Brevet FR3036674A1 — publié le 20161202

Ref WFR2026 1 Groupe motoréducteur comprenant une membrane respirante La présente invention se rapporte aux équipements pour l'essuyage des surfaces vitrées des véhicules automobiles, en particulier ceux destinés à l'essuyage des pare-brise de ces véhicules. Pour retirer les liquides et salissures qui pourraient gêner la vision que le conducteur a de son environnement, les véhicules automobiles sont classiquement équipés de dispositifs d'essuyage. Ces dispositifs d'essuyage comprennent couramment un bras effectuant un mouvement de va-et-vient angulaire. Ils comportent également des balais allongés, eux-mêmes porteurs de lames racleuses réalisées dans un matériau élastique qui, par frottement contre le pare-brise, évacuent l'eau et certaines salissures en les amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Le mouvement de va-et-vient angulaire conféré aux balais est généré par un groupe motoréducteur composé d'un moteur électrique lié à un ensemble réducteur, le groupe motoréducteur étant positionné dans la baie de pare-brise du véhicule équipé de ces balais et de ce groupe motoréducteur. Il est connu, pour ce type d'application, d'utiliser des ensembles réducteurs du type comprenant une vis sans fin monté en rotation dans un palier de rotation de ladite vis, et c'est plus particulièrement à ce type d'ensembles réducteurs que s'applique l'invention. Le groupe motoréducteur étant positionnés dans la baie de pare-brise du véhicule, il se trouve exposé aux intempéries, en particulier aux infiltrations d'eau. Pour les protéger de ces infiltrations, le groupe motoréducteur est rendu étanche. De forme complexe, un boîtier de ce groupe motoréducteur délimite un volume dans lequel sont accueillis les différents éléments de l'ensemble réducteur. Pour assurer la protection de ces éléments vis-à-vis des intempéries, ce boîtier est conçu pour présenter une certaine étanchéité vis-à-vis de l'extérieur et ainsi empêcher l'entrée de tout liquide en provenance de l'extérieur dans le groupe motoréducteur. 3036674 Ref WFR2026 2 Pour éviter un excès de pression et une formation de condensation à l'intérieur du volume délimité par ce boîtier, il est connu d'équiper un orifice, ménagé sur un couvercle constitutif du boîtier, d'une membrane. Une telle 5 membrane permet ainsi de limiter les risques de condensation et d'excès de pression au sein du groupe motoréducteur, et, par-là, augmente la durée de vie et améliore le fonctionnement du système d'essuyage. Par ailleurs, le boîtier comprend un orifice d'accès au palier de rotation de 10 la vis sans fin. Pour assurer l'étanchéité du boîtier vis-à-vis de l'extérieur, cet orifice est équipé d'un bouchon. Ces différents aménagements se traduisent par une complexification de la réalisation du boîtier du groupe motoréducteur, et donc, par des surcoûts de 15 fabrication et de logistique, puisque le groupe motoréducteur comprend plusieurs orifices réalisés en plusieurs endroits de celui-ci. Par ailleurs, chaque orifice et son obturateur sont une source de risque de perte de l'étanchéité requise par le groupe motoréducteur vis-à-vis des intempéries. 20 L'invention a pour but de pallier ces inconvénients. Dans ce but, l'invention propose un groupe motoréducteur pour un système d'essuyage d'un véhicule, comprenant un moteur, un mécanisme de transmission, un boîtier rendu solidaire du moteur et dont les parois délimitent 25 un volume interne qui accueille le mécanisme de transmission, dans lequel le mécanisme de transmission comprend au moins une vis sans fin entraînée en rotation selon un axe par le moteur, et dans lequel ledit boîtier comprend au moins un logement d'un dispositif respirant, caractérisé en ce que l'axe de rotation de ladite vis sans fin traverse ledit logement. On met ainsi à profit un 30 orifice ménagé dans le boîtier qui présente une première fonction requise lors de l'assemblage du groupe motoréducteur pour lui attribuer une seconde fonction relative à l'équilibre des pressions. Un périmètre délimitant le logement est ainsi coupé, traversé ou croisé par l'axe de rotation de la vis sans fin. 3036674 Ref WFR2026 3 L'invention est donc reconnaissable dès qu'il existe une interférence entre cet axe et le logement. En d'autres termes, le logement est dans le prolongement de l'axe de rotation de la vis sans fin. 5 Selon un aspect de l'invention, le dispositif respirant permet d'équilibrer les pressions entre le volume interne et un environnement extérieur au groupe motoréducteur. Selon un autre aspect du groupe motoréducteur, le logement est délimité 10 par un bourrelet annulaire qui s'étend à partir d'une face extérieure du boîtier (13), notamment vers l'extérieur du boîtier. Avantageusement, le dispositif respirant comprend au moins une bague de forme cylindrique comprenant une cavité dans le fond de laquelle une 15 membrane respirante est placée. On comprend ici que la membrane respirante est rendu solidaire de la bague avant l'implantation du dispositif respirant dans le logement. De manière alternative mais couverte par l'invention, la membrane respirante peut être rapportée dans le logement, éventuellement collée dans le fond du logement, avant l'installation de la bague dans le logement. La bague 20 forme ainsi essentiellement une fonction de protection de la membrane respirante. Avantageusement encore, la bague est délimitée par une face extérieure opposée à la cavité et percée d'au moins un orifice pour amener l'air au contact 25 de la membrane respirante. La bague s'étend dans le logement de telle manière que la face extérieure soit au contact de l'environnement extérieur du groupe motoréducteur. 30 La membrane respirante est avantageusement intercalée entre une extrémité longitudinale de la vis sans fin et la bague. Selon un exemple de réalisation, le logement est délimité par un moyen 3036674 Ref WFR2026 4 formant butée mécanique à l'encontre de l'insertion de la bague dans le logement. Dans un tel cas, le moyen de butée peut comprendre ou être formé par un 5 épaulement annulaire contre lequel une face de la bague est en appui. On notera que la face extérieure de la bague support, une fois la bague insérée dans le logement, est en affleurement de la surface extérieure du boîtier. 10 Les dimensions de la vis sans fin peuvent être définies pour ménager un canal de circulation de l'air au sein du volume interne délimité par le boîtier. Il peut alors s'agir d'une réduction du diamètre de la vis sans fin comparé à sa portion maintenu en rotation par le palier. 15 Selon un mode de réalisation, le palier de rotation coopérant avec la vis sans fin est percé d'au moins une ouverture sur une portion de secteur angulaire pour permettre la circulation de l'air au sein du volume interne délimité par le boîtier. 20 Il est également possible que le palier de rotation comprenne un fût cylindrique à l'intérieur duquel est logée une bague frittée dans laquelle la vis sans fin tourne. 25 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit et des figures dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un groupe motoréducteur pour le système d'essuyage d'un véhicule automobile tel que connu dans l'état de l'art, 30 - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un groupe motoréducteur selon l'invention, - la figure 3 est une vue de côté de la vis sans fin du mécanisme de transmission et du logement du dispositif respirant d'un groupe motoréducteur 3036674 Ref WFR2026 5 selon l'invention, - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif respirant du groupe motoréducteur selon l'invention, placée dans son logement, - la figure 5 est une vue en perspective du dispositif respirant et de son 5 logement, en position non assemblés, - la figure 6 et la figure 7 sont des vues en perspective des deux faces du dispositif respirant équipant le groupe motoréducteur selon l'invention, et - la figure 8 est une vue en perspective d'une zone intérieure du boîtier du groupe motoréducteur selon l'invention, au voisinage de la vis sans fin du 10 mécanisme de transmission installé dans ce groupe. En référence à la figure 1, un groupe motoréducteur pour un système d'essuyage d'un véhicule automobile, tel que connu dans l'état de l'art, comprend un moteur 10, lié à un mécanisme de transmission (non visible sur 15 cette figure) qui actionne des bras d'essuyage par l'intermédiaire d'une manivelle 12 et au bout desquels des balais d'essuyage sont fixés. Le mécanisme de transmission est accueilli dans un boîtier 13 formé par un carter 2 sur lequel est placé un couvercle 3. Le mécanisme de transmission est logé dans le boîtier de manière étanche aux liquides provenant de l'extérieur. 20 Sur l'une des faces du couvercle 3 est agencée une membrane respirante 15. La membrane respirante 15 est protégée par un couvercle 16. Toujours en référence à la figure 1, le boîtier 13 comprend également un 25 orifice 17 donnant accès à une vis sans fin du mécanisme de transmission. L'orifice 17 est obturé par un bouchon 18 réalisé en métal. Les figures 2 et 3 présentent un groupe motoréducteur 1 selon l'invention, du type dans lequel le mécanisme de transmission comprend une vis sans fin 30 21 et au moins un palier de rotation 4 de cette vis sans fin 21. Le groupe motoréducteur comprend un moteur électrique 10 assemblé sur un boîtier 13, à l'intérieur duquel est logé le mécanisme de transmission. Ce dernier transforme le mouvement de rotation de la vis sans fin 21 en un mouvement de rotation 3036674 Ref WFR2026 6 alternatif d'une manivelle 12. Ce mécanisme de transmission a également pour fonction de réduire la vitesse de rotation entre la vis sans fin 21 et la manivelle 12. Selon un exemple de réalisation, le mécanisme de transmission comprend la vis sans fin 21 directement ou indirectement associé à une roue dentée 5 directement ou indirectement solidaire de la manivelle 12. Le boîtier 13 est formé par un carter 5 dont une portion ouverte est recouverte par un couvercle 6. Un tel boîtier 13 délimite un volume interne 7 dans lequel le mécanisme de transmission s'étend. Le carter 5 est par exemple 10 en aluminium, ou en un alliage d'aluminium, alors que le couvercle 6 est notamment en un matériau polymère. Une carte électronique de commande du moteur 10 est logée dans une cavité ménagée dans le couvercle 6, ce dernier comprenant un connecteur électrique 28 qui permet d'une part d'alimenter électriquement la carte électronique, et d'autre part de fournir des signaux 15 nécessaires à sa commande. Selon l'invention, un dispositif respirant 8 est accueilli dans un logement 20 configuré pour croiser un axe X de rotation de la vis sans fin 21. Un axe central du logement 20 peut ainsi être parfaitement coaxial avec l'axe X de la 20 vis sans fin 21. Alternativement, cet axe central du logement 20 peut être désaxé pour autant que le périmètre externe délimitant le logement 20 croise l'axe X. On comprend encore que le logement 20 s'étend dans le prolongement de la vis sans fin 21 du réducteur. 25 Selon un mode de réalisation de l'invention illustré par les figures 2 à 8, le dispositif respirant 8 comprend une bague 19 qui accueille une membrane respirante 9. La bague 19 forme un support à l'égard de la membrane respirante 9. Selon un exemple de réalisation, cette bague 19 est insérée dans le logement 20 ménagé sur une face 11 du boîtier 13, notamment sur une face 30 qui s'étend dans un plan perpendiculaire, ou sensiblement perpendiculaire, à l'axe X de la vis sans fin 21. Le matériau qui constitue la membrane respirante 9 est choisi de telle 3036674 Ref WFR2026 7 manière que cette membrane permette une circulation d'air 33 entre le volume interne 7 délimité par le boîtier 13 et l'environnement extérieur à ce boîtier 13. Elle empêche toute entrée de liquide dans le volume délimité par le boîtier 13. Par exemple, la membrane respirante 9 peut être réalisée dans un matériau 5 connu sous la marque Goretex®. Plus précisément, et ainsi que le montrent les figures 3, 5 et 7, l'orifice 17 ménagé dans le boîtier 13 est agencé pour accueillir la membrane respirante 9 et sa bague 19. Un tel orifice 17 autorise également l'introduction d'une bague 10 frittée 24 constitutive du palier de rotation 4. Le carter 5 comprend un fût cylindrique 25 délimité par une paroi référencé 31 sur la figure 3. La bague fritté 24 est ainsi introduite par l'orifice 17, ce dernier servant également de passage pour autoriser la circulation d'air 33 entre le volume interne 7 et l'environnement extérieur au boîtier 13. 15 Selon le mode de réalisation de l'invention visible sur les figures 2 à 5, un bourrelet annulaire 22, centré sur l'axe de rotation X de la vis sans fin 21, s'étend à partir de la face extérieure 11 du boîtier 13, autour de l'orifice 17, lui-même également centré sur l'axe de rotation X de la vis sans fin 21. Le 20 bourrelet annulaire 22 s'étend avantageusement sur quelques millimètres, notamment entre 1 et 4 mm, à partir de la face extérieure 11 du boîtier 13. Ce bourrelet annulaire 22 s'étend le long de la direction de l'axe X, et dans un sens en partant du volume interne 7 vers l'environnement extérieur du boîtier 13. 25 En référence à la figure 3, des parois intérieures 26 du bourrelet annulaire 22 délimitent, avec l'orifice 17, le logement 20 précité. Ce logement 20 forme ainsi un cylindre de section circulaire, ou sensiblement circulaire, centrée sur l'axe de rotation X de la vis sans fin 21. Selon une caractéristique de l'invention, les dimensions intérieures du logement 20 sont définies pour que le dispositif 30 respirant 8, c'est-à-dire au moins la membrane respirante 9 et sa bague 19, y soit intégralement logé, de telle manière que, une fois placée dans le logement 20, la bague 19 vienne en affleurement de la face extérieure 11 du boîtier 13, sans créer d'aspérité sur celui-ci, comme l'illustre plus particulièrement la figure 3036674 Ref WFR2026 8 4. Un mode de réalisation du dispositif respirant 8 constitué notamment par la membrane respirante 9 et sa bague 19 est illustré par les figures 6 et 7. La 5 membrane respirante 9 se présente ici sous la forme d'un disque plat réalisé dans un matériau autorisant une circulation d'air à son travers, tout en interdisant une circulation de liquide. La bague 19 se présente sous la forme d'un cylindre de faible hauteur, 10 notamment comprise entre 1 et 3 mm, et dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre du disque constituant la membrane respirante 9. Avantageusement, le diamètre extérieur de la bague 19 est très légèrement inférieur au diamètre intérieur du logement 20 décrit plus haut, de telle manière que ladite bague 19 puisse être insérée dans ledit logement 20. 15 En référence aux figures 5 à 7 et selon des exemples de réalisation, une surface cylindrique extérieure 27 de la bague 19 et la paroi 26 du logement 20 peuvent être chacune équipée de moyens coopérants permettant le maintien en place de ladite bague au sein dudit logement. Ces moyens coopérants peuvent, 20 à titre d'exemples non exhaustifs, prendre la forme d'une lèvre deformable et d'une gorge complémentaire, d'un pas de vis et d'un filetage complémentaire, d'un crochet et d'une empreinte de prise dudit crochet, ou d'un ergot et d'une rainure coopérante, le maintien en place de la bague 19 dans le logement 20 pouvant alors être obtenu par rotation de ladite bague au sein dudit logement 25 jusqu'au blocage des moyens coopérants choisis. Les moyens coopérants donnés à titre d'exemple ci-dessus peuvent assurer une étanchéité entre la bague 19 et une paroi délimitant le logement 20. La retenue en place de la bague 19 au sein du logement 20 peut 30 également être obtenue par la combinaison du choix de la matière constituant la bague 19 et du choix du diamètre extérieur de celle-ci, de telle manière que cette bague puisse, grâce à l'élasticité de la matière qui la compose, être insérée "à force" dans le logement 20 et qu'elle y reste maintenue sans 3036674 Ref WFR2026 9 nécessité de recourir à d'autres moyens. En référence à la figure 6, le cylindre constituant la bague 19 est partiellement évidé axialement pour délimiter une cavité 19a, par exemple 5 sensiblement cylindrique, dont le diamètre est très légèrement supérieur au diamètre du disque constituant la membrane respirante 9. La cavité 19a présente une profondeur inférieure à la hauteur totale de la bague 19, et supérieure à une épaisseur de la membrane respirante 9. 10 La membrane respirante 9 est plaquée contre le fond de la cavité 19a, sur lequel elle peut, par exemple, être collée. La présence de la cavité 19a définit ainsi, sur la bague, une partie "intérieure" qui accueille la membrane respirante 9, et une partie "extérieure" constituée des parois opposées à la cavité 19a de la bague 19. 15 Comme le montre plus précisément la figure 7, une face extérieure 19b de la bague 19, perpendiculaire à l'axe de ladite bague et opposée à la cavité 19a, est percée d'au moins un orifice 19c, notamment quatre orifices 19c répartis par exemple de manière symétrique autour de l'axe X passant au centre de la 20 bague 19. Les orifices 19c sont débouchant dans la cavité 19a, permettant la mise en contact de la membrane respirante 9 avec l'environnement extérieur de la bague 19 pour assurer la circulation d'air 33 au travers de ladite membrane 25 respirante 9. La mise en place du dispositif respirant 8 sur le boîtier 13 est plus particulièrement illustrée par la figure 5. Comme on peut le voir sur cette figure, la bague 19, munie de sa membrane respirante 9, est insérée dans le logement 30 20 selon la direction de l'axe X de ce logement et dans le sens illustré par la flèche référencée 29. Les orifices 19c précédemment décrits se trouvent du côté de l'environnement extérieur au boîtier 13. La membrane respirante 9, placée à l'intérieur de la bague 19, se trouve ainsi protégée de toute agression 3036674 Ref WFR2026 10 mécanique extérieure par la face 19b de la bague 19, tout en restant au contact de l'environnement extérieur au boîtier 13 grâce aux orifices 19c. Il est à noter ici que, compte tenu de la forme et des faibles dimensions de 5 la bague 19 et du logement 20 qui l'accueille, la forme des orifices de circulation d'air 19c précédemment décrits peut être définie pour permettre l'insertion d'un outil de mise en place de la bague 19 au sein du logement 20. Selon une caractéristique de l'invention visible sur la figure 3 et sur la 10 figure 4, un épaulement annulaire 20a est ménagé sur une paroi du carter 5 et délimite le logement 20. Un tel épaulement annulaire 20a forme un moyen de butée mécanique à l'encontre de l'insertion de la bague 19 dans le logement 20. Cet épaulement annulaire 20a présente un diamètre de passage inférieur au diamètre extérieur de la bague 19 et supérieur au diamètre du disque 15 constituant la membrane respirante 9. C'est ainsi que cet épaulement annulaire 20a reçoit en appui un bord annulaire 19d de la bague 19, ce bord annulaire 19d étant défini sur une face "intérieure" de la bague 19 par la réalisation de la cavité 19a. 20 Selon un mode de réalisation, l'épaulement annulaire 20a est ménagé à une distance d'une face terminale 30 du bourrelet annulaire 22 égale ou très légèrement supérieure à la hauteur totale de la bague 19, de telle manière que la bague 19 soit intégralement accueillie dans le logement 20 et vienne en affleurement de la surface extérieure du boîtier 13, sans créer d'aspérité à la 25 surface de celui-ci. Si on se reporte maintenant aux figures 3 et 8, un exemple de réalisation de l'invention propose de ménager au moins une ouverture 23 au travers d'une paroi du boîtier 13 au voisinage immédiat de la vis sans fin 21. De manière plus 30 précise, le fût cylindrique 25, qui sert à recevoir la bague frittée 24, est ajouré par l'ouverture 23 de manière à faciliter la circulation d'air entre la membrane respirante 9 et le volume interne 7. Dans un tel cas, le fût cylindrique 25 s'étend selon l'axe X depuis le palier de rotation 4 jusqu'à la paroi du carter 5 où le 3036674 Ref WFR2026 11 logement 20 est ménagé. Le palier de rotation 4, en plus de sa fonction de guidage axial et en rotation de la vis sans fin 21, participe aussi à la fonction d'équilibrage de 5 pression dévolue au dispositif respirant 8. Bien que la paroi 31 puisse comprendre une unique ouverture 23, l'invention prévoit que la paroi 31 soit ajourée de plusieurs ouvertures distinctes. On comprend ainsi que le palier de rotation 4 coopérant avec la vis sans fin 21 peut être percé d'une ou plusieurs ouvertures 23 sur une portion de secteur angulaire pour permettre la circulation 10 de l'air depuis ou vers le volume interne 7. Selon un mode de réalisation exclusif ou complémentaire à la ou les ouvertures décrites ci-dessus, l'invention propose de définir les dimensions de la vis sans fin 21 de manière à ménager un canal de circulation de l'air au sein 15 du volume interne 7 délimité par le boîtier 13, notamment au sein du fût cylindrique 25. Sur les figures 3 ou 8, le diamètre de cette vis sans fin 21 peut être réduit sur une portion de longueur, par exemple proche de l'extrémité de la vis sans fin 21 qui est retenue par le palier de rotation 4. Une telle réduction de diamètre est illustrée par la référence 32. 20 L'invention définit ainsi un groupe motoréducteur pour un système d'essuyage d'un véhicule automobile dans lequel le boîtier 13 qui reçoit le mécanisme de transmission est plus simple à réaliser que les boîtiers connus dans l'état de l'art. Il présente ainsi moins de risque de perte d'étanchéité vis-à- 2 5 vis des intempéries, tout en permettant une circulation performante de l'air entre l'intérieur du boîtier 13 et l'environnement extérieur à ce dernier. L'invention ne saurait toutefois se limiter aux modes de réalisation décrits dans le présent document, et s'étend à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de tels moyens. 30 REVENDICATIONS1. Groupe motoréducteur (1) pour un système d'essuyage d'un véhicule, comprenant un moteur (10), un mécanisme de transmission, un boîtier (13) rendu solidaire du moteur (10) et dont les parois délimitent un volume interne (7) qui accueille le mécanisme de transmission, dans lequel le mécanisme de transmission comprend au moins une vis sans fin (21) entraînée en rotation selon un axe (X) par le moteur (10), et dans lequel ledit boîtier (13) comprend au moins un logement (20) d'un dispositif respirant (8), caractérisé en ce que l'axe de rotation (X) de ladite vis sans fin (21) traverse ledit logement (20). 2. Groupe motoréducteur selon la revendication 1, dans lequel le dispositif respirant (8) permet d'équilibrer les pressions entre le volume interne (7) et un environnement extérieur au groupe motoréducteur (1). 3. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel le logement (20) est délimité par un bourrelet annulaire (22) qui s'étend à partir d'une face extérieure (11) du boîtier (13). 4. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif respirant (8) comprend au moins une bague (19) de forme cylindrique comprenant une cavité (19a) dans le fond de laquelle une membrane respirante (9) est placée. 5. Groupe motoréducteur selon la revendication 4, dans lequel la bague (19) est délimitée par une face extérieure (19b) opposée à la cavité (19a) et percée d'au moins un orifice (19c) pour amener l'air au contact de la membrane respirante (9). 6. Groupe motoréducteur selon la revendication 5, dans lequel la bague (19) s'étend dans le logement (20) de telle manière que la face extérieure (19b) soit au contact de l'environnement extérieur du groupe motoréducteur. 3036674 Ref WFR2026 13 7. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le logement (20) est délimité par un moyen formant butée mécanique à l'encontre de l'insertion de la bague (19) 5 dans le logement (20). 8. Groupe motoréducteur selon la revendication 7, dans lequel le moyen de butée comprend un épaulement annulaire (20a) contre lequel une face (19d) de la bague (19) est en appui. 10 9. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel la face extérieure (19b) de la bague support (19), une fois la bague (19) insérée dans le logement (20), est en affleurement de la surface extérieure du boîtier (13). 15 10. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les dimensions de la vis sans fin (21) sont définies pour ménager un canal de circulation de l'air au sein du volume interne (7) délimité par le boîtier (13). 20 11. Groupe motoréducteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (13) comprend au moins un palier de rotation (4) de la vis sans fin (21), le palier de rotation (4) étant percé d'au moins une ouverture sur une portion de secteur angulaire pour 25 permettre la circulation de l'air au sein du volume interne (7) délimité par le boîtier (13). 12. Groupe motoréducteur selon la revendication précédente, dans lequel le palier de rotation (4) comprend un fût cylindrique (25) à l'intérieur duquel 30 est logée une bague frittée (24) dans laquelle la vis sans fin (21) tourne.