Brevet FR2984827A1 — 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. Etat de la technique Les entraînements d'essuie-glaces électriques usuels de véhicules automobiles comportent des paliers d'essuie-glace recevant à rotation les manivelles d'entraînement. Les manivelles d'entraînement comportent en général chacune, un arbre de palier, une plaque de palier et un tourillon à rotule ou joint à rotule. Les arbres de palier sont articulés à des tringles articulées et exécutent un mouvement de rota- tion changeant périodiquement de sens. Les plaques de palier peuvent avoir une géométrie plane ou cintrée. Les plaques sont habituellement réalisées à partir de fers plats et peuvent être installées au-dessus ou en dessous du boîtier de palier. L'inconvénient de la plaque de palier usuelle est qu'en général, elle est conçue pour tenir au maximum et ainsi, le cas échéant, cette pièce est réalisée de manière très massive ou avec de faibles capacités de ressource. But de l'invention La présente invention a pour but de développer une plaque de palier de dispositif d'essuie-glace qui soit mieux adaptée aux exigences des 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 et com- portant deux zones d'application de force. L'élément est réalisé comme pièce de fonte, dont la matière est répartie en fonction de la sollicitation mécanique de l'élément de transmission de force pour une utilisation déterminée de celui-ci. Il en résulte avantageusement une conception optimisée du point de vue des contraintes ou des sollicitations appliquées à l'élément de transmission de force dans lequel la disposition ou l'agrégation de la fonte est renforcée avant tout dans les zones de l'élément de transmission de force particulièrement sollicitées du point de vue mécanique. De façon avantageuse, on obtient ainsi une géomé- trie très souple, économique, adaptée aux contraintes pratiques pour l'élément de transmission de force selon l'invention. Selon un développement préférentiel de l'élément de transmission de force selon l'invention, la pièce de fonte est plate et son bord est muni d'une nervure périphérique. Il en résulte une réalisation particulièrement simple de l'élément de transmission de force qui combine avantageusement une stabilité mécanique élevée pour une quantité minimale de fonte. Un mode de réalisation préférentiel de l'élément de transmission de force selon l'invention est caractérisé en ce que la hau- teur de l'entretoise est dimensionnée en fonction de la sollicitation mécanique de l'élément de transmission de force. Cela permet de développer une sorte de modèle de référence de l'élément de transmission de force qui permet de déterminer un couple résistant. En fonction du modèle de référence, on pourra réaliser des éléments de transmis- sion de force avec un couple résistant essentiellement identique. Un développement préférentiel de l'élément de transmis- sion de force selon l'invention est caractérisé en ce que la pièce de fonte comporte une face inférieure avec des nervures. Ainsi de façon simple, on renforce avantageusement l'élément de transmission de force, c'est- à-dire que l'on augmente sa résistance mécanique. Un développement préférentiel de l'élément de l'élément de transmission de force est caractérisé en ce que la pièce de fonte a une largeur différente dans les régions des zones d'application de force. On a ainsi une possibilité simple de conception géométrique avec adap- tation correspondante aux sollicitations mécaniques. Un développement préférentiel de l'élément de l'élément de transmission de force est caractérisé en ce que les zones d'application de force se situent à des hauteurs différentes. De cette manière, on pourra avantageusement tenir compte des conditions géo- métriques d'encombrement dans le dispositif d'essuie-glace du véhicule optimisant ainsi la place disponible. Selon une caractéristique préférentielle, l'élément de transmission de force est caractérisé en ce que la pièce de fonte a une partie cintrée. On développe ainsi une conception facile à réaliser d'un élément de transmission de force avec des zones d'application de force ou d'induction de force à des hauteurs différentes. Un développement avantageux de l'élément de l'élément de transmission de force selon l'invention est caractérisé en ce que sa zone centrale a un évidement qui permet de manière simple de réaliser une économie de matière par la conception de zones dans lesquelles l'élément de transmission de force ne subit que de faibles contraintes mécaniques. Des développements préférentiels de l'élément de trans- mission de force selon l'invention sont caractérisés en ce que la partie de fonte est réalisée dans les matières suivantes : aluminium, magnésium, zinc. On dispose ainsi pour l'élément de transmission de force d'une multiplicité de matières ayant chacune des propriétés spécifiques et une tenue particulière à la corrosion. On augmente ainsi avantageu- sement la multiplicité des développements des éléments de transmis- sion de force. Selon un développement avantageux, l'élément de trans- mission de force est caractérisé en ce que dans une première zone d'application de force, on a un arbre allongé du dispositif d'essuie-glace et dans une seconde zone d'application de force, on a fixé la bielle du dispositif d'essuie-glace ce qui permet d'utiliser l'élément de transmission de force selon l'invention dans un dispositif d'essuie-glace de structure usuelle facilitant l'utilisation de l'élément de transmission de force de manière avantageuse pour son application à un grand nombre de dispositifs d'essuie-glace. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation d'élément de transmission de force, notamment de dispositifs d'essuie-glace représentés dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif d'essuie-glace de véhicule automobile, la figure 2 est une vue de détail en perspective d'un dispositif d'essuie-glace comportant une plaque de palier connue, la figure 3 montre une vue de détail en perspective du dispositif connu comportant une plaque de palier, un arbre de palier et un tourillon en forme de rotule, les figures 4a-4f montrent différents modes de réalisation d'un élément de transmission de force selon l'invention. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre une vue en perspective d'un dispositif d'essuie-glace 10, connu, pour une vitre de véhicule automobile (non représentée). Le dispositif d'essuie-glace 10 comporte un moteur élec- trique 12 qui applique un mouvement de rotation à un axe de rotation pour être transformé pratiquement en un mouvement de translation des bielles 8. Les bielles 8 communiquent un mouvement de rotation alternant périodiquement aux arbres de palier 7 logés dans des boîtiers de palier d'essuie-glace 11. La figure 2 est une vue d'un détail du dispositif d'essuie- glace 10 de la figure 1 laissant apparaître l'arbre de palier 7 avec une plaque de palier 1 sous le boîtier de palier d'essuie-glace 11 et mis en rotation par une plaque de palier 1 sous le boîtier de palier d'essuie-glace 1 et relié par le tourillon à rotule 9 à la bielle 8 (non représentée à la figure 2). La plaque de palier 1 du dispositif d'essuie-glace 10 est usuellement réalisée à partir d'un morceau de fer plat et massif. La figure 3 montre un montage avec une plaque de palier usuelle 1, l'arbre de palier 7 et le tourillon de palier 9. Le sertissage an- nulaire ou le rivetage relie l'arbre de palier 7 essentiellement de manière rigide à la plaque de palier 1. La zone de liaison de l'arbre de palier 7 à la plaque de palier 1 peut ainsi être considérée comme la première zone d'application de force 2 de la plaque de palier 1 car dans cette zone, la force de la plaque de palier 1 est transmise à l'arbre de palier 7. L'extrémité de la plaque de palier 1, plate, à l'opposé de la première zone d'application de force 2 porte 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 une liaison par enclipage, ce qui génère un mouvement de nutation (mouvement avec des composantes de translation et de rotation) de la bielle 8 si bien qu'une force est exercée sur le tourillon de rotule 9 mais aussi sur la plaque de palier 1. La région autour du tourillon à rotule 9 peut ainsi être considérée comme la seconde zone d'application de force 3 de la plaque de palier 1. La plaque de palier 1 est conçue pour résister aux sollicitations exercées par la plus grande force active dans les deux zones d'application de force 2, 3 de sorte que l'on réalise le cas échéant un élément très massif qui est en grande partie composé inutilement d'acier inoxydable. Mais selon l'invention, la plaque de palier 1 est optimisée vis-à-vis des contraintes. Pour cela, la plaque de palier 1 est réalisée comme pièce de fonte dont la structure interne est dans une certaine mesure dissoute. Ainsi, la fonte de la plaque de palier 1 est prévue de préférence aux endroits où les contraintes mécaniques exercées sur la plaque de palier 1 sont particulièrement développées. Aux autres endroits de la plaque de palier 1, là où les contraintes mécaniques sont plus faibles, on a une moindre agrégation de fonte. La figure 4a montre un premier mode de réalisation de l'élément de transmission de force selon l'invention représenté en perspective en vue de dessus. La plaque de palier 1 est constituée principalement par une pièce de fonte plate et de façon préférentielle, elle contient de la fonte de préférence dans la région de la première zone d'application de force 2 particulièrement sollicitée du point de vue mé- canique. La figure 4b montre une vue de dessus de ce mode de réalisation de la plaque de palier 1 selon l'invention. Il apparaît que la plaque de palier 1 a un bord en relief 4, périphérique, et la zone inté- rieure de la plaque de palier 1 a une épaisseur inférieure à celle du bord en relief périphérique 4. Il en résulte une moindre consommation de matière, ce qui va dans le sens de l'utilisation de l'élément de transmission de force selon l'invention dans des véhicules automobiles recherchant une construction légère ou des véhicules électriques. Pour l'essentiel, à niveau avec le bord en relief 4 périphérique, la première zone de prise de force 2 constitue une nervure circulaire fermée qui rend maximum la transmission des forces de l'élément de transmission de force 1 vers l'arbre de palier 7. La figure 4c montre un autre mode de réalisation de l'élément de transmission de force 1 selon l'invention en vue de des- sous. Il apparaît ainsi que la face inférieure de la plaque de palier 1 comporte des nervures 5 qui assurent une meilleure rigidité mécanique de la plaque de palier 1. Les nervures 5 constituées par plusieurs nervures croisées faisant corps avec le bord en relief périphérique 4 aug- mentent la rigidité mécanique en torsion ou en flexion de la plaque de palier 1. Il apparaît ainsi que la région de la seconde zone d'application de force 3 utilise beaucoup moins de fonte. La figure 4d montre un autre mode de réalisation de l'élément de transmission de force selon l'invention. Dans cet exemple, la plaque de palier 1 a une largeur différente dans les régions corres- pondant à la première zone d'application de force 2 et dans la seconde zone d'application de force 3. Ainsi, pour des raisons statiques, dans la région de la première zone d'application de force 2, on pourra appliquer un couple plus important à l'arbre de palier 7 (non représenté à la fi- gure 4d). Dans la région de la seconde zone d'application de force 3, en fonction des sollicitations appliquées, on aura relativement moins de fonte. Ainsi, la réalisation tient avantageusement compte des contraintes mécaniques effectives appliquées à la plaque de palier 1 ou au profil du couple de flexion de la plaque de palier 1. La figure 4e montre un autre mode de réalisation de l'élément de transmission de force selon l'invention. On remarque que la plaque de palier 1 comporte un évidement dans sa zone centrale 6, ce qui se traduit avantageusement par une économie significative de matière. Les dimensions de l'évidement dans la zone centrale 6 peuvent être dimensionnées du point de vue des contraintes simulées exercées sur la plaque de palier 1 en appliquant une analyse par des éléments finis (analyse FE). La figure 4f montre un autre mode de réalisation de l'élément de transmission de force selon l'invention. La plaque de palier 1 présente dans ce cas une partie coudée si bien que les régions de la plaque de palier 1 autour de cette première zone d'application de force 2 et autour de la seconde zone d'application de force 3 se situeront dans des plans ou des niveaux différents. On peut en outre envisager de donner une largeur différente, autour de la première zone d'application de force 2 et autour de la seconde zone d'application de force 3 ce qui facilite avantageusement une économie de matière. La caractéristique de forme du coude crée avantageusement un espace de conception pour l'élément de transmission de force dans des dispositifs d'essuie-glace géométriquement compacts. Pour cela, on peut également envisager que la plaque de palier 1 selon l'invention comporte d'autres extensions en hauteur non représentées à la figure 1. La fixation de la plaque de palier en fonte selon l'invention à l'arbre de palier 7 peut se faire par exemple par un engagement de force de la plaque de palier 1 sur le cylindre moleté de l'arbre de palier 7 avec matage ou sertissage périphérique consécutif. Pour augmenter le couple transmissible, on peut par exemple envisager un contour géométrique, par exemple non circulaire, d'une forme différente de la plaque de palier 1 et dans lequel on enfonce l'arbre de palier 7. La fixation du tourillon à rotule 9 à la plaque de palier 1 est réalisée de fa- çon correspondante de la même manière pour l'axe de palier 7. Le cas échéant, il suffit d'une liaison rivetée de nutation, usuelle. En résumé, l'invention développe un meilleur élément de transmission de force, notamment pour un dispositif d'essuie-glace de véhicule. La structure géométrique sollicitée pour l'élément de trans- mission de force selon l'invention utilise une fonte (par exemple sous la forme d'aluminium, de magnésium ou de zinc, etc..), notamment en coulant cette matière, de préférence aux endroits là où la sollicitation mécanique de la plaque de palier 1 est élevée pendant l'utilisation réglementaire pour l'entraînement de l'arbre de palier 7. Comme la zone centrale de la plaque de palier 1 est moins sollicitée en torsion et/ou en flexion, l'invention en tient compte et dans cette zone centrale de la plaque de palier 1, il n'y a pas de fonte ou seulement de manière réduite. Ainsi, la structure interne de la plaque de palier est dans une certaine mesure « dissoute » et il faut significativement moins de matière, ce qui se traduit avantageusement sur le coût et/ou sur l'économique. La structure optimisée en sollicitation, en principe, telle que décrite de la plaque de palier permet de réaliser un grand nombre de formes géométriques pour l'élément de transmission de force et qui n'ont été décrites dans la description et/ou les figures que de manière partielle sans que cela ne modifie la portée de l'invention. NOMENCLATURE 1 Plaque de palier 2 Première zone d'application d'une force/zone de prise de force 3 Seconde zone d'application d'une force/zone de prise de force 4 Bord en relief périphérique 5 Nervures 6 Zone centrale/évidement 7 Arbre de palier 8 Bielle 9 Tourillon de palier 10 Dispositif d'essuie-glace 11 Boîtier de palier d'essuie-glace 12 Moteur électrique 20 REVENDICATIONS1°) Elément de transmission de force (1), notamment pour un dispositif d'essuie-glace (10), * l'élément de transmission de force (1) comportant deux zones d'application de force (2, 3), élément caractérisé en ce qu' il est réalisé comme pièce de fonte, dont la matière de fonte est répartie en fonction de la sollicitation mécanique de l'élément de transmission de force (1) pour une utilisation déterminée de celui-ci. 2°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de fonte est plate et son bord est muni d'une nervure périphé- rique (4). 3°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la hauteur de l'entretoise (4) est dimensionnée en fonction de la sollici- tation mécanique de l'élément de transmission de force (1). 4°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la face inférieure de la pièce de fonte comporte des nervures (5). 5°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de fonte a une largeur différente dans les régions des zones d'application de force (2, 3). 6°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les zones d'application de force (2, 3) se situent à des hauteurs différentes. 30 357°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pièce en fonte est coudée. 8°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone centrale (6) de la pièce en fonte a un évidement. 9°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de fonte est réalisée dans l'une des matières suivantes : aluminium, magnésium, zinc. 10°) Elément de transmission de force (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que une première zone d'application de force (2) porte un arbre allongé (7) du dispositif d'essuie-glace (10) et une seconde zone d'application de force (3), porte la bielle (8) du dispositif d'essuie-glace (10). 11°) Utilisation d'un élément de transmission de force (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 à un dispositif d'essuie-glace (10) d'un véhicule automobile selon lequel l'élément de transmission de force (1) est relié par une liaison essentiellement rigide à un arbre de palier (7) du dispositif d'essuie-glace (10), * l'arbre de palier (7) étant tourné par l'élément de transmission (1) et une bielle (8) du dispositif d'essuie-glace (10).30