi qu'un arbre mené 6. L'arbre menant 4 est entraîné par un moteur rotatif de type classique, non représenté sur les 20 figures, alors que l'arbre mené 6 est solidaire d'une commande de l'organe à déplacer, tel que par exemple la vitre dans le cas d'un lève-vitre. Dans l'exemple des figures 1 et 2, les arbres 4 et 6 possèdent des axes parallèles, qui sont confondus en un unique axe A. 25 Conformément à l'invention, ce dispositif de transmission est de type irréversible. Ainsi, comme le montre la figure 1, lorsque l'arbre menant 4 est entraîné en rotation dans l'un ou l'autre sens, selon la flèche M, il y a alors également mise en rotation de l'arbre mené 6, 30 selon la double flèche m. En revanche, comme illustré à la figure 2, lorsque l'arbre mené 6 est entraîné en rotation, selon la double flèche m', ceci n'entraîne pas de mise en rotation sensible de l'arbre menant 4, ce qui est matérialisé par la double flèche barrée M'. Ceci signifie 2910580 5 que l'arbre menant 4 ne peut pas tourner ou, en tout état de cause, n'est entraîné en rotation que sur une course angulaire très faible, bien inférieure à un tour complet. En référence à la figure 3, l'arbre menant 4, placé en 5 position centrale, est pourvu d'une came 8 qui comporte une face plane 81 prolongée par deux retours arrondis 82 et 83, ainsi que deux faces obliques 84 et 85. L'arbre mené 6, disposé à la périphérie de l'arbre menant 4, est creusé d'un logement 10 de réception d'un curseur 12, formant 10 organe mobile. Ce curseur, qui reçoit la came 8, est solidaire d'une tige diamétrale 14, en référence à l'axe principal des deux arbres, qui s'étend dans deux rainures 161 et 162, ménagées dans l'arbre mené 6 de part et d'autre du logement 10. 15 A une première extrémité, la tige 14 supporte un pion 18, dont la fonction sera explicitée dans ce qui suit. Par ailleurs, à son extrémité opposée, cette tige supporte un ressort de rappel 20, qui est interposé entre le curseur 12 et la paroi périphérique extérieure de l'arbre mené 6. 20 Enfin, les parois en regard de l'arbre mené 6 et du carter 2 définissent un espace intercalaire 22. Du côté du carter, cet espace 22 est bordé par différents créneaux, définissant une suite de dents 24 et de renfoncements 26. En termes de degré de liberté, on notera que le 25 logement 10 présente des dimensions plus grandes que le curseur 12, selon la direction principale de la tige 14. Par conséquent, le curseur est libre de se déplacer au sein de ce logement de sorte qu'il présente un degré de liberté en translation par rapport aux deux arbres 4 et 6, selon 30 l'axe principal de la tige 14. Par ailleurs, le curseur 12 et l'arbre menant 4 présentent un degré de liberté en rotation mutuel, autour de l'axe principal de cet arbre. Cependant, comme on le 2910580 6 verra dans ce qui suit, ce débattement en rotation présente une course angulaire limitée. Dans la position de repos de la figure 3, le ressort 20 repousse le pion 18 dans un renfoncement 26. Dans ces 5 conditions, l'arbre mené 6 ne peut pas tourner. Par ailleurs, une première paroi 121 du curseur 12 est placée au voisinage de la face plane 81 de la came 8. Lorsque l'arbre menant 4 est mis en rotation selon la flèche f, comme illustré à la figure 4, la came 8 vient en 10 appui contre la paroi précitée 121 du curseur 12. Dans ces conditions cette face plane 81r puis le retour 82, glissent successivement le long de cette paroi 121r ce qui repousse le curseur 12 en translation, selon la flèche F, à l'encontre du ressort 20. On notera que les faces 81r 82 et 15 83 forment des faces de glissement de la came par rapport aux parois du curseur. Le curseur 12 se déplace alors dans le logement 10, ménagé dans l'arbre menant 4, alors que le pion 18 sort du renfoncement 26. Au terme d'une certaine course angulaire 20 de la came 8 (figure 5), la face oblique 85 de celle-ci vient en butée contre la paroi 122 du curseur 12, opposée à celle 121 évoquée ci-dessus. Ainsi, chaque face oblique 84 ou 85 forme une face de butée de la came contre le curseur, en vue de l'entraînement en rotation de celui-ci. 25 De plus, le retour 82 de la came 8 se trouve en appui contre la première paroi 121 de ce curseur. Dans cette configuration, le pion 18 est totalement ressorti de son renfoncement 26, alors qu'il n'existe plus de possibilité de débattement angulaire entre le curseur 12 et la came 8. 30 Par conséquent, si l'arbre 4 continue à tourner dans le même sens, selon la même flèche f, le curseur 12 est alors entraîné en rotation dans le même sens, par coopération de la face oblique 85 et de la paroi 122 (voir figure 6). Ce déplacement de l'arbre 4, de la came 8 et du 2910580 7 curseur 12 s'accompagne d'une mise en rotation correspondante de l'arbre mené 6. Ce pivotement de l'arbre mené se produit aussi longtemps que l'arbre menant 4 est entraîné en rotation. 5 Ainsi, sur la figure 7, on a illustré un déplacement angulaire de 180 , par rapport à la position de la figure 6. Puis, comme illustré à la figure 8, lorsqu'on arrête le moteur électrique, l'arbre menant 4 n'est plus entraîné 10 en rotation. Par conséquent, la came 8 n'exerce plus d'action sur la paroi 122 du curseur, de sorte que le ressort de rappel 20 repousse désormais le curseur 12 et, par conséquent, la tige 14 selon la flèche F' Dans ces conditions, le pion 18 est plaqué contre les 15 parois en regard du carter 2, en l'occurrence contre une dent 24. Par ailleurs, on notera que la translation du curseur 12 induit également une mise en rotation, selon une faible course angulaire (flèche f'), de la came 8 et de l'arbre menant 4, qui est désormais fou. 20 A partir de la position de la figure 8, on suppose désormais que l'arbre mené 6 est entraîné en rotation, selon la flèche f" à la figure 9. Dans ces conditions, le curseur 12, la tige 14 et le pion 18 sont également astreints à pivoter. Lorsque ce pion 18 se trouve en regard 25 d'un renfoncement 26 correspondant, le ressort de rappel 20 repousse ce pion 18 dans ce renfoncement 26 (flèche F"), comme illustré sur cette figure 9. Ainsi, on revient sensiblement à la position initiale de la figure 3, qui empêche alors toute rotation de l'arbre 30 mené 6 et, par conséquent, de l'arbre menant 4. On notera que, lors de l'arrêt de l'arbre menant, le pion peut être repoussé, non pas contre une dent 24 comme illustré à la figure 8, mais directement dans un renfoncement 26 comme montré à la figure 9. Dans ces conditions, toute rotation 2910580 8 de l'arbre mené 6, même selon une faible course angulaire, est empêchée. Enfin, à partir de la configuration de la figure 9, il est à nouveau possible d'actionner le moteur, de manière à 5 mettre en mouvement l'arbre menant 4. Les opérations correspondantes sont alors analogues à celles décrites ci-dessus en référence aux figures 3 à 9. L'invention permet d'atteindre les objectifs précédemment mentionnés. 10 En effet, le dispositif de transmission conforme à l'invention présente un bon rendement. Les pertes ne sont dues qu'aux frottements dans les paliers alors que, dans la solution antérieure à roue et vis sans fin, elles sont dues aux paliers et surtout à la denture. 15 Par conséquent, il est possible de faire appel à un moteur électrique moins puissant que dans l'état de la technique, s'accompagnant de ce fait d'une réduction de la consommation et des coûts de fabrication. Par ailleurs, le verrouillage du dispositif de 20 l'invention est fiable, quelles que soient les conditions de frottement ce qui n'est pas le cas des engrenages à vis sans fin. En effet, comme dit auparavant, l'angle d'hélice doit dans cette dernière solution être défini en fonction de l'angle de frottement des dentures pour être 25 irréversible. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission irréversible entre un arbre menant (4) et un arbre mené (6), comprenant : - un carter (2) supportant l'arbre menant (4) et l'arbre mené (6), - un organe mobile (12), solidaire en rotation de l'arbre mené (6) tout en étant mobile en translation par rapport à cet arbre mené, cet organe mobile (12) pouvant être déplacé entre une position de blocage et une position de libre rotation par rapport au carter (2), -une came (8) prévue sur l'arbre menant (4), qui est propre à repousser l'organe mobile (12) de sa position bloquée vers sa position de libre rotation, cette came étant également propre, lorsque l'organe mobile (12) se trouve dans sa position de libre rotation, à entraîner ce dernier en rotation, ainsi que l'arbre mené (6), et - des moyens (20) de rappel, propres à rappeler l'organe mobile (12) dans sa position bloquée en l'absence d'action de la came (8) sur l'organe mobile (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (8) est reçue dans le volume intérieur de l'organe mobile (12) alors que cet organe mobile est lui- même reçu dans un logement (10) de plus grande dimension ménagé dans l'arbre mené (6), l'organe mobile (12) étant propre à coulisser au sein de ce logement (10) lors de son déplacement entre ses positions respectives de blocage et de libre rotation. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la came (8) présente au moins une face de glissement (8kr 82, 83) , propre à repousser l'organe mobile de sa position de blocage vers sa position de libre rotation, lors de la mise en rotation de cette came, ainsi 2910580 10 qu'au moins une face de butée (84, 85), propre à entraîner en rotation l'organe mobile (12) lors de la mise en rotation de la came. 4. Dispositif selon l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe mobile (12) supporte un pion (18) propre à pénétrer, dans sa position de blocage, dans un renfoncement (26) du carter (2). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en 10 ce que l'arbre mené (6) et le carter (2) définissent un espace intermédiaire (22), la paroi du carter bordant cet espace intermédiaire étant crénelée, de manière à définir plusieus renfoncements (26) de réception du pion. 6. Dispositif selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de rappel sont des moyens de rappel élastique (20). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de rappel élastique (20) comprennent un ressort interposé entre la périphérie extérieure de l'arbre 20 menée (6) et les parois en regard de l'organe mobile (12). 8. Equipement électrique, notamment lève-vitre, dispositif de déplacement d'un siège, ou encore essuie-glace, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif de transmission conforme à l'une quelconque des 25 revendications précédentes. 9. Véhicule automobile comprenant au moins un équipement électrique conforme à la revendication précédente.