Brevet FR2977846A1 — publié le 20130118

i Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une installation d'en-traînement d'un dispositif d'essuie-glace de véhicule comportant un arbre de sortie entraînant un bras d'essuie-glace, et monté dans un bol- tier de transmission, exécutant un mouvement d'entraînement pendulaire. Etat de la technique Les dispositifs d'essuie-glace de vitre de véhicule comportent des installations d'entraînement avec un moteur électrique et une io transmission en aval qui transforme le mouvement d'entraînement en rotation fourni par le moteur en un mouvement de rotation pendulaire transmis à l'arbre de sortie portant le bras d'essuie-glace du dispositif d'essuie-glace. Dans les positions d'inversion de sens de rotation de l'arbre de sortie, les pièces de la transmission qui transmettent le mou- 15 vement d'entraînement du moteur à l'arbre de sortie, doivent absorber des efforts ou des couples relativement importants résultant entre autres du moment d'inertie important du bras d'essuie-glace du fait de la masse et de la distance importante de l'axe d'essuie-glace. Lors de l'inversion du sens de rotation, l'arbre de sortie y compris le bras d'es- 20 suie-glace doivent d'abord être freinés jusqu'à une vitesse nulle puis ensuite être accélérés. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une installation d'entraînement du dispositif d'essuie-glace avec des moyens 25 constructifs relativement simples de façon à pouvoir absorber à long terme les sollicitations engendrées par l'inversion du sens de rotation sans détériorer la fonction d'essuyage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet une installation d'en- 30 traînement du type défini ci-dessus, caractérisée par un élément d'amortissement relié solidairement en rotation à l'arbre de sortie et qui s'appuie contre une pièce de butée dans au moins l'une des positions d'inversion de sens de rotation de l'arbre de sortie, cette pièce de butée étant tenue par le couvercle du boîtier de transmission. 2 En d'autres termes, l'installation d'entraînement selon l'invention est utilisée pour entraîner un dispositif d'essuie-glace de véhicule automobile pour le dispositif d'essuie-glace du pare-brise ou de la lunette arrière. L'installation d'entraînement comporte un arbre de sortie entraînant le bras d'essuie-glace. L'arbre de sortie exécute un mouvement d'entraînement de rotation pendulaire. Le bras d'essuie-glace est notamment relié solidairement à l'arbre de sortie. Le mouvement d'entraînement est généré par un moteur électrique dont l'arbre du rotor est couplé en cinématique à l'arbre de sortie par l'intermédiaire io d'une transmission. La transmission installée dans un boîtier de transmission, convertit le mouvement de rotation de l'arbre du rotor en un mouvement de rotation pendulaire. Pour réduire les efforts et les couples importants générés au moment de l'inversion du sens de rotation, l'installation d'entraîne- 15 ment comporte un élément d'amortissement relié solidairement en rotation à l'arbre de sortie ; dans au moins l'une des deux positions d'inversion de sens de rotation de l'arbre de sortie, le dispositif comporte une pièce de butée. Cette pièce de butée est portée par le couvercle du boîtier de transmission. 20 L'invention a l'avantage de réduire les efforts et couples engendrés par l'inversion du sens de rotation et résultants entre autres du moment d'inertie relativement important du bras d'essuie-glace grâce à l'élément d'amortissement. L'élément d'amortissement soutient le freinage jusqu'à atteindre le point d'inversion du sens de rotation de 25 sorte que les pointes ou maximum de l'effort ou du couple sont réduits de manière significative par l'élément d'amortissement. Comme la pièce de butée s'appuie contre le couvercle du boîtier de transmission, elle décharge le boîtier de transmission des pointes d'effort et de couple intenses produites par l'inversion du mou- 30 vement de rotation. Les efforts et les couples sont induits dans le couvercle par l'intermédiaire de la pièce de butée et le couvercle s'appuie certes contre le boîtier de transmission mais cet appui se fait sur une surface de contact ou une ligne de contact importante de sorte que par comparaison à l'installation directe de la pièce de butée sur le boîtier de 35 transmission, on réduit ainsi les efforts et les couples agissant sur le 3 boîtier de transmission dans les positions d'inversion de sens de rotation. Cela permet de réaliser le boîtier de transmission d'une manière moins solide et d'utiliser moins de matière, notamment de matière plastique. Le couvercle du boîtier de transmission est en revanche de préfé- rence en métal, notamment en acier. Un autre avantage est celui d'une augmentation de la précision angulaire pendant le fonctionnement du moteur car les efforts et les couples induits dans le couvercle du boîtier de transmission, évitent toute déformation et sollicitation excessive du boîtier de transmission. Cela garantit la précision de l'angle d'essuyage même sur une longue période d'utilisation. Selon une caractéristique avantageuse, la pièce de butée comporte un bras d'appui constituant une surface de butée pour l'élément d'amortissement. La pièce de butée peut comporter un segment 15 annulaire rapporté sur la face frontale de l'arbre de sortie d'où est issu radialement le bras d'appui dirigé vers l'extérieur. Le segment annulaire oriente la pièce de butée de manière centrée sur l'arbre de sortie. L'élément d'amortissement solidaire en rotation de l'arbre de sortie, vient contre la surface de butée du bras d'appui dans la position d'inversion 20 de sens de rotation. Son extrémité libre est avantageusement appuyée contre un élément de forme du couvercle, si bien que les efforts et les couples engendrés lors de l'inversion du sens de rotation et qui sont transmis par l'élément d'amortissement à la pièce de butée qui les transmet à l'élément de forme du couvercle par l'extrémité radialement 25 à l'extérieur. La distance radiale relativement importante par rapport à l'axe de rotation réduit les efforts appliqués à l'élément de forme ou au couvercle. De façon avantageuse, l'élément d'amortissement s'appuie contre la pièce de butée dans les deux positions d'inversion de 30 sens de rotation. La vitesse angulaire de l'arbre de sortie doit être ré-duite à zéro puis de nouveau augmentée au niveau des deux positions d'inversion de sens de rotation. L'élément d'amortissement permet ainsi de réduire les valeurs extrêmes des efforts et des couples dans les deux positions d'inversion de sens de rotation. 4 De manière avantageuse, la pièce de butée comporte deux bras d'appui issus radialement vers l'extérieur du segment annulaire dans les directions opposées, différentes, et qui sont associés chacun à une position d'inversion de sens de rotation. Cela permet d'avoir un appui dans les deux positions d'inversion de sens de rotation par un même élément d'amortissement, ce qui simplifie la construction ainsi que le montage. De manière avantageuse, les deux bras d'appui sont sou-tenus au niveau de leur extrémité libre, radiale extérieure, par un élément de forme du couvercle ce qui répartit les efforts et les couples dans le couvercle. Suivant une autre caractéristique avantageuse, il est pré-vu une pièce d'entraînement reliée solidairement en rotation à l'arbre de sortie et auquel est couplé l'élément d'amortissement. La pièce d'entraî- 15 nement et le support de l'élément d'amortissement ont avantageuse-ment deux organes d'amortissement sur les côtés opposés d'un segment de support de la pièce d'entraînement. Chaque organe d'amortissement de l'élément d'amortissement est avantageusement associé à une position d'inversion de sens de rotation et s'appuie au point d'inversion 20 contre l'un des bras d'appui de la pièce de butée. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un mode de réalisation d'une installation d'en-traînement d'un dispositif d'essuie-glace représentée dans les dessins 25 annexés dans lesquels les mêmes éléments et composants portent les mêmes références dans les différentes figures. Ainsi : la figure 1 montre schématiquement un dispositif d'essuie-glace d'un véhicule automobile, la figure 2 est une représentation schématique de l'installation d'en- 30 traînement du dispositif d'essuie-glace à moteur électrique et transmission transformant le mouvement du moteur en un mouvement de rotation pendulaire de l'arbre de sortie portant un bras d'essuie-glace, la figure 3 montre l'arbre de sortie avec le pignon denté du côté frontal pour transmettre le mouvement d'entraînement du moteur ainsi qu'une pièce d'entraînement portant un élément d'amortissement, la figure 4 montre la pièce d'entraînement reliée solidairement à 5 l'arbre de sortie, la figure 5 montre une vue de détail de l'élément d'amortissement relié à la pièce d'entraînement, la figure 6 montre la position de montage de l'arbre de sortie y compris la pièce d'entraînement et l'élément d'amortissement, io la figure 7 est une vue du couvercle du boîtier de transmission du dispositif d'essuie-glace, le couvercle ayant une pièce de butée à deux bras d'appui contre lesquels s'appuie l'élément d'amortissement dans les deux positions d'inversion de sens de rotation. Description de modes de réalisation de l'invention 15 La figure 1 montre un dispositif d'essuie-glace 1 de véhicule automobile servant à nettoyer une vitre 2 du véhicule, par exemple le pare-brise ou la lunette arrière ; le dispositif comporte un dispositif d'entraînement 3, un bras d'essuie-glace 4 et un balai d'essuie-glace 5 appliqué contre la vitre 2. Le dispositif d'entraînement 3 se compose 20 d'un moteur électrique et d'une transmission qui transforme le mouvement de rotation de l'arbre du rotor du moteur électrique en un mouvement pendulaire de l'arbre de sortie portant le bras d'essuie-glace 4. Selon la figure 2, le dispositif d'entraînement 3 comprend le moteur électrique 6 et la transmission 19 logée dans un boîtier 20. Le 25 moteur électrique 6 a des aimants permanents 8 logés dans un boîtier de stator 7. Ces aimants entourent un induit composé d'une bobine 9 alimentée électriquement et d'un arbre d'induit ou de rotor 10 sur le-quel est montée la bobine 9. L'arbre de rotor 10 porte sur son segment situé à l'extérieur du boîtier de stator 7, une vis 11 engrenant avec une 30 roue à vis 12 montée à rotation dans le boîtier de transmission 20 au-tour d'un arbre 13. Le mouvement de rotation de la roue à vis 12, est transformé par une bielle 14 montée de façon excentrée et une manivelle 15, en un mouvement de rotation pendulaire de l'arbre de sortie 16 ; la bielle 14 est munie, le cas échéant, d'une denture engrenant 6 avec une roue dentée 21 (figures 3, 6) solidaire en rotation de l'arbre de sortie 16. La bielle 14 est couplée à rotation à la roue à vis 12 à une distance radiale de l'arbre 13 par un premier point d'articulation 17 et dans la région de la face frontale opposée, la bielle est reliée en rotation à la manivelle 15 par une seconde articulation 18 ; la manivelle 15 est elle même solidaire de l'arbre de sortie 16. La vis 11, la roue à vis 12, la bielle 14, la manivelle 15 et l'arbre de sortie 16, constituent les composants de la transmission 19 logée dans le boîtier de transmission 20. io L'arbre de sortie 16 porte le bras d'essuie-glace et reçoit le balai d'essuie-glace appliqué contre la vitre. Selon la figure 3, au voisinage de la face frontale, l'arbre de sortie 16 porte la roue dentée 21 solidaire en rotation de l'arbre de sortie 16. La roue dentée 21 fait partie des composants de la transmis- 15 Sion qui transmet le mouvement d'entraînement du moteur électrique pour le transformer en un mouvement de rotation pendulaire de l'arbre de sortie 16. La face frontale de l'arbre de sortie 16 porte un composant d'entraînement 22 représenté séparément à la figure 4. Le compo- 20 sant d'entraînement 22 est le support de l'élément d'amortissement 26 représenté à la figure 5 et évitant tout maximum des efforts ou des couples au moment de l'inversion du sens de rotation de l'arbre de sortie. Le composant d'entraînement 22 comporte un segment 25 annulaire 23 appliqué sur le côté frontal de l'arbre de sortie 16. Le composant d'entraînement 22 comporte également un segment de support 24 en forme de bras venant radialement en saillie du segment annulaire 23. Le segment annulaire 23 et le segment de bras 24 sont en une seule pièce. L'élément d'amortissement 26 est rapporté sur le seg- 30 ment de support 24. Dans la région de sa face frontale libre, le segment de support 24 comporte une fente 25 s'étendant dans la direction axiale et qui, à l'état installé, est appliquée contre une dent la roue dentée 21 (figure 3) pour que la pièce d'entraînement 22 soit reliée solidairement 35 en rotation au pignon denté 21 et ainsi à l'arbre de sortie 16. 7 Selon la figure 5, l'élément d'amortissement 26 a une forme d'arc de cercle et occupe un segment angulaire limité au maximum égal à 60°. L'élément d'amortissement 26 comporte deux organes d'amortissement 27, 28 reliés par un segment de liaison 29, intermé- diaire, de moindre épaisseur. L'élément d'amortissement 26 est installé sur le segment de support 24 de la pièce d'entraînement 22 dans la région du segment de liaison 29. Chaque organe d'amortissement 27, 28 s'appuie contre une pièce de butée 30 représentée à la figure 7 dans chacune des positions d'inversion de sens de rotation. io La figure 6 montre l'arbre de sortie 16 en position installée. L'élément d'amortissement 26 avec ses deux organes d'amortissement 27, 28 est appliqué directement contre la surface frontale du pignon denté 21 au voisinage de la face frontale libre de l'arbre de sortie 16 et cet élément est tenu par le segment de support 24 de la pièce 15 d'entraînement. La figure 7 montre la pièce de butée 30 contre laquelle s'appuie l'un ou l'autre des organes d'amortissement 27, 28 de l'élément d'amortissement 26 dans les positions d'inversion de sens de rotation. La figure 7 montre en outre que la pièce de butée 30 est 20 installée sur la face inférieure d'un couvercle 34 rapporté sur le boîtier de transmission 20 dans la région de l'arbre de sortie. La pièce de butée 30 a un corps annulaire central 31 rapporté sur le côté frontal de l'arbre de sortie 16 sans toutefois réaliser une liaison solidaire en rotation entre l'arbre de sortie 16 et la pièce de butée 30. 25 Des bras d'appui 32, 33 faisant corps, sont issus du corps annulaire 31 suivant une direction sensiblement radiale vers l'extérieur, et ils constituent les surfaces de butée de l'élément d'amortissement 26 pour les positions d'inversion de sens de rotation. Dans la région de leur extrémité libre, les bras d'appui 32, 33 sont appuyés cha- 30 cun contre un élément de forme 35, 36 réalisé en une seule pièce avec le couvercle 34. Cela permet de transmettre les efforts exercés par la compression des organes d'amortissement 27, 28 de l'élément d'amortissement 26 dans les positions d'inversion de sens de rotation et qui sont transmises à la pièce de butée 30 s'appuyant contre le couvercle 35 34 ; ainsi, le boîtier de transmission 20 n'est sollicité par ces efforts ou 8 couples seulement par la liaison avec le couvercle 34. Comme la liaison entre le couvercle 34 et le boîtier de transmission 20 se fait sur une sur-face de contact ou ligne de contact relativement grande, on réduit ainsi de manière significative les pointes des efforts et des couples dans les positions d'inversion de sens de rotation. io NOMENCLATURE 1 dispositif d'essuie-glace de véhicule automobile 2 vitre/pare-brise/lunette arrière 3 dispositif d'entraînement 4 bras d'essuie-glace 5 balai d'essuie-glace 6 moteur électrique 7 boîtier de stator Io 8 aimant permanent 9 bobine arbre de rotor/arbre d'induit 11 vis 12 roue à vis 13 arbre 14 bielle 15 manivelle 16 arbre de sortie 17 première articulation de rotation 18 seconde articulation de rotation 19 transmission 20 boîtier de transmission 21 pignon denté 22 pièce d'entraînement 23 segment annulaire 24 segment de support 25 fente 26 élément d'amortissement 27 organe d'amortissement 28 organe d'amortissement 29 segment de liaison 30 pièce de butée 31 corps annulaire 32 bras d'appui 33 bras d'appui REVENDICATIONS1°) Installation d'entraînement d'un dispositif d'essuie-glace (1) de véhicule comportant un arbre de sortie (16) entraînant un bras d'essuie-glace (4), et monté dans un boîtier de transmission (20) pour exécuter un mouvement d'entraînement pendulaire, installation caractérisée par un élément d'amortissement (26) relié solidairement en rotation à l'arbre de sortie (16) et qui s'appuie contre une pièce de butée (30) dans au moins l'une des positions d'inversion de sens de rotation de l'arbre io de sortie (16), cette pièce de butée étant tenue par le couvercle (34) du boîtier de transmission (20). 2°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que 15 la pièce de butée (30) comporte un bras de butée (32) constituant la surface de butée de l'élément d'amortissement (26). 3°) Installation d'entraînement selon la revendication 2, caractérisée en ce que 20 l'extrémité libre du bras de support (32, 33) est appuyée contre un élément de forme (35, 36) du couvercle (34). 4°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que 25 l'élément d'amortissement (26) est en appui contre la pièce de butée (30) dans les deux positions d'inversion de sens de rotation. 5°) Installation d'entraînement selon la revendication 2, caractérisée en ce que 30 la pièce de butée (30) comporte deux bras de butée (32, 33) constituant chacun une surface de butée pour l'élément d'amortissement (26) dans les deux positions d'inversion de sens de rotation. 6°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, 35 caractérisée en ce qu'12 une pièce d'entraînement (22) est reliée solidairement en rotation à l'arbre de sortie (16), et l'élément d'amortissement (24) est couplé à la pièce d'entraînement (22). s 7°) Installation d'entraînement selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément d'amortissement (26) comporte deux organes d'amortissement (27, 28) prévus sur les côtés opposés d'un segment de support (26) de la pièce d'entraînement (22). 10 8°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le couvercle (34) est en métal. 15 9°) Installation d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier de transmission (20) est un boîtier en matière plastique. 10°) Dispositif d'essuie-glace de véhicule équipé d'une installation d'en- 20 traînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un arbre de sortie (16) entraînant un bras d'essuie-glace (4), monté dans un boîtier de transmission (20) pour exécuter un mouvement d'entraînement pendulaire, et ayant un élément d'amortissement (26) relié solidairement en rotation à l'arbre de sortie (16) et 25 s'appuyant dans au moins l'une des positions d'inversion de sens de rotation de l'arbre de sortie (16), contre une pièce de butée (30) tenue par le couvercle (34) du boîtier de transmission (20). 30