Brevet FR2984828A1 — publié le 20130628

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un élément de transmission de force, notamment pour un dispositif d'essuie-glace, cet élément de transmission de force ayant deux zones d'application de force. Etat de la technique Les entraînements d'essuie-glaces électriques usuels de véhicule ont des paliers d'essuie-glace recevant à rotation les manivelles assurant leur entraînement. Les manivelles d'entraînement ont en géné- ral, chacune un arbre de palier, une plaque de palier et un tourillon de manivelle ou goujon de manivelle. Les arbres de palier sont articulés à des biellettes et ils effectuent un mouvement de rotation en changeant périodiquement de sens de rotation. Les plaques de palier peuvent avoir une géométrie plane ou coudée. Les plaques sont habituellement réali- Sées en fer plat et peuvent être installées au-dessus ou en dessous du boîtier du palier d'essuie-glace. L'inconvénient des plaques de palier connues est qu'elles sont en général conçues pour résister aux contraintes maximales de sorte qu'elles sont très massives, c'est-à-dire qu'elles utilisent beaucoup de matière. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une plaque de palier de dispositif d'essuie-glace mieux adaptée aux contraintes. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un élément de trans- mission de force, notamment pour un dispositif d'essuie-glace, cet élément de transmission de force ayant deux zones d'application de force, caractérisé en ce qu'il est réalisé comme pièce en tôle emboutie dont la forme est adaptée aux contraintes mécaniques appliquées à cette pièce pour une utilisation déterminée de cet élément de transmission de force. L'avantage de l'élément de transmission de force selon l'invention est de pouvoir s'adapter d'une manière très flexible aux contraintes mécaniques rencontrées en pratique grâce à sa réalisation comme pièce en tôle emboutie ; la mise en forme peut utiliser les techniques de mise en forme de tôle ou d'emboutissage traditionnel. Par comparaison avec les éléments en fer plat usuels, l'invention permet avantageusement des économies importantes en poids et/ou en coût. Selon le développement avantageux, l'élément de trans- mission de force selon l'invention se caractérise en ce que la pièce en tôle emboutie a un profil de section ouvert ou fermé, ce qui permet de choisir un grand nombre de profils de section pour les pièces en tôle embouties les plus avantageuses pour l'application spécifique au dispositif d'essuie-glace. Selon un développement avantageux, l'élément de trans- mission de force est caractérisé en ce que le profil de section ouvert est un profil en U, ce qui permet d'utiliser des profils de section standard, simples à réaliser, pour la pièce de tôle emboutie, assurant la fonction de l'élément de transmission de force selon l'invention d'une manière économe en matière. Selon un développement avantageux, le bord périphé- rique de la pièce de tôle emboutie est roulé, ce qui augmente d'autant la solidité mécanique ou la rigidité de l'élément de transmission. Selon un développement préférentiel, la pièce en tôle em- boutie a un contour ondulé, essentiellement sur toute sa section. On peut ainsi utiliser une forme très répandue de la pièce en tôle emboutie, en variante, comme élément de transmission de force selon l'invention. Des formes de réalisation préférentielles de l'élément de transmission de force selon l'invention sont caractérisées en ce que le profil de section ouvert ou fermé est de forme ovale ou quadrangulaire de façon à disposer ainsi de formes de section fermée, très différentes, offrant une grande liberté de sélection de la pièce en tôle emboutie. De plus, les profils de section fermée sont particulièrement solides et rigides en torsion, ce qui est très avantageux. Selon un développement préférentiel, l'élément de trans- mission de force de l'invention est caractérisé en ce que les segments d'extrémité du profil de section quadrangulaire ouvert sont reliés d'une manière pratiquement rigide les uns aux autres, ce qui permet d'utiliser des tôles économiques dont les segments de bord qui se chevauchent pourront être reliés par des techniques d'assemblage connues dans le domaine de la transformation de la tôle. Selon un développement préférentiel de l'élément de transmission de force, la pièce en tôle emboutie a des largeurs différentes dans les zones d'application des efforts ou forces. Ces moyens simples permettent une économie avantageuse de matière pour la pièce en tôle emboutie et de tenir compte des conditions d'encombrement dans le dispositif d'essuie-glace. Selon un développement avantageux, l'élément de trans- mission de force se caractérise en ce que les zones d'application de la force de la pièce en tôle emboutie se situent dans des plans différents. De façon analogue aux largeurs différentes, cela permet une adaptation spécifique aux exigences relatives à l'élément de transmission de force et au dispositif d'essuie-glace. Selon un développement avantageux de l'élément de transmission de force, la pièce en tôle emboutie a une partie cintrée. Cette mise en forme spécifique permet une utilisation tridimensionnelle plus avantageuse de la place disponible dans le dispositif d'essuie-glace. Selon un autre développement avantageux de l'élément de transmission de force, la pièce en tôle emboutie comporte un élément en forme de cuvette qui fait de préférence corps avec la pièce en tôle emboutie, ce qui constitue un élément simple à fabriquer selon les techniques de transformation des tôles et qui permettra de réaliser de manière simple une liaison essentiellement rigide, une liaison par la forme et par la force de l'axe de palier à l'élément de transmission de force et ainsi assurer une transmission efficace des forces entre l'élément de transmission de force et l'axe de palier du dispositif d'essuie-glace. Selon un développement préférentiel de l'élément de transmission de force, au moins une partie de la pièce en tôle emboutie est aplatie et/ou est interrompue partiellement et/ou est doublée, ce qui permet d'utiliser avantageusement les multiples possibilités de mise en forme de la technique de transformation des tôles qui participent avantageusement à la multiplicité des formes spécifiques en fonction des contraintes pour l'élément de transmission de force selon l'invention. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples d'éléments de transmission de force, notamment pour un dispositif d'essuie-glace représentés dans les des- sins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de principe d'un dispositif d'essuie-glace connu de véhicule, la figure 2 est une vue de détail du dispositif d'essuie-glace connu, la figure 3 est une autre vue de détail du dispositif d'essuie-glace connu, les figures 4a-4e montrent différentes formes de réalisation de l'élément de transmission de force selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'essuie-glace 10, connu, pour une vitre de véhicule automobile non représenté. Le dispositif d'essuie-glace 10 comporte un moteur électrique 12 qui transforme un mouvement de rotation de l'axe de rotation pratiquement en un mouvement de translation de deux bielles 8. Les bielles 8 communiquent un mouvement de rotation à sens de rotation alternant périodiquement, aux axes de palier 7 logés dans des boîtiers de palier d'essuie-glace 11. La figure 2 est une vue de détail du dispositif d'essuie- glace 10 de la figure 1 montrant l'axe de palier 7 ; celui-ci est mis en rotation par l'intermédiaire d'une plaque de palier 1 installée sous le boîtier de palier d'essuie-glace 11 et une bielle 8 (non représentée à la figure 3) reliée à un tourillon à rotule 9. La plaque de palier 1 du dispositif d'essuie-glace 10 est traditionnellement réalisée à partir d'un fer plat massif. La figure 3 montre un dispositif équipé d'une plaque de palier 1, usuelle, avec l'axe de palier 7 et le tourillon à rotule 9. L'axe de palier 7 est relié pratiquement rigidement à la plaque de palier 1 par un matage périphérique ou un rivetage. La zone dans laquelle l'axe de palier 7 est relié à la plaque de palier 1 peut ainsi être considérée comme première zone d'attaque de force 2 de la plaque de palier 1 car dans cette zone, une force est transmise par la plaque de palier 1 à l'axe de palier 7. A l'extrémité de la plaque de palier 1, plate, à l'opposé de la première zone d'application de la force 2, il y a un tourillon à rotule 9. Le tourillon à rotule 9 est relié à la bielle 8 (non représentée à la figure 3), par exemple par enclipage, ce qui permet un mouvement de nutation (mouvement combiné de translation et de rotation) de la bielle 8 si bien qu'une force est exercée sur le tourillon à rotule 9 et la plaque de palier 1. La zone autour du tourillon à rotule 9 peut être considérée comme seconde zone d'application d'une force 3 sur la plaque de palier 1. La plaque de palier 1, connue, est conçue pour pouvoir recevoir la force la plus grande dans les deux zones d'application de force 2, 3 de sorte que le cas échéant, on aura un élément très massif qui est en grande partie inutilement chargé en acier inoxydable, lourd. Selon l'invention, la plaque de palier 1 est réalisée comme pièce en tôle emboutie. Dans ses deux vues, la figure 4a montre une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de la plaque de pa- lier 1 et une vue en plan. La plaque de palier 1 est une pièce en tôle emboutie, plate, ayant un profil en U avec un bord périphérique 4. La vue de dessous schématique de la plaque de palier 1 indique les deux plans de coupe A-A et B-B pour les figures suivantes. La première zone d'application de la force 2 est prévue pour relier la plaque de palier 1 à un axe de palier 7 non représenté. La seconde zone d'application de la force 3 est prévue pour relier la plaque de palier 1 à un tourillon à rotule 9 (non représenté). La figure 4b montre en tout six possibilités différentes de sections de la zone A-A et une possibilité de section de la zone B-B. On remarque que l'invention offre un grand nombre de possibilités de mise en forme de la section de la plaque de palier 1 ; cette mise en forme de la section est essentielle pour la stabilité de la forme ou le couple résistant de la plaque de palier 1. La section de la plaque de palier 1 peut être constituée par un profil en U, 5, dont les bords sont en option, rou- lés. On peut également envisager une section de la plaque de palier 1 avec un contour ondulé. La pièce en tôle emboutie peut également avoir une forme quadrangulaire avec des segments de tôle qui se chevauchent (voir la flèche) de la forme quadrangulaire avec assemblage selon les procédés d'assemblage connus dans le domaine de l'usinage des tôles comme par exemple le soudage, le brasage, le clinchage, le repliage, etc..., sans nécessiter d'éléments complémentaires, ce qui est particulièrement avantageux. On obtient ainsi une section quadrangulaire essentiellement fermée pour la pièce en tôle emboutie, ce qui évite avantageusement d'utiliser des profils quadrangulaires, fermé, coûteux. Une autre possibilité de forme de section de la pièce en tôle selon l'invention est celle d'une forme de section ovale ou quadrangulaire fermée pour la plaque de palier 1. La vue en coupe B-B de la figure 4b montre un mode de réalisation d'un élément en forme de cuvette 6 dans la plaque de palier 1. De façon préférentielle, la profon- deur de l'élément en forme de cuvette 6 est dimensionnée pour qu'un axe de palier 7 (non représenté) introduit dans l'élément en forme de cuvette 6 arrive pratiquement à niveau avec l'extrémité inférieure de l'élément en forme de cuvette 6. De cette manière, on réalise une liaison essentiellement rigide par la forme ou par la force entre l'axe de palier 7 et la plaque de palier 1. La figure 4c montre un autre mode de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention. Selon cette figure, la plaque de palier 1 a une largeur différente dans les zones d'application de la force 2, 3. Cela permet une conception de la forme de la plaque de palier 1 adaptée au degré de sollicitation d'application de la force autour des zones d'application de la force 2, 3. Selon la figure 4c, on peut également envisager que la largeur de la plaque de palier 1 diminue progressivement à partir de la région de la première zone d'application de la force 2 dans le sens de la largeur de la plaque de palier 1, jusque dans la région de la seconde zone d'application de la force 3 ; l'inclinaison du tracé est adaptée aux sollicitations (par exemple le couple de flexion) appliquées à la plaque de palier 1. La figure 4d montre un autre mode de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention. En plus de la structure de la figure 4c dans cet exemple, la hauteur du bord 4 diminue à partir de la première zone d'application de la force 2 vers la seconde zone d'application de la force 3. Cela permet de mieux utiliser la place disponible dans le dispositif d'essuie-glace 10, ce qui est très avantageux. La figure 4e montre un autre mode de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention en vue en perspective de dessus et de dessous. Cette forme de réalisation se caractérise en ce que la première zone d'application de la force 2 et la seconde zone d'application de la force 3 de la plaque de palier 1 se situent dans des plans différents, ce que l'on réalise par exemple en coudant ou en modifiant la structure. Le tracé entre les plans de la partie coudée est adapté aux conditions spécifiques des contraintes exercées sur la plaque de palier 1. Dans tous les exemples de réalisation ci-dessus de la plaque de palier 1 selon l'invention fonctionnant comme élément de transmission de force, on utilise de la tôle (par exemple de la tôle d'acier ou d'aluminium) dont l'épaisseur, la rigidité, la solidité et la résistance à la corrosion, etc... doivent répondre à des spécifications précises. Pour toutes les formes de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention, on utilise avantageusement une géométrie optimisée en fonction des contraintes qui, contrairement à l'élément de transmission de force connu, réalisé en acier plat, a une structure interne pour la plaque de palier 1 qui nécessite beaucoup moins de matière. Cela se traduit par un gain de poids et/ou une économie dans des procédés de construction légère, dans lesquels les questions de poids sont impor- tantes. Pour avoir une rigidité comparable des différentes formes de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention, on a une hauteur de bord répondant aux exigences relatives au couple résistant, prédéfini. On peut ainsi réaliser des plaques de palier 1 selon l'invention ayant pratiquement les mêmes propriétés mécaniques et des géométries différentes, ce qui permet de tenir compte d'une manière très flexible des conditions limites imposées à la plaque de palier 1. Pour fabriquer l'élément en forme de cuvette 6, on peut aplatir une partie du profil de tôle dans la région de l'élément 1 en forme de cuvette 6 (par exemple dans le cas d'un contour ondulé) ou l'interrompre partiellement (par exemple dans le cas de profilé fermé, ce qui permet de doubler les parois). Par exemple à l'aide d'une opération de perçage ou d'emboutissage, on réalise un trou dans la pièce en tôle emboutie et on forme une structure de cuvette autour du trou. Ensuite, on peut enfoncer l'axe de palier 7 par une liaison par la forme dans l'élément de cuvette 6 et pour augmenter le couple transmissible, on peut en outre souder ou rouler. On réalise une fixation pratiquement rigide du tourillon à rotule 9 dans la plaque de palier 1 en procédant de façon analogue. Le cas échéant, une liaison à rivet de nutation, clas- sique, peut suffire. Il apparaît ainsi que le principe selon l'invention permet de réaliser un grand nombre de formes pour l'élément de transmission de force selon l'invention. Les formes de l'élément de transmission de force peuvent également varier des formes décrites ci-dessus sans sortir du cadre de l'invention.15 NOMENCLATURE 1 Elément de transmission de force 2 Première zone d'application de force 3 Seconde zone d'application de force 4 Bord périphérique 5 Profil en U 6 Elément en forme de cuvette Dispositif d'essuie-glace 10 REVENDICATIONS1°) Elément de transmission de force (1), notamment pour un dispositif d'essuie-glace (10), cet élément de transmission de force (1) ayant deux zones d'application de force (2, 3), élément (1) caractérisé en ce qu' il est réalisé comme pièce en tôle emboutie dont la forme est adaptée aux contraintes mécaniques appliquées à cette pièce pour une utilisation déterminée de cet élément de transmission de force (1). 2°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie a un profil de section ouvert ou fermé. 3°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profil de section ouvert est un profil en U (5). 4°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie a un bord périphérique (4) roulé. 5°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie a un contour ondulé pratiquement sur toute sa section. 6°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profil de section ouvert ou fermé est ovale ou quadrangulaire. 7°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que les segments d'extrémité du profil de section quadrangulaire ouvert sont reliés les uns aux autres d'une manière essentiellement rigide.358°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie a des largeurs différentes dans les zones d'application de la force (2, 3). 9°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones d'application de la force (2, 3) de la pièce en tôle emboutie sont situées dans des plans différents. 10°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie a une partie coudée. 15 11°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce en tôle emboutie comporte un élément en forme de cuvette (6) réalisé de préférence de manière intégrale avec la pièce en tôle emboutie. 20 12°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' au moins une partie de la pièce en tôle emboutie est comprimée à plat et/ou est partiellement interrompue et/ou est doublée. 25 10