Brevet FR2986484A1 — publié le 20130809

Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un dispositif d'arbre d'essuie-glace comportant un arbre d'essuie-glace, un boîtier de palier pour recevoir à rotation l'arbre d'essuie-glace ainsi qu'une installation de fixation pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace dans le boîtier de palier. Etat de la technique Les installations d'essuie-glace s'utilisent notamment pour nettoyer le pare-brise ou la lunette arrière des véhicules. De telles installations d'essuie-glace ont au moins un bras d'essuie-glace installé sur un arbre d'essuie-glace. L'arbre d'essuie-glace monté à rotation dans un boîtier de palier, est ainsi entraîné par une tringlerie à manivelle à partir d'une installation d'entraînement électrique. La fixation axiale de l'arbre d'essuie-glace dans le boîtier de palier se fait de ma- nière caractéristique à l'aide d'un élément de fixation installé sur l'arbre, tel que par exemple un écrou rapide ou un serre-clips. Un écrou rapide est une rondelle de pincement ou une rondelle élastique que l'on engage sur l'arbre et que l'on bloque dans la position de montage souhaitée sur l'arbre. Pour cela, de façon caractéristique, l'arbre comporte des structures d'appui de forme ondulée. En revanche, dans le cas du serre-clips, constituant l'anneau de fixation ou de sécurité, celui-ci se place sur un arbre muni d'une rainure périphérique. L'utilisation de l'élément de sécurité complémentaire tel que l'écrou rapide ou le serre-clips, nécessite une installation précise de l'élément de fixation sur l'arbre pour avoir la fixation axiale souhaitée sur l'arbre. But de l'invention La présente invention ainsi pour but de développer une fixation axiale de l'arbre de palier permettant un montage simple. Le but de l'invention est également celui d'un montage d'essuie-glace ainsi qu'un dispositif d'essuyage. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'arbre d'essuie-glace comportant un arbre d'essuie-glace, un boîtier de palier pour recevoir à rotation l'arbre d'essuie-glace ainsi qu'une installation de fixation pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace dans le boîtier de palier, ayant au moins un élément d'encliquetage faisant partie de l'installation de fixation en pénétrant dans une rainure périphérique réalisée dans l'arbre de palier pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace dans le boîtier de palier d'essuie-glace. Les éléments d'encliquetage ou d'accrochage du boîtier de palier, permettent de réaliser une fixation axiale simple et efficace de l'arbre d'essuie-glace sans avoir à installer des éléments de fixation supplémentaires. Cela réduit le travail de montage se traduisant entre autres par une réduction des coûts de fabrication du dispositif d'arbre d'essuie-glace et du dispositif d'essuie-glace subordonné. Le nombre et la forme des éléments d'accrochage peuvent ainsi être adaptés aux contraintes et à la vitesse périphérique de fonctionnement. Selon un développement, l'élément d'encliquetage ou les éléments d'encliquetage sont prévus dans la région de l'orifice d'entrée ou de sortie du boîtier de palier pour l'arbre d'essuie-glace. La disposi- tion des éléments d'encliquetage à l'extérieur du boîtier de palier, permet de contrôler à vue le résultat du montage. En outre, on a ainsi une bonne accessibilité à la fixation axiale et en conséquence également la possibilité d'ouvrir ultérieurement l'accrochage. Selon un autre développement, l'élément d'accrochage est réalisé sous la forme d'un bec partant du milieu du boîtier de palier en étant recourbé. Cette construction réduit considérablement l'encombrement des éléments d'encliquetage ou d'accrochage. Selon un autre développement, le boîtier de palier com- porte plusieurs éléments d'encliquetage répartis à la périphérie de l'arbre d'essuie-glace. Ces éléments d'encliquetage permettent d'augmenter la charge maximale de la fixation axiale. Une répartition régulière des éléments d'encliquetage sur la périphérie de l'arbre d'essuie-glace, permet de répartir de façon optimale les efforts axiaux qui sont appliqués à l'arbre d'essuie-glace et aux éléments d'encliquetage. Selon un autre développement, le boîtier de palier est réalisé en une matière plastique à laquelle on ajoute des additifs pour améliorer les caractéristiques de glissement. La caractéristique de glissement améliorée ainsi, obtenue, permet une transmission à faible perte du couple au bras d'essuie-glace fixé à l'arbre d'essuie-glace sans avoir à utiliser des manchons de palier supplémentaires. De plus, on augmente ainsi la durée de vie du palier d'essuie-glace. Selon un autre développement, le boîtier de palier est en matière plastique renforcée par des fibres de verre et/ou de carbone au moins dans la région de l'élément d'accrochage. On améliore ainsi la solidité des éléments d'accrochage et ainsi la possibilité de charge de la fixation axiale ainsi réalisée pour l'arbre d'essuie-glace. Selon un autre développement, l'arbre d'essuie-glace a un segment de fixation sur le premier côté du boîtier de palier pour recevoir un élément de manivelle et l'installation de fixation se trouve sur un se- cond côté opposé au premier côté du boîtier de palier. Cela permet de décharger les éléments d'encliquetage de l'installation de sécurité car un élément de manivelle installé sur l'arbre d'essuie-glace dans le segment de fixation, donne une fixation axiale à l'arbre. Selon un autre développement, l'élément d'encliquetage fait corps avec le boîtier d'essuie-glace. Pour un tel composant intégral, réalisé de telle manière à l'aide d'un procédé d'injection, il n'est pas nécessaire d'appliquer d'autres étapes de montage pour installer des éléments de sécurité supplémentaires. Cela simplifie notamment l'assemblage ou le montage du palier d'essuie-glace. Suivant une autre caractéristique, l'élément d'accrochage fait partie d'un composant fixé au boîtier d'essuie-glace. Cette réalisation donne une souplesse particulièrement élevée car même après sa fabrication par injection, un boîtier de palier peut être rendu plus lisse à l'aide d'éléments d'encliquetage quelconques et s'adapter ainsi plus simplement aux différentes applications. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation de dispositifs d'arbre d'essuie-glace représentés dans les dessins dans lesquels : - la figure 1 est une représentation en coupe d'un dispositif d'arbre caractéristique et d'une installation de fixation axiale réalisée à l'aide d'une rondelle élastique, - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif d'arbre d'essuie-glace selon l'invention comportant une installation de sécurité réalisée dans le boîtier de palier par des éléments de palier, - la figure 3 est une vue en coupe d'un autre dispositif d'arbre d'es- suie-glace selon l'invention ici avec un montage modifié de l'installa- tion de fixation axiale, - la figure 4 est une vue en coupe d'un autre dispositif d'arbre d'essuie-glace selon l'invention, les éléments d'accrochage ou d'encliquetage faisant partie d'un composant installé dans un boîtier de palier, - la figure 5 est une vue en perspective d'une installation de fixation comportant plusieurs éléments d'encliquetage, - la figure 6 montre schématiquement deux dispositifs d'essuie-glace réalisés selon l'invention, - la figure 7 montre une installation d'essuie-glace avec deux disposi- tifs d'arbre d'essuie-glace. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre le montage d'un arbre d'essuie-glace d'une installation d'essuie-glace caractéristique équipant un véhicule. Le montage d'arbre d'essuie-glace 100 comporte un boîtier de palier 120 recevant un arbre d'essuie-glace 110 monté à rotation. L'arbre d'essuie- glace 110 logé dans le perçage central du boîtier de palier 120, traverse complètement ce boîtier 120. Dans le présent exemple, chacun des deux segments d'extrémité du perçage comporte un manchon de palier ou coussinet 140 améliorant les caractéristiques de glissement de l'arbre d'essuie-glace 110 tournant dans le boîtier de palier 120. Cela convient tout particulièrement si le boîtier de palier 120 est réalisé en une matière qui convient moins comme coussinet comme par exemple de l'aluminium. Un élément de manivelle 180 est fixé solidairement en ro- tation à l'arbre d'essuie-glace 110 dans sa partie dépassant du boîtier de palier 120. L'élément de manivelle 180 réalisé dans cet exemple comme plaque de manivelle, fait partie d'une tringlerie d'entraînement (non détaillée) pour transmettre le couple du moteur d'essuie-glace à l'arbre d'essuie-glace 110. Une rondelle 181 est en outre prévue entre la plaque de manivelle 180 et le boîtier de palier 120 ; cette rondelle cons- titue la surface d'appui pour la plaque de manivelle 180. La plaque de manivelle 180 solidaire de l'arbre d'essuie-glace 110, évite que l'arbre d'essuie-glace 110 ne glisse à travers le boîtier de palier 120 en constituant ainsi en combinaison avec la rondelle intermédiaire 181, une fixa- tion axiale de l'arbre d'essuie-glace 110 dans le boîtier de palier 120. Pour éviter également que l'arbre 110 ne tombe du boîtier de palier 120 par suite d'un déplacement axial, le dispositif d'arbre d'essuie-glace 100 comporte une installation de fixation 130 complémentaire. Cette installation de fixation 130 est réalisée dans le cas présent par un écrou ra- pide 190 engagé par le dessus sur l'arbre d'essuie-glace 110 en étant accroché dans une structure d'appui 115 de forme ondulée réalisée sur le segment supérieur de l'arbre d'essuie-glace 110. Cet écrou rapide 190 s'appuie ainsi contre une rondelle de butée 160 installée sur l'arbre 110 et servant en même temps de couverture au palier lisse ou coussinet. L'étanchéité du coussinet est en outre réalisée par un joint d'étanchéité 150 logé dans le perçage central du boitier de palier entre le coussinet supérieur 140 et la rondelle de butée 160. Une couverture en forme de parapluie ou de capot 170 pour éviter la pénétration des projections d'eau dans le coussinet, est installée sur l'arbre d'essuie-glace 110 ; le capot 170 couvre l'arête supérieure du boîtier de palier 120. Au-dessus du capot 170 en forme de parapluie, l'arbre d'essuie-glace 110 a un segment de forme conique servant à la fixation d'un bras d'essuie-glace. La figure 2 montre un dispositif d'essuie-glace 100 selon l'invention avec un arbre d'essuie-glace 110 monté à rotation dans un boîtier de palier 120. Selon l'invention, la fixation axiale de l'arbre d'essuie-glace 110 dans le boîtier de palier 120, se fait par une liaison par accrochage ou encliquetage. Pour cela, le segment supérieur de l'arbre d'essuie-glace 110 comporte une rainure périphérique 114 occupant de préférence toute la périphérie. Le boîtier de palier 120, modifié, com- porte dans un segment supérieur 121, de préférence plusieurs éléments d'accrochage ou d'encliquetage 124. Dans le cas présent, ces éléments d'encliquetage 124 répartis régulièrement en périphérie, pénètrent à l'état installé, dans la rainure périphérique 114 de l'arbre d'essuie-glace 110 dans le montage d'arbre d'essuie-glace 100. La liaison par la forme ainsi réalisée, constitue une fixation axiale interdisant tout déplacement axial de l'arbre d'essuie-glace 110 dans le boîtier de palier 120 grâce à la prise des éléments d'accrochage 124 dans la rainure périphérique 114. L'installation de fixation 130 ainsi réalisée, permet en revanche la rotation de l'arbre d'essuie-glace 110 par rapport au boîtier de palier 120. Dans le présent exemple, les éléments d'accrochage ou d'encliquetage 124, sont réalisés sous la forme de becs d'encliquetage recourbés vers l'intérieur en direction de l'arbre géométrique. Les becs d'encliquetage 124, de préférence réalisés en une seule pièce avec le boîtier 120, sont ainsi issus de la surface frontale supérieure 123 du boîtier de pa- lier 120. Pour réaliser une liaison par accrochage ou encliquetage, les becs d'encliquetage 124 dépassent de la périphérie du perçage de réception de l'arbre d'essuie-glace, de sorte que lorsqu'on installe l'arbre d'essuie-glace 110 dans le boîtier de palier 120, les becs sont tout d'abord légèrement ouverts élastiquement par l'arbre d'essuie-glace 110 et lors- que l'arbre 110 arrive dans sa position de fin de montage, les becs s'accrochent dans la rainure périphérique 114. Pour avoir des éléments d'encliquetage 124 ayant une élasticité suffisante, le boîtier de palier 120 est, de préférence, réalisé en une matière plastique appropriée. En utilisant une matière plastique appropriée, on évite d'utiliser des cous- sinets supplémentaires. Le palier lisse ou coussinet recevant l'arbre d'essuie-glace, est alors réalisé directement par le boîtier de palier 120. Pour améliorer les caractéristiques de glissement, on peut ajouter des additifs appropriés à la matière plastique du boîtier de palier 120. En outre, on peut augmenter la tenue du boîtier de palier 120 et notam- ment celle des éléments d'encliquetage 124 en ajoutant des fibres appropriées, telles que par exemple des fibres de verre ou de carbone. Le dispositif d'essuie-glace 100 présenté à la figure 2 comporte en outre un capot 170 en forme de parapluie installé sur l'arbre d'essuie-glace 110 pour éviter la pénétration de corps étrangers, tels que par exemple de l'eau ou de la saleté dans le palier lisse ou coussinet. Le capot 170 en forme de parapluie est de préférence guidé étroitement dans le boîtier de palier 120 jusqu'en dessous de l'installation de fixation 130. Des moyens complémentaires, tels que par exemple des joints à lamelles, permettent d'améliorer l'étanchéité du palier lisse. Cette solution n'est pas représentée à la figure. Comme cela a déjà été décrit en relation avec la figure 1, la plaque de manivelle 180 installée sur l'arbre d'essuie-glace en com- mun avec la rondelle de butée 181 installée entre le boîtier de palier 120 et la plaque de manivelle 180, bloque le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace 110 dans une certaine direction (vers le haut selon la figure 2) ce qui constitue une fixation axiale simple. La fixation axiale réalisée par la liaison d'accrochage ou d'encliquetage entre le boîtier de palier 120 et l'arbre d'essuie-glace 110, évite ainsi notamment le mou- vement axial de l'arbre d'essuie-glace 110 dans la direction opposée (vers le bas selon la figure 2). Pour cette raison, la liaison par encliquetage entre l'arbre d'essuie-glace 110 et le boîtier de palier 120, peut être réalisée pour faciliter l'engagement de l'arbre d'essuie-glace dans le boî- tier de palier et l'accrochage des becs d'encliquetage 124 dans la rai- nure périphérique 114 et en même temps compliquer significativement l'extraction de l'arbre d'essuie-glace dans la direction opposée. Cela se fait notamment par la forme donnée aux becs d'encliquetage 124 et au profil de la rainure périphérique 114 correspondante. Grâce à la fixation axiale réalisée par la plaque de mani- velle 180 déjà installée, il est intéressant de prévoir la fixation axiale 130 réalisée par la liaison par encliquetage sur le côté opposé du boîtier de palier 120, à l'opposé de la plaque de manivelle 180. La figure 3 montre une variante du dispositif d'arbre d'essuie-glace 100 selon l'in- vention. Dans cette variante, la plaque de manivelle est installée sur le côté bras d'essuie-glace de l'arbre d'essuie-glace 110 à la différence du mode de réalisation de la figure 2. De façon correspondante, les becs d'encliquetage 124 pénétrant dans la rainure périphérique 114 pour réaliser la fixation axiale 130, sont prévus sur le côté du boîtier de pa- lier 120 à l'opposé du bras d'essuie-glace. Le capot 170 en forme de pa- rapluie est, dans ce cas, installé sur le côté du boîtier de palier 120 à l'opposé de celui du bras d'essuie-glace. Dans le cas présent, pour le montage, on engage de préférence l'arbre d'essuie-glace 110 par le dessus dans le boitier de palier 120. Comme cela a déjà été décrit en relation avec la figure 2, on peut améliorer la solidité du boîtier de palier 120 et notamment des éléments d'encliquetage 124 avec une matière plastique combinée à des fibres de verre ou de carbone ou d'éléments analogues. Dans la mesure où la plus forte solidité est seulement nécessaire au niveau des élé- ments d'encliquetage 124, on limite l'adjonction de fibres de verre ou de carbone uniquement au segment de boîtier correspondant. Cela se fait par exemple en appliquant un procédé d'injection à deux étapes. La figure 4 montre à cet effet, à titre d'exemple, un dispositif d'arbre d'essuie-glace 100 ayant un boîtier de palier 120 renforcé au niveau des éléments d'encliquetage 124. Le dispositif de palier d'essuie-glace 100 est, pour l'essentiel, analogue au dispositif de palier présenté à la figure 2. Le boîtier de palier 120 est, dans ce cas également, une pièce injectée à deux composants ; le segment supérieur 121 du boîtier qui comporte les éléments d'encliquetage 124, contient des fibres de verre ou de carbone à l'opposé du segment de boîtier 122, inférieur. En variante d'un boîtier de palier réalisé comme pièce injectée à deux composants, on peut en principe également utiliser un boîtier de palier formé par l'assemblage de deux composants reliés l'un à l'autre. Dans ce cas, la partie supérieure 125 comportant les éléments d'encli- quetage 124, est fixée à la partie inférieure 126 du boîtier. La figure 5 est une représentation de détail en perspec- tive de l'installation de fixation 130 du dispositif d'arbre d'essuie-glace 100 selon l'invention. Dans le présent exemple, le boîtier de palier 120 comporte en tout huit becs d'encliquetage ou d'accrochage 124 venant en saillie de la surface frontale 123. Les éléments d'accrochage répartis de façon équidistante sur la périphérie du boîtier de palier 120 ou de l'arbre d'essuie-glace 110, pénètrent respectivement par différents côtés dans la rainure périphérique 114 dans l'arbre d'essuie-glace 110. Le boitier de palier 120 comporte en outre des nervures de renforcement 126 caractéristiques, également réalisées par injection. La figure 6 montre à titre d'exemple un dispositif d'es- suie-glace 200 selon l'invention comportant en tout, deux dispositifs de palier d'essuie-glace 100 réalisés selon l'invention pour la fixation cha- cun d'un bras d'essuie-glace. Le dispositif d'essuie-glace 200 comporte un entraînement d'essuie-glace 210 avec un moteur électrique 211 et une transmission de réduction 212 reliée au moteur ainsi qu'une tringlerie d'essuie-glace 220. La tringlerie d'essuie-glace 220 comporte respectivement un bras de fixation 221 pour les deux dispositifs d'arbre d'essuie-glace 100, ainsi que des manivelles ou des plaques de mani- velle 222, 223, 224, 180 pour transmettre le mouvement de rotation de l'entraînement d'essuie-glace 210 aux deux arbres d'essuie-glace 110. Chacun des deux dispositifs d'essuie-glace 100 est équipé d'une installation de sécurité 130 selon l'invention. La figure 7 montre enfin une installation d'essuie-glace 300 équipant un véhicule. L'installation d'essuie-glace 300 comporte un dispositif d'essuie-glace 100 selon l'invention avec un entraînement d'essuie-glace 210, une tringlerie d'essuie-glace 220 et deux dispositifs de palier d'essuie-glace 100 réalisés selon l'invention et portant chacun un bras d'essuie-glace 320 fixé à l'arbre d'essuie-glace respectif. Les arbres d'essuie-glace des deux dispositifs d'essuie-glace 100 sont fixés axialement à l'aide d'une installation de sécurité 130, selon l'invention. En outre, l'installation d'essuie-glace 300 comporte un appareil de commande 310 pour commander le mouvement du bras d'essuie-glace 320 sur le pare-brise 330. Bien que le concept de l'invention ne soit décrit dans la présente description qu'en liaison avec des becs d'accrochage courbés vers l'intérieur, l'invention se rapporte en principe également à d'autres liaisons par encliquetage. Suivant l'application, on peut utiliser diffé- rents éléments d'encliquetage ou becs d'encliquetage. En outre, l'arbre d'essuie-glace et le boîtier de palier ou la partie avec les éléments d'accrochage dans le boîtier de palier, peuvent en principe utiliser d'autres matières appropriées en plus de celles décrites.30 NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 100 dispositif d'arbre d'essuie-glace 110 arbre d'essuie-glace 114 rainure périphérique 115 structure d'appui de forme ondulée 120 boîtier de palier 121 segment supérieur 123 surface frontale du boîtier de palier 120 124 élément d'accrochage 130 installation de sécurité 140 manchon de palier 150 joint d'étanchéité 160 rondelle de butée 170 capot 180 élément de manivelle 181 rondelle intermédiaire 190 écrou rapide 200 dispositif d'essuie-glace 210 entraînement de l'essuie-glace 211 moteur électrique 212 transmission 220 tringlerie d'essuie-glace 221 bras de retenue 222 tige d'essuie-glace 300 installation d'essuie-glace 320 bras d'essuie-glace 330 pare-brise30 REVENDICATIONS1°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) comportant un arbre d'essuie-glace (110), un boîtier de palier (120) pour recevoir à rotation l'arbre d'essuie-glace (110) ainsi qu'une installation de fixation (130) pour limi- ter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace (110) dans le boîtier de palier (120), - le boîtier de palier (120) ayant au moins un élément d'encliquetage (121) faisant partie de l'installation de fixation (131, 132) en pénétrant dans une rainure périphérique (114) réalisée dans l'arbre de palier (110) pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace (110) dans le boîtier de palier d'essuie-glace (120). 2°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'accrochage (121) est situé dans la région d'un orifice d'entrée ou de sortie (122, 123) du boîtier de palier (120) pour l'arbre d'essuie-glace (110). 3°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'encliquetage (121) est réalisé sous la forme d'un bec d'encliquetage recourbé vers le milieu du boîtier de palier (120). 4°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de palier (120) comporte plusieurs éléments d'accrochage (121) répartis en périphérie le long de la périphérie de l'arbre d'essuie-glace (110). 5°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de palier (120) est réalisé en une matière plastique à laquelle on a ajouté des additifs pour améliorer son pouvoir glissant.356°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier de palier (120) est réalisé en une matière plastique renforcée par des fibres de verre et/ou des fibres de carbone au moins dans la zone de l'élément d'accrochage (121). 7°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre d'essuie-glace (110) comporte un premier segment de fixation (114) sur le premier côté du boîtier de palier (120), ce segment étant destiné à l'élément de vilebrequin (180), et - l'installation de fixation (130) est prévue sur un second côté du boîtier de palier (120) tourné vers le premier côté du boîtier de palier (120). 8°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'encliquetage (124) fait corps avec le boîtier d'essuie-glace (120). 9°) Dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'encliquetage (124) est réalisé comme partie d'un composant fixé au boîtier du véhicule (120). 10°) Dispositif d'essuie-glace (200) comportant au moins un dispositif d'arbre d'essuie-glace (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un arbre d'essuie-glace (110), un boîtier de palier (120) pour recevoir à rotation l'arbre d'essuie-glace (110) ainsi qu'une instal- lation de fixation (130) pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace (110) dans le boîtier de palier (120), ayant au moins un élément d'encliquetage (121) faisant partie de l'installation de fixation (131, 132) en pénétrant dans une rainure périphérique (114) réaliséedans l'arbre de palier (110) pour limiter le mouvement axial de l'arbre d'essuie-glace (110) dans le boîtier de palier d'essuie-glace (120).5