Brevet FR3138386A1 — publié le 20240202

Motoréducteur pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile La présente invention concerne un motoréducteur (1) pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique (3) configuré pour entrainer en rotation un arbre intermédiaire (4), - un réducteur (5’) comprenant une vis sans fin (7’) solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire (4) et une roue crantée (9’) configurée pour venir s’engrener sur la vis sans fin (7’) et pour produire un rapport de réduction prédéterminé, la roue crantée (9’) étant solidaire en rotation de la sortie du réducteur (5’), dans lequel le réducteur (5’) comprend également un train épicycloïdal (11) configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé additionnel, le rapport de réduction du réducteur (5’) étant le produit du rapport de réduction prédéterminé et du rapport de réduction prédéterminé additionnel. Motoréducteur pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile La présente invention fait partie du domaine des motoréducteurs combinant un moteur électrique et un réducteur et notamment les motoréducteurs utilisés dans les dispositifs d’essuyage des véhicules automobiles pour entraîner les balais d’essuyage. Ces dispositifs d’essuyage comprennent généralement une tringlerie permettant de convertir le mouvement de rotation à la sortie du moteur électrique en un mouvement de va-et-vient des bras d’essuyage sur lesquels sont montés les balais d’essuyage. Afin de réduire la taille du moteur électrique, il est connu d’associer un réducteur à la sortie du moteur électrique afin de limiter le couple nécessaire au moteur électrique pour entrainer la tringlerie. La représente un exemple de réalisation d’un motoréducteur 1 de l’état de la technique comprenant un moteur électrique 3 et un réducteur 5 réalisé par un ensemble comprenant une vis sans fin 7 et une roue crantée 9 qui vient engrener sur la vis sans fin 7. Le rapport de réduction d’un tel réducteur 5 est généralement de l’ordre de 69. Cependant, l’obtention d’un tel rapport de réduction s’accompagne généralement de pertes mécaniques importantes au niveau de la vis sans fin, pertes pouvant conduire un échauffement prononcé et une usure prématurée du dispositif d’essuyage. De plus, une telle solution limite l’utilisation d’un moteur électrique tournant à une vitesse encore plus élevée pour réduire encore la consommation électrique du dispositif d’essuyage. Il convient donc de trouver une solution permettant de réduire les pertes mécaniques du réducteur et/ou permettant d’obtenir un rapport de réduction supérieur sans engendrer de perte mécanique et d’échauffement supplémentaires. A cet effet, la présente invention concerne un motoréducteur pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique configuré pour entrainer en rotation un arbre intermédiaire ou arbre d’induit. - un réducteur comprenant une vis sans fin solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire et une roue crantée configurée pour venir s’engrener sur la vis sans fin et pour produire un rapport de réduction prédéterminé, la roue crantée étant solidaire en rotation de la sortie du réducteur, le réducteur comprenant également un train épicycloïdal configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé additionnel, le rapport de réduction du réducteur étant le produit du rapport de réduction prédéterminé et du rapport de réduction prédéterminé additionnel. L’arbre d’induit ou arbre intermédiaire est donc configuré pour porter la vis sans fin. L’utilisation d’un train épicycloïdal produisant un rapport de réduction prédéterminé supplémentaire permet de réduire le rapport de réduction de la vis sans fin et donc de réduire les pertes engendrées au niveau de la vis sans fin du fait d’une orientation et/ou d’une taille différente du filet de la vis sans fin et des crans de la roue crantée venant engrener la vis sans fin. Cela permet aussi de limiter l’échauffement au niveau de la vis sans fin puisqu’une partie de la chaleur produite par le réducteur est dissipée au niveau du train épicycloïdal. Cela peut également permettre d’utiliser un moteur électrique ayant une vitesse de rotation plus grande sans devoir modifier la géométrie de la vis sans fin pour éviter d’engendrer un échauffement trop important ou des contraintes mécaniques trop fortes. Selon un autre aspect de la présente invention, le train épicycloïdal est interposé entre le moteur électrique et l’arbre intermédiaire, c’est-à-dire que le rapport de réduction prédéterminé additionnel est appliqué entre une sortie du moteur électrique et l’arbre intermédiaire sur lequel est disposé la vis sans fin. Selon un aspect additionnel de la présente invention, le moteur électrique comprend un rotor et un stator et dans lequel le train épicycloïdal comprend : un pignon planétaire central configuré pour être solidaire en rotation du rotor du moteur électrique, une couronne périphérique à denture interne configurée pour être solidaire en rotation du stator du moteur électrique, un porte-satellite comprenant une pluralité de pignons satellites disposés entre le pignon planétaire central et la couronne périphérique, le porte-satellite étant configuré pour être solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire. Les pignons satellites engrenant à la fois sur le pignon planétaire central et la couronne périphérique. Selon un autre aspect de la présente invention, le rapport de réduction prédéterminé additionnel est compris entre 2 et 5, notamment entre 2 et 3. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le rapport de réduction du réducteur, correspondant au produit du rapport de réduction prédéterminé et du rapport de réduction prédéterminé additionnel, est compris entre 50 et 90, notamment égal à 69. Selon un aspect additionnel de la présente invention, le train épicycloïdal est positionné entre le moteur électrique et la vis sans fin. Alternativement, le moteur électrique peut être positionné entre le train épicycloïdal et la vis sans fin. Selon un autre aspect de la présente invention, l’arbre intermédiaire est guidé par des éléments de guidage tels que des paliers disposés de part et d’autre de la vis sans fin. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l’arbre intermédiaire est guidé par des éléments de guidage tels que des paliers disposés au niveau des extrémités de l’arbre intermédiaire d’un côté et de l’autre de la vis sans fin. Selon un autre aspect de la présente invention, le rotor du moteur électrique est guidé par des paliers disposés sur l’arbre d’induit ou arbre intermédiaire. Selon un aspect additionnel de la présente invention, les éléments de guidage sont réalisés par des paliers comprenant des paliers lisses ou des roulements à billes. Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l’arbre intermédiaire est également guidé par des éléments de guidage tels que de roulements disposés au niveau du moteur électrique. Selon un autre aspect de la présente invention, le moteur électrique est un moteur sans balais. La présente invention concerne également un dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant un motoréducteur tel que décrit précédemment et une tringlerie comprenant au moins un bras d’essuyage, ladite tringlerie étant reliée à la sortie du réducteur et configurée pour convertir le mouvement de rotation de la roue crantée du réducteur et un mouvement de va-et-vient du, au moins un, bras d’essuyage. La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage tel que décrit précédemment. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : représente une vue schématique d’un motoréducteur de l’état de la technique; représente une vue schématique d’un motoréducteur selon un premier mode de réalisation de la présente invention; représente une vue schématique en coupe d’un train épicycloïdal selon un mode de réalisation de la présente invention; représente une vue schématique d’un motoréducteur selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention; représente une vue schématique d’un motoréducteur selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; représente une vue schématique d’un motoréducteur selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations. La représente un motoréducteur 1 pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Le motoréducteur 1 comprend un moteur électrique 3, par exemple un moteur sans balai (« brushless » en anglais) configuré pour entrainer en rotation un arbre intermédiaire 4 ou arbre d’induit. Le moteur électrique 3 comprend un stator 3a et un rotor 3b, l’arbre intermédiaire 4 étant disposé au centre du rotor 3b. Le moteur électrique 3 comprend également des connectiques 3c pour permettre son alimentation. Le motoréducteur 1 comprend également un réducteur 5’. Le réducteur 5’ comprend train épicycloïdal 11 interposé entre le rotor 3b du moteur électrique 3 et l’arbre intermédiaire 4 pour appliquer un rapport de réduction prédéterminé additionnel. Ce rapport prédéterminé additionnel est par exemple compris entre 2 et 5, notamment entre 2 et 3, par exemple égal à 3. Un tel rapport de réduction permet de limiter le diamètre du train épicycloïdal 11 afin de pouvoir le loger contre le moteur électrique 3 sans devoir modifier les connectiques 3c du moteur électrique 3. La représente une vue schématique en coupe d’un train épicycloïdal 11. Le train épicycloïdal 11 comprend un pignon planétaire central 11a configuré pour être solidaire en rotation du rotor 3b du moteur électrique 3, par exemple via une bague 11e (visible sur la ) reliant le rotor 3b au pignon planétaire central 11a. Le train épicycloïdal 11 comprend également une couronne périphérique 11b à denture interne configurée pour être solidaire en rotation du stator 3a du moteur électrique 3. La couronne périphérique 11b peut être fixée directement au stator 3a ou sur un élément fixe par rapport au stator 3a du moteur électrique 3. Le train épicycloïdal 11 comprend également un porte-satellite 11c (visible sur la ) sur lequel est disposée une pluralité de pignons satellites 11d, trois dans le cas présent, le porte-satellite étant configuré pour être solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire 4. Les trois pignons satellites 11d sont montés rotatifs sur le porte-satellite 11c et sont configurés pour engrener d’une part avec le pignon planétaire central 11a et d’autre part avec la couronne périphérique 11b. Les dentures des pignons 11a, 11d et de la couronne 11a sont choisies pour obtenir le rapport de réduction voulu. Le réducteur 5’ comprend également une vis sans fin 7’ solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire 4. Le filetage de la vis sans fin 7’ est par exemple ménagée directement sur l’arbre intermédiaire 4. Le réducteur 5’ comprend également une roue crantée 9’ configurée pour venir s’engrener sur la vis sans fin 7’. L’ensemble comprenant la vis sans fin 7’ et la roue crantée 9’ est configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé. Le rapport de réduction prédéterminé est par exemple compris entre 15 et 40, notamment égal à 23. Le rapport de réduction du réducteur 5’ est égal au produit du rapport de réduction prédéterminé produit par la vis sans fin 7’ et la roue crantée 9’ et du rapport de réduction prédéterminé additionnel produit par le train épicycloïdal 11 (par exemple 3*23, soit un rapport de réduction du réducteur de 69). La sortie du réducteur 5’ est configurée pour être solidaire de la roue crantée 9’. Cette sortie du réducteur 5’ peut par exemple être reliée à une tringlerie pour permettre de convertir le mouvement de rotation de la roue crantée en un mouvement de va-et-vient du, au moins un, bras d’essuyage sur lequel est disposé le balai d’essuyage. L’ensemble comprenant le motoréducteur et la tringlerie forme un dispositif d’essuyage du véhicule automobile. Le motoréducteur 1 comprend également des moyens de guidage 13 de l’arbre intermédiaire 4. Ces moyens de guidage 13 sont par exemple des paliers tels que des paliers lisses ou des roulements à bille. Ces moyens de guidage 13 peuvent être disposés de part et d’autre de la vis sans fin comme représenté sur la . Des moyens de guidage 13 peuvent également être disposés au niveau du rotor 3b. Les moyens de guidage 13 peuvent également être disposés aux deux extrémités de l’arbre intermédiaire 4. Dans l’exemple de la , le train épicycloïdal est disposé entre le moteur électrique et la vis sans fin 7’. Selon un mode de réalisation alternatif représenté sur la , le train épicycloïdal 11 est positionné de l’autre côté du moteur électrique 3 de sorte que le moteur électrique 3 est positionné entre le train épicycloïdal 11 et la vis sans fin 7’. Dans ce cas, l’arbre intermédiaire 4 est prolongé du côté opposé à la vis sans fin 7’ pour permettre le positionnement du train épicycloïdal. Les éléments de guidage 13 de l’arbre intermédiaire 4 peuvent être positionnés de la même manière que dans le mode de réalisation de la ou peuvent être disposés différemment, par exemple en positionnant un palmier supplémentaire à l’extrémité de l’arbre intermédiaire 4 du côté du train épicycloïdal 11 comme représenté sur la ou en remplaçant le palier situé entre la vis sans fin 7’ et le moteur électrique par un palier disposé à l’extrémité de l’arbre intermédiaire 4 du côté du train épicycloïdal 11 comme représenté sur la . Ces modes de réalisation sont par ailleurs similaires au premier mode de réalisation décrit précédemment. La présente invention concerne également un dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant un motoréducteur 1 tel que décrit précédemment et une tringlerie comprenant au moins un bras d’essuyage. La tringlerie est reliée à la sortie du réducteur 5’ et configurée pour convertir le mouvement de rotation de la roue crantée du réducteur 5’ en un mouvement de va-et-vient du, au moins un, bras d’essuyage. La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage tel que décrit précédemment. Le dispositif d’essuyage est par exemple associé à un pare-brise, une vitre arrière, des phares ou tout autre dispositif optique du véhicule automobile. Ainsi, l’utilisation d’un motoréducteur 1 comprenant un réducteur 5’ comprenant une double réduction, via un train épicycloïdal 11 et via un ensemble comprenant une vis sans fin 7’ et un roue crantée 9’ permet, pour un rapport de réduction donné, de réduire les contraintes mécaniques et les pertes au niveau de l’ensemble vis sans fin 7’-roue crantée 9’ du fait du rapport de réduction moindre puisque la géométrie et/ou la taille du filetage de la vis sans fin 7’ est différent. Cela peut également permettre d’obtenir un rapport de réduction du réducteur 5’ plus important sans augmenter les contraintes mécaniques et les pertes sur l’ensemble vis sans fin 7’-roue crantée 9’. De plus, le train épicycloïdal 11, de par sa taille réduite, peut être aisément intégré au motoréducteur 1 sans que cela augmente significativement l’encombrement du motoréducteur 1. Motoréducteur (1) pour dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant : - un moteur électrique (3) configuré pour entrainer en rotation un arbre intermédiaire (4), - un réducteur (5’) comprenant une vis sans fin (7’) solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire (4) et une roue crantée (9’) configurée pour venir s’engrener sur la vis sans fin (7’) et pour produire un rapport de réduction prédéterminé, la roue crantée (9’) étant solidaire en rotation de la sortie du réducteur (5’), caractérisé en ce que le réducteur (5’) comprend également un train épicycloïdal (11) configuré pour produire un rapport de réduction prédéterminé additionnel, le rapport de réduction du réducteur (5’) étant le produit du rapport de réduction prédéterminé et du rapport de réduction prédéterminé additionnel. Motoréducteur (1) selon la revendication 1 dans lequel le train épicycloïdal (11) est interposé entre le moteur électrique (3) et l’arbre intermédiaire (4). Motoréducteur (1) selon la revendication 2 dans lequel le moteur électrique (3) comprend un rotor (3b) et un stator (3a) et dans lequel le train épicycloïdal (11) comprend : - un pignon planétaire central (11a) configuré pour être solidaire en rotation du rotor (3b) du moteur électrique (3), - une couronne périphérique (11b) à denture interne configurée pour être solidaire en rotation du stator (3a) du moteur électrique (3), - un porte-satellite (11c) comprenant une pluralité de pignons satellites (11d) disposés entre le pignon planétaire central (11a) et la couronne périphérique (11b), le porte-satellite (11c) étant configuré pour être solidaire en rotation de l’arbre intermédiaire (4). Motoréducteur (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le rapport de réduction prédéterminé additionnel du train épicycloïdal (11) est compris entre 2 et 5, notamment entre 2 et 3. Motoréducteur (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le rapport de réduction du réducteur (5’) est compris entre 50 et 90, notamment égal à 69. Motoréducteur (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le train épicycloïdal (11) est positionné entre le moteur électrique (3) et la vis sans fin (7’). Motoréducteur (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel l’arbre intermédiaire (4) est guidé par des éléments de guidage (13) disposés de part et d’autre de la vis sans fin (7’). Motoréducteur (1) selon l’une des revendications 1 à 6 dans lequel l’arbre intermédiaire (4) est guidé par des éléments de guidage (13) disposés au niveau des extrémités de l’arbre intermédiaire (4). Motoréducteur (1) selon l’une des revendications 7 ou 8 dans lequel les éléments de guidage (13) sont des paliers tels que des paliers lisses ou des roulements à billes. Motoréducteur (1) selon l’une des revendications 7 à 9 dans lequel l’arbre intermédiaire (4) est également guidé par des éléments de guidage (13) disposés au niveau du moteur électrique (3). Motoréducteur (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le moteur électrique (3) est un moteur sans balais. Dispositif d’essuyage de véhicule automobile comprenant un motoréducteur (1) selon l’une de revendications précédentes et une tringlerie comprenant au moins un bras d’essuyage, ladite tringlerie étant reliée à la sortie du réducteur (5’) et configurée pour convertir le mouvement de rotation de la roue crantée (9’) du réducteur (5’) en un mouvement de va-et-vient du, au moins un, bras d’essuyage. Véhicule automobile comprenant un dispositif d’essuyage selon la revendication précédente.